2024届高三新高考化学大一轮专题训练-铝及其化合物

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2024届高三新高考化学大一轮专题训练-铝及其化合物
一、单选题
1．（2023·全国·高三统考专题练习）下列化学反应表示正确的是
A．用氨水和溶液制备：↓
B．工业上用足量氨水吸收：
C．用溶液吸收：
D．次磷酸与足量溶液反应：
2．（2023春·贵州遵义·高三校联考期中）下列离子方程式中，正确的是
A．和稀盐酸反应：
B．溶液与过量氨水反应：
C．溶液与稀硫酸反应：
D．溶液与溶液反应：
3．（2023秋·贵州铜仁·高三统考期末）将某份镁铝合金均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积比为，则样品中镁、铝物质的量之比为
A． B． C． D．
4．（2023春·广东广州·高三广东实验中学校考期中）下列离子方程式中正确的是
A．过量的与溶液反应：
B．溶液与过量溶液反应：
C．溶液中加入过量的氨水：
D．溶液中通入等物质的量的：
5．（2023春·江苏徐州·高三统考期中）把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图的坐标曲线来表示，下列推论错误的是
  
A．t由0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
B．t由b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C．t=c时反应处平衡状态
D．t>c产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低
6．（2023春·湖北省直辖县级单位·高三湖北省仙桃中学校考阶段练习）下列各组物质中，能一步实现图所示①～⑥转化关系的是
  

X
Y
Z
W
A




B




C


S

D




A．A B．B C．C D．D
7．（2022秋·四川绵阳·高三四川省绵阳江油中学校考阶段练习）化学与生活息息相关，以下说法正确的是
A．漂白粉、漂白液和漂粉精可用于游泳池等场所的消毒剂
B．Cl2具有漂白性，所以可以漂白有色布条
C．铁生锈过程中未涉及到氧化还原反应
D．铝表面容易生成一层致密的氧化膜，所以铝制品可以长期存放酸性或碱性食物。
8．（2023春·四川资阳·高三四川省资阳中学校考期中）元素化合物的性质是我们学习化学的基石，下列有关于元素化合物的性质说法正确的是
A．铝和NaOH溶液反应：Al+2OH-=AlO+2H2↑
B．二氧化硅是酸性氧化物，可溶于水制得硅酸
C．一定条件下，石墨转化成金刚石要吸收能量，所以石墨比金刚石更稳定
D．SO2和Cl2同时通入到品红溶液中，漂白效果将增强
9．（2023秋·贵州铜仁·高三统考期末）下列反应的离子方程式书写正确的是
A．铁粉加入盐酸：
B．浓烧碱溶液中加入铝片：
C．碳酸钙粉末加入稀盐酸：
D．过氧化钠加入水中：
10．（2023春·北京丰台·高三北京市第十二中学校考期中）X、Y、Z是中学化学中常见的三种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是
选项
X
Y
Z
箭头上所标数字的反应条件
转化关系
A
NO


①常温遇氧气
  
B

NaClO
HClO
②通入
C

NaOH
NaCl
③加入
D



④加NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
11．（2023秋·河南濮阳·高三统考期末）高铁铝土矿主要成分为、、等，一种通过高铁铝土矿制备金属铁和的工艺流程如图所示。下列说法错误的是

A．“悬浮焙烧”时，铁矿磁化得到的主要为
B．“还原”时，1mol C发生反应一定转移4mol电子
C．矿渣经处理后可加入到“碱溶”操作中
D．“沉淀”时，主要反应的离子方程式为

二、非选择题
12．（2023春·上海松江·高三上海市松江二中校考期中）金属镁铝均为元素周期表第三周期的活泼金属，镁铝合金是合金中的一种，密度一般小于，具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。
(1)镁铝合金的熔点和硬度与纯金属铝比较，正确的是______
A．熔点高、硬度大 B．熔点低、硬度小 C．熔点高、硬度小 D．熔点低、硬度大
(2)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是______
A．盐酸 B．溶液
C．溶液 D．溶液
(3)下列两瓶没有标签的无色透明溶液，不用任何试剂，只需互滴就能鉴别出来的是______
A．明矾溶液和烧碱溶液 B．明矾溶液和盐酸
C．溶液和烧碱溶液 D．盐酸与烧碱溶液
(4)甲、乙两烧杯中各盛有盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1:2，则加入铝粉的质量为______
A．1.6g B．2.7g C．3.6g D．5.4g
(5)向硫酸铝钾溶液中逐滴加入溶液，当恰好完全沉淀时，溶液中的元素的存在形式为_________。
13．（2023秋·河南驻马店·高三统考期末）现有下列9种物质：① ②淀粉液 ③ ④ ⑤ ⑥Al ⑦纯醋酸 ⑧NaOH溶液 ⑨ ⑩，根据所学知识回答下列问题：
(1)以上物质属于电解质的是______(填写序号)。
(2)标准状况下，若④和⑤混合气体相对于氢气的密度为14.5，则④和⑤物质的量之比为______。标准状况下，VL 溶入100mL (1g/mL)中，溶液密度为g/mL，则氨水物质的量浓度表达式为______mol/L。
(3)物质⑥对应的氧化物为______(填“酸”、“碱”或“两性”)性氧化物，其与⑧反应的化学方程式为______。
(4)根据世界环保联盟的要求，⑩将逐渐取代成为水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加入稀酸化后制得，反应的离子方程式为：______。
______。
14．（2023·全国·高三专题练习）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：

“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________
15．（2022秋·陕西西安·高三高新一中校考期末）某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行实验。

(1)铝合金样品与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_______。
(2)反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度恢复到室温，调节量气管和水准管的高度，使两液面相平，第二次读取量气管液面刻度。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为VmL。若a=0.038，V=44.8，请计算该合金中铝的百分含量：_______。
16．（2023·全国·高三专题练习）下列反应的离子方程式不正确的是_______。
A．(2020·江苏高考)NO2通入水中制硝酸：2NO2+H2O=2H++NO+NO
B．(2019·江苏高考)用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al+2OH-=AlO+H2↑
C．(2019·天津高考)二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色：3SO2+2MnO+4H+=2Mn2++3SO+2H2O
D．(2018·江苏高考)酸化NaIO3和NaI的混合溶液：I-+IO+6H+=I2+3H2O
E.(2018·浙江4月学考真题)高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应：MnO+4Cl-+8H+=Mn2++2Cl2↑+4H2O
F.(2017·江苏高考)钠与水反应：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
17．（2023春·高三课时练习）冶炼金属常用以下几种方法：
a．以C、CO或H2作还原剂还原；
b．利用铝热反应原理；
c．电解法；
d．热分解法。
(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？
①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属_______；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______；
③Hg、Ag等不活泼金属_______；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。
(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：

熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
Na
97.8
883
0.97
K
63.7
774
0.86
NaCl
801
1 413
2.165
KCl
770
1 500
1.984
工业上生产金属钾的化学方程式是：KCl＋NaNaCl＋K。工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？_______；其选择范围是_______。
18．（2021秋·湖南株洲·高三校考期中）钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题：
(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的_______(填“Na2O”或“Na2O2”)； Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水，则是一种_______(填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物；
(2)写出钠与水反应的化学方程式：______
(3)写出铝与NaOH溶液反应的化学方程式：______；铝与NaOH溶液反应的离子方程式：______
(4)现有下列3种物质：①Na2O2、②NaHCO3、③Na2CO3，请回答：受热易分解的是______ (填序号，下同)，溶于水显碱性的是_______，与CO2反应产生的气体能使带火星木条复燃的是_______。

参考答案：
1．C
【详解】A．一水合氨难电离，用氨水和溶液制备：，A错误；
B．工业上用足量氨水吸收生成正盐：，B错误；
C．用溶液吸收发生氧化还原反应：，C正确；
D．次磷酸是一元弱酸，与足量溶液反应：，D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．在Fe3O4中，Fe元素表现+2价、+3价，则Fe3O4与盐酸的反应为：，A项错误；
B．Al(OH)3不溶于氨水，则AlCl3与水反应为：，B项错误；
C．溶液与稀硫酸反应，生成硫酸钠和硫化氢气体：，C正确；
D．溶液与溶液反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀：，D项错误；
故选C。
3．C
【详解】根据同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比，故设加入氢氧化钠溶液产生的H2为2mol，则加入盐酸产生的H2为3mol，根据反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知生成2molH2，需要Al的物质的量为mol，由于2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知，等质量的Al与盐酸和NaOH反应放出的H2一样多，故说明Mg与盐酸反应产生的H2为1mol，根据反应方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，生成1molH2需消耗1mol的Mg，故样品中铁、铝物质的量之比为1：=3：4，故答案为：C。
4．A
【详解】A．过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应的离子反应为，A正确；
B．氢氧化钠溶液是足量的，应该还有碳酸钠生成，正确的为：，B错误；
C．氨水为弱碱，无法溶解氢氧化铝，正确的为：，C错误；
D．FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2，氯气先于碘离子反应，2I－+ Cl2 = I2 + 2Cl－，D错误；
答案选A。
5．C
【分析】由图可知，开始不生成氢气，为氧化铝与硫酸的反应，然后Al与硫酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热，则温度升高反应速率加快，之后氢离子浓度减小，则反应速率减小，据此分析解答。
【详解】A．久置的铝片表面有一层致密的Al2O3，Al2O3先与硫酸反应得到盐和水，无氢气放出，故A正确；
B．在反应过程中，浓度减小，反应速率减小，但反应放热，溶液温度升高，反应速率加快，且后者为主要因素，故B正确；
C．该反应不是可逆反应，没有平衡状态，故C错误；
D．随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，所以反应速率逐渐减小，故D正确；
故选C。
6．A
【详解】A．Fe3O4被C、CO、Al等还原剂还原生成Fe；Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2，FeCl2被Cl2氧化生成FeCl3，FeCl3被Fe还原生成FeCl2，符合图中关系，故A正确；
B．Al2O3不能一步反应生成Al(OH)3，故B错误；
C．S到SO3不能一步转化，故C错误；
D．不能一步反应生成，故D错误。
故选：A。
7．A
【详解】A．漂白粉、漂白液和漂粉精的主要成分是次氯酸盐，水溶液具有强氧化性可以杀菌消毒，可用于游泳池等场所的消毒剂，故A正确；
B．Cl2不具有漂白性，不能漂白干燥的有色布条，故B错误；
C．铁生锈过程中铁单质发生了价态改变最终转化为氧化铁，涉及到了氧化还原反应，故C错误；
D．铝表面尽管容易生成一层致密的氧化膜，但氧化铝是两性氧化物能与酸或者碱发生反应，故不能用铝制品长期存放酸性或碱性食物，故D错误；
故选A。
8．C
【详解】A．铝和NaOH溶液反应离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；故A错误；
B．SiO2是一种特殊的酸性氧化物，其不能溶于水；故B错误；
C．一定条件下，石墨转化成金刚石要吸收能量，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定；故C正确；
D．SO2和Cl2将发生氧化还原反应，从而失去漂白效果，故D错误；
故答案选C。
9．D
【详解】A．铁粉加入盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：，故A错误；
B．浓烧碱溶液中加入铝片，反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式必须满足电荷守恒，正确的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O═2+3H2↑，故B错误；
C．碳酸钙是难溶物，应保留化学式，离子方程式为：，故C错误；
D．过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，离子方程式为：，故D正确；
故选：D。
10．C
【详解】A．NO在常温下和氧气反应生成，和水反应生成硝酸，浓硝酸和铜反应生成，稀硝酸和铜反应生成NO，故不选A；
B．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，次氯酸钠和二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸和浓盐酸反应生成氯气，故不选B；
C．氯化钠不能一步反应制备，故选C；
D．和氢氧化钠反应生成，和二氧化碳反应生成，加热分解为，和NaOH溶液反应生成，故不选D；
选C。
11．B
【分析】高铁铝土矿悬浮焙烧，铁矿磁化，铝矿活化得到高铝铁精矿和高活铝精矿，高铝铁精矿用碳还原得到铁；高活铝精矿用氢氧化钠溶液碱溶后，得到偏铝酸钠溶液，向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，煅烧得到氧化铝，据此解答。
【详解】A．四氧化三铁具有磁性，则“悬浮焙烧”时，铁矿磁化得到的主要为Fe3O4，故A正确；
B．“还原”时，生成铁和一氧化碳，则1molC发生反应转移2mol电子，故B错误；
C．矿渣中含有氧化铝，经处理后可加入到“碱溶”操作中，故C正确；
D．“沉淀”时，偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，则主要反应的离子方程式为，故D正确；
故选B。
12．(1)D
(2)A
(3)A
(4)D
(5)

【详解】（1）一般合金的熔点低于纯金属，硬度大于纯金属，故镁铝合金的熔点和硬度与纯金属铝比较，熔点低、硬度大，答案选D；
（2）A.盐酸为非氧化性酸，等物质的量的镁和铝都能和盐酸反应生成氢气；
B.硝酸为氧化性酸，与镁、铝反应不会生成氢气；
C.镁不能和氢氧化钠反应，铝和氢氧化钠反应生成氢气；
D.镁与浓硫酸(18mol/LH2SO4) 反应生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化(常温)，
以上分析可知:加入盐酸，等物质的量的镁和铝都与盐酸反应产生氢气，所以氢气量最多；故答案为A；
（3）A．明矾溶液滴加到氢氧化钠溶液，开始没有现象，后生成沉淀，而氢氧化钠滴加到明矾溶液中，开始生成沉淀，后沉淀溶解，现象不同，可鉴别，选项A符合；
B．明矾溶液和盐酸不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项B不符合；
C．溶液和烧碱溶液不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项C不符合；
D．盐酸与烧碱溶液，无论如何滴加，均不明显现象，不可鉴别，选项D不符合；
答案选A；
（4）根据铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙= 1: 2，由方程式: 2Al + 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑、2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L3mol/L = 0.3mol，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则:

解得x= =0 .15mol，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol2=0.3mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：

解得y==0.2mol，则铝的质量为0.2mol27g/mol=5.4g，答案选D；
（5）当硫酸根完全沉淀时,则钡离子和硫酸根的个数比为1:1，该离子方程式为，反应结束时铝离子全部以偏铝酸根的形式存在，答案为。
13．(1)①③⑦⑨
(2) 4：5
(3) 两性
(4)

【详解】（1）①是盐，属于电解质；②淀粉液是混合物，不是电解质也不是非电解质；③属于盐，是电解质；④是非金属性氧化物，属于非电解质；⑤是非酸性气态氢化物，属于非电解质；⑥Al是单质，既不是电解质也不是非电解质；⑦纯醋酸是酸，属于电解质；⑧NaOH溶液是电解质溶液，不属于电解质；⑨是盐，属于电解质；⑩是非金属性氧化物，属于非电解质，则属于电解质的是①③⑦⑨；故答案为：①③⑦⑨。
（2）标准状况下，若④和⑤混合气体相对于氢气的密度为14.5，其平均摩尔质量等于14.5×2g∙mol−1＝29 g∙mol−1，设二氧化碳物质的量为xmol，氨气物质的量为ymol，，解得，则④和⑤物质的量之比为4：5。标准状况下，VL (物质的量为)溶入100mL (1g/mL)中，溶液密度为g/mL，则氨水物质的量浓度表达式为；故答案为：4：5；。
（3）物质⑥对应的氧化物是氧化铝，氧化铝为两性性氧化物，氧化铝与⑧(NaOH)反应生成偏铝酸钠和水，其反应的化学方程式为；故答案为：两性；。
（4）工业上常用和溶液混合并加入稀酸化后制得，中氯化合价降低1个价态，亚硫酸根化合价升高2个价态，根据化合价升降守恒得到氯酸根系数配2，亚硫酸根系数配1，根据质量守恒ClO2系数为2，硫酸根系数为1，根据前面差氢元素，在根据电荷守恒，则前面应该添加正电荷即氢离子，氢离子系数为2，则水系数为1，则反应的离子方程式为：；故答案为：。
14．除去油脂，溶解铝及其氧化物
【详解】由题给条件可知，该废镍催化剂表面覆有油脂，且其中含有Ni、Al、Fe及其氧化物等，“碱浸”时，油脂在氢氧化钠溶液中水解而被除去，铝及其氧化物也会与氢氧化钠溶液反应而被除去，“碱浸”中NaOH的两个作用分别是：除去油脂、溶解铝及其氧化物。
15．(1)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(2)97.4%

【详解】（1）铝合金样品中的铝与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；
（2）铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气的体积为44.8mL，其物质的量为0.002mol，则合金中铝的质量为，铝的质量分数为。
16．ABCDEF
【详解】A．O原子和电荷均不守恒：3NO2+H2O=2H++2NO+NO，A项错误；
B．该离子方程式反应前后电荷不守恒，应改为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑，故B错误；
C．电荷不守恒，正确的离子方程式为：5SO2+2MnO+2H2O2Mn2++4H++5SO，故C错误；
D．反应不符合得失电子守恒以及电荷守恒：5I-+IO+6H+=3I2+3H2O，D错误；
E．电荷不守恒：2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，E错误；
F．不符合电荷守恒：2Na+2H2O:2Na++2OH-+H2↑，F错误。
故不正确的为ABCDEF。
17．(1) a c d b
(2) 熔点和沸点 801 ℃