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作业8
题组层级快练(八)
1.下列叙述不正确的是( )
A.铝制容器可盛装冷的浓硫酸
B.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:
Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
C.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用,所以能用铝制容器存放盐酸
答案 D
解析 铝在冷浓硫酸中发生钝化;Al2O3能溶于NaOH溶液,生成偏铝酸盐;明矾净水的原理是Al3+水解生成Al(OH)3胶体,利用Al(OH)3胶体的吸附性进行净水;铝表面生成致密的氧化膜Al2O3,其熔点高,难熔化,起保护作用,但存放盐酸时,会与酸反应,即D项错误。
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∶1D.1∶3
答案 C
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)=6mol∶2mol=3∶1。
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:
ClO-、MnO4-、Al3+、K+
B.1.0mol·L-1的NaAlO2溶液中:
Cl-、HCO3-、K+、Ca2+
C.在强碱性环境中:
AlO2-、SiO32-、Na+、K+
D.能使甲基橙显红色的溶液中:
NH4+、AlO2-、Na+
答案 C
解析 A项,MnO4-有颜色,ClO-与Al3+可发生双水解反应;B项,HCO3-+AlO2-+H2O===Al(OH)3↓+CO32-;D项,酸性条件下
AlO2-不能大量存在。
4.下列有关化学方程式或离子方程式书写错误的是( )
A.Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
B.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:
CO2+AlO2-+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-
C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:
Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O
D.泡沫灭火器的工作原理:
3HCO3-+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
答案 C
5.某同学通过下列系列实验探究Al及其化合物的性质,下列说法不正确的是( )
A.氧化铝难溶于水,能溶于强酸强碱,因此它是一种两性氧化物
B.将打磨过的铝箔置于冷的浓硫酸中,无明显现象
C.用酒精灯加热打磨过的铝箔,铝箔燃烧,发出白光,证明金属铝是活泼金属
D.实验室制备氢氧化铝的操作:
向硫酸铝溶液中逐滴滴加氨水至过量后过滤
答案 C
6.在前一种溶液中慢慢滴加后一种试剂,能观察到先生成沉淀后变澄清的是( )
①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液
②偏铝酸钠溶液中加盐酸
③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液
④氯化铝溶液中滴加氨水
⑤硝酸银溶液中滴加氨水
A.①②⑤B.②③④
C.①②④⑤D.③④⑤
答案 A
解析 ①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,沉淀先逐渐增多,最后慢慢消失;②偏铝酸钠溶液中加盐酸,先生成氢氧化铝沉淀,完全反应后,氢氧化铝与盐酸生成可溶的氯化铝;③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,开始无沉淀产生,要滴到一定量后才能产生沉淀;④氯化铝溶液中滴加氨水,产生白色沉淀但不溶解;⑤硝酸银溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,最后生成Ag(NH3)2OH变成无色溶液。
7.下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是( )
①KOH Na2SO4 AlCl3②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 NaHSO4④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A.①②B.②③
C.①③④D.①②④
答案 A
解析 不用其他试剂鉴别,即用物质间相互滴加现象不同来鉴别。
①中,将KOH逐滴滴入AlCl3溶液中时,先后发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O,现象是:
白色沉淀生成→溶解至消失;而将AlCl3逐滴滴入KOH溶液中时,先后发生Al3++4OH-===AlO2-+2H2O;Al3++3AlO2-+6H2O===4Al(OH)3↓,现象是:
开始无明显现象→白色沉淀逐渐增多。
两种滴加方式不同,现象也不同,从而可以鉴别。
②中NaHCO3和H2SO4分别滴加到Ba(OH)2中都有白色沉淀生成,但BaCO3沉淀溶于H2SO4中,且有气泡产生的是NaHCO3和H2SO4溶液混合,可鉴别出各种物质。
③中HCl和NaHSO4都显酸性,无法鉴别。
④中CaCO3和BaCO3都是白色沉淀,无法鉴别出Ca(OH)2和BaCl2,所以答案为A项。
8.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.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
D.MgO中混有少量Al2O3:
加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO
答案 B
解析 Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时,Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀,达不到除杂的目的。
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+、SO42-、HCO3-
B.b点对应的溶液中:
Na+、S2-、SO42-、Cl-
C.c点对应的溶液中:
Ag+、Ca2+、NO3-、F-
D.d点对应的溶液中:
K+、NH4+、I-、CO32-
答案 B
解析 向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生Al3++4OH-===AlO2-+2H2O,3AlO2-+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓。
a点时溶液中有大量OH-,与Fe3+、HCO3-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CO32-互相促进水解不能大量共存。
10.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )
A.3mol·L-1HClB.4mol·L-1HNO3
C.8mol·L-1NaOHD.18mol·L-1H2SO4
答案 A
解析 在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2;加入NaOH溶液,只有Al与之反应生成H2,而镁不反应;加入盐酸,镁、铝都与盐酸反应生成H2,所以放出H2的量最多。
11.将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;
②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;
③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列说法正确的是( )
A.V1=V3>V2B.V2>V1=V3
C.V1=V2>V3D.V1>V3>V2
答案 A
解析 发生反应的化学方程式为:
8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe则第一份和第三份都是8molAl失去24mol电子提供给氢离子生成氢气,故得到的氢气是相等的;第二份,由化学方程式可知8molAl失去24mol电子,生成9molFe,而9molFe只能失去18mole-提供给氢离子生成氢气,故生成的氢气比第一份和第三份少,答案A项正确。
12.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Cu溶于稀HNO3:
Cu+2H++NO3-===Cu2++NO2↑+H2O
B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
C.用CH3COOH溶解CaCO3:
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:
CO2+AlO2-+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-
答案 D
解析 Cu溶于稀硝酸发生的离子反应为:
3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O,A项错误;硫酸亚铁铵与过量的NaOH反应:
2NH4++Fe2++4OH-===Fe(OH)2↓+2NH3·H2O,B项错误;CH3COOH是弱电解质不能拆写,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,C项错误;NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,D项正确。
13.某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:
取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:
边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液pH=8-9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:
将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:
将得到的溶液蒸发、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、________、________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是_______________________________________________________________________________________________。
(3)当步骤2中溶液的pH=8-9时,检验沉淀是否完全的方法是____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)步骤2中溶液的pH较难控制,可改用________________________________________________________________________。
答案
(1)烧杯 漏斗
(2)除去铁等不溶于碱的杂质
(3)取上层清液,逐滴加入稀硫酸,若变浑浊则说明沉淀不完全,若不变浑浊则说明沉淀完全
(4)通入足量的CO2气体
解析 由铁、铝的性质,可知步骤1中加NaOH是为了溶解Al,而过滤则是为了除去铁等不溶于碱的杂质。
过滤操作所需仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯等玻璃仪器。
在步骤2中加入H2SO4的目的是使AlO2-转化为沉淀:
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓,检验AlO2-是否完全沉淀的方法应为继续向上层清液中滴入几滴H2SO4,若不再产生白色沉淀则表明已沉淀完全,反之则沉淀不完全。
由于过量的H2SO4可溶解Al(OH)3,故可改用不能使Al(OH)3溶解的CO2来代替。
14.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Al3+的离子方程式为_______________________________________________________________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为________________
_________________________________________________________。
(3)验证滤液B中含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式),写出该溶液的一种用途:
________。
答案
(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO32-+H2O
(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)
(4)NaHCO3 制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)
解析 铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO,不反应的是SiO2,所以固体A为SiO2,滤液B中有Al3+、Fe3+、Mg2+,再加入过量烧碱,Al3++4OH-===AlO2-+2H2O,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,沉淀C为Fe(OH)3、Mg(OH)2混合物,滤液D为NaAlO2、NaOH(过量),NaAlO2能与CO2反应,NaAlO2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3,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,其余均不反应,所以固体X为Fe2O3、MgO,Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
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