铝的重要化合物
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.镁铝合金溶于适量的盐酸中,再加入过量氢氧化钠溶液,反应后溶液中可能大量存在的离子组是( B )
A.Na、Mg、Al、Cl B.Na、AlO2、Cl、OH C.Na、Mg、AlO2、Cl D.Na、Al、AlO2、Cl
解析:镁铝合金溶于适量的盐酸中,溶液中大量存在的离子有:Mg、Al、Cl,加入过量氢氧化钠溶液,则Mg反应生成氢氧化镁沉淀,Al转化为AlO2。
2.实验室制备Al(OH)3沉淀,最适宜的方法是( B ) A.AlCl3溶液中加入NaOH溶液 B.AlCl3溶液中加入足量的氨水 C.NaAlO2溶液中加入浓盐酸 D.Al2O3溶于足量的热水中
解析:A项,氢氧化钠过量时会生成偏铝酸钠,错误;B项,氨水过量,生成的氢氧化铝不会溶解,正确;C项,盐酸过量时生成的氢氧化铝会溶解,错误;D项,氧化铝不与水反应,错误。
3.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是(已知二氧化硅不溶于盐酸)( C )
2+
3+
-2+
3+
-
+
3+
-
-
+
2+
-
-
+
-
-
-
+
2+
3+
-
A.①②中除加试剂外,还需要进行过滤操作 B.a、b中铝元素的化合价相同 C.③中需要通入过量的氨气
D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
解析:铝土矿加盐酸生成Al和Fe,二氧化硅不溶于盐酸,所以要过滤,分离出二氧化硅;滤液中加过量NaOH,Al转化为AlO2,Fe转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3沉淀,向滤液中通过量的二氧化碳,会生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3分解生成Al2O3,最后电解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①②中除加试剂外,还需要进行过滤操作,A正确;a中为Al,b中为AlO2,a、b中铝元素的化合价均为+3价,B正确;③中需要把AlO2转化为Al(OH)3沉淀,要通入过量的二氧化碳,AlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3,C错误;
-
-
3+
-
-
3+
-
3+
3+
3+
根据上面分析可知④是Al(OH)3受热分解生成Al2O3,D正确。
4.将100 mL 3 mol·L的NaOH溶液与100 mL 1 mol·L的AlCl3溶液,按下列两种方法相混合:①将NaOH逐滴加入AlCl3中,边加边振荡 ②将AlCl3逐滴加入NaOH中,边加边振荡。对上述实验所得出的结论正确的是( C )
A.现象相同,沉淀量相同 B.现象相同,沉淀量不相同 C.现象不相同,沉淀量相同 D.现象不相同,沉淀不相同
解析:①所发生的反应是:3NaOH+AlCl3===Al(OH)3↓+3NaCl,NaOH为0.3 mol,AlCl3
为0.1 mol,正好完全反应,产生0.1mol Al(OH)3沉淀。②所发生的反应是:AlCl3+4NaOH===NaAlO2+2H2O+3NaCl。由于碱过量,加入沉淀振荡又消失,0.3 mol NaOH消耗0.30.30.1
AlCl3 mol,生成 mol NaAlO2,余 mol AlCl3,继续加入AlCl3反应方程式为:
4440.30.1
AlCl3+3NaAlO2+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl,这样 mol NaAlO2和 mol AlCl3正好
44反应,产生0.1 mol Al(OH)3沉淀,所以结论是现象不相同,沉淀量相同。
5.下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液的相互滴加,则下列说法中错误的是( B )
-1
-1
A.①线表示Al物质的量的变化 B.x表示AlCl3的物质的量
C.②③线表示Al(OH)3物质的量的变化 D.④线表示AlO2物质的量的变化
解析:AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式:一种方式为向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,开始就有沉淀生成后沉淀溶解,且前后消耗NaOH的物质的量之比为3
1,显然符
-3+
合本题意,则x表示NaOH的物质的量,B项错误;据此可判断A、C、D正确。另一种方式为向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液,开始没有沉淀,后有沉淀,不符合本题。
6.把一块镁铝合金投入到1 mol·L盐酸中,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1 mol·L NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示。下列说法中错误的是( D )
-1
-1
A.盐酸的体积为80 mL B.a的取值范围为0 D.当a值为30时,b值为0.01 解析:第一阶段,盐酸和氢氧化钠反应H+OH===H2O;第二阶段,氯化镁和氯化铝和氢氧化钠反应Mg+2OH===Mg(OH)2↓,Al+3OH===Al(OH)3↓,在V(NaOH)=80 mL时,溶液中溶质全为NaCl,所以盐酸的体积为80 mL,A正确;第三阶段,氢氧化铝溶解Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,因为此时消耗NaOH 10 mL,所以n(Al)=0.01 mol,和Al反应的NaOH为30 mL,因为第二阶段和Al反应的NaOH为30 mL,假设无Mg,a=50,而实际存在Mg,所以00,所以n(Mg)<0.025 mol,C正确;a=30时,和Mg反应的NaOH为20 mL,此时n(Mg)=0.01 mol,b mol=n(Mg)+n(Al)=0.02 mol,D错误。 7.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,则以下对C的性质叙述错误的是( D ) 2+ 2+ 2+ 3+ 2+ 2+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 3+ 3+ 2+ - 3+ - + - 2+ A.溶液呈碱性 B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀 C.与足量盐酸反应放出气体 D.受热易分解 解析:Na2O2为淡黄色,NaHCO3受热易分解,而Na2CO3受热不易分解。由题中图示知A、B、C、D分别为Na、Na2O2、Na2CO3、NaOH,Na2CO3受热不易分解,D错。