第三章 第二节 创新演练大冲关

第一课时检测一、选择题1．(2011·哈尔滨模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B．足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化解析：镁比Al活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；根据关系式2Al～6HCl～3H2,2Al～2NaOH～3H2，当铝足量时，等量的HCl和NaOH产生H2的比例为1∶3，B错误；浓H2SO4吸收浓HNO3中水分，并放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不钝化，D错误．答案：C2．下列各反应的离子方程式中，错误的是()A．硫酸铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4B．铁片放入过量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO2↑＋4H2OC．将铝片放入过量NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑D．偏铝酸钠与过量盐酸反应：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O解析：稀HNO3具有强氧化性，氧化Fe应生成Fe3＋.答案：B3．(2011·淄博模拟)美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物(AlH3)n，关于氢铝化合物的推测不．正确的是()A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气B．氢铝化合物中铝显＋3价，氢显－1价C．铝与水蒸气高温下反应生成氢铝化合物D．氢铝化合物具有强还原性解析：由化合物中元素正负化合价代数和为零，并结合H、Al原子结构特点可知氢铝化合物中Al为＋3价、H为－1价；该化合物中H元素处于最低价态，具有强还原性，可与水发生氧化还原反应生成氢气，同时生成氢氧化铝．答案：C4．(2010·济宁模拟)下列除去杂质的方法不．正确的是()A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤解析：由于Al(OH)3不溶于氨水，故过量氨水只能把Fe3＋与Al3＋全部沉淀下来，达不到分离的目的，应加入过量的NaOH溶液，B错误．答案：B5．(2011·安徽安庆)一种新型净水剂PAFC{聚合氯化铁铝，分子式为[AlFe(OH)n Cl6－n]m，n＜5，m＜10}，广泛用于生活用水的净化和废水的净化，有关PAFC的说法正确的是() A．PAFC用于净化饮用水时，可以除去水中所有的有害物质B．PAFC中铁显＋2价C．PAFC可看做一定比例的氯化铝和氯化铁的水解产物D．PAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在解析：氯化铝和氯化铁的水解产物只能除去水中的悬浮物质以净化饮用水，故A错；根据化合价代数和为零可知铁显＋3价，故B错；C正确；此净水剂在强酸中不能稳定存在，D错．答案：C二、非选择题6．(2010·北京高考)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分．甲同学欲探究X的组成．查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝．②Al3＋在pH＝5.0时沉淀完全；Mg2＋在pH＝8.8时开始沉淀，在pH＝11.4时沉淀完全．实验过程：Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液．Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰．Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤．Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解．Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C.(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是________．(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________.(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是________________________________________________________________________.(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(5)沉淀C的化学式是________．(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)＝1∶1∶3，则X的化学式是________．解析：本题考查抗酸药成分的探究实验．(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的有效成分，知该气体为CO2.(2)根据Ⅰ知，X中一定不含Si元素，因为硅酸盐中加入过量盐酸，会产生硅酸沉淀；根据Ⅱ知，X中一定不含Na元素，因为Na的焰色为黄色．(3)根据题给信息知Ⅲ中调节pH至5～6时生成的白色沉淀为Al(OH)3.(4)Ⅳ中加入过量NaOH 溶液，沉淀B完全溶解，离子方程式为：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O.(5)V中加入NaOH 溶液调节pH至12，有白色沉淀产生，则沉淀C为Mg(OH)2.(6)由于n(CO2)∶n[Al(OH)3]∶n[Mg(OH)2]＝1∶1∶3，则CO2－3、Al3＋、Mg2＋的物质的量之比为1∶1∶3，结合电荷守恒，则CO2－3、Al3＋、Mg2＋、OH－的物质的量之比为1∶1∶3∶7，故X为Mg3Al(OH)7CO3.答案：(1)CO2(2)钠和硅(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4(4)Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(5)Mg(OH)2(6)Mg3Al(OH)7CO37．(2011·青岛模拟)A、B、C均是由短周期元素组成的单质，D、E、F、G、H均为化合物，F在常温常压下为液态，它们有下图所示的转化关系：根据以上转换关系回答：(1)写出D物质在工业上的两种用途________________________________________________________________________；________________________________________________________________________.(2)把A的薄箔卷成筒状在氧气中燃烧的现象是________________________________________________________________________(3)写出反应①的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(4)写出反应②和③的离子方程式②______________________________________________________________________； ③_______________________________________________________________________. 解析：A 是一种单质，再结合框图中①②两个反应的特点，可推知A 应为Al ，反应①为铝热反应，D 为Al 2O 3，H 为AlCl 3，F 为H 2O ，C 为H 2，B 为O 2，E 为NaAlO 2，G 为Al(OH)3.答案：(1)做冶炼金属的原料 做耐火材料(2)剧烈燃烧，放出大量的热和发出耀眼的白光(3)4Al ＋3MnO 2=====高温2Al 2O 3＋3Mn (4)2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3 8．把NaOH 、MgCl2、AlCl 3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g 白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入1 mol/L HCl溶液，加入HCl 溶液的体积V 与生成沉淀的质量m 的关系如图所示，试回答：(1)A 点沉淀物的化学式为________；B 点沉淀物的化学式为________．(2)原混合物中的MgCl 2的物质的量为________，AlCl 3的物质的量为________，NaOH 的物质的量为________．(3)HCl 溶液在C 点的体积是________．解析：(1)加入盐酸0～10 mL 时，沉淀的质量没有改变，说明未加盐酸时，沉淀物为Mg(OH)2，溶液为NaAlO 2和NaOH 的混合液，加盐酸是中和剩余的NaOH ，A 处的悬浊液为Mg(OH)2、NaAlO 2、NaCl ，则原混合物中n Mg(OH)2＝1.16 g/58 g·mol －1＝0.02 mol.(2)加入盐酸10～30 mL 过程中，发生反应为：AlO －2＋H 2O ＋H ＋===Al(OH)3↓，B 沉淀的化学式为Mg(OH)2、Al(OH)3，原溶液中n (AlCl 3)＝(30－10)×10－3L×1 mol/L ＝0.02 mol ，B 点沉淀量达到最大值，其溶液为NaCl 溶液．所以n (NaOH)＝n (HCl)＝30×10－3 L×1 mol/L ＝0.03 mol.(3)设Mg(OH)2、Al(OH)3完全溶解时，所消耗盐酸的体积为V ′，V ′×10－3 L/mL×1 mol/L ＝0.02 mol×2＋0.02 mol×3，得V ′＝100 mL ，所以C 点表示加入了130 mL 的盐酸．答案：(1)Mg(OH)2 Mg(OH)2、Al(OH)3(2)0.02 mol 0.02 mol 0.03 mol (3)130 mL第二课时检测一、选择题1．a g Mg 、Al 合金完全溶解在c 1 mol/L 、V 1L HCl 溶液中，产生b mol H 2.再向反应后的溶液中加入c 2mol/L 、V 2L NaOH 溶液，恰好使沉淀达到最大值，且沉淀质量为d g ．下列关系不．正确的是( ) A ．d ＝a ＋34bB ．c 1＝c 2V 2V 1C ．铝的质量为24b －a 9g D ．与金属反应后剩余盐酸为(c 1V 1－2b ) mol解析：在该过程中转移电子与消耗OH －的关系式为：Mg －2e －～Mg 2＋～2OH －，Al －3e －～Al 3＋～3OH －，故沉淀中n (OH －)＝n (电子)，所以d g ＝a g ＋m (OH －)＝a g ＋b ×2×17 g ＝(a ＋34b ) g ，A 正确；当恰好达到最大沉淀时溶质为NaCl ，故n (HCl)＝n (NaOH)，即c 1V 1＝c 2V 2，B 正确；设合金中Mg 、Al 的物质的量分别为x mol 、y mol ，则24x ＋27y ＝a,2x ＋3y ＝2b ，解得y ＝24b －a 9，m (Al)＝24b －a 927＝72b －3a ，C 错误；据氢原子守恒知：剩余盐酸为(c 1V 1－2b ) mol ，D 正确．答案：C2．硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO 2－4的浓度为0.20 mol/L 时，加入等体积的0.20 mol/L 的KOH 溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰好溶解，那么在加入KOH 溶液前溶液中K ＋的浓度为( )A ．0.20 mol/LB ．0.25 mol/LC ．0.225 mol/LD ．0.45 mol/L 解析：Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O1 mol 4 mol0．05 mol/L 0.20 mol/L根据溶液中的电荷守恒3c (Al 3＋)＋c (K ＋)＝2c (SO 2－4)c (K ＋)＝2×0.20 mol/L －3×0.05 mol/L ＝0.25 mol/L答案：B3．将5 g 某金属加入到100 mL 2 mol/L 的硫酸溶液中，当硫酸浓度降到原来浓度的一半时(假设溶液体积不变)，金属还没有全部溶解，该金属可能是( )A ．AlB ．ZnC ．FeD ．Mg 解析：加入的金属与硫酸电离出的H ＋反应，反应掉的H ＋的物质的量为n (H ＋)＝0.1 L×2mol/L×12×2＝0.2 mol.需要电子0.2 mol ，提供0.2 mol 电子各种金属的质量为Al 1.8 g 、Zn 6.5 g 、Fe 5.6 g 、Mg 2.4 g ．因此满足题意的有A 、D.答案：AD4．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是( )A ．H 2SO 4滴入NaAlO 2溶液中B ．Ba(OH)2溶液滴入Al 2(SO 4)3溶液中C ．Al 2(SO 4)3溶液滴入NaOH 溶液中D ．氨水滴入Al 2(SO 4)3溶液中解析：B 项由于Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓，故滴加过程中一直有白色沉淀，不会完全消失；C 项的现象是开始无明显现象，过一段时间，有白色沉淀生成且不消失；D 项开始时出现白色沉淀一直不消失，只有A 项符合．答案：A5．下列各组离子，在指定的环境中一定能够大量存在的是( )A ．在pH ＝1的溶液中：K ＋、Fe 2＋、Cl －、NO －3B ．滴加酚酞显红色的溶液中：NH ＋4、Al 3＋、SO 2－4、NO －3C ．加入铝单质能产生大量氢气的溶液中：Na ＋、NO －3、SO 2－4、Cl －D ．有大量CO 2－3存在的无色透明溶液中：Na ＋、K ＋、Cl －、AlO －2 解析：在酸性溶液中，NO －3表现强氧化性，可氧化Fe 2＋，A 不正确；NH ＋4、Al 3＋都不能和OH －大量共存，B 不正确；能与Al 反应产生H 2的溶液可能是酸液或碱液，在酸性条件下，NO －3与Al 反应不产生H 2，故C 也不正确．答案：D6.某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案．方案①：2.7 g Al ――→100 mL HCl X 溶液――→NaOHAl(OH)3沉淀 方案②：2.7 gAl ――→100 mL NaOH Y 溶液――→HClAl(OH)3沉淀NaOH 和HCl 的浓度均是 3 mol/L ，如图是向X 溶液和Y 溶液中分别加入NaOH 和HCl 时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不．正确的是( ) A ．b 曲线表示的是向X 溶液中加入NaOH 溶液B ．在O 点时两方案中所得溶液浓度相等C ．a 、b 曲线表示的反应都是非氧化还原反应D ．X 溶液显酸性，Y 溶液显碱性解析：方案①中2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑，0.1 mol Al 与0.3 mol HCl 恰好完全反应．X为AlCl3，溶液显酸性，向X溶液中加入NaOH溶液，开始就有沉淀生成，故a曲线表示此过程，A错．方案②中，0.1 mol Al与0.3 mol NaOH反应，NaOH过量，Y为NaOH和NaAlO2的混合物，溶液呈碱性，Y中加入盐酸，先发生H＋＋OH－===H2O后发生AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，故b曲线表示此过程，O点表示两曲线沉淀量相同时，沉淀量也最大，溶质只有NaCl，综上所述只有A错．答案：A二、非选择题7．某无色溶液，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO－2、MnO－4、CO2－3、SO2－4中的若干种组成．取该溶液进行如下实验：(A)取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；(B)在(A)所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；(C)在(B)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出．根据上述实验回答下列问题：(1)溶液中一定不存在的离子是__________________________________________；(2)一定存在的离子是__________________________________________________；(3)请你写出判断沉淀乙成分的方法和步骤是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：由题中所给溶液无色，则首先可排除MnO－4的存在；(A)加入过量盐酸，有气体生成，则说明原溶液中含有CO2－3，同时可排除Ag＋、Ba2＋、Al3＋的存在；由于(A)中盐酸过量，故加入过量碳酸氢铵溶液，有CO2气体生成，同时会析出Al(OH)3白色沉淀，说明原溶液中含有AlO－2；由于(B)中碳酸氢铵溶液过量，故加入过量Ba(OH)2溶液，有氨气生成，白色沉淀必然是BaCO3或BaSO4；根据以上信息同时结合电荷守恒，可知原溶液必含有Na＋.答案：(1)Ag＋、Ba2＋、Al3＋、MnO－4(2)Na＋、AlO－2、CO2－3(3)取沉淀少许滴入稀盐酸，若沉淀全部溶解则为碳酸钡，若部分溶解则为碳酸钡和硫酸钡8．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失．请回答下列问题：(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________、________________________________________________________________________.氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2)溶液a中存在的离子有________；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？____________________；为此，改进方法是__________________________．(3)为了研究AlCl3晶体的性质，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶体？__________________________.解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2＋可与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3＋与OH －反应生成NaAlO；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)32后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开；(2)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlO－2；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸时，需要控制溶液的pH，以防止部分铝转化成Al3＋；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体；(3)直接加热蒸发AlCl3溶液会因为AlCl3的水解而得不到AlCl3晶体，为此可在酸性气氛下进行蒸发结晶．答案：(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O不能，因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，不能继续与氨水反应，不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(2)K＋、Cl－、Na＋、AlO－2因为Al(OH)3能溶于强酸，所以需控制pH，防止部分氢氧化铝转化成Al3＋在a溶液中通入过量CO2气体(3)在HCl气氛中对AlCl3溶液进行蒸发结晶。