第3章金属及其化合物322高中化学练习试题

1第3章第2节第2课时1．以下有关正三价铝的叙述正确的是()A．当向溶液中加入强酸溶液时，氢氧化铝主要发生酸式电离B．当向溶液中加入强碱溶液时，氢氧化铝主要发生碱式电离C．在强酸性环境中正三价的铝以Al3＋形式存在于溶液中D．在pH较大的溶液中正三价的铝以Al3＋形式存在于溶液中解析：Al(OH)3的电离：H＋＋AlO－2＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－.由平衡移动可知，加入强酸溶液H＋中和OH－，应发生碱式电离生成Al3＋，反之则发生酸式电离生成AlO－2.答案：C2．美、德两国科学家现已成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物(Al2H6)．这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料，也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面．有关研究报告发表在最新出版的美国《科学》杂志上．下列关于氢铝化合物的推测不．正确的是()A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气B．氢铝化合物中铝显＋3价，H显－1价C．铝与水蒸气在高温下生成氢铝化合物D．氢铝化合物具有强还原性解析：氢铝化合物类似于氢化钠、氢化钾等，其中金属铝显＋3价，氢显－1价．铝在高温下与水蒸气反应生成氢氧化铝和氢气，不能得到氢化铝．答案：C3．某无色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子，逐滴加入NaOH(aq)，则消耗NaOH(aq)的体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系可用下图表示，其中正确的是()解析：加入的NaOH首先中和H＋，然后和Mg2＋、Al3＋分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，最后过量的NaOH把Al(OH)3溶解生成NaAlO2.2答案：B4．(2009·四川阆中模拟)在下列操作过程中，发生的反应能用离子方程式Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓表示的是()A．向铝盐溶液中不断滴加NaOH溶液B．向NaOH溶液中不断滴加铝盐溶液C．向铝盐溶液中不断滴加小苏打溶液D．向铝盐溶液中不断增加NaAlO2溶液解析：由Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓，可知该反应由可溶性Al3＋和AlO－2盐反应而来，A、B是由Al3＋和OH－反应，C是Al3＋与HCO－3的双水解反应．答案：D5．将总物质的量为nmol的钠与铝(其中钠的物质的量分数为x)投入到一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体VL．下列关系式中正确的是()A．x＝V11.2nB．0x≤0.5C．V＝33.6n(1－x)D．11.2nV≤22.4n解析：该题中涉及的化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑.由题意，金属没有剩余可知x必大于或等于0.5，即0.5≤x1.根据电子得失守恒得：nx×1＋n－nx×32×22.4＝V(H2)，当x＝0.5时，V(H2)＝22.4n，当x＝1时，V(H2)＝11.2n，则11.2nV≤22.4n.答案：D6．(2009·江苏六校联考)某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是()A．Al2O3B．MgOC．SiO2D．P2O5解析：该物质在过量的盐酸中可以得到白色沉淀，只有Na2SiO3符合，所以原氧化物为SiO2.选C.答案：C7．(2009·河北郑定中学模拟)A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X.它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)，下列判断正确的是()3A．X元素可能为AlB．X元素可能是金属，也可能是非金属C．反应①和②互为可逆反应D．反应①和②一定为氧化还原反应解析：A为单质，B、C为化合物，所以①、②一定为氧化还原反应，所以D正确；据这两个反应特点知A元素在①反应中化合价既升高，又降低，故A一定不是金属，A、B错误；①②不互为可逆反应，因为条件不同．答案：D8．(2009·潍坊一摸)将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是()①1∶3②2∶3③1∶4④2∶7⑤任意比A．②④B．只有⑤C．②③D．①④解析：沉淀一定是Al(OH)3，而溶液中的Al元素可以是AlCl3或NaAlO2.若AlCl3过量，则溶液中Al元素的存在形式为Al3＋，设Al(OH)3为1mol，据AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl1mol3mol1mol则n(AlCl3)∶n(NaOH)＝(1＋1)∶3＝2∶3.若AlCl3的量不足，且3nOH－nAl3＋4，溶液中Al元素的存在形式为AlO－2.设AlCl3的物质的量为1mol.据AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl1mol3mol1molAl(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O0．5mol0.5mol0.5mol则n(AlCl3)∶n(NaOH)＝1mol∶(3＋0.5)mol＝2∶7答案：A9．对某溶液有如下操作：①向该溶液中加入过量的盐酸生成白色沉淀；②过滤后向滤液中加入过量的氨水(使溶液呈碱性)，又有白色沉淀生成；③再过滤后向滤液中加入碳酸钠溶液，又生成白色沉淀．原4溶液中含有的离子可能是()A．Ag＋、Cu2＋、Ba2＋B．Ag＋、Ba2＋、Al3＋C．Ag＋、Fe3＋、Ca2＋D．Al3＋、Mg2＋、K＋解析：某溶液依次跟盐酸、氨水、Na2CO3反应都产生白色沉淀，可推知溶液中应有Ag＋、Al3＋、Ba2＋或Ca2＋.因此由①可排除D，由②可排除A、C，故选B.答案：B10．(2009·常州检测)甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是()A．Al2(SO4)3B．NaOHC．BaCl2D．FeSO4解析：由将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失这一现象可知，丁为NaOH溶液，乙为Al2(SO4)3溶液，BaCl2和FeSO4两物质中与NaOH溶液不反应的是BaCl2溶液，所以丙为FeSO4.答案：D11．要使含amolAl3＋的A溶液中铝元素和含有bmolAlO－2的B溶液中铝元素全部转化为Al(OH)3沉淀，有________种途径，Al(OH)3的物质的量为________．(不准加固体试剂和液体试剂)解析：由于题目中不准使用固体试剂和液体试剂，因此只能用气体．即：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4①2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3②或Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓③由上述反应关系可以推测应有如下三种途径：①②；①③；②③；根据Al守恒，无论哪种途径，若结果要使Al元素全部转化为Al(OH)3，其物质的量都是(a＋b)mol.答案：3(a＋b)mol12．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质离子，并尽可能减少AlCl3的损失．请回答下列问题：(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：________、________、________.氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？______________________.5(2)溶液a中存在的离子有________；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？________；为此，改进方法是____________________．(3)为了研究AlCl3晶体的性质，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶体？____________________.解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2＋可与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3＋与OH－反应生成NaAlO2和H2O；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开；(2)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlO－2；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀时需要控制溶液的pH，以防止部分Al(OH)3溶解；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体；(3)直接加热蒸发AlCl3溶液会因为AlCl3水解而得不到AlCl3晶体，为此可在酸性气氛下进行蒸发结晶．答案：(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O不能，因为Al(OH)3不能溶于过量的氨水中，不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(2)K＋、Cl－、Na＋、AlO－2因为Al(OH)3能溶于强酸，所以需控制pH，防止部分Al(OH)3溶解在a溶液中通入过量CO2气体(3)在酸性气氛中对AlCl3溶液进行蒸发结晶13．下图表示各物质之间的转化关系，其中A、B、C、G为单质．②为工业生产中常见反应，E是一种具有漂白作用的盐，Y易潮解，M是一种两性化合物，L是一种白色沉淀．试完成下列有关问题：(1)M的化学式为________，Y在实验室中的用途有________________(列举一列)．(2)X的熔点为801℃，实际工业冶炼中常常加入一定量的Y共熔，猜想工业上这样做的目的：________.工业生产中，还常常利用电解X和F的混合物制取__________________．(3)反应②的化学方程式是________．(4)反应④的离子方程式是________．解析：据“E是一种具有漂白作用的盐，Y易潮解，且②是工业生产中常见反应”，可推断出E为Ca(ClO)2，Y为CaCl2，又因为A为单质，所以A为Cl2，D为Ca(OH)2，再据反应①可判断出B为Ca，F为H2O，G为H2，故I为HCl，因为M为Al2O3或Al(OH)3，6则H必然为强碱，因此确定X为NaCl，C为Na，H为NaOH，最后结合反应④知M为Al2O3，J为AlCl3，K为NaAlO2，L为Al(OH)3.答案：(1)Al2O3用作干燥剂(2)降低X、Y熔化时的温度，节约能源Cl2、H2和NaOH(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO2)＋2H2O(4)Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓