还剩6页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质优秀随堂练习题
展开
这是一份人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质优秀随堂练习题，共9页。试卷主要包含了氮化铝是一种新型无机非金属材料等内容，欢迎下载使用。
专题 铝及其化合物的转化及图像
基础达标
1．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ）
A．K B．Na
C．Fe D．Al
【答案】D
【解析】由表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化可知，只有氧化铝为致密的结构，可保护内层金属，而K、Na、Fe的氧化物均不是致密的结构，故选D。
2.有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是( )
A．铝是还原剂，其还原产物是Na[Al(OH)4]
B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2
C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂
D．H2O是氧化剂，Al被氧化
【答案】D
【解析】Al与NaOH溶液的反应过程如下：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。H2O中的氢元素由＋1价变为0价，H2O得电子，是氧化剂，H2是还原产物；Al的化合价由0价变为＋3价，化合价升高被氧化，Al是还原剂。
3.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．铝的化学性质不活泼
B．Al(OH)3既能与NaOH溶液反应，也能与盐酸反应
C．明矾可用于净水
D．铝合金的硬度比纯铝大
【答案】A
【解析】A． 铝最外层有三个电子，是活泼金属，铝的化学性质活泼，故A错误；B． Al(OH)3既能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，也能与盐酸反应，生成氯化铝和水，故B正确；C． 铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附能力，明矾可用于净水，故C正确；D． 铝合金的硬度比纯铝大，具有更大的强度，故D正确；故选A。
4.下列试剂可除去镁粉中混有的少量铝粉的是（ ）
A．稀盐酸 B．NaOH溶液 C．BaCl2溶液 D．浓硝酸
【答案】B
【解析】A．镁和铝都能和稀盐酸反应，无法除去镁粉中混有的少量铝粉，A不符合题意；B．镁与NaOH不反应，铝可以和NaOH溶液反应生成可溶于水的盐，过滤可以除去镁粉中混有的少量铝粉，B符合题意；C．镁和铝都不能和氯化钡反应，无法除去镁粉中混有的少量铝粉，C不符合题意；D．铝在浓硝酸中钝化，镁可以和浓硝酸反应，无法除去镁粉中混有的少量铝粉，D不符合题意；综上所述答案为B。
5.铝、氧化铝、氢氧化铝和硫酸铝与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是( )
A．都有H2O生成 B．都有H2生成
C．都有[Al(OH)4]-生成 D．都有Al3＋生成
【答案】C
【解析】铝、氧化铝、氢氧化铝和硫酸铝与过量强碱溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]-＋3H2↑，Al2O3＋3H2O＋2OH－===2[Al(OH)4]-，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]-，Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]-，可知均生成[Al(OH)4]-，C项正确。
6.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( )
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的c(OH－)增大
【答案】B
【解析】左边的Al球与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋4H2O===2Na[Al(OH)4]-＋3H2↑，有一部分铝溶解，并产生气体，生成易溶于水的NaAlO2，消耗掉一部分NaOH，左边烧杯中溶液的c(OH－)减小；右边Fe球浸在CuSO4溶液中发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2＋减少，溶液蓝色变浅。
7.通过一步反应不能实现的是（ ）
A．Al2O3→Al(OH)3B．Al3+→Al(OH)3
C．Fe(OH)2→Fe(OH)3D．FeCl3→FeCl2
【答案】A
【解析】A．Al2O3不溶于水，不能直接转化为Al(OH)3，A选；B．Al3+和碱反应生成Al(OH)3，B不选；C．Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3，C不选；D．FeCl3和铁反应生成FeCl2，D不选；答案选A。
8.有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8∶9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是( )
【答案】A
【解析】镁与铝的质量比是8∶9，则物质的量之比是1∶1，NaOH溶液过量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2，B错；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量之比是58∶78，即剩余的Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的eq \f(1,2)，排除C、D，故选A。
9.铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应，下列说法错误的是
A．该反应的实质是金属的置换反应
B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂
C．铝单质很活泼，通常表面附着层致密的氧化铝薄膜
D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属
【答案】D
【解析】A．该反应为2Al+Fe2O3 eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高温))Al2O3+2Fe，反应特点是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物，故实质上是金属的置换反应，A正确；B．作为铝热剂重要组成的金属氧化物，铝热剂应为Al和过渡元素的氧化物所形成的混合物，B正确；C．铝单质很活泼，容易被空气中的氧气氧化为氧化铝，氧化铝非常致密，对内层金属起保护作用，因此在金属铝表面通常附着一层致密的氧化铝薄膜，C正确；D．铝热反应是金属铝和金属氧化物之间的置换反应，反应放出大量的热，使产生的金属以液态形式存在。利用铝热反应可以冶炼还原性比Al弱，但是熔点较高的金属，如金属铁、锰、铬等金属，但镁还原性比铝强，不能用铝热反应制取，D错误；故合理选项是D。
10．室温下，在0.2 ml·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 ml·L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是( )
A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－Al(OH)3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变
C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
【答案】C
【解析】A项，Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3＋水解使溶液显酸性，离子方程式应为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，错误；B项，a～b段，加入NaOH消耗H＋，使Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋反应正向进行，Al3＋的浓度减小，错误；C项，b～c段，pH变化不明显，说明OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，正确。
能力提升
11．下列说法正确的是( )
A．向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成
B．制备Al(OH)3悬浊液：向1 ml·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 ml·L－1 NaOH溶液
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]-＋4NHeq \\al(＋,4)
D．将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
【答案】D
【解析】AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，只有沉淀生成，A错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，B错误；Al(OH)3不溶于过量稀氨水，C错误；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，故D正确。
12.向含Na2CO3、NaAl(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 ml·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法中不正确的是( )
A．a曲线表示的离子方程式为Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
B．b和c曲线表示的离子反应是相同的
C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g
D．原混合溶液中的COeq \\al(2－,3)与Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶2
【答案】D
【解析】Na2CO3、NaAl(OH)4]的混合溶液中加入HCl溶液，先发生反应：Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，a曲线表示Al(OH)4]－减少，Al(OH)4]－反应完毕后，发生反应：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，b曲线表示COeq \\al(2－,3)减少，c曲线表示HCOeq \\al(－,3)增加，COeq \\al(2－,3)反应完毕后，发生反应：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，d曲线表示HCOeq \\al(－,3)减少，此阶段Al(OH)3不参与反应，A、B项正确；加入盐酸50 mL时NaAl(OH)4]中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，加50 mL盐酸之后COeq \\al(2－,3)反应，氢氧化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和加入盐酸50 mL时沉淀的质量相同，由NaAl(OH))4]＋HCl===NaCl＋Al(OH)3↓＋H2O知，nAl(OH)3]＝n{NaAl(OH))4]}＝n(HCl)＝0.05 ml，mAl(OH)3]＝0.05 ml×78 g·ml－1＝3.9 g，C项正确；Al(OH))4]－与COeq \\al(2－,3)消耗的盐酸的体积都是50 mL，所以消耗的氯化氢的物质的量相等，依据反应Al(OH))4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)可知COeq \\al(2－,3)与Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶1，但Al(OH))4]－与COeq \\al(2－,3)都发生水解，水解程度不同导致无法判断原混合溶液中COeq \\al(2－,3)与Al(OH)4]－的物质的量之比，D项错误。
13.将一定质量的Mg和Al的混合物投入250mL2.0ml·L－1的稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A．当加入氢氧化钠溶液的体积为20mL时，溶液的pH等于7
B．当加入氢氧化钠溶液的体积为20mL时，溶液中的溶质只有硫酸镁和硫酸铝
C．NaOH溶液的物质的量浓度为5ml·L－1
D．生成的H2在标准状况下的体积为10.08L
【答案】CD
【解析】从图像可以看出加入的NaOH溶液先将过量的H2SO4中和，此时溶液中的溶质为MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4，但是此时因Al3＋、Mg2＋水解使溶液呈酸性，A、B项错误；当加入NaOH溶液的体积为200mL时，此时溶质只有Na2SO4，根据元素守恒，可得n(NaOH)＝2n(H2SO4)，c(NaOH)×0.2L＝2×2.0ml·L－1×0.25L，则c(NaOH)＝5ml·L－1，C项正确；用于生成氢气的硫酸的物质的量为0.18L×5ml·L－1÷2＝0.45ml，即H2的物质的量，标况下氢气的体积为0.45ml×22.4L·ml－1＝10.08L，D项正确。
14.将3 ml·L－1 NaOH溶液滴入到25 mL一定浓度的AlCl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入OH－的物质的量，纵轴表示产生的Al(OH)3沉淀的物质的量。据图回答：
(1)OA曲线表示的离子反应是：________________________________________________；
由此可得A点时加入氢氧化钠溶液的体积为___________________。
(2)AB曲线表示的离子反应为_________________________________________________，
由此可得B点的坐标为________________。
(3)由上述分析，可求得AlCl3溶液中Al3＋的浓度为________ ml·L－1。
(4)当x＝0.035时，铝元素在体系中的存在形式为____________________，其物质的量为______________________。
【答案】(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ 10 mL
(2)Al(OH)3＋OH－===Al(OH))4]- (0.04,0)
(3)0.4
(4)Al(OH)3、Al(OH))4]- Al(OH)3：0.005 ml、Al(OH))4]-：0.005 ml
【解析】(1)OA曲线表示的离子反应是：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。A点生成的氢氧化铝是0.01 ml，则A点消耗的n(NaOH)＝0.03 ml，加入NaOH溶液的体积为0.03 ml÷3 ml·L－1＝0.01 L＝10 mL。
(2)AB曲线表示Al(OH)3溶于NaOH：Al(OH)3＋OH－===Al(OH))4]-。溶解0.01 ml Al(OH)3消耗NaOH 0.01 ml，由于之前已经消耗了0.03 ml NaOH，则B点的坐标为(0.04,0)。
(3)根据铝原子守恒可知n(AlCl3)＝0.01 ml，则c(AlCl3)＝0.01 ml÷0.025 L＝0.4 ml·L－1，即Al3＋的浓度为0.4 ml·L－1。
(4)当x＝0.035时，加入NaOH物质的量大于0.03 ml(A点)小于0.04 ml(B点)，铝元素在体系中的存在形式为Al(OH)3和AlOeq \\al(－,2)。加入0.03 ml NaOH时AlCl3完全沉淀生成0.01 ml Al(OH)3沉淀，x＝0.035时，溶解Al(OH)3消耗的NaOH为0.035 ml－0.03 ml＝0.005 ml，0.005 ml NaOH溶解0.005 ml Al(OH)3同时生成0.005 ml Al(OH))4]-，剩余的Al(OH)3为0.01 ml－0.005 ml＝0.005 ml。
直击高考
15.某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。①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下图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．溶液中的阳离子只有
B．溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-
C．溶液中n(NH4+)=0.2ml
D．n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1
【答案】C
【解析】①若加入锌粒，产生无色无味的气体，此气体为H2，则含有H+，不含有NO3-、CO32-；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明不含有Fe3＋，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，坐标图中，0-0.1为OH-与H+反应，n(OH-)=0.1ml，则与OH-反应的H+物质的量n(H＋)=0.1ml；0.1-0.5为OH-与Mg2+、Al3+反应，与OH-反应的Al(OH)3物质的量为0.1ml，则与Al3+反应的OH-为0.3ml，从而求出与Mg2+反应的OH-为0.1ml，n(Mg2+)=0.05ml，0.5-0.7为NH4+与OH-的反应，0.7-0.8为Al(OH)3与OH-的反应，故原溶液含有H+、NH4+、Mg2＋、Al3＋，溶液中的阴离子只能为SO42-。A．根据分析，溶液中的阳离子有H＋、Mg2＋、Al3＋、NH4+，A错误；B．根据分析，溶液中一定不含NO3-、CO32-，B错误；C．根据分析，溶液中n(NH4+)=0.7ml-0.5ml=0.2 ml，C正确；D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)=0.1∶0.1∶0.05=2∶2∶1，D错误；故选C。
16．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑
方案1 取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图装置C中球形干燥管的作用是________________________________________。
(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先________，再加入实验药品。接下来的实验操作是____________，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。通入氮气的目的是___________
_______________________________________________________________________________。
(3)若去掉装置B，则导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：_______________________________。
方案2 按以下步骤测定样品中AlN的纯度：
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)步骤③的操作是______________。AlN的纯度是____________(用含m1、m2的代数式表示)。
【答案】(1)防止倒吸
(2)检查装置的气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入装置C
(3)偏高 在装置C的出口处连接一个干燥装置
(4)CO2＋[Al(OH)4]-===HCOeq \\al(－,3)＋Al(OH)3↓
(5)过滤、洗涤 eq \f(4 100m2,51m1)%
【解析】(2)实验步骤如下：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。
(3)生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则装置C的质量增加，导致测定结果偏高。由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。
(4)滤液中含有偏铝酸钠，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋Na[Al(OH)4]==HCOeq \\al(－,3)＋Al(OH)3↓。
(5)m2 g固体的成分是氧化铝，根据铝原子守恒可知AlN的纯度是eq \f(\f(m2,102)×2×41,m1)×100%＝eq \f(4 100m2,51m1)%。
专题 铝及其化合物的转化及图像
基础达标
1．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ）
A．K B．Na
C．Fe D．Al
【答案】D
【解析】由表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化可知，只有氧化铝为致密的结构，可保护内层金属，而K、Na、Fe的氧化物均不是致密的结构，故选D。
2.有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是( )
A．铝是还原剂，其还原产物是Na[Al(OH)4]
B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2
C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂
D．H2O是氧化剂，Al被氧化
【答案】D
【解析】Al与NaOH溶液的反应过程如下：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。H2O中的氢元素由＋1价变为0价，H2O得电子，是氧化剂，H2是还原产物；Al的化合价由0价变为＋3价，化合价升高被氧化，Al是还原剂。
3.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．铝的化学性质不活泼
B．Al(OH)3既能与NaOH溶液反应，也能与盐酸反应
C．明矾可用于净水
D．铝合金的硬度比纯铝大
【答案】A
【解析】A． 铝最外层有三个电子，是活泼金属，铝的化学性质活泼，故A错误；B． Al(OH)3既能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，也能与盐酸反应，生成氯化铝和水，故B正确；C． 铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附能力，明矾可用于净水，故C正确；D． 铝合金的硬度比纯铝大，具有更大的强度，故D正确；故选A。
4.下列试剂可除去镁粉中混有的少量铝粉的是（ ）
A．稀盐酸 B．NaOH溶液 C．BaCl2溶液 D．浓硝酸
【答案】B
【解析】A．镁和铝都能和稀盐酸反应，无法除去镁粉中混有的少量铝粉，A不符合题意；B．镁与NaOH不反应，铝可以和NaOH溶液反应生成可溶于水的盐，过滤可以除去镁粉中混有的少量铝粉，B符合题意；C．镁和铝都不能和氯化钡反应，无法除去镁粉中混有的少量铝粉，C不符合题意；D．铝在浓硝酸中钝化，镁可以和浓硝酸反应，无法除去镁粉中混有的少量铝粉，D不符合题意；综上所述答案为B。
5.铝、氧化铝、氢氧化铝和硫酸铝与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是( )
A．都有H2O生成 B．都有H2生成
C．都有[Al(OH)4]-生成 D．都有Al3＋生成
【答案】C
【解析】铝、氧化铝、氢氧化铝和硫酸铝与过量强碱溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]-＋3H2↑，Al2O3＋3H2O＋2OH－===2[Al(OH)4]-，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]-，Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]-，可知均生成[Al(OH)4]-，C项正确。
6.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( )
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的c(OH－)增大
【答案】B
【解析】左边的Al球与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋4H2O===2Na[Al(OH)4]-＋3H2↑，有一部分铝溶解，并产生气体，生成易溶于水的NaAlO2，消耗掉一部分NaOH，左边烧杯中溶液的c(OH－)减小；右边Fe球浸在CuSO4溶液中发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2＋减少，溶液蓝色变浅。
7.通过一步反应不能实现的是（ ）
A．Al2O3→Al(OH)3B．Al3+→Al(OH)3
C．Fe(OH)2→Fe(OH)3D．FeCl3→FeCl2
【答案】A
【解析】A．Al2O3不溶于水，不能直接转化为Al(OH)3，A选；B．Al3+和碱反应生成Al(OH)3，B不选；C．Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3，C不选；D．FeCl3和铁反应生成FeCl2，D不选；答案选A。
8.有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8∶9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是( )
【答案】A
【解析】镁与铝的质量比是8∶9，则物质的量之比是1∶1，NaOH溶液过量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2，B错；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量之比是58∶78，即剩余的Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的eq \f(1,2)，排除C、D，故选A。
9.铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应，下列说法错误的是
A．该反应的实质是金属的置换反应
B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂
C．铝单质很活泼，通常表面附着层致密的氧化铝薄膜
D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属
【答案】D
【解析】A．该反应为2Al+Fe2O3 eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高温))Al2O3+2Fe，反应特点是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物，故实质上是金属的置换反应，A正确；B．作为铝热剂重要组成的金属氧化物，铝热剂应为Al和过渡元素的氧化物所形成的混合物，B正确；C．铝单质很活泼，容易被空气中的氧气氧化为氧化铝，氧化铝非常致密，对内层金属起保护作用，因此在金属铝表面通常附着一层致密的氧化铝薄膜，C正确；D．铝热反应是金属铝和金属氧化物之间的置换反应，反应放出大量的热，使产生的金属以液态形式存在。利用铝热反应可以冶炼还原性比Al弱，但是熔点较高的金属，如金属铁、锰、铬等金属，但镁还原性比铝强，不能用铝热反应制取，D错误；故合理选项是D。
10．室温下，在0.2 ml·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 ml·L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是( )
A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－Al(OH)3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变
C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
【答案】C
【解析】A项，Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3＋水解使溶液显酸性，离子方程式应为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，错误；B项，a～b段，加入NaOH消耗H＋，使Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋反应正向进行，Al3＋的浓度减小，错误；C项，b～c段，pH变化不明显，说明OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，正确。
能力提升
11．下列说法正确的是( )
A．向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成
B．制备Al(OH)3悬浊液：向1 ml·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 ml·L－1 NaOH溶液
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]-＋4NHeq \\al(＋,4)
D．将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
【答案】D
【解析】AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，只有沉淀生成，A错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，B错误；Al(OH)3不溶于过量稀氨水，C错误；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，故D正确。
12.向含Na2CO3、NaAl(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 ml·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法中不正确的是( )
A．a曲线表示的离子方程式为Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
B．b和c曲线表示的离子反应是相同的
C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g
D．原混合溶液中的COeq \\al(2－,3)与Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶2
【答案】D
【解析】Na2CO3、NaAl(OH)4]的混合溶液中加入HCl溶液，先发生反应：Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，a曲线表示Al(OH)4]－减少，Al(OH)4]－反应完毕后，发生反应：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，b曲线表示COeq \\al(2－,3)减少，c曲线表示HCOeq \\al(－,3)增加，COeq \\al(2－,3)反应完毕后，发生反应：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，d曲线表示HCOeq \\al(－,3)减少，此阶段Al(OH)3不参与反应，A、B项正确；加入盐酸50 mL时NaAl(OH)4]中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，加50 mL盐酸之后COeq \\al(2－,3)反应，氢氧化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和加入盐酸50 mL时沉淀的质量相同，由NaAl(OH))4]＋HCl===NaCl＋Al(OH)3↓＋H2O知，nAl(OH)3]＝n{NaAl(OH))4]}＝n(HCl)＝0.05 ml，mAl(OH)3]＝0.05 ml×78 g·ml－1＝3.9 g，C项正确；Al(OH))4]－与COeq \\al(2－,3)消耗的盐酸的体积都是50 mL，所以消耗的氯化氢的物质的量相等，依据反应Al(OH))4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)可知COeq \\al(2－,3)与Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶1，但Al(OH))4]－与COeq \\al(2－,3)都发生水解，水解程度不同导致无法判断原混合溶液中COeq \\al(2－,3)与Al(OH)4]－的物质的量之比，D项错误。
13.将一定质量的Mg和Al的混合物投入250mL2.0ml·L－1的稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A．当加入氢氧化钠溶液的体积为20mL时，溶液的pH等于7
B．当加入氢氧化钠溶液的体积为20mL时，溶液中的溶质只有硫酸镁和硫酸铝
C．NaOH溶液的物质的量浓度为5ml·L－1
D．生成的H2在标准状况下的体积为10.08L
【答案】CD
【解析】从图像可以看出加入的NaOH溶液先将过量的H2SO4中和，此时溶液中的溶质为MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4，但是此时因Al3＋、Mg2＋水解使溶液呈酸性，A、B项错误；当加入NaOH溶液的体积为200mL时，此时溶质只有Na2SO4，根据元素守恒，可得n(NaOH)＝2n(H2SO4)，c(NaOH)×0.2L＝2×2.0ml·L－1×0.25L，则c(NaOH)＝5ml·L－1，C项正确；用于生成氢气的硫酸的物质的量为0.18L×5ml·L－1÷2＝0.45ml，即H2的物质的量，标况下氢气的体积为0.45ml×22.4L·ml－1＝10.08L，D项正确。
14.将3 ml·L－1 NaOH溶液滴入到25 mL一定浓度的AlCl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入OH－的物质的量，纵轴表示产生的Al(OH)3沉淀的物质的量。据图回答：
(1)OA曲线表示的离子反应是：________________________________________________；
由此可得A点时加入氢氧化钠溶液的体积为___________________。
(2)AB曲线表示的离子反应为_________________________________________________，
由此可得B点的坐标为________________。
(3)由上述分析，可求得AlCl3溶液中Al3＋的浓度为________ ml·L－1。
(4)当x＝0.035时，铝元素在体系中的存在形式为____________________，其物质的量为______________________。
【答案】(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ 10 mL
(2)Al(OH)3＋OH－===Al(OH))4]- (0.04,0)
(3)0.4
(4)Al(OH)3、Al(OH))4]- Al(OH)3：0.005 ml、Al(OH))4]-：0.005 ml
【解析】(1)OA曲线表示的离子反应是：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。A点生成的氢氧化铝是0.01 ml，则A点消耗的n(NaOH)＝0.03 ml，加入NaOH溶液的体积为0.03 ml÷3 ml·L－1＝0.01 L＝10 mL。
(2)AB曲线表示Al(OH)3溶于NaOH：Al(OH)3＋OH－===Al(OH))4]-。溶解0.01 ml Al(OH)3消耗NaOH 0.01 ml，由于之前已经消耗了0.03 ml NaOH，则B点的坐标为(0.04,0)。
(3)根据铝原子守恒可知n(AlCl3)＝0.01 ml，则c(AlCl3)＝0.01 ml÷0.025 L＝0.4 ml·L－1，即Al3＋的浓度为0.4 ml·L－1。
(4)当x＝0.035时，加入NaOH物质的量大于0.03 ml(A点)小于0.04 ml(B点)，铝元素在体系中的存在形式为Al(OH)3和AlOeq \\al(－,2)。加入0.03 ml NaOH时AlCl3完全沉淀生成0.01 ml Al(OH)3沉淀，x＝0.035时，溶解Al(OH)3消耗的NaOH为0.035 ml－0.03 ml＝0.005 ml，0.005 ml NaOH溶解0.005 ml Al(OH)3同时生成0.005 ml Al(OH))4]-，剩余的Al(OH)3为0.01 ml－0.005 ml＝0.005 ml。
直击高考
15.某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。①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下图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．溶液中的阳离子只有
B．溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-
C．溶液中n(NH4+)=0.2ml
D．n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1
【答案】C
【解析】①若加入锌粒，产生无色无味的气体，此气体为H2，则含有H+，不含有NO3-、CO32-；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明不含有Fe3＋，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，坐标图中，0-0.1为OH-与H+反应，n(OH-)=0.1ml，则与OH-反应的H+物质的量n(H＋)=0.1ml；0.1-0.5为OH-与Mg2+、Al3+反应，与OH-反应的Al(OH)3物质的量为0.1ml，则与Al3+反应的OH-为0.3ml，从而求出与Mg2+反应的OH-为0.1ml，n(Mg2+)=0.05ml，0.5-0.7为NH4+与OH-的反应，0.7-0.8为Al(OH)3与OH-的反应，故原溶液含有H+、NH4+、Mg2＋、Al3＋，溶液中的阴离子只能为SO42-。A．根据分析，溶液中的阳离子有H＋、Mg2＋、Al3＋、NH4+，A错误；B．根据分析，溶液中一定不含NO3-、CO32-，B错误；C．根据分析，溶液中n(NH4+)=0.7ml-0.5ml=0.2 ml，C正确；D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)=0.1∶0.1∶0.05=2∶2∶1，D错误；故选C。
16．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑
方案1 取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图装置C中球形干燥管的作用是________________________________________。
(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先________，再加入实验药品。接下来的实验操作是____________，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。通入氮气的目的是___________
_______________________________________________________________________________。
(3)若去掉装置B，则导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：_______________________________。
方案2 按以下步骤测定样品中AlN的纯度：
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)步骤③的操作是______________。AlN的纯度是____________(用含m1、m2的代数式表示)。
【答案】(1)防止倒吸
(2)检查装置的气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入装置C
(3)偏高 在装置C的出口处连接一个干燥装置
(4)CO2＋[Al(OH)4]-===HCOeq \\al(－,3)＋Al(OH)3↓
(5)过滤、洗涤 eq \f(4 100m2,51m1)%
【解析】(2)实验步骤如下：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。
(3)生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则装置C的质量增加，导致测定结果偏高。由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。
(4)滤液中含有偏铝酸钠，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋Na[Al(OH)4]==HCOeq \\al(－,3)＋Al(OH)3↓。
(5)m2 g固体的成分是氧化铝，根据铝原子守恒可知AlN的纯度是eq \f(\f(m2,102)×2×41,m1)×100%＝eq \f(4 100m2,51m1)%。
相关试卷
高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质优秀同步测试题： 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册<a href="/hx/tb_c161993_t7/?tag_id=28" target="_blank">实验活动2 铁及其化合物的性质优秀同步测试题</a>，共12页。
化学人教版 (2019)实验活动2 铁及其化合物的性质优秀测试题： 这是一份化学人教版 (2019)<a href="/hx/tb_c161993_t7/?tag_id=28" target="_blank">实验活动2 铁及其化合物的性质优秀测试题</a>，共8页。
人教版 (2019)实验活动2 铁及其化合物的性质优秀一课一练： 这是一份人教版 (2019)<a href="/hx/tb_c161993_t7/?tag_id=28" target="_blank">实验活动2 铁及其化合物的性质优秀一课一练</a>，共5页。试卷主要包含了氮化铝是一种新型无机非金属材料等内容，欢迎下载使用。
