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2014届高考化学一轮复习典型易错讲解:第三章 金属及其化合物7



课时作业(七)
(时间:45 分钟 满分:100 分)

一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的 是 A.明矾净化水 B.用氢氧化铝治疗胃酸过多 C.用铝制容器存放浓硫酸 D.电解熔融氧化铝制单质铝 解析:铝制容器存放浓硫酸表面被氧化形成氧化膜。

答案:C 2.铝制用品在厨房里的用途很广泛,下列在使用铝制用品时正确的是 ( A.用铝罐盛放食醋 B.用铝锅烧开水 C.铝制品用纯碱洗涤液洗涤 D.用铝盒盛放漂白液 解析:铝制品与酸反应与碱性物质反应。 答案:B 3.在实验室里,要想使 AlCl3 溶液中的 Al3+全部沉淀出来,应选用下列试剂中的 A.石灰水 C.硫酸 答案:D 4. 2.7 g Al 与 100 mL 2 mol/L H2SO4 溶液充分反应后, 将 再慢慢滴入 25 mL 4 mol/L NaOH 溶液,其结果是 A.所得溶液的 pH<7 B.溶液中有较多 Al(OH)3 沉淀 C.取少量所得溶液,加 NaHCO3,无明显现象发生 D.另取少量所得溶液,加入几滴浓 NaOH 溶液,无明显变化 ( ) B.氢氧化钠溶液 D.氨水 ) ( )

解析:先求出各物质的物质的量,然后按照反应先后写出反应式,根据反应式求解。特别 注意反应的先后,NaOH 遇到 H2SO4 和 Al2(SO4)3,先发生酸碱中和反应,然后才有沉淀反应。 答案:A 5.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· 2O===Al(OH)3↓+3NH+ H 4 B.铁片放入过量的稀硝酸中: 3Fe+8H++2NO-===3Fe2++2NO2↑+4H2O 3 C.将铝片放入过量 NaOH 溶液中: 2Al+2OH +2H2O===2AlO2 +3H2↑ D.氧化铝溶于 NaOH 溶液: Al2O3+2OH-===2AlO-+H2O 2 解析:铁片放入过量的稀硝酸中生成 Fe3+和 NO 气体。 答案:B
- -

(

)

6.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 物质 选项 A B C D a Al2O3 CuO Si CO b AlCl3 Cu(OH)2 Na2SiO3 NaHCO3 c Al(OH)3 CuCl2 H2SiO3 Na2CO3

解析:选项 A,Al2O3 与盐酸反应生成 AlCl3,AlCl3 与碱溶液反应生成 Al(OH)3,Al(OH)3 受热分解产生 Al2O3,Al(OH)3 与盐酸反应生成 AlCl3,符合转化关系。选项 B,CuO 不能一步 转化为 Cu(OH)2。选项 C,H2SiO3 不能一步反应得到 Si,不符合转化关系。选项 D,CO 不能 直接转化为 NaHCO3。 答案:A 7.(2013 年孝感统考)将等物质的量的金属 Na、Mg、Al 分别与 100 mL 2 mol/L 的盐酸反 应,

实验测得生成气体的体积 V(已折合为标准状况)与时间 t 的关系如图所示,则下列说法错 误的是 A.x=2.24 B.钠的物质的量为 0.2 mol C.反应时,Na、Mg、Al 均过量 D.曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图像 解析:由图像可以看出,生成气体的体积相等,则盐酸完全反应,x=2.24,A 正确。根 据生成的 H2 为 2.24 L,可知 Na 失去 0.2 mol 电子,则钠的物质的量为 0.2 mol,B 正确。反应 时如果钠过量,则钠会与水反应,生成的气体多于 2.24 L,故 C 错误。根据反应速率可知 a、 b、c 依次是 Na、Mg、Al 与盐酸反应的图像,D 正确。 答案:C 8.通过观察化学实验现象,分析归纳出正确的结论,是学习化学科学最基本的技能之一。 下列由实验现象得出正确结论的是 选项 实验现象 把相同大小的一块铝和镁分别投入 A 相同浓度的 NaOH 溶液中:铝溶解有 由此得出:铝的金属性比镁强 气泡放出,而镁没有任何变化 取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只 B 熔化成液体而没有脱落 向氯化铵溶液中投入一铝片:铝片上 C 产生大量气泡 向氯化铝溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液 D 至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐 渐溶解,最后沉淀完全消失 由此得出:铝不易氧化 ( ) 结论 ( )

由此得出:该气体是氨气

由此得出: 氢氧化铝能溶于强碱溶 液

解析:铝及其化合物能与强酸性溶液或强碱性溶液反应,在分析实验现象时,要分析产生 现象的真正原因,挖出本质,从而得出正确的结论。 答案:D

2 9.某溶液中可能含有 H+、NH+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO3-、SO2-、NO-中的几种。① 4 4 3

若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入 NaOH 溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量 与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是 A.溶液中的阳离子只有 H+、Mg2+、Al3+ B.溶液中 n(NH+)=0.2 mol 4 C.溶液中一定不含 CO2-,可能含有 SO2-和 NO- 3 4 3 D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1 解析:由①知溶液中一定含有 H+,一定没有 CO2-、NO-,由②知溶液中一定含有 Mg2+、 3 3 Al3+, 不含 Fe3+, 由图像可知溶液中还一定含有 NH+, n(NH+)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol, 4 且 4 n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀 Al3+、Mg2+共消耗 0.4 mol OH-, 其中沉淀 Al3+消耗 0.3 mol OH-, 沉淀 Mg2+消耗 0.1 mol OH-, 根据 Mg2+~2OH-, 可得 n(Mg2


)=0.05 mol,故只有选项 B 正确。 答案:B 10.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 方案②:2.7 g Al 100 mL HCl NaOH ― → X 溶液― →Al(OH)3 沉淀 ― ― 100 mL NaOH HCl ― → ― Y 溶液― →Al(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:n(HCl)=0.1 L×3 mol/L=0.3 mol,X 溶液为 AlCl3 溶液,b 曲线开始无沉淀生成不 能表示向 X 溶液加入 NaOH 溶液,A 不正确。

答案:A 11.对溶液中的反应,如图图像中 m 表示生成沉淀的物质的量,n 表示参加反应的某一种 反应物的物质的量,则下列叙述中错误的是 ( )

A.符合甲图像的两种反应物可以是 AlCl3 和 NaOH B.符合乙图像的两种反应物可以是 Ca(OH)2 和 CO2 C.符合丙图像的反应可以是在 Ca(OH)2 和 KOH 的混合溶液中通入 CO2 D.符合丙图像的反应可以是在 NH4Al(SO4)2 溶液中加入 NaOH 解 析 : 在 NH4Al(SO4)2 溶 液 中 加 入 NaOH 后 依 次 发 生 的 反 应 为 ①Al3 + + 3OH - ===Al(OH)3↓、②NH++OH-===NH3· 2O、③Al(OH)3+OH-===AlO-+2H2O,①③两个反应 H 4 2 消耗 NaOH 的物质的量之比为 3∶1,故 D 项错误。 答案:D 12.将总物质的量为 n mol 的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为 x),投入一定量 的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体 V L。下列关系式中正确的是 A.x=V/(11.2n) C.V=33.6n(1-x) B.0<x≤0.5 D.11.2n<V≤22.4n

解析:金属钠的物质的量为 nx mol,Al 的物质的量为 n(1-x) mol,产生的 H2 是溶液中的 H 获得 Na、Al 失去的电子而生成的,根据得失电子守恒可得产生 H2 的物质的量 n(H2)= nx+3n?1-x? mol,根据反应 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2 2 +3H2↑和题中“金属没有剩余”,可知 n(Na)≥n(Al),即 0.5≤x<1。当 x=1 时,产生 H2 的 物质的量为 0.5n mol,即 11.2n L;当 x=0.5 时,产生 H2 的物质的量为 n mol,即 22.4n L。故 产生 H2 的取值范围为 11.2n<V≤22.4n,故选项 D 正确。 答案:D 二、非选择题(本题包括 4 小题,共 52 分) 13.(10 分)根据右图所示装置,


请回答: (1)在 A 中加试剂后,立即打开止水夹 C,B 中的现象是____________________,离子方 程式是________________________。 (2)一段时间后,关闭止水夹 C,B 中的现象是__________________,离子方程式是 ______________________。 解析:装置 A 为简易启普发生器,可通过止水夹 C 的控制,装置 A 中反应产生气体 CO2 进入 B 中或气体将液体压入试管 B 中,使 H+与开始生成的 Al(OH)3 相遇发生反应。 答案:(1)导管口有气泡冒出,有白色沉淀生成 AlO-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-或 2AlO-+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2- 2 3 2 3 (2)A 中液体进入 B 中,液面上升,白色沉淀逐渐溶解 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 14.(12 分)已知部分常见物质转化时,可以存在如图所示的三角转化关系。

已知图中每个小三角形内的三种物质至少含有第三周期中的一种相同元素, 且图示中所有 物质均由短周期元素组成。D 为能助燃的气体单质;E 为酸性氧化物,能与酸反应,F 不溶于 水。H 为淡黄色固体化合物,电解饱和 J 溶液是工业上的重要反应。C 为离子化合物,阴、阳 离子均含有金属元素。 (1)写出 F 的化学式:_______________________________________, H 的化学式:__________________。 (2) 常 温 下 测 得 一 定 浓 度 的 C 溶 液 的 pH = 10 , 用 离 子 方 程 式 表 示 其 原 因 : ____________________。 (3)写出 A→C 反应的离子方程式:________________________。 解析:E 为酸性氧化物,能与酸反应,F 不溶于水,则 E 为 SiO2,F 为 H2SiO3;H 为淡黄 色固体化合物, 则为 Na2O2, 电解饱和 J 溶液是工业上的重要反应, J 为 NaCl, 可能为 Na, 则 I

也可能为 NaOH。C 为离子化合物,阴、阳离子均含有金属元素,C 可能为偏铝酸盐,转化关 系为 Al2O3(A)―→AlO-(C)― →Al(OH)3(B)。 2 答案:(1)H2SiO3 Na2O2 (2)AlO-+2H2O? ? Al(OH)3+OH- 2

(3)Al2O3+2OH-===2AlO-+H2O 2 15.(16 分)废易拉罐的成分比较复杂,据查,铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量) 见表: Si 罐身/% 罐盖/% 拉环/% 0.3 0.2 0.2 Fe 0.7 0.35 0.35 Cu 0.25 0.15 0.15 Mn 0.25 0.2~0.5 0.2~0.5 Mg 1.0~1.5 4.0~5.0 3.0~4.0 Cr - - 0.1 Zn - 0.1 0.25 Ti - 0.25 0.1 Al 其余 其余 其余

为了验证罐身的组成成分,进行了如下实验: 【实验仪器与药品】 仪器:酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀 药品:易拉罐、去污粉、NaOH 溶液、KSCN 溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H5IO6,弱酸) 【实验方案】 实验预处理。将剪好的易拉罐片用砂纸打磨,除去表面的涂料层,直到光亮后用去污粉清 洗干净备用。 【实验过程】分别向试管 a、b 中加入少量上述易拉罐片,进行如下操作:

请填写下列空白: (1)图中操作①②所用到的玻璃仪器有______________________________。 (2)沉淀 A 的成分为________。 (3)操作③观察到的现象为_____________________________________; 反应的离子方程式为____________________________________________。 (4)若试管 a、b 中取样相同,则分别加入 NaOH 溶液、稀盐酸后,相同条件下理论上产生 的气体体积 V(a)________V(b)(填“<”、“>”或“=”)。

解析:(1)操作①②为过滤,所用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。 (2)Al、Si 都溶于 NaOH 溶液,过滤后滤渣为 Fe、Cu、Mn、Mg 等金属。(3)溶液 A 中含 有 NaAlO2、Na2SiO3,NaAlO2 与盐酸反应,开始生成 Al(OH)3 沉淀,继而又溶解于过量的盐 酸中,Na2SiO3 与盐酸反应生成 H2SiO3 沉淀。 (4)因为 NaOH 溶液仅与 Al、Si 反应,而稀盐酸能与 Al、Fe、Mg 等金属反应,依据易拉 罐各元素的质量分数,不难看出后者反应后放出的气体多。 答案:(1)漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)Fe、Cu、Mn、Mg 等 (3)开始生成白色沉淀,并逐渐增多,后沉淀部分溶解 H +AlO2 +H2O===Al(OH)3↓、 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O、 2H++SiO2-===H2SiO3↓ 3 (4)< 16.(14 分)铝是国民经济发展的重要材料,铝在地壳中的含量约占 8%,目前我国铝消费 量超过 430 万吨,在众多的金属中仅次于铁。请回答下列问题: Ⅰ.实验室中用金属铝制备少量氢氧化铝,有以下 3 种方案: H2SO4 NaOH 方案 1:Al― → Al3+― →Al(OH)3; ― ― NaOH H2SO4 方案 2:Al― →AlO- ― → Al(OH)3; ― 2 ― H2SO4 Al― → Al2?SO4?3? ― ?― 方案 3: ? →Al(OH)3。 NaOH Al― → NaAlO2 ? ― 制备相同物质的量的氢氧化铝消耗酸和碱最少的是方案________。 Ⅱ.工业上冶炼铝的流程图如图所示:
+ -

在制取氧化铝的过程中,分析铝土矿和赤泥中所含 Al2O3、Fe2O3 质量分数的数据如下:

Al2O3 铝土矿 赤泥 55% 15%

Fe2O3 16% 48%

其他杂质 — —

(1)书写下列反应的化学方程式:反应①_________________________, 反应②___________________________。 (2)电解氧化铝生产铝时,阳极的电极反应式为____________。 (3)假设其他杂质不参加反应,则每生产 3.4 t 纯净的氧化铝,需铝土矿__ t。 解析:Ⅰ.生成 1 mol Al(OH)3,方案 1 需要 1.5 mol 硫酸,3 mol NaOH;方案 2 需要 1 mol 3 3 NaOH,0.5 mol 硫酸。方案 3 需要4 mol NaOH,8 mol 硫酸。 Ⅱ.在处理前后,氧化铁的质量没有变化。设铝土矿的质量为 m t,则由 Fe2O3 守恒可知赤 m m 泥的质量为 3 t,由 m×55%- 3 ×15%=3.4,得 m=6.8。 答 案 : Ⅰ.3 Ⅱ.(1)2NaAlO2 + CO2 + 3H2O===Na2CO3 + 2Al(OH)3↓ (3)6.8 Na2CO3 +

Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH (2)2O2--4e-===O2↑



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