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高中化学必修一铝及其化合物的单元练习


1.有一镁、铝合金,用适量稀硫酸恰好完全溶解,再加入氢氧化钠溶液,析出沉淀的物质的量随氢氧化 钠的体积关系如图所示,则原合金中镁、铝物质的量比为

A.2∶1

B.4∶1
2+

C.1∶1
3+

D.1∶2

2.证明某溶液只含有 Fe 而不含有 Fe 的

实验方法是 A.先滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液后显红色 B.先滴加 KSCN 溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色 C.滴加 NaOH 溶液,先产生白色沉淀,后变为灰绿色,最后呈红褐色 D.只需滴加 KSCN 溶液 3.下列物品所用材料为硅酸盐的是 A.水晶镜片 ①Al A.①②③④ A.1:1:1 A.CaCl2 溶液 B.陶瓷餐具 ②Al2O3 C.石英光导纤维 ③Al(OH)3 ④NaHCO3 C.①③④ D.23:24:27 C.饱和 Na2CO3 溶液 D.水玻璃 D.①②④ D.计算机芯片 4.下列物质组合中,既能和盐酸反应又能和烧碱溶液反应的化合物是 B.②③④ B.1:2:3 C.6:3:2

5.相同物质的量的钠、镁、铝与过量的稀硫酸反应,在标况下产生氢气的体积比是 6.将过量的 CO2 通入下列溶液中,最终不出现白色沉淀的是 B.NaAlO2 溶液 7.A、B、C、D、E 分别是 Cu、Ag、Fe、Al、Mg 五种金属中的一种。已知: (1)A、C 均能与稀 H2SO4 反应 放出气体; (2)B 与 D 的硝酸盐反应,置换出单质 D; (3)C 与强碱反应放出气体; (4)C、E 在冷浓 H2SO4 中发生钝化反应,由此可以推断 A、 B、 C、 D、E 依次为 A. Fe、Cu、Al、Ag、Mg C. Mg、Cu、Al、Ag、Fe 形式是 A.A l ( O H ) 3 沉淀 C.A l ( O H ) 3 沉淀和 Al
3+

B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
2-

8.向明矾[KAl(SO4)2.12H2O]溶液中加入 B a ( O H ) 2 溶液,当 SO4 B.只有 AlO2 离子


恰好沉淀完全时,这时铝元素的存在

D.A l ( O H ) 3 沉淀 和〔AlO2〕 离子



9.将过量的 CO2 分别通入到下列溶液中,最终溶液中有白色沉淀析出的是 ①CaCl2 溶液;②Na2SiO3 溶液;③Ca(OH)2 溶液;④饱和 Na2CO3 溶液 A.①②③④
+ - -

B.②③
2- +

C.①②③
+ 2+

D.②④
- -

10.在加入铝粉能放出氢气的溶液中,下列各组离子可能大量共存的是 A.NH4 、NO3 、CO3 、Na C.NO3 、K 、AlO2 、OH?
+ -

B.Na 、Ba 、HCO3 、AlO2
- 2+ +

D.NO3 、Mg 、K 、CH3COO? C.Fe→FeCl2 D.SiO2→CaSiO3

11.以下转化不能通过一步反应实现的是 A.SiO2→SiF4 B.Al2O3→Al(OH)3

12.在 1 L 含 0.1 mol NaAlO2 和 0.1 mol Ba(OH)2 的混合溶液中,逐滴加入浓度为 0.1 mol· L 1H2SO4 溶液,下 列图像中能表示反应产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积之间关系的是



13.下列实验与对应示意图的关系正确的是 A NaAlO2 溶液中逐滴滴 加盐酸至过量 B AlCl3 溶液中逐滴滴加 氨水至过量 C 明矾溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2 溶液至过量 D 澄清石灰水中缓慢通 入 CO2 至过量

14.在①浓硝酸;②水;③浓硫酸;④氢氟酸;⑤氢氧化钾溶液中,能与单质硅起化学反应的是( A.①②
3+

)。

B.②④

C.④⑤

D.③④
-1

15.向一定量的 Cu、Fe2O3 的混合物中加入 300 mL 1 mol·L 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液 中不含 Fe 。若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为( )。 A.6.4 g 中 A. 肯定有 Fe ,可能有 Fe
2+ 2+ 3+ 3+

B.4.8 g

C.2.4 g

D.1.6 g

16. 在 FeCl2、CuCl2 和 FeCl3 的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,滤出的不溶物中含有少量铁粉则滤液 B. 肯定有 Fe ,一定没有 Cu
2+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ 2- -

C. 肯定有 Cu ,一定没有 Fe

D. 肯定有 Fe ,一定没有 Fe 和 Cu


17.某无色溶液只可能含有以下几种离子:①Mg 、②Al 、③Fe 、④H 、⑤HCO3 、⑥Cl 、⑦OH 。向 其中缓慢地滴入 NaOH 溶液至过量,产生沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积的关系如图所示,由此可确定 原溶液中一定含有的离子是

A.①②⑤

B.①③④

C.②⑥⑦

D.①②④⑥

试卷第 2 页,总 3 页

18.A、B、C、D、E 五种化合物均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中 A 的溶液为 澄清溶液,C 为难溶的白色固体,E 则易溶于水,取 A 的溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。

(1)写出化学式:A A→B: A→D:

,B

,C

,D

,E ; 。 。



(2)写出下列反应的离子方程式:

19. (1)实验室用氯化铵固体制取氨气的化学方程式是 (3)现有 100mL AlCl3 与 MgSO4 的混合溶液,分成两等份。

(2)将 4.48L(标准状况)氨气通入水中得到 0.05L 溶液,所得溶液的物质的量浓度是



①向其中一份中加入 10mL 4mol/L 的氨水,恰好完全反应,其中 AlCl3 与氨水反应的离子方程式 是 是 。继续加入 l mol/L NaOH 溶液至 10mL 时,沉淀不再减少,沉淀减少的离子方程式 ,减少的沉淀的物质的量是
2-

。 。

②向另一份中加入 a mL 1mol/LBaCl2 溶液能使 SO4 沉淀完全,a=

20.从铝土矿(主要成分是 Al2O3,含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:

请回答下列问题: (1)流程甲加入盐酸后生成 Al 的离子方程式为 (2)流程乙加入烧碱后生成 SiO 的离子方程式为 (3)验证滤液 B 含 Fe ,可取少量滤液并加入 (4)滤液 E、K 中溶质的主要成分是
3+ 23 3+

。 。 (填试剂名称)。 。
-12

(填化学式),写出该溶质的一种用途:
2+

(5)已在 298 K 时,Mg(OH)2 的溶度积常数 Ksp=5.6×10

。取适量的滤液 B,加入一定量的烧碱至达到沉 。

淀溶解平衡,测得 pH=13,则此温度下残留在溶液中的 c(Mg )=

1.D

参考答案 【解析】试题分析:本题当从题意可得,

结合坐标图分析,沉淀溶解部分消耗了 VL 浓度为 Cmol/L 的 NaOH,由方程式 Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O,再根 据原子守恒可知铝的物质的量为 CVmol,要求 Mg 的物质的量,须由消耗的 4VLNaOH 入手,由前面可知,生 成 CVmol 的 Al(OH)3 需要消耗 3CVmol 的 NaOH,所以生成 Mg(OH)2 消耗的 NaOH 为 CVmol,由方程式 2+ Mg +2OH =Mg(OH)2↓可知, Mg(OH)2 的物质的量为 0.5CVmol.所以原金属中镁、 铝的物质的之比为 0.5CVmol: CVmol=1:2。 考点: 镁、铝及其化合物的性质 2+ 3 2.【答案】B 【解析】Fe 和 Fe 检验设计是常考的热点。设计的步骤是,先加 KSCN 溶液,无现象,可 3+ 2+ 证明溶液中不含 Fe ,然后再滴加氯水,若溶液呈现红色,说明溶液中含有 Fe 。特别提醒的是,如果溶 3+ 2+ 液中含有 Fe ,证明还含有 Fe ,如何设计,值得留意。答案选 B。 3.B 【解析】试题分析:A.水晶镜片的材料是水晶——二氧化硅。错误。B 陶瓷餐具是以硅酸盐为材 料制成的产品。正确。C.石英光导纤维主要材料是二氧化硅,不是硅酸盐。错误;D 计算机芯片是高纯度 的硅单质,不是以硅酸盐为材料错误。 考点:考查各种含硅的单质及化合物的应用的知识。 4. B 【解析】 试题分析: ①Al 既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应, 但不属于化物; ②Al2O3③Al(OH)3 属于两性氧化物和两性氢氧化物,都既能和盐酸反应又能和烧碱溶液反应,是化合物;④NaHCO3 与盐酸反 应产生二氧化碳气体,与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,是化合物,属于答案选 B。 考点:考查与酸、碱都反应的化合物 5.B 【 解 析 】 试 题 分 析 : 假 设 金 属 的 物 质 的 量 都 是 2mol. 它 们 与 稀 硫 酸 反 应 的 方 程 式 为 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑;Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;由于酸足量,所以反应按照金 属来计算。则根据方程式可知它们放出的氢气的物质的量的比为:1:2:3.对于气体来说,气体的物质的量 的不等于它们在相同条件下的体积比。因此在标况下产生氢气的体积比是 1:2:3。 考点:考查阿伏伽德罗定律在化学计算中的应用的知识。 6.A 【解析】A 项,酸性 H2CO3<HCl,故不发生反应。B 项发生 AlO2 +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3 , Al(OH)3 不溶于 H2CO3,有沉淀出现。C 项发生 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,由于 NaHCO3 溶解度小于 Na2CO3,故 有 NaHCO3 析出。D 项发生 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓,有沉淀析出。 7.C 【解析】试题分析: (3)C 与强碱反应放出气体,则 C 是 Al; (4)C、E 在冷浓 H2SO4 中发生钝 化反应,则 E 是 Fe;(1)A、C 均能与稀 H2SO4 反应放出气体;则根据金属的活动性顺序可知 A 是 Mg; (2) B 与 D 的硝酸盐反应,置换出单质 D,由于 B 两种金属是 Cu、Ag ,由于活动性 Cu>Ag 。活动性强的能把 活动性弱的 2 置换出来。所以 B 是 Cu;D 是 Ag。因此 A、 B、 C、 D、E 依次为 Mg、Cu、Al、Ag、Fe。选 项为 C。 考点:考查金属元素的确定方法的知识。 2- 8.B 【解析】试题分析:向明矾[KAl(SO4)2.12H2O]溶液中加入 B a ( O H ) 2 溶液,当 SO4 恰好沉淀完 3+ 22+ - 全时发生反应:Al + 2SO4 + 2Ba +4OH = 2BaSO4↓+2H2O+ AlO2 .因此这时铝元素的存在形式 AlO2 离子。 故选项为 B。 考点:考查离子反应及离子的存在形式的知识。 9. D 【解析】 试题分析: ①CaCl2 溶液与 CO2 不会发生任何反应。 错误。 ②2CO2+Na2SiO3+2H2O=H2SiO3↓ +2NaHCO3 最终溶液中有白色沉淀析出。正确。③Ca(OH)2+CO2(少量)=CaCO3↓+H2O,当 CO2 过量时,会继 续发生反应 CaCO3↓+H2O+CO2= Ca(HCO3)2.沉淀又溶解消失。错误。④饱和 Na2CO3 溶液通入过量的 CO2。 发生反应:Na2CO3+CO2+H2O =2NaHCO3↓。正确。因此符合题意的为②④。选项为 D. 考点:考查 CO2 的化学性质的知识。 10.C 【解析】试题分析:加入铝粉能放出氢气的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。A.在酸性溶液 2- + + 中发生反应:CO3 +2H =CO2↑+H2O;在碱性溶液中发生反应:NH4 +OH = NH3↑+H2O.因此无论是酸性还是碱

-

-

性溶液都不能大量存在。错误。B.在酸性溶液中发生反应 HCO3 +H =CO2↑+H2O;AlO2 +4H =Al +2H2O.不能 - - 2- 大量存在;在碱性溶液中发生反应:HCO3 +OH =H2O+ CO3 不能大量存在。错误。C.在碱性溶液中发生反 + 应这些离子不会发生任何反应,可以大量共存。正确。D.在酸性溶液中发生反应:CH3COO?+H = CH3COOH; 2+ - 在碱性溶液中发生反应:Mg +2OH =Mg(OH)2↓.都不能大量存在。错误。 考点:考查离子是否大量共存的知识。 11.B 【解析】试题分析:A.SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O.错误。B.Al2O3 不能溶解于水,所以不能与水 发生反应产生 Al(OH)3。正确。C.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。错误。D.SiO2+CaCO3高温 CaSiO3+ CO2↑。错误。 = 考点:考查物质的化学性质及相互转化的知识。 12. A 【解析】 混合溶液中加入 H2SO4,首先发生 Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,0.1 mol H2SO4 刚 + - 好与 0.1 mol Ba(OH)2 完全反应生成 0.1 mol BaSO4 沉淀,且 H2SO4 电离出的 H 与 Ba(OH)2 电离出的 OH 也刚 好完全中和, 再加入 H2SO4, 则发生反应: +H +H2O=Al(OH)3↓, 即加入 0.5 mol H2SO4 时生成 Al(OH)3




+



+

3+

为 0.1 mol,继续加入 H2SO4,则 Al(OH)3 会溶解,最终只有 BaSO4 沉淀。 13. C 【解析】 A 项, +H +H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H =Al3 +3H2O,应是 1∶ 3,错误;B
+ + +

项,Al(OH)3 不溶于 NH3· H2O,错误;C 项,在溶解 Al(OH)3 时,会增加 BaSO4 沉淀,所以质量仍增加,正确; D 项,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,错误。 14.C 【解析】硅能与 F2、HF、强碱在常温下反应,在加热或高温条件下也能与 Cl2、O2、H2 发生反应。 15.C 【解析】向混合物中加入盐酸时发生如下反应:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Cu=CuCl2+ 2FeCl2,由题意可知:Cu 与 Fe2O3 的物质的量相等,设二者的物质的量均为 x,则有 6x=0.3 L×1 mol·L -1 =0.3 mol,x=0.05 mol;若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量即为氧原 -1 子的质量:0.05 mol×3×16 g·mol =2.4 g。 3+ 2+ 2+ 16.D 【解析】氧化性 Fe >Cu >Fe ;有铁剩余,故三价铁和铜离子全部反应,只有二价铁离子。故答 案为 D。 2+ 17.【答案】D 【解析】本题结合图像考查限制条件下的离子共存问题。Fe 的溶液为浅绿色,则含③的 + 选项可以排除,即排除选项 B;滴加氢氧化钠溶液,开始时没有沉淀生成,可推知溶液中含有较多的 H , 则含⑦OH 和⑤


的选项可以排除,故排除 A、C 选项;生成沉淀的量先增加后减少且最终沉淀不完全
3+ 2+ -

溶解,可推知溶液中含有 Al 、Mg ,再由溶液呈电中性可推知一定含有 Cl ,选项 D 正确。 18.(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2 - - - + 3+ (2)AlO2 +2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3 AlO2 +4H =Al +2H2O 【解析】在短周期元素形成的化合物中,既能与盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应的物质必为两性物质, 又因为 B 受热时转化为 C,故可知 C 为 Al2O3,B 为 Al(OH)3,由此推出 D 是 AlCl3,A 与过量 CO2 反应生成 Al(OH)3,且 A 的溶液的焰色反应为浅紫色,则 A 为 KAlO2,E 为 NaAlO2。 【答案】 (1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2H2O+2NH3↑

(2)4 mol/L (1 分) 3+ + (3)①A1 +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4 - - Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O 0.01 mol ② 5 【解析】 试题分析:⑴实验室用氯化铵固体制取氨气的化学方程式是 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2H2O+2NH3↑

⑵ 根 据 c=n/V, 得 氨 气 的 物 质 的 量 是 4.48L/22.4L/mol=0.2mol , 所 以 所 得 溶 液 物 质 的 量 浓 度 为 :

0.2mol/0.05L=4 mol/L 3+ + ⑶①AlCl3 与氨水反应的离子方程式是 A1 +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4 ,沉淀减少即氢氧化铝溶于氢氧 - - 化钠溶液,离子方程式为 Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O,沉淀减少的物质的量即为氢氧化钠的物质的量 0.01mol 2+ ②由①知 Al(OH)3 的物质的量为 0.01mol, 消耗 NH3·H2O0.03mol, 所以 Mg 消耗 NH3·H2O (0.04mol-0.03mol) 2+ 22=0.01mol,则 n(Mg )=0.005mol=n(SO4 ) ,所以需要 1mol/LBaCl2 溶液 5ml 使 SO4 沉淀完全。 考点:离子反应及相关计算 + 3+ - 220. (1)Al2O3+6H =2Al +3H2O (2)SiO2+2OH =SiO3 +H2O (3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案) (4)NaHCO3; -10 -1 制纯碱(或做发酵粉等合理答案)(5)5.6×10 mol·L 【解析】 本题考查从铝土矿中提取氧化铝的工艺流程。 铝土矿中的成分能与 HCl 反应的有 Al2O3、 Fe2O3、 MgO, 3+ 3+ 2+ 3+ - 不反应的是 SiO2, 所以固体 A 为 SiO2, 滤液 B 中有 Al 、 Fe 、 Mg , 再加入过量烧碱, Al +4OH =[Al(OH)4] - 3+ - 2+ - ,Fe +3OH =Fe(OH)3↓,Mg +2OH =Mg(OH)2↓,沉淀 C 为 Fe(OH)3、Mg(OH)2 的混合物,滤液 D 中为 Na[Al(OH)4]、NaOH(过量),Na[Al(OH)4]能与 CO2 反应,Na[Al(OH)4]+CO2(过量)=Al(OH)3↓+NaHCO3,故滤 液 E 为 NaHCO3, 沉淀 F 为 Al(OH)3, Al(OH)3 灼烧得到 Al2O3。 铝土矿中能与 NaOH 溶液反应的有 Al2O3、 SiO2, 所以固体 X 为 Fe2O3、MgO,Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。(5)中应用 Ksp 的有关计算, Ksp=c(Mg )·c (OH ), c(OH )=1.0×10 =5.6×10
-10 2+ 2 - - -1

mol·L , 所以 c(Mg )=

-1

2+

K sp c 2 (OH? )



5.6 ? 10?12 1.0 ? 10?12

(mol·L )。

-1


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