2024届高三化学高考备考一轮复习——铝及其化合物

2024届高三化学高考备考一轮复习——铝及其化合物

一、单选题

1．下列实验方法能达到实验目的的是

A．用NaOH溶液除去SiO2中混有的Al2O3杂质，然后过滤

B．CO2中混有CO杂质，将其通过足量的CuO粉末，加热

C．用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸，然后分液

D．CO中混有的HCl杂质，将其通入饱和Na2CO3溶液，洗气法除去

2．已知M、W、X、Y、Z是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中W、Z同族，M原子的最外层电子数是电子层数的3倍，元素X在同周期的主族元素中原子半径最大，Y是地壳中含量最多的金属元素。下列说法中正确的是

A．气态氢化物稳定性最强的是HZ

B．原子半径由小到大的顺序为W<M<Y

C．室温下，可用Y的容器盛装稀硝酸

D．X的单质可通过电解XZ的水溶液获得

3．下列说法不正确的是

A．金属镁较轻且硬度大，常用于制造飞机的零部件

B．Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料

C．人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞

D．黄绿色气体ClO2是一种高效安全的灭菌消毒剂

4．能正确表示下列反应的离子方程式为

A．向CuSO4溶液中滴加少量稀氨水：Cu2++2OH−→Cu(OH)2↓

B．铝粉与过量NaOH溶液反应：Al + 4OH-→AlO+ 2H2O

C．向Ba(OH)2溶液中滴入少量NaHSO4溶液：Ba2++OH−+H++SO→BaSO4↓+H2O

D．向NaHCO3溶液中加少量Ca(OH)2溶液：Ca2++3HCO+OH−→CaCO3↓+ H2O

5．下列有关离子方程式的书写错误的是

A．向饱和NaCl溶液中依次通入足量NH3与CO2：Na++NH3+ CO2+ H2O=NaHCO3↓+NH

B．向硫酸铝溶液中加入过量氨水：Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+ 3NH

C．碳酸氢镁溶液与足量氢氧化钠溶液反应：Mg2++2HCO+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO+2H2O

D．草酸与足量酸性高锰酸钾溶液反应：2MnO+5C2O+ 16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

6．下列解释事实的方程式不正确的是

A．焊接铁轨： 2Fe + Al2O32Al + Fe2O3

B．工业固氮： N2 + 3H22NH3

C．用纯碱除油污：CO32-+H2OHCO3-+ OH-

D．用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2：Cl2 + 2I-=2Cl-+I2

7．化学与生活息息相关，下列说法正确的是

A．SO2、CO2和NO2都是可形成酸雨的气体

B．铝合金表面有致密氧化膜遇强碱不会被腐蚀

C．高纯SiO2由于可导电因此用作光导纤维

D．海轮外壳上装锌块可减缓腐蚀

8．下列说法正确的是（    ）

A．亚硝酸钠溶液具有防腐作用，可用来浸泡新鲜瓜果

B．我国古代就已采用加热胆矾或绿矾的方法制取硫酸

C．红宝石是含有少量金属氧化物的刚玉，主要成分为二氧化硅

D．Na3AlF6溶液中滴加lmol/L氨水至过量会产生白色沉淀

9．下列方法正确且涉及氧化还原反应的是

A．工业上电解熔融状态制备 B．可用试剂洗涤试管壁上的

C．利用单质与溶液制 D．用稀硝酸可除去试管壁上的

10．下列有关物质的性质与其应用不相对应的是（ ）

A．Al具有良好延展性和抗腐蚀性，可制成铝箔包装物品

B．二氧化硅有良好的导电性，是制造光导纤维的主要材料

C．药皂中加入少量苯酚，可以起到杀菌消毒的作用

D．碳酸钠溶液显碱性，可用热的纯碱溶液除去金属器件表面的油污

二、多选题

11．下列有关实验操作对应的现象﹑解释或结论都正确的是

A．A B．B C．C D．D

12．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验：三组各取60mL 同浓度盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：

则下列说法正确的是

A．甲组和乙组的实验中，盐酸均是过量的

B．盐酸的物质的量浓度为0.8 mol·L―1

C．合金中镁铝的物质的量之比为1∶1

D．丙组充分反应后铝的物质的量为0.01 mol

三、计算题

13．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：各取30mL同浓度的盐酸溶液，加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据记录如下：

试回答：

（1）计算出盐酸的物质的量浓度为                  mol/L（保留两位有效数字）。

（2）镁、铝的物质的量之比为                  。

四、实验题

14．硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3 (约10%)和MgO(约5%)。其同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元素。

已知: Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38。请回答下列问题。

(1) 固体A的一种工业应用        ；沉淀D的电子式           。

(2) 溶液B中所含的金属阳离子有           。(写离子符号)

(3) 若步骤②中调pH 为3.0，则溶液C中的Fe3+ 是否沉淀完全，通过计算说明      。

(4) 写出步骤④中全部反应的离子方程式               。

(5) 为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。

①判断到达滴定终点的现象是          。

②某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL 溶液，移取25.00mL 试样溶液，用0.0050 mol/L KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是                 。

五、有机推断题

15．已知A～K均为中学化学中的常见物质。它们之间的转化关系如下图所示，其中A、D为金属单质，反应过程中生成的水及其它部分产物已略去。

请回答以下问题：

（1）E中阳离子的结构示意图为          。

（2）写出A与B反应生成C和D的化学方程式                  。

（3）写出H在空气中生成I的化学方程式                  。

（4）检验J中阳离子的方法是                     。

参考答案：

1．B

【详解】A.二氧化硅和氧化铝均能溶于氢氧化钠溶液，不能用NaOH溶液除去SiO2中混有的Al2O3杂质，故A错误；B. CO2中混有CO杂质，将其通过足量的CuO粉末，一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳，可以除杂，故B正确；C．乙酸乙酯在NaOH溶液中水解，应选饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸，然后分液，故C错误；D．氯化氢与碳酸钠溶液反应，放出了二氧化碳，引入了新杂质，故D错误；故选B。

2．B

【详解】试题分析：根据题意知，M、W、X、Y、Z是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，M原子的最外层电子数是电子层数的3倍，则M为氧元素，W的原子序数大于M，W、Z同族，则W是氟元素，Z是氯元素，元素X在同周期的主族元素中原子半径最大，则X是钠元素，Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y为铝元素。A、题给元素中非金属性最强的元素是氟，则HF的稳定性最强，错误；B、根据微粒半径比较原则判断，原子半径由小到大的顺序为W<M<Y（F＜O＜Al，正确；C、室温下，铝和浓硝酸能发生钝化现象，和稀硝酸反应生成硝酸铝，不可用铝制容器盛装稀硝酸，错误；D、钠的单质可通过电解熔融的NaCl获得，错误。

考点：考查元素推断、元素的性质及元素化合物知识。

3．A

【详解】A．金属镁较轻但硬度小，镁的合金硬度大，常用于制造飞机的零部件，故A错误；

B．Al2O3为离子化合物，熔点很高，可用作高级耐火材料，故B正确；

C．在正常的生理条件下，机体产生少量的NO用来调节血管扩张、防止血管栓塞、神经传递、抗炎反应和抗氧化反应等，故C正确；

D．黄绿色气体ClO2中氯元素化合价为+4价，具有氧化性，在反应过程中得到电子变为氯离子，是一种高效安全的灭菌消毒剂，故D正确；

故选A。

4．C

【详解】A．氨水中的NH3·H2O是弱电解质，应该写化学式，反应的离子方程式应该为：Cu2++2NH3·H2O→Cu(OH)2↓+2，A错误；

B．铝粉与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2，反应的离子方程式应该为：2Al+2OH-+ 2H2O→2AlO+ 3H2↑，B错误；

C．反应要以不足量的NaHSO4为标准，假设其物质的量是1 mol，根据其确定Ba(OH)2电离产生的离子的数目，反应产生BaSO4沉淀和H2O，反应的离子方程式为：Ba2++OH−+H++SO→BaSO4↓+H2O，C正确；

D．向NaHCO3溶液中加少量Ca(OH)2溶液，反应以不足量的Ca(OH)2为标准，假设其物质的量是1 mol，反应产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O，离子方程式为：Ca2++2OH−+2HCO→CaCO3↓++2H2O，D错误；

故合理选项是C。

5．D

【详解】A．向饱和NaCl溶液中依次通入足量NH3与CO2，反应生成碳酸氢钠沉淀，Na++NH3+ CO2+ H2O=NaHCO3↓+NH，A正确；

B．一水合氨为弱碱，不能溶解氢氧化铝，所以最终得到氢氧化铝沉淀，离子方程式为Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+ 3NH，B正确；

C．NaOH足量，碳酸氢根、镁离子都能和其反应，所以离子方程式为Mg2++2HCO+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO+2H2O，C正确；

D．草酸为弱酸，不能写成离子，正确离子方程式为2MnO+5H2C2O4+ 6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D错误；

综上所述答案为D。

6．A

【详解】A．焊接铁轨应用的是铝热反应，方程式：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故A错误，符合题意；

B．氮气与氢气在高温高压催化剂条件下反应生成氨气，方程式：N2+3H2 2NH3，故B正确，不符合题意；

C．碳酸钠为强碱弱酸盐，水解显碱性，离子方程式：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，故C正确，不符合题意；

D．氯气与碘化钾反应生成碘和氯化钾，碘与到淀粉变蓝，离子方程式：Cl2+2I-═2Cl-+I2，故D正确，不符合题意；

故选：A。

7．D

【详解】A．二氧化碳不是形成酸雨的气体，故A错误；

B．铝合金表面有致密氧化膜，氧化铝能够与强碱反应，不耐强碱腐蚀，故B错误；

C．二氧化硅为绝缘体，不导电，故C错误；

D．锌活泼性强于铁，形成原电池时，锌作负极失电子被氧化，铁作正极被保护，故D正确；

故选：D。

8．B

【详解】A．亚硝酸钠溶液具有防腐作用，但亚硝酸盐有毒，不宜用来浸泡新鲜瓜果，故A错误；

B．加热胆矾或绿矾可生成三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，故B正确；

C．红宝石是含有少量金属氧化物的刚玉，主要成分为氧化铝，故C错误；

D．Na3AlF6溶液中滴加lmol/L氨水至过量，AlF63-较稳定，不与氨水反应，无白色沉淀产生，故D错误；

答案选B。

9．D

【详解】A．MgO熔点高，不能用电解熔融MgO的方法制备Mg，工业上应电解熔融状态MgCl2来制备，镁的化合价由+2变为0价，属于氧化还原反应，A不符合题意；

B．S易溶于CS2，可用CS2试剂洗涤试管壁上的S，属于物理变化，不涉及氧化还原，B不符合题意；

C．Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，不能用来制取氢氧化铝。AlCl3溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝和氯化铵，且氢氧化铝不溶于氨水，可制备氢氧化铝；或者偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳制取氢氧化铝；或者氯化铝和偏铝酸钠溶液混合制取氢氧化铝，C不符合题意；

D．稀硝酸和Ag反应生成硝酸银、一氧化氮和水，银的化合价由0价升高为+1价，化合价变化属于氧化还原反应，做法正确，D符合题意；

故选D。

10．B

【详解】A、因为铝的延展性好，且铝表面有一层致密氧化薄膜阻碍反应进行，因此可制成铝箔包装物品，故说法正确；

B、二氧化硅不导电，故说法错误；

C、苯酚有毒，能杀菌消毒，故说法正确；

D、碳酸钠属于强碱弱酸盐，CO32－＋H2OHCO3－＋OH－，溶液显碱性，油污在碱中彻底水解，故说法正确。

11．AD

【详解】A．使酸性溶液褪色是因为的还原性，A项正确；

B．常温下用冷的浓硝酸处理过的铝片在表面形成一层致密的氧化膜，阻止了内部的铝与硫酸铜溶液反应，B项错误；

C．碱性环境下，新制才能与醛基反应生成砖红色沉淀，C项错误；

D．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，向氯水中加入碳酸钙固体时，碳酸钙消耗盐酸，使平衡向右移动，HClO浓度增大，且HClO具有漂白性，D项正确。

答案选AD。

12．CD

【分析】对比甲乙数据，加合金质量为770mg时生气氢气比甲中多，说明甲中盐酸过量，对比乙丙数据，加918mg合金时氢气的体积不变，说明加入770mg合金时盐酸已完全反应，加入918g镁铝合金时，最多只能生成672mL的氢气，说明盐酸最多只能产生672mL的氢气，以此计算盐酸的浓度，用甲组来计算合金中的物质的量的比值并计算合金中镁或铝的物质的量。

【详解】加入918g镁铝合金时，最多只能生成672mL的氢气，说明盐酸最多只能产生672mL的氢气，所以以672mL来计算盐酸的物质的量，气体的物质的量为：=0.03mol，根据方程式，可计算出HCl的物质的量为0.03mol×2=0.06mol，盐酸的物质的量浓度为：=1mol/L，由于甲组中，盐酸是过量的，所以用甲组来计算，设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y ，生成气体的物质的量为：=0.025mol，联立解方程组得：x=0.01mol、y=0.01mol，所以物质的量之比为1：1；

A、对比甲乙数据，加合金质量为770mg时生气氢气比甲中多，说明甲中盐酸过量，对比乙丙数据，加918mg合金时氢气的体积不变，说明加入770mg合金时盐酸已完全反应，故A错误；

B、由以上计算可知，盐酸的物质的量浓度为1mol/L，故B错误；

C、由以上计算可知，合金中镁铝的物质的量之比为1：1，故C正确；

D、由以上计算可知，合金中镁铝的物质的量之比为1：1，设918mg合金中Al和Mg的物质的量都为zmol，则24z+27z=0.918，解之得x=0.018，0.018molMg消耗0.036mol元素，剩余盐酸是0.06mol－0.036mol＝0.024mol，能溶解金属铝的物质的量是0.024mol÷3＝0.008mol，所以剩余金属铝的物质的量是0.018mol－0.008mol＝0.01mol，故D正确。

答案选CD。

【点睛】本题考查Al的化学性质混合物反应的计算，注意通过各组数据判断反应的程度、正确使用数据计算为解答该题的关键。

13．     1.0     1：1

【详解】(1)盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量为=0.015mol，根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol，故盐酸的物质的量浓度为=1.0mol/L，故答案为1.0；

(2)甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=0.255，根据电子转移守恒有2x+3y=×2，联立方程解得：x=0.005、y=0.005，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol：0.005mol=1：1，故答案为1：1。

14．     制造玻璃或光导纤维          Mg2+、A13+、Fe3+     Fe3+没有沉淀完全     OH-+ CO2=HCO3-、A1O2-+ 2H2O +CO2=Al(OH)3↓+ HCO3-     加最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液变为紫红色，且在半分钟内不褪色     5.6%

【详解】试题分析：本题以硫酸渣中各种金属元素的分离流程为载体，考查流程的分析、溶度积的计算、电子式和离子方程式的书写、滴定终点的判断和计算。硫酸渣的主要化学成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgO，加入过量盐酸，Fe2O3、Al2O3、MgO溶解转化为FeCl3、AlCl3、MgCl2，SiO2与盐酸不反应，固体A为SiO2，溶液B中含FeCl3、AlCl3、MgCl2和过量HCl；溶液B中加入NaOH溶液调pH=3.7，FeCl3转化为Fe（OH）3沉淀，溶液C中含AlCl3、MgCl2和NaCl；溶液C中加入过量NaOH溶液，AlCl3转化为NaAlO2，MgCl2转化为Mg（OH）2沉淀，沉淀D为Mg（OH）2，溶液D中含NaAlO2、NaCl、过量NaOH；溶液D中加过量CO2将NaOH转化为NaHCO3、NaAlO2转化为Al（OH）3沉淀。

（1）根据上述分析固体A为SiO2，SiO2可用于制玻璃或光导纤维。沉淀D为Mg（OH）2，Mg（OH）2的电子式为。

（2）溶液B中所含的金属离子为Fe3+、Mg2+、Al3+。

（3）Fe（OH）3的溶解平衡为Fe（OH）3（s）Fe3+（aq）+3OH-（aq），Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·c3（OH-）=4.010-38，当pH=3.0时c（OH-）=110-11mol/L，则c（Fe3+）=4.010-38（110-11）3=4.010-5mol/L1.010-5mol/L，Fe3+没有沉淀完全。

（4）步骤④为向溶液D中加过量CO2，发生反应的离子方程式为CO2+OH-=HCO3-、CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-。

（5）①用KMnO4溶液滴定Fe2+发生的离子反应为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，由于KMnO4溶液本身呈紫红色，所以实验中不必加其他指示剂，滴定终点的现象是：加最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液变为紫红色且在半分钟内不褪色。

②根据离子方程式，25.00mL溶液中n（Fe2+）=5n（MnO4-）=50.0050mol/L0.02L=0.0005mol，残留物中m（Fe）=0.0005mol56g/mol=0.112g，残留物中铁元素的质量分数为100%=5.6%。

15．          2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3     取少量J溶液于试管中，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3+；

【详解】试题分析：I为红褐色固体，应为Fe(OH)3，则H为Fe(OH)2，G为FeCl2，D为Fe，J为FeCl3，B为Fe2O3，A和B的反应为铝热反应，A为Al，C为Al2O3，E为AlCl3，K为Al(OH)3，F为NaAlO2；（1）E为AlCl3，阳离子为Al3+，离子的结构示意图为；（2）A与B发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；（3）氢氧化铁在空气中被氧化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（4）Fe3+的检验方法是取少量J溶液于试管中，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3+。

【考点定位】无机框图推断题，考查物质推断与性质。

【名师点晴】无机物的推断解答一般有以下步骤：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件；本题可从红褪色固体I和A与B之间的铝热反应展开推理解题