2020版高考化学复习专题3第二单元从铝土矿到铝合金检测(含解析)
一、选择题
1．(2019·杭州选考模拟)下列关于金属铝的叙述中，不正确的是( )
A．Al是地壳中含量最多的金属元素，但铝是使用较晚的金属
B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性
C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落
解析：选C。 Al箔在空气中受热熔化，Al箔呈红热状态，不会剧烈燃烧。
2．下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是( )
A．橡皮擦——橡胶工业
B．铝合金片——冶金工业
C．铅笔芯——电镀工业
D．铅笔漆——涂料工业
解析：选C。橡胶经加工处理得到橡皮擦，A项正确；铝在自然界中以化合态存在，经冶炼产生游离态的铝，B项正确；铅笔芯的主要成分是石墨，与电镀工业无关，C项错误；给铅笔的外层涂上一层油漆与涂料工业有关，D项正确。
3．(2019·杭州名校联盟联考)铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是( )
A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼
B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物
C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒
D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水
解析：选B。A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项中铵盐都溶于水。
4．某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )
A．AlCl3B．Na2O
C．FeCl2D．SiO2
解析：选A。A.铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和碳酸氢钡溶液反应的离子方程式为Al3＋＋3HCO－3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑。B.氧化钠加入碳酸氢钡溶液中只产生碳酸钡沉淀，没有气体产生。C.铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁。D.二氧化硅和碳酸氢钡溶液不反应。
5．下列说法正确的是( )
A．只有Al粉与Fe2O3的混合物才可称为铝热剂
B．1 mol铝分别与含足量的盐酸或NaOH溶液充分反应，产生氢气的量相同
C．工业上可用电解AlCl3溶液的方法冶炼铝
D．将铝片放入到浓硝酸或浓硫酸中没有明显现象，说明铝与这两种溶液不能发生化学反应
答案：B
6．如图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时，沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是( )
A．NH4Al(SO4)2B．KAl(SO4)2
C．Al2(SO4)3D．NaAlO2
解析：选C。根据图示，产生两种沉淀，总共5 mol，其中一种为Al(OH)3，物质的量为2 mol，只有C项符合。
7．向明矾溶液里滴加氢氧化钡溶液，当硫酸根离子沉淀到原来的一半时，铝元素的存在形式是( ) A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3＋形式存在于溶液中
B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO－2形式存在于溶液中
C．全部为Al(OH)3沉淀
D．几乎全部以AlO－2形式存在于溶液中
解析：选A。明矾的分子式为KAl(SO4)2·12H2O，当硫酸根离子沉淀到原来的一半时，此时明矾的物质的量可以看成1 mol，从而要求Ba(OH)2的物质的量为1 mol。此时n(Al3＋)和n(OH－)的物质的量之比为1∶2，故只发生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，还有一部分Al3＋存在于溶液中，故选A。
8．下列说法正确的是( )
A．明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋
B．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO2－4沉淀完全：2Al3＋＋3SO2－4＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
C．氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中
D．明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理相同
答案：C
9．下列离子方程式表达正确的是( )
A．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2＋4NH＋4＋2H2O
B．“84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵”(浓盐酸)混合放出氯气：ClO－＋Cl－＋H＋===Cl2↑＋OH －
C．硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化：4Fe2＋＋O2＋2H2O===4Fe3＋＋4OH－
D．AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合：Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓
解析：选D。Al(OH)3不能溶于过量的氨水，A错误；Cl2能和OH－反应，二者不可能同时作为一个反应
的生成物，且反应物中有H＋，生成物中不可能有OH－，B错误；C项忽视了Fe3＋和OH－能结合生成沉淀，C 错误。
10．(2019·金华名校联考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是( )
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D．反应①的化学方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O
解析：选D。由后续流程可知，反应①中试剂X的作用是将铝元素转移到溶液中，从而与Fe2O3分离。由于Al2O3属于两性氧化物，而Fe2O3属于碱性氧化物，所以应选用氢氧化钠溶液溶解Al2O3，A、B项均错误；流程最后一步电解Al2O3制取Al时元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，C项错误。
11．(2019·稽阳联谊学校高三联考)将由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)3三种固体组成的混合物溶于足量的水中，充分溶解，向混合物溶液中滴加 1 mol·L－1的稀硫酸，加入稀硫酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示。下列有关判断不正确的是( )
A．AB段发生反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O
B．BC段发生反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
C．D点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3、BaSO4
D．E点表示的溶液呈中性
解析：选D。CD段发生反应的离子方程式为AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，E点时Al(OH)3恰好完全溶解，此时溶液中有Al3＋，Al3＋水解呈酸性。
12．(2019·黄岩选考模拟)某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO2－4、SO2－3、HCO－3、OH－、NO－3十种离子中的若干种，下列推断正确的是( ) A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在SO2－4、NO－3、H＋、Mg2＋
B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在H＋、SO2－4，可能存在Mg2＋
C．当溶液中有AlO－2生成时，溶液中一定存在OH－、Ba2＋、NO－3
D．当溶液中有AlO－2生成时，溶液中可能存在OH－、Ba2＋、NO－3、SO2－3
解析：选B。据题意可知溶液中一定不含有Cu2＋、HCO－3。当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不含有NO－3(产生的气体为NO)、SO2－3、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO2－4，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，
可能含有Mg 2＋
，A 项错误，B 项正确；当溶液中有AlO －
2生成时，原溶液含有OH －
，肯定没有H ＋
、Ag ＋
、Mg
2
＋
，据电中性原理知其中必定含有Ba 2＋，于是不能存在SO 2－3、SO 2－4，可能含有NO －
3，C 、D 项错误。 二、非选择题
13．如图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验装置，实验中他观察到的现象之一为“纸
漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。
(1)写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。 (2)探究铝热反应后固体的性质
将反应后容器中的固体残余置于烧杯中，加入一定量的稀硝酸，固体完全溶解，反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀HNO 3还原为NH 4NO 3)。在反应后的溶液中缓慢滴加4 mol·L －1
的NaOH 溶液，产生沉淀的物质的量(mol)与加入NaOH 溶液的体积(mL)的关系如图所示：
①写出DE 段发生反应的离子方程式：_______________________。
②B 与A 的差值为___________________________________________________。 答案：(1)2Al ＋Fe 2O 3=====高温
Al 2O 3＋2Fe (2)①NH ＋
4＋OH －
===NH 3·H 2O ②0.008
14．某实验小组拟探究在含Mg 2＋
、Al 3＋
的混合溶液中滴加NaOH 溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。 [实验]在0.10 mol·L －1
MgSO 4、0.05 mol·L －1
Al 2(SO 4)3的混合溶液中加0.05 mol·L －1
NaOH 溶液，借助于氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH 随NaOH 溶液加入变化情况如图所示。
(1)为精确控制加入NaOH 溶液的体积，可将NaOH 溶液置于________(填仪器名称)中滴加。 (2)图中有个pH 增加缓慢的阶段，第一阶段(a 点前)对应的实验现象是________________________________________________________________________。
(3)对第二阶段(b 、c 之间)溶液pH 变化缓慢的本质，小组同学做出如下推测，请补充推测2和3。 推测1：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH －
；
推测2：_______________________________________________________________； 推测3：___________________________________________________________。
若推测1符合实际情况，则a 点之前反应的离子方程式为______________________________，请据此
描述Mg(OH)2、Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异：
___________________________________________________________。
解析：(1)注意“精确”联系到酸碱中和滴定，用碱式滴定管。(3)整个过程3个阶段可以理解成Al
3
＋
沉淀、Mg 2＋
沉淀、Al(OH)3溶解。若第二阶段为Mg 2＋
沉淀，则第一阶段为Al 3＋
沉淀。说明Al 3＋
先沉淀，即
Al(OH)3溶解度小。
答案：(1)碱式滴定管 (2)生成白色沉淀并逐渐增多
(3)生成Al(OH)3沉淀，消耗OH －
Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH －
Al 3＋
＋3OH －
===Al(OH)3↓ Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶(或其他合理答案)
15．(2019·杭州选考模拟)明矾石的主要成分是K 2SO 4·Al 2(SO 4)3·2Al 2O 3·6H 2O ，此外还含有少量Fe 2O 3
杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧过程中发生的反应为2Al 2(SO 4)3＋3S=====高温
2Al 2O 3＋9SO 2↑，其中氧化剂为________。 (2)“溶解”时反应的离子方程式为___________________________________________。
(3)调节pH 时使用的是质量浓度(单位体积溶液所含溶质的质量)为882 g·L －1
的H 2SO 4，配制1 L 该溶液，需用量筒量取质量分数为98%的硫酸(密度是1.8 g·cm －3
)________mL 。
解析：(1)根据化合价分析，Al 2(SO 4)3中硫元素由＋6价降为＋4价，Al 2(SO 4)3为氧化剂。(2)“溶解”时与氢氧化钠反应的是氧化铝，反应生成偏铝酸钠和水。(3)需要配制的1 L 溶液中含溶质硫酸为882 g ，根据质量分数和浓硫酸的密度可以求得浓硫酸的体积。
答案：(1)Al 2(SO 4)3 (2)Al 2O 3＋2OH －
===2AlO －
2＋H 2O (3)500.0
16．(2017·浙江11月选考，T31)某兴趣小组用铝箔制备Al 2O 3、AlCl 3·6H 2O 及明矾大晶体，具体流程如下：
已知：AlCl 3·6H 2O 易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。
(1)步骤Ⅰ中化学方程式：________________________；步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式：____________。
(2)步骤Ⅲ，下列操作合理的是________。
A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧
B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重
C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳
D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用
E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重
(3)步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序：________________。
①迅速降至室温②用玻璃棒摩擦器壁③配制90 ℃的明矾饱和溶液④自然冷却至室温⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10～20 ℃的明矾饱和溶液
(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如下图：
①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________________________________。
②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是________________________________；洗涤时，合适的洗涤剂是________。
③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是________。
答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3
(2)BCD
(3)⑥⑤④
(4)①增加c(Cl－)，有利于AlCl3·6H2O结晶
②溶液具有强酸性浓盐酸
③减压干燥(或低温干燥)