2019-2020年高考化学一轮复习 第三章 第二讲 镁、铝及其化合物.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 第三章 第二讲 镁、铝及其化合物考纲展示1了解金属铝的主要性质及其应用。2.了解Al的重要化合物的主要性质及其应用。3.“铝三角”和铝热反应。考 点 一镁、铝的性质及应用一、铝的结构和存在形式铝位于元素周期表第三周期A族，原子结构示意图为写出图中有关反应的化学方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)四、铝的用途,纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。(1)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。,(2)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。,(3)用铝箔包裹的钠与水反应时既考虑Na与水的反应，又考虑Al与NaOH溶液的反应。(xx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，铝片不钝化，D错误。答案C思维建模)铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比11。(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13。(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，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。1.将某份铁铝合金样品均分为两份，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32，则样品中铁、铝物质的量之比为()A32B21C34D43解析：选C。设每份铁铝合金样品中含铁、铝的物质的量分别为x、y，则由三个关系式得知y32，解得xy34。题组一镁、铝性质的比较1镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()CO2盐酸NaOH溶液CuSO4溶液A BC D解析：选C。镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。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()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4解析：选A。在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。题组二铝与酸、碱反应的定量分析3铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，在相同状况下，产生H2的体积之比是_。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体在相同状况下体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为_。A5.4 gB3.6 gC2.7 gD1.8 g解析：(1)根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为13。(3)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)n(NaOH)31，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g。答案：(1)11(2)13(3)31(4)A对比记忆铝、镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2MgO22MgO3MgN2Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg2H2O Mg(OH)2H2与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2MgCO22MgOC注意：Al与MgO不能发生铝热反应。Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭火器。考 点 二铝的重要化合物学生用书P52一、氧化铝1物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。2化学性质二、氢氧化铝1物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。2化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为(2)受热分解：2Al(OH)3Al2O33H2O。3制备(1)向可溶性铝盐中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(2)向NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。三、常见的铝盐 1硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。2明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7(填“”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物，能作净水剂，能中和胃酸，也是一种阻燃材料。(2)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸、强碱，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如氨水)。因此，制备Al(OH)3是用可溶性铝盐与过量氨水反应而不是过量NaOH溶液。(3)中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3、多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐如(NH4)2CO3。(xx高考组合题)下列说法中不正确的是()A(xx高考重庆卷)用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液B(xx高考四川卷)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2OC(xx高考北京卷)Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al2OH2H2O=2AlO3H2D(xx高考江苏卷)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂解析CO2通入到NaAlO2溶液中可产生白色沉淀，通入CH3COONa溶液中没有明显现象，故可鉴别二者，A项正确；Al(OH)3不溶于氨水，B项离子方程式书写错误，应为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；C项正确；氢氧化铝属于两性氢氧化物，在与酸反应时表现弱碱性，可用于中和胃酸，D项正确。答案B 2.(xx西安高三模拟)现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq) 6种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是()AN一定是HCl(aq)BX可能为Al或Cl2CY一定为NaOH(aq)DQ、Z中的一种必定为Al2O3解析：选B。在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3 5种物质反应，对照转化关系，可知Y为NaOH(aq)，只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq) 4种物质反应，对照图示转化关系可知N为HCl(aq)，故选项A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq) 3种物质反应，而图示给出的是与2种物质反应，所以X不可能是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。题组一Al2O3、Al(OH)3的两性1(教材改编)按要求填空。AlAl2O3Al(OH)3(NH4)2CO3CH3COONH4NaHCO3(1)在以上物质中，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是_。(2)属于两性化合物的是_。解析：两性化合物是指既能与酸反应又能和碱反应生成盐和水的化合物，故只有Al2O3和Al(OH)3符合。答案：(1)(2)2将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 ()A稀硝酸 B稀盐酸C硝酸铜 D氢氧化钠解析：选C。钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。题组二制备Al(OH)3的途径选择3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解 过滤 通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A BC D解析：选B。若先用盐酸溶解，Mg，Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；用NaAlO2制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。4Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3方案二：AlNaAlO2Al(OH)3(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？_，方案一和方案二共同存在的问题是_。(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：_。解析：(1)制取Al(OH)3时，一般不用强酸或强碱溶液，因为Al(OH)3能溶于二者，酸碱的用量不好控制。(2)仅本着节约药品的目的出发，用Al2(SO4)3和NaAlO2按13的比例混合是最佳方案。答案：(1)方案二较好第二步操作很难控制试剂用量(2)2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2、Al33AlO6H2O=4Al(OH)31常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 金属单质：Al等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：Al(OH)3等；弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；氨基酸等。 特别提醒两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。2氢氧化铝两性的重要应用(1)用过量NaOH溶液检验Al3的存在。(2)用过量NaOH溶液鉴别Al3和Mg2。(3)用互滴法鉴别Al3与OH、AlO与H。(4)用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3与Mg2、Fe3等离子或分离MgO、Al2O3。3Al(OH)3的三种制备方法制取Al(OH)3时，一般不用强酸或强碱溶液，因为强酸、强碱能溶解生成的Al(OH)3，而又无法控制酸碱的用量，一般使用氨水或CO2制取。4AlO与HCO不能大量共存，原因是AlO能与HCO电离出的H发生反应：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO。往NaAlO2溶液中通入少量CO2得正盐(CO)，通入足量CO2得酸式盐(HCO)。考 点 三“铝三角”转化关系及应用学生用书P531Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系写出上述转化的离子方程式。(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；Al33AlO6H2O=4Al(OH)3；Al33OH=Al(OH)3。(2)Al(OH)33H=Al33H2O。(3)Al34OH=AlO2H2O。(4)AlO4H=Al32H2O。(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；AlOHH2O=Al(OH)3。(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O。2Al3、Al(OH)3、AlO之间的定性分析和定量计算(1)把NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中至过量.定性分析现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。原理：Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O。图像.定量计算根据AlCl3(设为a mol)与NaOH(设为b mol)计算生成Al(OH)3沉淀的量根据AlCl3(设为a mol)和Al(OH)3(设为b mol)计算需要NaOH的量当NaOH不足时，n(NaOH)3b，当NaOH过量时，n(NaOH)4ab。(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至过量现象：开始时无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。原理：Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。图像(3)向NaAlO2溶液中逐滴加盐酸至过量.定性分析现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。原理：AlOH2H2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。图像.定量计算根据NaAlO2(设为a mol)和HCl(设为b mol)计算生成Al(OH)3的量根据NaAlO2(设为a mol)和Al(OH)3(设为b mol)计算需要HCl的量当HCl不足时，n(HCl)b，当HCl过量时，n(HCl)4a3b。(4)向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2至过量现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。原理：4HAlO=Al32H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。图像(1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱，还要注意所加入的量和滴加的顺序，因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同。(2)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意横纵坐标的意义。(xx金考卷选粹)向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入 2 molL1的NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)的关系如图所示，试回答下列问题：(1)图中A点表示的意义是_。(2)图中B点表示的意义是_。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为_。(4)假定反应混合物中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_。解析把NaOH溶液滴入AlCl3溶液，先产生Al(OH)3沉淀，其质量最大值为A点，然后全部溶解消失(B点)。其总反应的离子方程式为Al34OH=AlO2H2O。当有0.39 g Al(OH)3沉淀生成时，当AlCl3过量时，加入NaOH使Al3部分产生沉淀为0.39 g，通过Al33OH=Al(OH)3可知需用NaOH溶液 7.5 mL。当NaOH过量时，Al3全部参加反应生成Al(OH)3沉淀后又部分溶解，需用NaOH溶液17.5 mL。答案(1)表示滴入15 mL NaOH溶液时AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀，质量为0.78 g(2)表示滴入20 mL NaOH溶液时生成的Al(OH)3沉淀完全溶解(3)Al34OH=AlO2H2O(4)7.5 mL或17.5 mL(1)求产物Al(OH)3的量当n(OH)3n(Al3)时，nAl(OH)3n(OH)；当3n(Al3)n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；当n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)30，无沉淀。(2)求反应物碱的量若碱不足(Al3未完全沉淀)，n(OH)3nAl(OH)3；若碱使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。 3.(xx最新调研)将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示：则下列说法不正确的是()A镁和铝的总质量为9 gB最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸C硫酸的物质的量浓度为2.5 mol/LD生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L解析：选D。由图像知，nMg(OH)20.15 mol，nAl(OH)30.35 mol0.15 mol0.2 mol，则m(Mg)0.15 mol24 g/mol3.6 g，m(Al)0.2 mol27 g/mol5.4 g，所以镁和铝的总质量为9 g；由图像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸；当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有n(Na)2n(SO)，即n(NaOH)2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质的量浓度为2.5 mol/L；0.15 mol的Mg生成的氢气在标准状况下的体积为3.36 L，0.2 mol的Al生成的氢气在标准状况下的体积为6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标准状况下的体积为10.08 L，故选D项。题组一“铝三角”转化关系及定量分析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NaAlO2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，因而只会产生沉淀；NaAlO2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过量时，Al(OH)3又溶于NaOH；只会生成H2SiO3沉淀。2向100 mL 1.0 molL1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 molL1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是()解析：选D。AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl13101 mol0.5V0.1 molV0.6 Ln(NaOH)0.3 molAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O01 mol0.1 mol由此可知使AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀，消耗NaOH 0.3 mol。溶解这些沉淀需NaOH 0.1 mol。题组二铝土矿的冶炼3工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是 ()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示的转化都不是氧化还原反应D反应的离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO解析：选D。由工艺流程图可知反应过滤后得到的沉淀为Fe2O3，试剂X为NaOH；由Al2O3电解生成单质Al的反应为氧化还原反应，其他反应均为非氧化还原反应；反应是NaAlO2溶液与过量CO2的反应，D项正确。4工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝作冶炼铝的原料。其中一种提取方法的操作过程如下：请回答下列问题：(1)请写出中Al2O3溶解的离子方程式：_。 (2)沉淀乙是Fe2O3和SiO2的混合物，向其中加入足量盐酸，写出反应的离子方程式：_，充分反应后过滤，将滤液加热蒸干灼烧，最后可得到红褐色固体，用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程：_。(3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法。工业生产中还有一种酸溶法。第一步：向铝土矿中加盐酸，然后过滤；第二步：处理得到的滤液。第二步操作中使用的化学试剂为_。解析：(1)该反应为NaOH溶液与Al2O3的反应，离子方程式为Al2O32OH=2AlOH2O。(2)沉淀乙中只有Fe2O3与盐酸反应，该反应的离子方程式为Fe2O36H=2Fe33H2O。充分反应过滤后所得滤液为FeCl3与HCl的混合溶液，加热蒸干时FeCl3发生水解反应得到Fe(OH)3，灼烧时Fe(OH)3发生分解反应得到Fe2O3。(3)酸溶法第一步可以分离出SiO2，第二步使用NaOH溶液或强碱溶液，可以使Fe3沉淀，得到NaAlO2和NaOH的混合溶液，再通入CO2即可得到Al(OH)3。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)Fe2O36H=2Fe33H2OFeCl33H2OFe(OH)33HCl，加热促进水解，且氯化氢挥发，使平衡右移，生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解，生成氧化铁，2Fe(OH)3Fe2O33H2O(3)NaOH(其他合理答案也可)1离子共存问题(1)Al3与OH、AlO、CO(HCO)、S2等不能大量共存。(2)AlO与H、HCO、Al3、Fe3等不能大量共存。2离子反应先后顺序问题当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。3Al及其化合物的除杂归类事例(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液，过滤；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，过滤；(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液，过滤；(4)Mg2(Al3)：加过量NaOH溶液，过滤，再加适量酸充分溶解。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)(xx高考重庆卷)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成。()(2)(xx高考江苏卷)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝。()(3)(xx高考江苏卷)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al33H2O=Al(OH)33H。()(4)(xx高考广东卷)常温下将Al片放入浓硝酸中，无明显现象，所以Al与浓硝酸不反应。()(5)(xx高考海南卷)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。()(6)(xx高考浙江卷)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。()答案：(1)(2)(3)(4)(5) (6)2(xx高考安徽卷)室温下，在 0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是()Aa点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为Al33OHAl(OH)3B.ab段，溶液pH增大，Al3浓度不变C.bc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析：选C。A.Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3水解使溶液显酸性，水解离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H，A错误。B.ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2OAl(OH)33H反应正向进行，Al3的浓度减小，B错误。C.bc段，pH变化不明显，说明OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，C正确。D.cd过程中，pH变化较大，说明发生了反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以c点以后Al(OH)3开始溶解，D错误。3(xx高考山东卷)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A氢氧化钠溶液 B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸解析：选A。A项，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C项，2Al6HCl=2AlCl33H2，1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放H2。综上所述，符合题意的是A项。4(xx高考大纲全国卷)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_，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一，根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图二，充分利用质量守恒等来书写方程式。(1)在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成NaAlO2和Na2SiO3。(2)加入CaO后，SiO与Ca2结合生成难溶物CaSiO3；滤液中主要含有AlO，通入CO2后生成沉淀Al(OH)3，煅烧后生成Al2O3。(3)萤石能与浓硫酸反应生成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、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)浓H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)一、选择题1(xx高考全国卷)用如图所示装置进行下列实验：将中溶液滴入中，预测的现象与实际相符的是()选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色解析：选D。A项，Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴加稀盐酸，稀盐酸先与NaOH发生中和反应，再与Na2CO3分步发生反应：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，因此开始阶段滴加稀盐酸，中不产生气泡。B项，常温下，浓硝酸与铝条发生钝化，铝条表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止内层铝与浓硝酸继续反应，中观察不到产生红棕色气体的现象。C项，将AlCl3溶液滴加到浓NaOH溶液中，由于NaOH过量，发生的反应为AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，得不到大量白色沉淀。D项，KMnO4酸性溶液具有强氧化性，H2C2O4溶液具有较强的还原性，二者发生氧化还原反应：2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O，由于MnO被还原为Mn2，中KMnO4酸性溶液逐渐褪色。2化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是()A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C用Al(OH)3治胃酸过多D电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝解析：选D。由于H的放电能力大于Al3，电解饱和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，无法得到金属铝。3相同物质的量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质时，消耗碱量最多的是()AAlBAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析：选C。根据化学方程式分析即可。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，AlCl34NaOH=NaAlO22H2O3NaCl，Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。由反应化学方程式可知：AlCl3消耗碱量最多。4(xx贵州遵义高三模拟)下列除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BFeCl3溶液中混有少量AlCl3：加入过量的氨水，过滤洗涤沉淀，将沉淀再用适量盐酸溶解C用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中少量水DAl(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后过滤解析：选B。氨水与FeCl3、AlCl3分别发生反应：FeCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl、AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，但Fe(OH)3和Al(OH)3均不溶于氨水，故用过量的氨水无法除去FeCl3溶液中混有的少量AlCl3，B项错误。5在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为 ()A61 B31C21 D12解析：选D。由图像知，溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL，故Al3与Mg2浓度之比为11，则Al2(SO4)3与MgSO4 的物质的量浓度之比为12。6某铝土矿样品中含有Al2O3、Fe2O3和SiO2，进行一系列操作将它们分离：加入试剂、过滤、洗涤、灼烧等。依次加入的一组试剂是 ()ANaOH溶液、盐酸、氨气B硫酸、NaOH溶液、盐酸CNaOH溶液、盐酸、CO2D水、盐酸、NaOH溶液解析：选A。A项，向样品中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤分离出氧化铁；在滤液中加入过量的盐酸，过滤分离出硅酸，经洗涤、灼烧得到SiO2；再在滤液中通入过量的氨气，得到氢氧化铝，经过滤、洗涤、灼烧得到Al2O3，A项正确。7(xx山东潍坊模拟)将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是 ()A标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体B最终得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最终得到7.8 g沉淀D最终得到的溶液中c(Na)1.5 molL1解析：选C。n(Na2O2)0.2 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，生成n(O2)0.1 mol，n(H2)0.3 mol，n(NaAlO2)0.2 mol，反应剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol，0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol HCl与NaAlO2反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A项，反应过程中得到8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中还有0.1 mol NaAlO2；D项，最终得到的溶液中c(Na)2 molL1。8等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56(相同条件下)，则甲，乙两烧杯中的反应情况可能是()A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量，乙中碱过量C甲中酸过量，乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量解析：选B。2Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H2若铝过量，生成H2体积之比为。若H2SO4、NaOH过量，生成H2体积之比为。因为1，所以H2SO4不足，NaOH过量。9(提升题)下列图像中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将图像中相应的数字序号填入表中的顺序为 ()溶液 加入物质 相应序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和澄清石灰水加入过量CO2气体(3)含少量NaOH的偏铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的偏铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合溶液逐滴加入NaOH溶液至过量A. BC D解析：选D。(1)氯化铝溶液中加入过量的氨水，生成氢氧化铝沉淀，AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，氨水是弱碱，过量时沉淀不溶解，符合条件的为。(2)开始时发生的反应为CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，生成沉淀；当CO2过量时，继续反应CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的CO2的物质的量相等，图像符合。(3)开始时，CO2与NaOH发生反应，无沉淀生成，再通入CO2时发生反应生成Al(OH)3沉淀，CO2过量时，沉淀不溶解，图像符合。(4)开始加盐酸时，HClNaOH=NaClH2O，不产生沉淀，当NaOH全部转化为NaCl后，再加盐酸有Al(OH)3沉淀生成，当盐酸过量时，沉淀Al(OH)3溶解，图像符合。(5)开始时，发生反应：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，所以开始时有沉淀生成，当沉淀达到最大量时，再加入NaOH时，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，沉淀会溶解，而Mg(OH)2不与NaOH反应，所以沉淀不会全部溶解，图像符合。二、非选择题10有一透明溶液，可能含有NH、Mg2、Fe3、Al3、Cu2、Na、H、SO、CO中的一种或几种，取此溶液进行如下实验：取少量溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成；另取少量溶液加入Na2O2粉末，溶液中有白色沉淀生成，并逸出无色无味的气体。其中加入Na2O2的物质的量与析出沉淀的物质的量的关系如图所示。请回答：(1)溶液中一定含有的离子是_。(2)溶液中肯定不含有的离子是_。(3)溶液中可能含有的离子是_。解析：加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明溶液中一定含有SO，再加Na2O2粉末时产生的气体无色无味，所以一定无NH，又根据所给图像可知，加Na2O2时开始不生成沉淀，后来产生的沉淀为白色，随着Na2O2增加，沉淀又部分溶解，所以原溶液中一定有H、Mg2、Al3，一定无Fe3、Cu2、CO(CO不能与H、Al3、Mg2等共存)，是否含有Na不能确定。答案：(1)Mg2、Al3、SO、H(2)NH、Fe3、Cu2、CO(3)Na11某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验：(1)取样品a g，称取时使用的仪器名称为_。(2)将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有_；滤渣中含有_；在溶解过滤时使用的主要仪器有_。(3)往滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式_。(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为_。(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为_。解析：用酸溶解硬铝时，铜、硅成为滤渣，滤液中溶质的主要成分为MgCl2、AlCl3；滤液中加入足量NaOH后，过滤，滤渣为Mg(OH)2，滤液中溶质主要是NaAlO2，滤液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼烧成为Al2O3，由关系式2AlAl2O3得：，则m(Al) g，Al的质量分数为100%。答案：(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si漏斗、烧杯、玻璃棒(3)MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O(4)NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3，2Al(OH)3Al2O33H2O(5)100%12某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下列物质之间的变化：据此回答下列问题：(1)、四步中分离溶液和沉淀采用的相同的操作是_。(2)写出B、C、D中所含物质的化学式：固体B_；沉淀C_；沉淀D_。(3)写出、四个反应的化学方程式或离子方程式(能