3.2铝及其重要化合物[来源:zzstep.com]
一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)
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 D．氢氧化钠
2．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
解析：题中涉及反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，据此可知，若产生等量的H2，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为n(HCl)∶n(NaOH)＝6 mol∶2 mol＝3∶1。
答案：C
3．(2012·江苏高考)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3
②SSO3H2SO4
③饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
④Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO
A．①③⑤ B．②③④
C．②④⑤ D．①④⑤
解析：本题考查无机物之间的转化关系。②中S与O2只能生成SO2，错；④中FeCl3溶液在加热时，Fe3＋水解生成Fe(OH)3，进而分解生成Fe2O3，得不到无水FeCl3，错。
答案：A
4．将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是( )[来源:z|zs|tep.com]
[来源:学&科&网]
A
B
C
D
X[来源:学*科*网Z*X*X*K]
CO2
HCl
NaOH
AlCl3
Y
Ca(OH)2
NaAlO2
AlCl3
NaOH
解析：A项生成沉淀和溶解沉淀消耗的CO2的物质的量相等；B项沉淀生成与溶解消耗盐酸量的比例为1∶3，D项开始无沉淀，后来才产生沉淀。[来源:中教网]
答案：C
5．在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液中片刻，如图，则下列说法正确的是( )
A．两烧杯中均无气泡产生
B．左边烧杯中的溶液质量减少了[来源:Zxxk.Com]
C．去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边铁球上出现红色
解析：铝球与NaOH溶液反应生成可溶性NaAlO2，铁球与CuSO4溶液发生置换反应生成铜，因此铝球变轻，铁球变重。
答案：D
6．将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液与NaOH溶液的物质的量浓度之比可能是( )
A．1∶3 B．2∶3
C．1∶4 D．7∶2
解析：本题应分两种情况进行讨论：
①若AlCl3过量，NaOH量不足，溶液中铝元素应为Al3＋。
AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl
1 mol 3 mol 1 mol
依题意，溶液中剩余1 mol Al3＋，
c(AlCl3)∶c(NaOH)
＝n(AlCl3)∶n(NaOH)＝(1＋1) mol∶3 mol＝2∶3。
②若NaOH量稍多，AlCl3完全反应，生成的Al(OH)3部分溶解，溶液中铝元素的存在形式为AlO，不妨假设有2 mol Al3＋反应，依题意有关系式：[来源:中_国教_育出_版网]
AlCl3～3NaOH～Al(OH)3
1 mol 3 mol 1 mol
AlCl3～4NaOH～NaAlO2
1 mol 4 mol 1 mol
则c(AlCl3)∶c(NaOH)＝n(AlCl3)∶n(NaOH)＝(1＋1) mol∶(3＋4) mol＝2∶7。
答案：B
7．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：B项中Fe3＋(Al3＋)Fe(OH)3和Al(OH)3达不到除杂目的，可用Fe3＋(Al3＋)Fe(OH)3和NaAlO2Fe(OH)3Fe3＋。
答案：B
8．(2013·石家庄模拟)下列叙述正确的是( )
A．NaHCO3与石灰水反应，当n(NaHCO3)∶n[Ca(OH)2]＝1∶1时，HCO完全转化为CaCO3
B．CO2通入石灰水中，当n(CO2)∶n[Ca(OH)2]＝1∶1时，能得到澄清溶液
C．AlCl3溶液与烧碱溶液反应，当n(OH－)∶n(Al3＋)＝1∶1时，铝元素以AlO形式存在
D．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)∶n(HNO3)＝1∶1时，溶液中铁元素只以Fe3＋形式存在
解析：B中只生成CaCO3沉淀；C中铝以Al(OH)3和Al3＋的形式存在，只有n(OH－)∶n(Al3＋)＞3∶1时，才出现AlO；D中当n(Fe)∶n(HNO3)＝1∶4时，铁元素只以Fe3＋形式存在，而此时应以Fe2＋的形式存在。
答案：A[来源:z,zs,tep.com]
9．向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCO
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－
C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、F－
D．d点对应的溶液中：K＋、NH、I－、CO
解析：向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH－，与Fe3＋、HCO不能大量共存。b点时溶质为NaCl和NaAlO2，所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag＋不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与CO互相促进水解不能大量共存。
答案：B
10．有氯化铝和氯化镁的混合溶液，向其中滴加a mL c1mol·L－1 NaOH溶液之后，改成滴加c2 mol·L－1 HCl溶液，所得沉淀Y(mol)与试剂总体积V(mL)间的关系如图所示。则所加NaOH溶液的体积为( )
A．9 mL B．7.5 mL
C．7 mL D．6 mL
二、非选择题(本题共5个小题，共50分)
11．(8分)下列图像中，纵坐标为沉淀量，横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量，选择合适图像对应的字母填空。
(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量________。
(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量________。
(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量________。
(4)澄清石灰水中通入过量CO2________。[来源:Zxxk.Com]
(5)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液________；[来源:z#zs#tep.com]
(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水________。
答案：(1)③ (2)⑥ (3)① (4)② (5)⑤ (6)④
12．(10分)(2013·南昌模拟)某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：
回答下列问题：
(1)混合物中是否存在FeCl2：________(填“是”或“否”)。
(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4：________(填“是”或“否”)。
(3)写出反应④的离子方程式：_________________________________________。
(4)请根据计算判断混合物中是否含有AlCl3(简述计算依据和计算结果，不要求写出完整的计算过程)。
解析：[来源:学科网ZXXK]
根据2Al～3H2可知
n(Al)＝0.2 mol，m(Al)＝5.4 g
0．2 mol NH3→0.1 mol(NH4)2SO4，m[(NH4)2SO4]＝13.2 g
m[Mg(OH)2]＝5.8 g?n(MgCl2)
＝0.1 mol，m(MgCl2)＝9.5 g
m[Al＋(NH4)2SO4＋MgCl2]＝28.1 g，故原样品中无AlCl3。
答案：(1)否 (2)是
(3)AlO＋H＋＋H2O=== Al(OH)3↓
(4)由题中信息可推得一定含有Al，(NH4)2SO4和MgCl2三种物质，算出Al的质量为5.4 g，(NH4)2SO4的质量为13.2 g，MgCl2的质量为9.5 g，这三种物质的质量之和刚好等于28.1 g，所以一定没有AlCl3。[来源:中_国教_育出_版网]
13．(10分)由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图所示的转换关系，已知C为密度最小的气体，甲是电解质。
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)组成单质A的元素在周期表中的位置是____________，丙的电子式是__________________________________________________。
(3)写出下列变化的方程式：
①A与NaOH溶液反应的化学方程式：______________________________________
__________________________________________________；
②乙与过量CO2反应的离子方程式：____________________________________
__________________________________________________。
解析：单质C是密度最小的气体，应为H2；单质A与NaOH溶液反应可生成H2，A＋B→甲，甲亦能与NaOH溶液反应，容易考虑A为Al或Si，B为O2，则甲为Al2O3或SiO2，由于甲是电解质，故甲不能为SiO2，则A为Al，甲为Al2O3，乙为NaAlO2，丁为Al(OH)3。
答案：(1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3
(2)第三周期ⅢA族
(3)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
14．(10分)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量的水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中加入1 mol·L－1HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示：
请回答下列问题：[来源:z,zs,tep.com]
(1)A点之前沉淀物的化学式为________，理由是__________________________________________________
__________________________________________________。
(2)写出A点到B点发生反应的离子方程式：
__________________________________________________。
(3)原混合物中MgCl2的质量是________g，AlCl3的质量是________g，NaOH的质量是________g。
(4)C点HCl溶液的体积为________mL。
解析：(1)加入10 mL HCl溶液后沉淀才增加，说明加入10 mL HCl溶液正好把过量的NaOH中和，故A点的沉淀物只有Mg(OH)2。
(2)A→B，AlO生成Al(OH)3，反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。
(3)n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]
＝＝0.02 mol
m(MgCl2)＝0.02 mol×95 g·mol－1＝1.9 g
n(AlCl3)＝n(AlO)＝1 mol·L－1×(30 mL－10 mL)×10－3 L·mL－1＝0.02 mol
m(AlCl3)＝0.02 mol×133.5 g·mol－1＝2.67 g
n(NaOH)＝2n(MgCl2)＋4n(AlCl3)＋1 mol·L－1×0.01 L＝0.13 mol
m(NaOH)＝0.13 mol×40 g·mol－1＝5.2 g
(4)从B→C，加入的HCl把Mg(OH)2、Al(OH)3溶解。
n(HCl)＝30 mL×10－3 L·mL－1×1.00 mol·L－1＋2n[Mg(OH)2]＋3n[Al(OH)3]＝0.13 mol
V(HCl)＝＝0.13 L＝130 mL
答案：(1)Mg(OH)2 加入10 mL HCl溶液正好中和过量的NaOH，再加入HCl溶液，沉淀增多，说明AlO转化为Al(OH)3，故A点之前沉淀为Mg(OH)2
(2)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓[来源:z#zs#tep.com]
(3)1.9 2.67 5.2 (4)130
15．(12分)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%)，设计如图装置进行实验。
(1)如何检验该装置的气密性__________________________________________________
__________________________________________________。
(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________________________________________________
__________________________________________________。
(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与a g合金粉末充分反应，待反应停止后，进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况)。若量气管最大量程为50 mL，则合金中铝的质量[m(Al)]范围为__________________________________________________。
(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸，则反应停止后量气管内气体体积________(填“>”、“<”或“＝”)V mL。
(5)若a＝38 mg，V＝44.8 mL(标准状况)，请通过计算说明该合金是否符合国家标准(不写计算过程)______(填“符合”或“不符合”)。
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