高中化学 3.2 铝的重要化合物（第2课时）练习 新人教版必修1.doc

1、a铝的重要化合物1氧化铝(1)物理性质：颜色、状态溶解性熔点硬度白色固体难溶于水很高很大(2)化学性质：氧化铝是两性氧化物，能与酸或强碱反应生成盐和水。写出氧化铝与强酸(如盐酸)和强碱(如氢氧化钠)溶液反应的离子方程式：Al2O36H=2Al33H2O；Al2O32OH=2AlOH2O。(3)用途：冶炼金属铝的原料。良好的耐火材料。2氢氧化铝(1)物理性质：色态：白色固体。溶解性：难溶于水。(2)实验室制备：试剂：硫酸铝和氨水。化学方程式：Al2(SO4)36NH3H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4。现象：产生白色胶状沉淀，氨水过量时，沉淀不溶解。(3)化学性质：两性：Al(OH)3

2、是两性氢氧化物。A与酸(HCl)反应化学方程式：Al(OH)33HCl=AlCl33H2O；离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O。B与碱(NaOH)反应化学方程式：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O；离子方程式：Al(OH)3OH=AlO2H2O。结论：Al(OH)3既能与酸反应，又能与碱反应，具有两性氢氧化物的性质。不稳定性：加热时氢氧化铝易分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式：2Al(OH)3Al2O33H2O。(4)用途：用于净水：能凝聚水中悬浮物，并能吸附色素。胃酸中和剂：利用其弱碱性。3硫酸铝钾KAl(SO4)2(1)电离方程式：KAl(SO4)2=KAl32SO

3、。(2)明矾化学式：KAl(SO4)212H2O：物理性质：无色晶体，可溶于水。用途：作净水剂，原因是在水中生成氢氧化铝胶体，可以凝聚水中的泥沙形成絮状不溶物沉降。aa(时间20分钟，满分30分)知识点一Al2O3、Al(OH)3的两性 1将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中，不会发生反应的是()A稀硝酸 B稀盐酸C硝酸铜溶液 D氢氧化钠溶液答案：C解析：铝条表面钝化，其表面上的物质为氧化铝，氧化铝为两性氧化物，既能与强酸反应，又能与强碱反应。2把Fe2O3中混有的少量Al2O3除去，应选用的试剂是()A稀硝酸 B硫酸铜溶液C烧碱溶液 D稀盐酸答案：C解析：Al2O3能够与烧碱溶液反应，而Fe

4、2O3不与烧碱溶液反应，因此选择烧碱溶液除去Fe2O3中混有的少量Al2O3。3以Al2(SO4)3溶液为原料之一，在实验室里制取少量Al(OH)3，并且易于分离，最好向溶液中加入()A氢氧化钠溶液 B氢氧化钡溶液C氨水 D澄清石灰水答案：C解析：Al(OH)3能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，因此实验室里制取少量Al(OH)3，并且易于分离，最好向Al2(SO4)3溶液中加入氨水。4用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，有下列操作步骤，最恰当的组合是(按先后顺序排列)()加盐酸溶解加过量烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液生成Al(

5、OH)3沉淀A BC D答案：C解析：利用铝既能与强酸反应，又能与强碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以向含AlO的溶液中通入过量CO2可以生成Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。5下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是()AAl(OH)3是两性氢氧化物BAl(OH)3是难溶于水的白色胶状物质CAl(OH)3能凝聚水中悬浮物DAl(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸aa答案：D解析：Al(OH)3既能溶于NaOH溶液，又能溶于盐酸，但不能溶于氨水，D项错误。6氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的()A酸性 B碱性C

6、两性 D氧化性答案：B解析：氢氧化铝治疗胃病，主要是和胃酸中的HCl发生反应，体现了氢氧化铝的碱性。7氢氧化铝Al(OH)3受热易分解，产生水并吸收热量，故可用作阻燃剂；能与盐酸、NaOH溶液反应，是药物“胃舒平”的主要成分之一。实验室制备Al(OH)3的方法为Al2(SO4)36NH3H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4，通常不选用NaOH溶液。下列判断不正确的是()A氢氧化铝的热稳定性好B复方胃舒平可用于治疗胃酸过多C氢氧化铝可灭火的原因之一是降低了可燃物的温度D实验室不用NaOH溶液制备Al(OH)3是因为NaOH会与Al(OH)3反应答案：A解析：氢氧化铝受热易分解，所以氢氧化

7、铝的热稳定性差，A项错误；“胃舒平”中含有氢氧化铝，可用于治疗胃酸过多，B项正确；氢氧化铝受热易分解，产生水并吸收热量，能够降低可燃物的温度，因此可以用于灭火，C项正确；Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，故实验室不用NaOH溶液制备Al(OH)3，D项正确。知识点二铝的化合物之间的转化关系8向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，当SO沉淀完全时，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形式存在于溶液中C全部为Al(OH)3沉淀D几乎全部以AlO形式存在于溶液中答案：D解析：反应方程式为：KAl(SO

8、4)22Ba(OH)2=2BaSO4KAlO22H2O，故D项正确。9有200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c(Mg2)为0.2 mol/L，c(Cl)为1.3 mol/L，要使Mg2全部转化为沉淀分离出来，至少需加4 mol/LNaOH溶液的体积为()A40 mL B72 mLC80 mL D128 mL答案：C10已知单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图的转化关系，C为密度最小的气体，甲是一种高熔点的物质，丙常温下是一种液体。aa根据以上转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A _；B_；乙_。(2)A原子的原子结构示意图为_。(3)写出下列变化的方程式：A与NaOH溶

9、液反应的化学方程式_。甲与NaOH溶液反应的离子方程式_。答案：(1)AlO2NaAlO2(2)(3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2O32OH=2AlOH2O解析：本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系，从物质A作为突破口，A与NaOH反应放出H2，判断A是Al；由CB水，判断B为O2；由AB甲，判断甲为Al2O3；其余则容易判断：乙为NaAlO2，丁为Al(OH)3。11A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答下列问题：(1)

10、写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB：_。BE：_。CD：_。答案：(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAl(OH)3OH=AlO2H2OAl2O36H=2Al33H2O解析：解题时，抓住B具有“两性”且受热分解，C具有“两性”且难溶于水。从物质B作为突破口，B既能与NaOH反应，又能与盐酸反应，且能受热分解，B为Al(OH)3，C为Al2O3，则D为AlCl3，E为NaAlO2，A与过量CO2反应生成B，且焰色反应为紫色，A为KAlO2。知识点三Al(OH)3沉淀量的计算aa1

11、2(双选)向50 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是()A1 molL1 B3 molL1C1.5 molL1 D3.5 molL1答案：CD解析：经常出现的错误：忽略了氢氧化铝被过量的强碱溶解一部分。即用硫酸铝的物质的量作为计算的基本量，生成了0.1 mol的氢氧化铝沉淀；或认为3.9 g氢氧化铝中的OH就是加入的氢氧化钾物质的量而少选一个答案。首先写出有关反应的化学方程式，根据所给的数据找出已知量和未知量的关系。方法一：根据Al3的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH的两

12、种情况：加入溶液不足量时，n(KOH)3nAl(OH)330.15 mol，c(KOH)1.5 molL1。当KOH溶液过量时，n(KOH)4n(Al3)nAl(OH)30.4 mol0.05 mol0.35 mol，c(KOH)3.5 molL1。方法二：用图像法求解，如图所示，当生成沉淀0.05 mol时，需KOH 0.15 mol；需KOH 0.35 mol。13某实验小组对一含有Al3的未知溶液进行了如下分析：(1)滴加少量NaOH溶液，无明显变化；(2)继续滴加NaOH溶液，有白色胶状沉淀生成；(3)滴加过量的NaOH溶液，白色胶状沉淀明显减少。实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀的

13、物质的量与滴加NaOH溶液体积的关系。下列说法错误的是()A该未知溶液中至少含有3种阳离子BNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1C若另一种离子为二价阳离子，则a10D若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g答案：D解析：从题图可以看出，开始无沉淀，证明溶液中有H，产生的沉淀部分溶解，证明溶液中至少有两种能与OH作用的金属离子，A正确；由题图可知Al(OH)3沉淀为0.05 mol，根据反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，可知n(NaOH)nAl(OH)30.05 mol，消耗NaOH溶液的体积V0.01 L，故c(NaOH)5 molL1，B正确；若另一种离子为二

14、价阳离子，该阳离子为0.15 mol，沉淀该离子需60 mL NaOH溶液，沉淀0.05 mol Alaa3需30 mL NaOH溶液，则a3060100，解得a10，C正确；因为不能确定最终物质的种类，故无法计算其质量，D错误。14把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水后有0.58 g白色沉淀生成，在所得悬浊液中逐滴加入0.5 mol/L的盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示：(1)原混合物中NaOH、AlCl3、MgCl2的质量分别是多少？(2)C点所表示的盐酸的体积是多少？答案：(1)混合物中NaOH、AlCl3、MgCl2的质量分别为2.6 g

15、，1.335 g和0.95 g(2)C点表示的盐酸的体积是130 mL解析：解答图像计算题，必须抓住有关化学反应原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解。其关键是抓住图像的四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。根据反应原理，结合盐酸的体积与生成沉淀的质量关系图，明确每段曲线所发生的反应，从量上进行分析。从图中可以看出，Mg(OH)2的质量为0.58 g，即0.01 mol，根据反应：MgCl22NaOH=2NaClMg(OH)2，可得m(MgCl2)0.01 mol95 g/mol0.95 g。n1(NaOH)2nMg(OH)20.02 mol。开始至加入10

16、 mL盐酸，发生反应：NaOHHCl=NaClH2O。n2(NaOH)n(HCl)0.5 mol/L10103 L5103 mol。盐酸的加入量为10 mL30 mL时发生反应：NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl。n(NaAlO2)n(HCl)0.5 mol/L(3010)103 L0.01 mol。根据反应AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，知n3(NaOH)4n(AlCl3)4n(NaAlO2)0.04 mol，m(AlCl3)0.01 mol133.5 g/mol1.335 g。m(NaOH)(0.02 mol5103 mol0.04 mol)40 g/m

17、ol2.6 g。根据反应Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O，得n(HCl)0.01 mol30.01 mol20.05 mol，V(HCl)0.1 L100 mL，故C点加入盐酸的体积为30 mL100 mL130 mL。15将一定质量的镁铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.0 molL1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。试求：(1)原合金中铝的质量分数。(2)盐酸的物质的量浓度。答案：(1)36%(2)8.0 molL1解析：(1)由图像知mMg(OH)211

18、.6 g，mAl(OH)319.4 g11.6 g7.8 g，则铝的质量分数为aaw(Al)100%100%36%。(2)nAl(OH)30.1 mol，由Al(OH)3OH=AlO2H2O知，溶解Al(OH)3所需要的NaOH的物质的量为0.1 mol；由图像知沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有NaCl，即此时n(HCl)n(NaOH)0.180 L5.0 molL10.1 mol0.8 mol，则c(HCl)0.8 mol0.1 L8.0 molL1。aa课后作业速达标时间：30分钟满分100分 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微

19、量元素，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铝在空气中不易被氧化是因为铝的性质不活泼 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硫酸铝铵不溶于水答案：B解析：铝在空气中不易被氧化是因为铝表面生成致密的氧化膜保护内层金属，A项错误；明矾可用于饮用水的净化，但不能用于杀菌消毒，C项错误；硫酸铝铵能溶于水，D项错误。2铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐分别与过量强碱溶液反应，其生成物有一定的规律。下列说法正确的是()A都有H2O生成 B都有H2生成C都有AlO生成 D都有Al3生成答案：C解析：2Al2O

20、H2H2O=2AlO3H2，Al2O32OH=2AlOH2O，Al(OH)3OH=AlO2H2O，Al34OH=AlO2H2O，据此可知C项正确。3下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是()NaHCO3Al2O3A1(OH)3AlA BC D全部答案：D解析：Al为两性金属，Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物，它们既能与强酸反应，又能与强碱反应；NaHCO3为弱酸的酸式盐，能与稀硫酸反应：2NaHCO3H2SO4=Na2SO42H2O2CO2，也能与NaOH溶液反应：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。本题选D。4一块金属钠投入过量的AlCl3溶液中，生

21、成物是()AH2、NaOH BH2、Al(OH)3CH2、NaCl、NaAlO2 DH2、NaCl、Al(OH)3答案：D解析：Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH与过量AlCl3反应生成NaCl和Al(OH)3。本题选D。5镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有()aaAAlO BCu2CAl3 DMg2答案：A解析：加入过量盐酸，Mg、Al分别转化为Mg2、Al3，Cu不与盐酸反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，Mg2转化为Mg(OH)2，Al3转化为AlO。本题选A。6下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的

22、是()A铝和NaOH溶液BAl(NO3)3和过量的NaOH溶液CAl2O3和热水DAl2(SO4)3溶液和过量的氨水答案：D解析：铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，A项错误；Al(NO3)3和过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2、NaNO3和H2O，B项错误；Al2O3和热水不反应，C项错误。7把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是()AAl3 BAl(OH)3CAl3和Al(OH)3 DAlO答案：D解析：根据反应KAl(SO4)22Ba(OH)2=2BaSO4KAlO22H2O可知，SO全部沉淀时铝元素的主要存在形式是Al

23、O。8向1.0 molL1的甲溶液中逐滴加入1.0 molL1的乙溶液至过量，产生Al(OH)3沉淀的质量与所加入乙溶液的体积的关系如图所示。符合图中关系的是下列各组溶液中的()选项ABCD甲AlCl3NaOHNaAlO2AlCl3乙NaOHAlCl3HClNH3H2O答案：D解析：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先产生沉淀，后沉淀溶解，A项不符合图中关系；向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，开始无沉淀，B项不符合图中关系；向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，先产生沉淀，后沉淀溶解，C项不符合图中关系；向AlCl3溶液中逐滴加入氨水，产生沉淀，继续加入氨水沉淀不溶解，D项符合图中关系

24、。9某无色溶液中含有的阳离子为H、Mg2、Ba2、Al3、Na中的一种或几种，向该溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示，由此确定原溶液中一定含有的阳离子是()aaAMg2、Al3、Na BH、Mg2、Al3CH、Ba2、Al3 DBa2、Mg2、Al3答案：B解析：开始加入NaOH溶液不产生沉淀，说明原溶液中含有H；后来加入NaOH溶液先产生沉淀后沉淀部分溶解，说明原溶液中含有Mg2、Al3。10向100 mL 0.1 molL1的AlCl3溶液中加入1 molL1的NaOH溶液V mL后，再滴加1 molL1盐酸。生成沉淀的质量与滴加盐酸

25、体积的关系如图所示，则加入的NaOH溶液的体积为()A10 mL B30 mLC40 mL D50 mL答案：D解析：根据图示可知，当加入盐酸的体积为20 mL时，生成沉淀的质量最大，此时溶液中的溶质为NaCl。因此n(Na)n(Cl)，而n(Na)n(NaOH)、n(Cl)3n(AlCl3)n(HCl)。加入的NaOH溶液的体积为0.05 L50 mL。二、非选择题(本题包括5小题，共50分)11(10分)胃酸过多是常见的胃病，下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。甲：白色结晶状粉末，可缓慢分解；能溶于水；遇酸及酸性药物则产生二氧化碳；胃酸过多患者服用多见胃胀气，甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。乙

26、：与胃酸作用是中和反应，作用缓慢而持久，可维持34小时。凝胶本身覆盖于溃疡面上具有保护作用。可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。(1)请你推测，甲中含有的主要化学成分是_(填化学式)；乙中含有的主要化学成分是_(填化学式)。(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气的反应的离子方程式_。(3)试写出乙中的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式：_。答案：(1)NaHCO3Al(OH)3(2)HCOH=H2OCO2(3)Al(OH)3OH=AlO2H2O12(10分)下列图像中，横坐标表示加入试剂或气体的物质的量，纵坐标表示产生沉淀的质量，回答下列问题：aa(1)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaO

27、H溶液的是_ ；(2)表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是_；(3)表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是_。答案：(1)(2)(3)13(10分)A、B、C是单质，其中A是金属，各物质间的转化关系如图：根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式。A_，B_，乙_，丁_。(2)写出下列变化的化学方程式。A与NaOH溶液反应的化学方程式_。甲与NaOH溶液反应的离子方程式_。(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为_，转移电子的物质的量为_。答案：(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)2Al2NaOH2H2O=2

28、NaAlO23H2Al2O32OH=2AlOH2O(3)0.1 mol0.3 mol解析：常见金属单质能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al。乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可和NaOH溶液反应产生NaAlO2，可能是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2。根据NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3，丁是Al(OH)3。14(10分)氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应。今用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3反应原理：2Al6H=2Al33H2Al33OH=Al(OH)3或Al33NH

29、3H2O=Al(OH)33NHaa方案二：AlNaAlO2Al(OH)3反应原理：2Al2OH2H2O=2AlO3H2AlOHH2O=Al(OH)3或AlOCO2(过量)2H2O=Al(OH)3HCO方案三：反应原理：2Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H2Al33AlO6H2O=4Al(OH)3回答以下问题：(1)方案一中最好加入碱是_ ，原因是_。(2)方案二中最好通入CO2而不是加硫酸，原因是_。(3)填一填下表。得出的结论是_。答案：(1)氨水氢氧化铝易溶于过量强碱中，操作时不好控制(2)氢氧化铝易溶于过量强酸中，操作时不好控制(3) 结论：从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1mol Al(OH)3需3/4mol H和3/4mol OH，酸与碱的用量最少，是最佳方案。aa解析：方案一：由Al3制取Al(OH)3时，应选用氨水，发生离子反应为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，通常