2024届高三新高考化学大一轮专题练习：铝及其化合物(有答案)

2024届高三新高考化学大一轮专题练习：铝及其化合物

一、单选题

1．（2023秋·河南三门峡·高三统考期末）甲、乙两个烧杯中分别盛有200mL4.0mol/L的盐酸和200mL4.0mol/LNaOH溶液，向两个烧杯中均加入10.8g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为

A．1：1 B．2：1 C．3：2 D．2：3

2．（2023秋·河南信阳·高三统考期末）常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是

A．高锰酸钾溶液中：、、、葡萄糖分子

B．使甲基橙试液显红色的溶液中：、、、

C．与反应能放出的溶液中：、、、

D．水电离的的溶液中：、、、

3．（2023秋·贵州铜仁·高三统考期末）下列实验装置能达到相应实验预期目的的是

A．图Ⅰ：比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性

B．图Ⅱ：用于制备Fe(OH)3胶体

C．图Ⅲ：除去混在Cl2中的HCl气体

D．图Ⅳ：验证Al(OH)3是否溶于强碱

4．（2023春·甘肃白银·高三统考期末）某Mg-Al原电池的示意图如图，下列说法正确的是

A．M电极的材料为Mg

B．N电极上发生氧化反应，得到电子

C．电池工作时，向M电极移动

D．电池工作时，电路中电子的流动方向为N→导线→M→NaOH溶液→N

5．（2023·山东聊城·统考二模）已知Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。实验室利用废旧镀锌铁皮(Fe元素的质量分数为z)制备磁性Fe3O4胶体粒子的过程为：①碱溶：取xg镀锌铁皮于烧杯中，加入足量NaOH溶液，加热、过滤、水洗；②酸溶、氧化：向所得不溶物中加入稀硫酸，调节溶液pH始终保持在1〜2之间并加入NaClO溶液；③碱溶、分离：再向溶液中滴加NaOH溶液并加热，同时向溶液中持续通入N2，充分反应，分离得到ygFe3O4胶体粒子，下列说法正确的是

A．①中“过滤”所得的滤液中含有Zn2+

B．②中“氧化”时加入的NaClO要过量

C．③中“分离”操作中包括过滤

D．Fe3O4胶体粒子的产率为

6．（2023秋·贵州毕节·高三统考期末）除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂或方法不正确的一组是

A．A B．B C．C D．D

7．（2023秋·贵州毕节·高三统考期末）下列有关说法错误的是

A．次氯酸钠具有强氧化性，可用作游泳池的消毒剂

B．碳酸钠呈碱性，故可用作治疗胃酸过多的药物

C．因具有很高的熔点，故氧化铝可用作耐火材料

D．过氧化钠可与二氧化碳、水反应，故可用在潜艇内作供氧剂

8．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）某实验室废水中含有Al3+、Fe3+、Cu2+等离子。可通过下列流程从该废水中分离回收各种金属：

A．滤液I中的金属阳离子是Al3+、Fe3+、Fe2+

B．加入过量NaOH时发生反应之一为：Al3++4OH-=AlO+2H2O

C．滤渣II久置后最终变为红褐色

D．滤渣I中的成分可以加入足量稀硝酸后进行分离

9．（2023春·湖北武汉·高三校联考期中）下列离子方程式书写正确的是：

A．常温下，铝遇到浓硝酸：

B．少量通入NaClO溶液中：

C．向溶液中加入过量NaOH溶液并加热：

D．向溶液中加溶液至中性：

10．（2023春·浙江·高三期中）化学与生产、生活联系紧密，下列有关说法正确的是

A．其他条件不变时增大压强，平衡一定向气体分子数减小的方向移动态

B．水垢中的CaSO4，可先转化为CaCO3，再用酸除去

C．胃舒平(主要成分是氢氧化铝)和食醋同时服用可增强药效

D．用升华法分离碘和氯化铵的混合物

11．（2023春·新疆乌鲁木齐·高三乌鲁木齐市第四中学校考期中）下列物质的除杂方法(括号中的物质为杂质)错误的是

A．A B．B C．C D．D

12．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江第一中学校考期中）化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是

A．用硅制造通讯光缆传输大量的信息

B．用铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨

C．锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀利用的是电解原理

D．研发新型催化剂将CO2分解成碳和氧气，同时放出热量

13．（2023·陕西汉中·统考二模）能正确表示下列反应的离子方程式为

A．将等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液等体积混合： +Ba2++OH-=BaCO3↓ +H2O

B．氯气溶于水：Cl2+H2O=2H+ + C1-+ClO-

C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸： Fe(OH)2 +2H+=Fe2+ +2H2O

D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al+2OH-=+H2↑

14．（2023春·浙江·高三浙江大学附属中学校考期中）下列化学用语书写正确的是

A．硫酸氢钠在熔融状态下的电离方程式：

B．氨水与稀硫酸反应的离子方程式：

C．钾与水反应的离子方程式：

D．氧化铝溶于氢氧化钠溶液的化学方程式：

15．（2023春·浙江·高三浙江大学附属中学校考期中）下列物质间的转化能一步实现的是

A． B．

C． D．

二、非选择题

16．（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___________

17．（2023秋·辽宁·高三校联考期末）请回答下列问题：

(1)应对新冠肺炎疫情，“84消毒液”是生活中常用的消毒剂。某化学小组配制了500mL“84消毒液”，并在试剂瓶上贴上如图所示标签。

①该“84消毒液”有效成分的物质的量浓度为_______。

②下列说法正确的有_______。

A．配制过程只需要四种仪器即可完成

B．容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制

C．所配得的NaClO消毒液在空气中光照，久置后溶液中的NaClO的物质的量浓度减小

D．上下颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线，应再加水至刻度线

E.定容时，若加水超过刻度线，应重新配制溶液

F.定容时，若俯视刻度线，会使所配制溶液浓度偏低

③“消毒液”中氯元素的存在形态与溶液pH的关系如表：

请写出pH降低时产生氯气的离子方程式_______。

(2)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是_______(填序号)。

①金属钠投入到溶液中

②和足量稀盐酸溶液混合

③少量投入过量溶液中

④氯化钙溶液中通入少量的

⑤向饱和溶液中通入足量

⑥向溶液中通入足量溶液

(3)汽车剧烈碰撞时安全气囊中发生如下反应：，若氧化产物比还原产物多19.6g，则反应生成的在标况下的体积为_______L。

(4)某溶液可能含有、、、、、、、中的几种离子，已知各离子的物质的量浓度均相等，进行如下实验：

Ⅰ.取少量该溶液，加入足量稀硫酸，无明显现象。

Ⅱ.取实验Ⅰ反应后的溶液，加入足量浓NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，并伴有刺激性气味气体产生(该气体为)。

①该溶液中肯定存在的离子有_______。

②若取原溶液进行焰色试验，焰色显黄色，则溶液中一定存在的离子有_______种。

18．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高三统考期末）按下列要求填空：

(1)过氧化钠可做呼吸面具的供氧剂，请写出与反应的化学方程式_______。

(2)能与反应的物质有很多，请写出与溶液反应的化学方程式_______，最多能消耗_______。

(3)写出与水蒸气反应的化学方程式_______，写出溶液与酸性溶液反应的离子方程式_______，写出溶液中通入过量氯气的离子方程式_______。

参考答案：

1．D

【详解】2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，根据反应方程式，消耗10.8gAl的同时消耗盐酸的物质的量为> ，盐酸不足，根据盐酸计算，产生氢气的物质的量为0.4mol，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，0.4molAl参加反应，消耗0.4molNaOH<0.8mol，因此铝不足，氢氧化钠过量，因此产生的氢气的物质的量为0.6mol，同温同压下，体积比等于物质的量之比，产生氢气的体积比为：0.4：0.6=2：3；故选D。

2．B

【详解】A．与氢离子会生成弱酸草酸分子，且草酸根离子和葡萄糖分子都有还原性，均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能大量共存，A不符合题意；

B．使甲基橙试液显红色的溶液中存在大量氢离子，、、、不和H+反应，、、、相互间也不反应，能大量共存，B符合题意；

C．与Al反应能放出 H2的溶液中可存在大量氢离子，也可存在大量氢氧根离子，若存在氢离子，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能氧化Fe2+，若存在氢氧根离子，则亚铁离子会与氢氧根离子反应生成沉淀而不能共存，C不符合题意；

D．水电离的 的溶液中可存在大量氢离子，也可存在大量氢氧根离子，若存在氢离子，、均会反应不能大量共存，D不符合题意；

故选B。

3．D

【详解】A．由于图Ⅰ中外面大试管温度比内套的小试管高，故比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性时应该将Na2CO3放在温度更高的外面大试管，A不合题意；

B．FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀，而得不到胶体，B不合题意；

C．由于Cl2与NaOH溶液也能反应，故除去Cl2中的HCl应将混合气体通过饱和食盐水而不是NaOH溶液，C不合题意；

D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，可以观察到先生成白色沉淀并逐渐增多，然后沉淀又逐渐减少直至消失，故图Ⅳ验证Al(OH)3是否溶于强碱，D符合题意；

故答案为：D。

4．A

【分析】由图知，电池总反应为，负极上铝失去电子被氧化，电子从N极流出沿着导线流入M极，则N为负极、M为正极。

【详解】A．据分析，N为铝，则 M电极的材料为Mg，A正确；

B． N电极上铝发生氧化反应，失去电子，B错误；

C． 电池工作时，阴离子向负极移动，则向N电极移动，C错误；

D． 电池工作时，电子只在外电路移动，不会进入溶液，则电路中电子的流动方向为N→导线→M，D错误；

答案选A。

5．D

【分析】由题意可知，制备磁性四氧化三铁胶体粒子的过程为废旧镀锌铁皮中加入足量氢氧化钠溶液共热碱浸，将锌转化为Na2ZnO2，过滤、水洗得到含有偏锌酸钠的滤液和不溶物；将不溶物加入稀硫酸调节溶液pH始终保持在1〜2之间酸溶，将铁转化为亚铁离子后，加入适量次氯酸钠溶液将亚铁离子部分氧化为铁离子，再向溶液中滴加氢氧化钠溶液并加热，同时向溶液中持续通入氮气充分反应将亚铁离子氧化为四氧化三铁，用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子。

【详解】A．由分析可知，①中过滤所得的滤液中含有，不含有锌离子，故A错误；

B．由分析可知，②中加入适量次氯酸钠溶液的目的是将亚铁离子部分氧化为铁离子，若加入过量次氯酸钠溶液会将亚铁离子完全氧化为铁离子，不可能碱溶反应得到四氧化三铁，故B错误；

C．由分析可知，③中分离操作为用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子，故C错误；

D．由题给数据可知，四氧化三铁胶体粒子的产率为×100%=，故D正确；

故选D。

6．D

【详解】A．和氯水反应生成，可用新制氯水中的除去溶液中的，故A正确；

B．碳酸氢钠受热可分解生成碳酸钠，加热法可除去固体中的NaHCO3，故B正确；

C．与溶液不反应，而可与溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，用氢氧化钠溶液除Fe中的Al，故C正确；

D．少量盐酸可将碳酸钠转化为碳酸氢钠，过量盐酸可将碳酸钠、碳酸氢钠转化为氯化钠，不能用盐酸除固体中的NaHCO3，故D错误；

选D。

7．B

【详解】A．次氯酸钠具有强氧化性，可使蛋白质变性，杀菌消毒，可用作游泳池的消毒剂，A正确；

B．碳酸钠呈碱性，其溶液碱性较强，具有强腐蚀性，不能用作治疗胃酸过多的药物，一般用碳酸氢钠治疗胃酸过多，B错误；

C．因具有很高的熔点，故氧化铝可用作耐火材料，C正确；

D．过氧化钠可与二氧化碳、水反应生成氧气，故可用在潜艇内作供氧剂，D正确；

故选B。

8．C

【分析】废水中含有Al3+、Fe3+、Cu2+等离子，加入过量铁粉生成Fe2+和Cu，故滤渣I中含有Cu和Fe，滤液I中含有Fe2+和Al3+，加入过量氢氧化钠溶液生成滤渣II为氢氧化亚铁，滤液II为偏铝酸钠溶液。

【详解】A．根据分析可知，滤液I中的金属阳离子是Al3+和Fe2+，故A错误；

B．加入过量NaOH时发生反应之一为：Al3++3OH-=Al(OH)3、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，故B错误；

C．滤渣II为氢氧化亚铁，在空气中被氧气最终氧化为红褐色，故C正确；

D．滤渣I中含有Cu和Fe，加入稀硝酸都反应，不能分离，故D错误；

故选C。

9．D

【详解】A．常温下，铝遇到浓硝酸发生钝化，选项A错误；

B．少量通入NaClO溶液中，反应生成氯化钠和硫酸，反应的离子方程式为：，选项B错误；

C．向溶液中加入过量NaOH溶液并加热，反应生成碳酸钠、氨气和水，反应的离子方程式为：，选项C错误；

D．向溶液中加溶液至中性，反应生成硫酸钠、硫酸钡和水，反应的离子方程式为：，选项D正确；

答案选D。

10．B

【详解】A．其他条件不变时增大压强，平衡不一定向气体分子数减小的方向移动态，如向反应体系充入惰性气体，A错误；

B．由于CaSO4是微溶物，故水垢中的CaSO4，可先用饱和碳酸钠溶液浸泡将其转化为CaCO3，再用酸除去，B正确；

C．胃舒平可中和胃酸，但不能与醋酸混用，因为醋酸能溶解降低药效，C错误；

D．碘、氯化铵受热均变为气体，且温度稍低时又都变成固体，不能利用升华法分离，D错误；

故选B。

11．B

【详解】A．不能溶于饱和食盐水，能溶解，可以通过饱和食盐水除去氯化氢气体，A项正确；

B．铜能将三价铁转化为二价铁同时生成铜离子，引入了新杂质，B项错误；

C．在溶液中与反应生成，能达到目的，C项正确；

D．与溶液反应，而不能与之反应，能除去氧化铝，D项正确；

答案选B。

12．B

【详解】A．用二氧化硅制造通讯光缆传输大量的信息，A错误；

B．高温条件下铝粉和氧化铁反应生成液态铁，可用于焊接钢轨，B正确；

C．在锅炉的内壁安装镁合金块，Fe、Mg合金构成原电池，由于Mg比Fe活泼，所以Fe为正极，得到保护，与原电池原理有关，C错误；

D．二氧化碳分解生成碳和氧气的反应吸收热量，D错误；

故选B。

13．A

【详解】A．等物质的量的NaHCO3与Ba(OH)2反应的离子方程式为：+Ba2++OH-=BaCO3↓ +H2O，A正确；

B．氯气溶于水的离子方程式为：Cl2+H2O=H+ + Cl-+HClO，B错误；

C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：，C错误；

D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2的离子方程式为：，D错误；

故选A。

14．C

【详解】A．硫酸氢钠在熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子，电离方程式：，故A错误；

B．氨水为弱碱和硫酸生成硫酸铵和水，离子方程式为：，故B错误；

C．钾与水反应生成氢氧化钾和氢气，反应的离子方程式为：，故C正确；

D．氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，故D错误；

故选C。

15．A

【详解】A．碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，能一步实现，A符合题意；

B．碳酸钙不溶于水加热分解生成二氧化碳和氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙；不能一步实现，B与题意不符；

C．二氧化硅不能和水生成硅酸，二氧化硅和氢氧化钠生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液通入二氧化碳可以生成硅酸沉淀；不能一步实现，C与题意不符；

D．偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝；不会一步实现，D与题意不符；

故选A。

16．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。

17．(1)     2.2     CE    

(2)③⑤⑥

(3)17.92

(4)     、、     6

【详解】（1）①由c=可知，该“84消毒液”有效成分的浓度为mol/L=2.2mol/L，故答案为：2.2；

②A．由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知，实验过程中需要用到的仪器为托盘天平(带砝码)、胶头滴管、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶，故错误；

B．容量瓶用蒸馏水洗净后不需要烘干就能用于溶液的配制，因为容量瓶中残留的水不影响溶质的物质的量和溶液的体积，对所配溶液的浓度无影响，故错误；

C．所配得的次氯酸钠消毒液在空气中光照时，溶液中的次氯酸遇光分解会使久置后溶液中的次氯酸钠的物质的量浓度减小，故正确；

D．上下颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线，若再加水至刻度线会使溶液的体积增大，导致所配溶液的浓度偏低，故错误；

E．定容时，若加水超过刻度线说明实验失败，应重新配制溶液，故正确；

F．定容时，若俯视刻度线会使溶液的体积偏小，导致所配制溶液浓度偏高，故错误；

故选CE；

③由表可知，pH降低时产生氯气的反应为酸性条件下溶液中的次氯酸根离子与氯离子反应生成氯气和水，反应的离子方程式为，故答案为：；

（2）①金属钠投入到氯化铁溶液中，钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，故错误；

②偏铝酸钠溶液和足量稀盐酸溶液反应生成氯化钠、氯化铝和水，无白色沉淀生成，故错误；

③少量氢氧化钙溶液与过量碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀、碳酸钠和水，反应中有白色沉淀生成，故正确；

④碳酸的酸性弱于盐酸，二氧化钛与氯化钙溶液不反应，无白色沉淀生成，故错误；

⑤饱和碳酸钠溶液与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀，反应中有白色沉淀生成，故正确；

⑥偏铝酸钠溶液与足量二氧化碳反应生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠，反应中有白色沉淀生成，故正确；

故选③⑤⑥

（3）由方程式可知，叠氮化钠中氮元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，硝酸钠中氮元素化合价降低被还原，是氧化剂，氮气即是反应的氧化产物也是还原产物，反应生成16mol氮气，氧化产物比还原产物多14mol，则氧化产物比还原产物多19.6g时，反应生成标准状况下氮气的体积为×22.4L/mol=17.92L，故答案为：17.92；

（4）由取少量该溶液，加入足量稀硫酸，无明显现象可知，溶液中不含有碳酸根离子；由取实验Ⅰ反应后的溶液，加入足量浓氢氧化钠溶液，最终得到红褐色沉淀，并伴有刺激性气味的氨气可知，溶液中一定含有铵根离子，含有铁离子和亚铁离子中的一种或两种，铁离子与碘离子在溶液中发生氧化还原反应，不能大量共存，由各离子的物质的量浓度均相等，结合电荷守恒可知，溶液中一定含有铵根离子、亚铁离子、硫酸根离子和氯离子、碘离子中的一种，不含有铁离子，无法确定溶液中是否含有钠离子；

①由分析可知，溶液中一定含有铵根离子、亚铁离子、硫酸根离子，故答案为：、、；

②若取原溶液进行焰色试验，焰色显黄色说明溶液中含有钠离子，则由各离子的物质的量浓度均相等，结合电荷守恒可知，溶液中一定含有钠离子、铵根离子、亚铁离子、硫酸根离子、氯离子、碘离子，共有6种，故答案为：6。

18．(1)

(2)          2

(3)              

【详解】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

（2）铝、氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；NH4HCO3中和分别与OH-反应，故1mol NH4HCO3最多能消耗2molNaOH；

（3）铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2；FeSO4溶液与酸性KMnO4溶液反应生成硫酸铁、硫酸锰和水，离子方程式为5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；FeBr2溶液中通入过量氯气反应生成氯化铁和Br2，离子方程式为2Fe2++4Br−+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl−。