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同步蘇教化學(xué)必修一新突破課時(shí)分層作業(yè):17 鋁的氧化物與氫氧化物 從鋁土礦中提取鋁 Word版含解析

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1、 課時(shí)分層作業(yè)(十七) (建議用時(shí):45分鐘) [合格基礎(chǔ)練] 1.下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是(  ) A.鋁罐可久盛食醋 B.氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 C.明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化 D.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體物質(zhì)增重 B [鋁罐容易受食醋中的醋酸腐蝕而破裂,無(wú)法久盛食醋,A錯(cuò);明礬用作凈水劑是利用Al3+水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性,涉及化學(xué)變化,C錯(cuò);鋁與氧化鐵反應(yīng),反應(yīng)前后都是固體,質(zhì)量不變,D錯(cuò)。] 2.下列操作中最終可以得到Al(OH)3的是(  ) A.Al2O3和水混合加熱 B.Al和水反應(yīng) C.過(guò)量的NaOH溶液加入AlC

2、l3溶液中 D.過(guò)量的氨氣通入AlCl3溶液中 D [Al2O3和Al都不能和水反應(yīng),過(guò)量的NaOH溶液與AlCl3反應(yīng)生成NaAlO2、NaCl和H2O。] 3.下列說(shuō)法正確的是(  ) A.Al2O3難溶于水,不跟水反應(yīng),所以它不是Al(OH)3對(duì)應(yīng)的氧化物 B.因?yàn)锳l2O3是金屬氧化物,所以它是堿性氧化物 C.Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應(yīng) D.Al2O3能跟強(qiáng)的酸、堿溶液反應(yīng) D [Al2O3雖然難溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合價(jià)相同,所以Al2O3是Al(OH)3對(duì)應(yīng)的氧化物;金屬氧化物與堿性氧化物是兩個(gè)

3、不同的概念,二者沒(méi)有必然的聯(lián)系;Al2O3是兩性氧化物,Al2O3與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng),與弱堿不反應(yīng)。] 4.實(shí)驗(yàn)室中要使AlCl3溶液中的Al3+和NaAlO2溶液中的AlO全部沉淀出來(lái),最適宜的試劑分別是(  ) A.NaOH溶液,鹽酸 B.Ba(OH)2溶液,醋酸 C.鹽酸,氨水 D.氨水,CO2 D [用弱堿和弱酸使Al3+和AlO沉淀,防止Al(OH)3溶解。] 5.從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是(  ) A.鋁土礦溶于NaOH溶液中 B.偏鋁酸鈉溶液的酸化 C.灼燒氫氧化鋁固體 D.電解熔融的氧化鋁 D [鋁土礦溶于NaOH溶液中、

4、偏鋁酸鈉溶液的酸化反應(yīng)主要為復(fù)分解反應(yīng);灼燒氫氧化鋁固體為分解反應(yīng),沒(méi)有元素價(jià)態(tài)的變化;電解熔融的氧化鋁為分解反應(yīng),同時(shí)有單質(zhì)生成,屬于氧化還原反應(yīng)。] 6.下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(  ) A.鋁片放入氫氧化鈉溶液中:Al+2OH-===AlO+H2↑ B.新制的氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液:Al2O3+OH-===2AlO+H2O C.向AlCl3溶液中加入過(guò)量NaOH溶液:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ D.向AlCl3溶液中滴入過(guò)量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH D [電荷不守恒,A錯(cuò)誤;原子及電荷都不守恒,B錯(cuò)誤;NaOH過(guò)量

5、,產(chǎn)物應(yīng)為AlO,C錯(cuò)誤。] 7.向用鹽酸酸化過(guò)的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液,圖中能正確表示這個(gè)反應(yīng)的是(  ) A     B     C    D D [向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液,先生成白色沉淀,再加入NaOH溶液,沉淀逐漸溶解,最后完全消失,生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH,溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量應(yīng)是3∶1,A、B錯(cuò)誤,用鹽酸酸化過(guò)的AlCl3溶液中含有酸,加入NaOH溶液先中和溶液中的酸,然后才生成Al(OH)3沉淀,故C也是錯(cuò)誤的。] 8.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加

6、過(guò)程中微粒的量的關(guān)系曲線。下列判斷錯(cuò)誤的是(  ) A.①線表示Al3+的物質(zhì)的量的變化 B.x表示AlCl3的物質(zhì)的量 C.③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D.④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 B [AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式:向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液,開(kāi)始有沉淀生成后沉淀溶解,且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,顯然符合題意,則x表示NaOH的物質(zhì)的量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液,開(kāi)始沒(méi)有沉淀,后有沉淀生成,與本題圖示情況不符。] 9.用一無(wú)色透明的溶液做如下實(shí)驗(yàn): ①取少量溶液滴

7、加鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。 ②另取部分溶液加入Na2O2,有無(wú)色無(wú)味氣體放出且有白色沉淀生成,加入Na2O2的量與生成沉淀的量的關(guān)系如圖所示:試問(wèn): (1)Cu2+、NH、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、CO、K+、SO等離子中一定存在的離子是________;可能存在的離子是________;一定不存在的離子是________。 (2)上述溶液至少由________等物質(zhì)混合成。 [解析] (1)因?yàn)榧尤胗名}酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定含有SO,不能判斷是否有CO;加入Na2O2生成無(wú)色無(wú)味氣體是氧氣,所以一定不存在NH;溶液無(wú)色透明說(shuō)明沒(méi)有

8、Cu2+、Fe3+;溶液中加入Na2O2有NaOH生成,隨著Na2O2加入量的增加,白色沉淀增加,但再加入Na2O2沉淀量反而減少,說(shuō)明一定含有Al3+,沉淀減少到一定量后就不再減少,說(shuō)明含有Mg2+。有Al3+存在則不能含有CO,所以一定存在的離子是Al3+、Mg2+、SO;可能存在的離子是Na+、K+;一定不存在的是Cu2+、NH、Fe3+、CO。 (2)一定存在的離子組合成物質(zhì)為MgSO4和Al2(SO4)3。 [答案] (1)SO、Al3+、Mg2+ Na+、K+ NH、Cu2+、Fe3+、CO (2)MgSO4、Al2(SO4)3 10.欲將MgCl2、AlCl3的混合溶液分離

9、開(kāi),某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案: (1)試劑①應(yīng)選用________(填“NaOH溶液”或“氨水”)。該試劑的用量是________(填“過(guò)量”或“少量”)。 (2)過(guò)濾后所得沉淀①需進(jìn)行洗滌,洗滌的方法是 _____________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)寫出生成溶液①的離子方程式: _____________________________________________________。 (4)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)

10、計(jì)明顯存在缺陷,請(qǐng)將其指出: _____________________________________________________。 [解析] (1)氫氧化鋁是兩性氫氧化物,可溶于過(guò)量強(qiáng)堿,而氫氧化鎂不可以,從而固、液分離;(2)洗滌緊接在過(guò)濾操作之后,方法:在過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,然后使水自然流下,重復(fù)2~3次即可。(3)NaOH過(guò)量,Al3+與OH-發(fā)生兩步反應(yīng)。(4)溶液①中含有NaOH,加入鹽酸后生成NaCl。 [答案] (1)NaOH溶液 過(guò)量 (2)在過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,然后使水自然流下,重復(fù)2~3次即可 (3)Al3++4OH-===AlO+2H2O[或

11、分步寫:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O] (4)所得AlCl3溶液混有NaCl [等級(jí)過(guò)關(guān)練] 11.向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L-1的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為(  ) A.3 mL       B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL B [解法一:把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像,用圖像法求解,如圖所示: 當(dāng)生成沉淀0.01 mol時(shí)需NaOH 0.03 mol或0.11 mol,顯然B項(xiàng)符合題意。 解法二:

12、已知n(AlCl3)=0.03 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個(gè)答案:一是氫氧化鈉不足,二是氫氧化鈉過(guò)量。 當(dāng)堿的量不足時(shí),則V(NaOH)= L=0.007 5 L=7.5 mL;當(dāng)堿過(guò)量時(shí),則V(NaOH)= L=0.027 5 L=27.5 mL。] 12.現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不斷加入NaOH溶液,得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示。原溶液中Cl-與SO的物質(zhì)的量之比為(  ) A.1∶3    B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1 C [OA上升的直線表示Al(OH

13、)3和Mg(OH)2一起沉淀,AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解,B點(diǎn)表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液0.1 L,則Al3+生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3 L,沉淀Mg2+消耗NaOH溶液0.1 L,因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)=2∶1,所以,n(Cl-)∶n(SO)=6∶1。] 13.如下六個(gè)圖中,橫坐標(biāo)為某溶液中加入某物質(zhì)的物質(zhì)的量,縱坐標(biāo)為生成沉淀的物質(zhì)的量,將圖中的字母代號(hào)填入下表。 溶液 加入的物質(zhì) 字母代號(hào) ①飽和石灰水 通過(guò)量CO2 ②AlCl3溶液 通過(guò)量NH3 ③MgCl2、AlC

14、l3混合溶液 逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量 ④AlCl3溶液 逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量 ⑤含少量HCl的AlCl3溶液 逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量 ⑥向NaAlO2溶液中 通入CO2至過(guò)量 [解析]?、侔l(fā)生如下反應(yīng):Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,故其沉淀生成與消失時(shí)消耗的CO2的物質(zhì)的量是相同的,其圖像應(yīng)為B。②AlCl3溶液中通入NH3只發(fā)生反應(yīng):AlCl3+3NH3+3H2O===3NH4Cl+Al(OH)3↓,生成的Al(OH)3不能溶于弱堿溶液中,其對(duì)應(yīng)圖像應(yīng)為C。③發(fā)生如下反應(yīng):M

15、gCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,故先生成沉淀,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)又發(fā)生如下反應(yīng)而沉淀部分溶解:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,因Mg(OH)2與堿不反應(yīng),故沉淀不能完全消失,因此其對(duì)應(yīng)圖像為A。④發(fā)生如下反應(yīng):AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。其反應(yīng)現(xiàn)象為先生成白色沉淀,再逐漸溶解且前后消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,故其對(duì)應(yīng)圖像為E。⑤發(fā)生的反應(yīng):HCl+NaOH===NaCl+H2O,AlCl3+3NaOH=

16、==3NaCl+Al(OH)3↓,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;此時(shí)優(yōu)先發(fā)生的是酸堿中和反應(yīng),故開(kāi)始時(shí)應(yīng)無(wú)沉淀產(chǎn)生,后續(xù)反應(yīng)與上述④中相同,故其對(duì)應(yīng)圖像應(yīng)為F。⑥發(fā)生反應(yīng):NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3沉淀不溶解,故其對(duì)應(yīng)圖像為C。 [答案]?、貰 ②C?、跘?、蹺?、軫?、轈 14.下圖所示是從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))中提取氧化鋁的工藝流程之一。已知:SiO2能和氫氧化鈉反應(yīng),不和鹽酸反應(yīng)。 回答下列問(wèn)題: (1)用鹽酸溶解鋁土礦后,所得溶液中的陽(yáng)離子有 ______________

17、_______________________________________。 (2)固體A的主要成分是________。 (3)進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),為了達(dá)到分離要求,加入的NaOH應(yīng)該 _____________________________________________________。 (4)進(jìn)行步驟Ⅲ時(shí),一般通入過(guò)量CO2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)溶液X

18、和鹽酸反應(yīng)的離子方程式為 _____________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析] 鋁土礦中的Fe2O3、Al2O3溶于鹽酸得到的陽(yáng)離子是Fe3+、Al3+,由于鹽酸過(guò)量,陽(yáng)離子還有H+,過(guò)濾得到的濾渣是SiO2。在進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),需要加入過(guò)量的NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++4OH-===AlO+2H2O,過(guò)濾分離出Fe(OH)3。碳酸的酸性比氫氧化鋁強(qiáng),利用強(qiáng)酸制弱酸的原理,向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2可制得Al(OH)3,過(guò)濾后的濾液中含有NaHCO3和NaCl。 [答案]  (1)Fe3+、Al3+、H+ (2)SiO2 (3)過(guò)量 (4)NaAlO2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3↓ (5)HCO+H+===H2O+CO2↑

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