2022年高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第2节 铝及其化合物学案 鲁科版

2022年高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第2节 铝及其化合物学案 鲁科版1了解铝及其重要化合物的制备方法。2掌握铝的主要性质及其应用。3掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。4以上各部分知识的综合应用。铝及其化合物的性质知识梳理1铝的原子结构铝位于元素周期表中第3周期A族，原子结构示意图为，最外层有3个电子，在化学反应中易失去最外层电子而表现为3价，铝在地壳中含量丰富，仅次于硅，自然界中的铝全部以化合态形式存在。2金属铝(1)物理性质状态色泽密度熔点硬度导电、导热性延展性固态银白色27 gcm36604 较小很好良好(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2OH6H2O=2Al(OH)43H22AlFe2O32FeAl2O3(3)制备电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al3O2。(4)用途纯铝用作导线。铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。3氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质两性氧化物(填离子方程式)Al2O3(3)用途：耐火材料、制作各种宝石、刚玉的成分。4氢氧化铝(1)物理性质：不溶于水的白色胶状物，有较强的吸附性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=Al(OH)4；2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH_；向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO_；NaAl(OH)4溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式为Al33Al(OH)4=4Al(OH)3。5明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，其净水原理涉及的离子方程式为Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。(1)铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用，所以铝制品在空气中能稳定存在，具有很强的抗腐蚀性。(2)用铝箔包裹的钠与水反应时，既要考虑钠与水的反应，又要考虑铝与生成的NaOH的反应。(3)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸反应又能与强碱溶液反应，故能与铝反应产生H2的溶液可能呈强酸性，也可能呈强碱性。(4)在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是铝与O2反应生成了熔点很高的Al2O3薄膜，使内部熔化的铝被Al2O3包裹着。(5)Al(OH)3胶体具有吸附性，故可用作净水剂，Al(OH)3也是一种抗胃酸药。自我检测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性。()(2)Mg是活泼金属，而Al是两性金属。()(3)只有Al粉与Fe2O3的混合物才可称为铝热剂。()(4)1 mol铝分别与含足量的盐酸或NaOH溶液充分反应，产生氢气的量相同。()(5)工业上可用电解AlCl3溶液的方法冶炼铝。()(6)将铝片放入到浓硝酸或浓硫酸中没有明显现象，说明铝与这两种溶液不能发生化学反应。()(7)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al33H2O=Al(OH)33H。()(8)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。()(9)氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中。()(10)明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理相同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2完成下列三角转化关系中的代表反应(填离子方程式)。_；_；_；_；_；_；_。答案：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH或Al33OH=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3OH=Al(OH)4Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO或2Al(OH)4CO2=2Al(OH)3COH2OAl(OH)44H=Al34H2OAl34OH=Al(OH)4Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(2016高考上海卷)已知NaOHAl(OH)3=NaAl(OH)4。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()ACO22OH=COH2OBAl2O32OH3H2O=2Al(OH)4C2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2DAl34OH=Al(OH)4解析向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先CO2与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪；接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，因铝罐表面的氧化膜Al2O3具有两性可溶解于氢氧化钠溶液；然后单质Al与氢氧化钠溶液反应生成H2，罐壁又重新凸起。答案D(1)若加入少量的NaOH溶液，是否还会出现上述实验现象？说明理由。(2)将Al、Al2O3、Al(OH)3投入强碱溶液中，铝元素均以什么形态存在？答案：(1)不会。CO2OH=HCO，无多余NaOH与Al反应。(2)Al(OH)4。 题组一铝及其化合物的性质及应用1(2018哈尔滨高三模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气C工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化解析：选C。镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；根据关系式2Al6HCl3H2，2Al2NaOH3H2，当铝足量时，等量的HCl和NaOH产生H2的体积比为13，B错误；浓H2SO4可吸收浓HNO3中的水分，并放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不再钝化，D错误。2(2018长沙统考)将铝粉与某铁的氧化物FeO2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份，一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为392 L；另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()A280 LB392 LC560 L D784 L解析：选A。一份与足量烧碱溶液反应，根据Al与NaOH溶液的反应，可得关系式：2Al3H2，则n(Al) mol mol。另一份在高温下恰好反应完全，根据3FeO2Fe2O314Al7Al2O315Fe，得反应生成的n(Fe)n(Al) mol0125 mol。根据Fe2HCl=FeCl2H2，得n(H2)n(Fe)，故V(H2)0125 mol224 Lmol1280 L。铝与酸、碱反应生成H2量的关系(1)等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而NaOH过量。 题组二铝及其化合物之间的相互转化3下列各组物质，不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAl(OH)4Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAl(OH)4CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：选C。A项，Al2O3NaAl(OH)4Al(OH)3Al2O3；B项，AlCl3Al(OH)3NaAl(OH)4AlCl3；D项，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2；C项中，Al不能一步转化成Al(OH)3。4(2018保定质检)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程中的判断正确的是()A试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物BCO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C反应中的离子方程式为CO2Al(OH)4=Al(OH)3HCOD工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低解析：选C。A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。从铝土矿中提取Al2O3的方法碱溶法酸溶法与Al(OH)3沉淀生成有关的图像问题知识梳理1往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量(1)OA：Al33OH=Al(OH)3，AB：Al(OH)3OH=Al(OH)4。(2)现象：开始产生白色沉淀并逐渐增多白色沉淀开始溶解白色沉淀全部溶解。2往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量(1)OA：Al34OH=Al(OH)4，AB：3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3。(2)现象：开始无现象出现白色沉淀，且沉淀不溶解。3往NaAl(OH)4溶液中逐滴加入HCl溶液至过量(1)OA：Al(OH)4H=Al(OH)3H2O，AB：Al(OH)33H=Al33H2O。(2)现象：开始出现白色沉淀白色沉淀全部溶解。4往盐酸中逐滴加入NaAl(OH)4溶液至过量(1)OA：Al(OH)44H=Al34H2O，AB：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3。(2)现象：开始无现象出现白色沉淀，且沉淀不溶解。5往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量(1)OA：Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2；AB：Al(OH)3OH=Al(OH)4。(2)现象：开始出现白色沉淀沉淀量增多沉淀部分溶解。6四个拓展图像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAl(OH)4溶液至过量，图像如图1所示。(2)向NaAl(OH)4溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴加入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。(4)向MgCl2、AlCl3、盐酸和NH4Cl的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，图像如图4所示。自我检测1下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是()向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2向NaAl(OH)4 溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A BC D解析：选C。Na2CO3与CO2、H2O反应生成 NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只会产生NaHCO3沉淀；NaAl(OH)4中加入稀盐酸，开始产生白色沉淀 Al(OH)3，当盐酸过量时，Al(OH)3又溶于盐酸；向 AlCl3溶液中加入NaOH溶液开始产生白色沉淀 Al(OH)3，当NaOH溶液过量时，Al(OH)3又溶于NaOH溶液；只会生成H2SiO3沉淀。2下列图像表示Al3与Al(OH)4物质的量变化的曲线，实线表示Al3，虚线表示Al(OH)4，其中正确的是()解析：选B。根据反应：Al33OH=Al(OH)3和Al(OH)3OH=Al(OH)4中消耗OH的量的关系可知A错误、B正确；由Al(OH)4H=Al(OH)3H2O和Al(OH)33H=Al33H2O可知C、D错误。某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO、SiO、Al(OH)4、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH、Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是_，ab段发生反应的离子是_，bc段发生反应的离子方程式为_。(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是_，其物质的量之比为_，ab段发生反应的离子方程式为_。解析溶液为无色，说明溶液X中不含Fe3；若Y为盐酸，由图像的特点判断溶液X中含有Al(OH)4、SiO、CO，其中Oa段转化为沉淀的离子为Al(OH)4、SiO；ab段发生反应的离子为CO；bc段发生的反应为Al(OH)33H=Al33H2O。若Y为NaOH溶液，由图像特点判断溶液中含有Mg2、Al3、NH。其中Oa段发生反应为Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2；ab段发生的反应为NHOH=NH3H2O；bc段发生的反应为Al(OH)3OH=Al(OH)4，n(Al3)n(Mg2)n(NH)1(413)2214。答案(1)SiO、Al(OH)4COAl(OH)33H=Al33H2O(2)Al3、Mg2、NH214NHOH=NH3H2O与例题的图像类似，在某混合溶液中含有多种离子，向其中滴加氢氧化钠或盐酸，根据产生的白色沉淀与所加溶液的关系，分别得到以下两个类似图像甲和乙。请思考图像甲和乙所示的溶液中分别存在哪些常见离子？并按反应顺序写出离子方程式。答案：图甲：H、Al3、Mg2、NH。按照反应的顺序，离子方程式为(1)HOH=H2O；(2)Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2；(3)NHOH=NH3H2O；(4)Al(OH)3OH=Al(OH)4。图乙：OH、Al(OH)4、CO、SiO。按照反应的顺序，离子方程式为(1)HOH=H2O；(2)Al(OH)4H=Al(OH)3H2O，SiO2H=H2SiO3；(3)COH=HCO，HCOH=H2OCO2；(4)Al(OH)33H=Al33H2O。解答图像题思维模板说明前两“看”较直观，难度较小。第三“看”难度大些，只有正确书写出变化过程中的反应方程式，并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系，才能顺利解题。 题组与Al(OH)3沉淀生成有关的图像问题1如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒数量的关系曲线。判断下列说法是否正确。(1)A线表示Al3 的物质的量的变化。()(2)x表示AlCl3的物质的量。()(3)C线表示Al(OH)3的物质的量的变化。()(4)D线表示Al(OH)4的物质的量的变化。()解析：AlCl3 溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3 溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为31，与本题图示情况相符，则x表示NaOH的物质的量；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3 溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。答案：(1)(2)(3)(4)2(2018遂宁诊断)某溶液中可能含有如下离子：H、Mg2、Al3、NH、Cl、Al(OH)4。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是()A原溶液中一定含有的阳离子是H、Mg2、Al3、NHB反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3C原溶液中Al3与NH的物质的量之比为13D原溶液中含有的阴离子是 Al(OH)4、Cl解析：选C。根据图像可推断出溶液中肯定含有H、NH、Al3和Cl，肯定不存在Al(OH)4和Mg2，A、D错误；反应到最后溶液中的溶质为NaCl和NaAl(OH)4，B错误；结合图像中的数量关系可得n(H)n(Al3)n(NH)213，C正确。3如图所示，横坐标为某溶液中加入溶质的物质的量，纵坐标为沉淀量。从AD中选择符合要求的选项填入下表的相应位置：编号溶液加入物质图像序号饱和石灰水通入过量CO2含少量NaOH的NaAl(OH)4溶液通入过量CO2含少量NaOH的NaAl(OH)4溶液滴入稀盐酸MgCl2、AlCl3混合溶液滴加NaOH浓溶液至过量NaOH溶液滴加AlCl3溶液至过量解析：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，B图像符合上述变化；2NaOHCO2=Na2CO3，CO22NaAl(OH)4=2Al(OH)3Na2CO3H2O，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，C图像符合上述变化；NaOHHCl=NaClH2O，HAl(OH)4=Al(OH)3H2O，3HAl(OH)3=Al33H2O，D图像符合上述变化；Mg22OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=Al(OH)4，A图像符合上述变化；Al34OH=Al(OH)4，Al33Al(OH)4=4Al(OH)3，C图像符合上述变化。答案：BCDAC课后达标检测学生用书P268(单独成册)一、选择题1下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()AAl既可用于食品包装，也可用作建筑材料BAl2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂DAl(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾KAl(SO4)212H2O溶于水后，Al3能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。2下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3AlA全部B只有C只有 D只有解析：选A。弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3 等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。3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Al3CAl(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后再过滤DMgO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解析：选B。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。4如图是铝在氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持继续燃烧，正确的操作是()A铝条应始终置于集气瓶瓶口位置B迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置C将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置D铝条应不断上下移动答案：C5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、MnO、Al3、KB10 molL1的NaAl(OH)4溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在强碱性环境中：Al(OH)4、SiO、Na、KD能使甲基橙显红色的溶液中：NH、Na、Al(OH)4解析：选C。A项MnO有颜色，ClO与Al3可发生相互促进的水解反应；B项中HCOAl(OH)4=Al(OH)3COH2O；D项中，酸性条件下Al(OH)4不能大量存在。6Fe、Mg、Al分别与稀盐酸充分反应得到相同质量的氢气。Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量；Fe、Mg、Al的质量之比是562427，盐酸足量；Fe、Mg、Al的质量之比是28129，盐酸足量；Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同。你认为可能的原因是()A BC D解析：选D。Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量AlMgFe；盐酸足量，Fe、Mg、Al的质量之比为562427，则充分反应后放出氢气的质量之比为223；Fe、Mg、Al质量之比为28129，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量之比为111，即可得到相同质量的氢气；Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同时，充分反应，可得到相同质量的氢气。7向物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量。下列表示加入NaOH溶液的体积(V)与溶液中沉淀的物质的量(n)的关系正确的是()解析：选A。把NaOH溶液逐滴加入物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中，开始生成Al(OH)3沉淀，当Al3沉淀完全时，OH与NH反应生成NH3H2O，继续滴加NaOH溶液，Al(OH)3开始溶解，直至完全消失，各步反应中消耗NaOH溶液的体积比为311，A项正确。8工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是()A BC D解析：选A。由流程图可知，操作得到的滤液为NaAl(OH)4溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作需要加热，错误。9已知NHAl(OH)4=Al(OH)3NH3H2O，向含有等物质的量的NH、Al3、H的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应：HOH=H2OAl(OH)3OH=Al(OH)4Al33OH=Al(OH)3NHOH=NH3H2O先后顺序正确的是()A BC D解析：选C。结合OH能力强的先反应，第一个反应为HOH=H2O；第二个反应为Al33OH=Al(OH)3；Al(OH)4与NH能相互促进水解而生成Al(OH)3和NH3H2O，故第三个反应为NHOH=NH3H2O；最后一个反应为Al(OH)3OH=Al(OH)4。二、非选择题10A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB：_；AD：_。解析：在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAl(OH)4，E为NaAl(OH)4。答案：(1)KAl(OH)4Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAl(OH)4(2)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCOAl(OH)44H=Al34H2O11(2018南京质检)某工厂有废合金(含有铝、铁、铜)粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如下：试回答下列问题：(1)所加试剂、分别是_、_。(2)写出废合金与试剂反应的离子方程式：_。(3)由滤液A制AlCl3溶液有途径和途径两种，你认为合理的是_，理由是_；写出AD反应的离子方程式：_。(4)操作的名称是_。解析：根据合金的成分及最终产物可以判断，第一步是加碱，使铝溶解，得到四羟基合铝酸盐溶液和铁、铜；再向铁、铜中加稀硫酸，将铁转化为亚铁盐，使之与铜分离。答案：(1)NaOH溶液(或烧碱溶液)稀硫酸(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)途径途径制得的AlCl3溶液中含有大量的NaCl，而途径能制得纯净的AlCl3溶液Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤12铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式：_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)E可作为建筑材料，化合物C是_(填化学式)，写出由D制备冰晶石的化学方程式：_。(4)电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。解析：结合Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应后产物的性质来分析流程图；根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图，充分利用质量守恒定律来书写方程式。(1)在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成NaAl(OH)4和Na2SiO3。(2)加入CaO后生成Ca(OH)2，SiO与Ca2结合生成难溶物CaSiO3；滤液中主要含有Al(OH)4，通入CO2后生成沉淀Al(OH)3。(3)萤石能与H2SO4反应生成CaSO4和HF气体；HF、Na2CO3、Al(OH)3三者没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。(4)电解Al2O3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O2能与石墨电极反应生成CO2(可能含有CO)。答案：(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O33H2O=2NaAl(OH)4(2)CaSiO32Al(OH)4CO2=2Al(OH)3COH2O或Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(3)H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O3(熔融)4Al3O2O2、CO2(CO)13一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H、OH、Na、NO，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。(1)加入铝粉产生H2，说明铝具有_(填“氧化性”或“还原性”)。(2)该同学分析：若H大量存在，则NO就不能大量存在。设计实验证实如下：装置现象实验初始，未见明显现象过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色试管变热，溶液沸腾盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是_。根据现象，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：实验内容现象实验1将湿润的淀粉KI试纸置于空气中未变蓝实验2用湿润的淀粉KI试纸检验浅棕色气体试纸变蓝a浅棕色气体是_。b实验1的目的是_。c实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：Al_NO_=_Al3_NO_(3)再假设：若OH大量存在，NO也可能不能大量存在。重新设计实验证实如下：装置现象实验初始，未见明显现象过一会儿，出现气泡，有刺激性气味为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润的淀粉KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。有刺激性气味的气体是_。产生该气体的离子方程式是_。(4)在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是_。解析：(1)加入铝粉产生H2，Al失去电子，H得到电子，则Al为还原剂，具有还原性。(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，该离子反应为6HAl2O3=2Al33H2O。液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，为氮的氧化物，由将湿润的淀粉KI试纸置于空气中未变蓝，说明KI在空气中不能被氧化，而用湿润的淀粉KI试纸检验浅棕色气体试纸变蓝，则KI被氧化，即二氧化氮与水反应生成硝酸，再氧化碘离子生成碘单质。a由上述分析可知，浅棕色气体是NO2；b实验1的目的是做对比实验；cAl与H、NO发生氧化还原反应生成Al(NO3)3、NO和水，离子方程式为AlNO4H=Al3NO2H2O。(3)用湿润的淀粉KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则该气体为NH3。由上述分析可知，碱性条件下Al与NO发生氧化还原反应生成氨气，离子方程式为8Al3NO5OH18H2O=3NH38Al(OH)4。(4)NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，即反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。答案：(1)还原性(2)6HAl2O3=2Al33H2OaNO2b做对比实验，排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能c14H112H2O(3)NH38Al3NO5OH18H2O=3NH38Al(OH)4(4)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2