(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 1 第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案

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1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 1 第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案  鋁的性質(zhì)與應(yīng)用 [知識梳理] 1.鋁的結(jié)構(gòu)和存在形式 鋁位于元素周期表第3周期ⅢA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁元素在地殼中含量豐富,僅次于硅。自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在。 2.鋁的物理性質(zhì)及用途 物理 性質(zhì) 狀態(tài) 色澤 密度 熔點 沸點 硬度 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 延展性 固態(tài) 銀白色 2.7 g·cm-3 660.4℃ 2 467℃ 較軟 很好 良好 用途 純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制備汽車、飛機、生活用品等 3.鋁的化學(xué)性質(zhì) ①

2、 ②2Al+3Cl22AlCl3 ③ 鈍化 ④2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑(用離子方程式表示); ⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng))。 4.從鋁土礦中提取鋁 圖中步驟①~④的反應(yīng)原理: ①Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O(用化學(xué)方程式表示); ②NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3; ③2Al(OH)3Al2O3+3H2O; ④2Al2O34Al+3O2↑。 [自我檢測] 1.(教材改編)日常生活中有一些鋁制炊具,它質(zhì)輕且堅固耐用,其中的原因是(  ) A.鋁很不活潑,不易與其

3、他物質(zhì)反應(yīng) B.鋁雖然很活潑,但是在高溫下才能反應(yīng) C.鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜,起保護作用 D.鋁制品表面鍍有一層銅,可以保護鋁 解析:選C。鋁盡管很活潑,但由于表面能形成致密的氧化物薄膜,故可用于制作鋁制炊具。 2.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后固體物質(zhì)增重。(  ) (2)足量鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應(yīng),產(chǎn)生相同量的氫氣。(  ) (3)工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁。(  ) 解析:(1)固體質(zhì)量不變;(2)鋁與HCl、NaOH分別發(fā)生反應(yīng):2Al+6HCl===2AlC

4、l3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,所以產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶3。 答案:(1)× (2)× (3)√ (1)Mg、Al在常溫下均易在其表面形成致密的氧化膜。 (2)常溫下,能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”,而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)。 (3)鋁與稀硝酸反應(yīng)時生成的氣體是NO而不是H2。 (4)用鋁箔包裹的鈉與H2O反應(yīng)時既考慮Na與H2O的反應(yīng),又考慮Al與NaOH溶液的反應(yīng)。 (5)鋁熱劑(發(fā)生鋁熱反應(yīng)) 鋁熱劑是鋁與金屬氧化物的混合物,鋁熱反應(yīng)本質(zhì)上是金屬之間的置換反應(yīng),所以要遵循金屬活動性順

5、序。例如:CuO與Al能發(fā)生鋁熱反應(yīng),而Al與MgO的混合物不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。  (2015·高考山東卷)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成,將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是(  ) A.AlCl3         B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2 [解析] A.鋁和氯氣反應(yīng)生成氯化鋁,氯化鋁和碳酸氫鋇溶液反應(yīng)的離子方程式為Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。B.氧化鈉加入碳酸氫鋇溶液中只產(chǎn)生碳酸鋇沉淀,沒有氣體產(chǎn)生。C.鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,不是氯化亞鐵。D.二氧化硅和碳酸氫鋇溶液不反應(yīng)。 [答案]

6、 A (1)鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)是什么?氧化劑是什么? (2)Al既能溶于強酸,又能溶于強堿,所以說“Al既有金屬性,又有非金屬性”你認為這種說法是否恰當(dāng)?為什么? 答案:(1)鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)都是AlAl3+,2H+H2,只不過堿中的H+來源于水的電離。氧化劑分別為酸和水。 (2)不恰當(dāng)。金屬性是指元素的原子失電子的能力,非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng),都是失去電子,化合價升高,均作還原劑,因而鋁具有較強的金屬性。 題組一 鋁的性質(zhì)與應(yīng)用 1.下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是(  ) A.鋁還原性強且親氧性強,所以可通過鋁熱反應(yīng)冶煉高熔

7、點金屬 B.鋁在空氣中極易銹蝕,所以鋁制品的使用時間很短 C.鋁能耐稀硫酸腐蝕,所以運送稀硫酸可用鋁制槽車 D.鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強,所以常用以制造電線、電纜 解析:選A。鋁在空氣中形成致密的氧化膜,保護內(nèi)層鋁不被氧化,B錯;鋁能被稀硫酸腐蝕,C錯;鋁的導(dǎo)電性不如銅、銀,D錯。 2.某同學(xué)對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應(yīng)放出大量的熱,并放出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”。查閱《化學(xué)手冊》知:Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸點數(shù)據(jù)如下: 物質(zhì) Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1

8、462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 — (1)該同學(xué)推測,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理:________(填“合理”或“不合理”)。 (2)設(shè)計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是__________,反應(yīng)的離子方程式為____________________________。 (3)實驗室溶解該熔融物,下列試劑中最好的是________(填序號)。 A.濃硫酸          B.稀硫酸 C.稀硝酸

9、 D.氫氧化鈉溶液 解析:(1)這種解釋是合理的,它體現(xiàn)了鋁熱反應(yīng)的特點之一——放熱較多,并且結(jié)合了表格中提供的熔點數(shù)據(jù)。 (2)若證明所得塊狀熔融物中含有金屬鋁,只要加入NaOH溶液即可,因為金屬鋁與NaOH溶液反應(yīng)放出氫氣,而鐵不與NaOH溶液反應(yīng),相應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。 (3)鐵鋁熔融物在一定條件下能與濃硫酸或稀硝酸反應(yīng),但會產(chǎn)生有毒氣體,而且消耗酸的量多;熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。鐵和鋁均與稀硫酸反應(yīng)且產(chǎn)物無污染。 答案:(1)合理 (2)NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ (3)B 題組

10、二 鋁與酸、堿反應(yīng)的定量關(guān)系 3.足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng),放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是(  ) A.氫氧化鈉溶液 B.稀硫酸 C.鹽酸 D.稀硝酸 解析:選A。NaOH溶液、稀硫酸、鹽酸與金屬鋁反應(yīng)時,存在關(guān)系:2Al~2NaOH,2Al~3H2SO4,2Al~6HCl,因此等物質(zhì)的量的Al與上述物質(zhì)反應(yīng)時,消耗NaOH的物質(zhì)的量最少。Al與稀硝酸反應(yīng),生成硝酸鋁、NO和H2O,得不到H2。 4.根據(jù)鋁的特殊性質(zhì)回答下列問題: (1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng),所得H2的體積之比是________。 (2)足量的兩

11、份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中,產(chǎn)生H2的體積之比是________。 (3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中,二者產(chǎn)生的H2相等,則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。 (4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為________。 A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 解析:(1)根據(jù)化學(xué)方程式:2Al+6HCl===

12、2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑得Al與H2的關(guān)系式均為2Al~3H2,故只要參加反應(yīng)的Al的量相等,所得H2的量必相等。 (2)因為在反應(yīng)中Al過量,產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式:6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時,二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。 (3)因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等,根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因為兩溶液體積相等,故物質(zhì)的量濃度之比c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。 (4)其反應(yīng)原理分別為2Al+6H

13、Cl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑??梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時,產(chǎn)生H2的體積比是1∶3,而題設(shè)條件體積比為1∶2,說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的,而對于NaOH來說是不足的。 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 6 mol 3 mol 0.3 mol 0.15 mol Al與HCl反應(yīng)生成的H2為0.15 mol, 則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol×2=0.3 mol。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaA

14、lO2+3H2↑ 2×27 g 3 mol 5.4 g 0.3 mol 即投入的鋁粉為5.4 g。 答案:(1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A 鋁與酸、堿反應(yīng)的定量關(guān)系 鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原理:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時生成H2的實質(zhì)都是AlAl3+,所以無論與酸還是與堿反應(yīng),Al與H2的關(guān)系都是2Al~3H2。 若遇到鋁與一定量的酸和

15、堿反應(yīng)的問題時可參考以下思路解決。 (1)等量的鋁分別與足量鹽酸和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積比為=。 (2)足量鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積比為=。 (3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),若產(chǎn)生H2的體積比為<<,則必定是鋁與鹽酸反應(yīng)時,鋁過量而鹽酸不足;鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時,鋁不足而氫氧化鈉溶液過量。 題組三 鋁的冶煉工藝流程分析 5.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含F(xiàn)e2O3等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下: 下列敘述正確的是(  ) A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸 B.反應(yīng)①過濾后所得

16、沉淀為氫氧化鐵 C.圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 解析:選D。從工藝流程圖上看出,加入的試劑X能將鋁土礦中的Al2O3轉(zhuǎn)化為溶液,且向該溶液中通入過量Y,可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3,故X為NaOH溶液,Y為CO2。反應(yīng)①為Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,故反應(yīng)①過濾后得到的沉淀為Fe2O3,A、B錯誤;圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系中由Al2O3冶煉鋁屬于氧化還原反應(yīng),C錯誤。 6.鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。 ①鋁

17、土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下: ②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下: 回答下列問題: (1)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式:_______________________________。 (2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________,反應(yīng)2的離子方程式為_________________。 (3)E可作為建筑材料,化合物C是________,寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式:______________________________________。 (4)電解制鋁的化學(xué)方程式是_______________

18、______, 以石墨為電極,陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是________。 解析:結(jié)合Al2O3、SiO2與NaOH溶液反應(yīng)后產(chǎn)物的性質(zhì)來分析流程圖1,根據(jù)螢石和純堿為原料制取冰晶石來分析流程圖2,充分利用質(zhì)量守恒等來書寫方程式。 (1)在加入NaOH溶液時,Al2O3和SiO2都能與NaOH反應(yīng),分別生成NaAlO2和Na2SiO3。(2)加入CaO后,SiO與Ca2+結(jié)合生成難溶物CaSiO3;濾液Ⅱ中主要含有AlO,通入CO2后生成沉淀Al(OH)3,煅燒后生成Al2O3。(3)螢石能與濃硫酸反應(yīng)生成CaSO4和HF氣體;HF、Na2CO3、Al(OH)3三者沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),

19、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學(xué)方程式。(4)電解Al2O3制取金屬鋁,加入的冰晶石為助熔劑;陽極產(chǎn)生的O2能與石墨電極反應(yīng)生成CO2(可能含有CO)。 答案:(1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O (2)CaSiO3 2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO[或AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO] (3)濃H2SO4 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3===2Na3AlF6+3CO2+9H2O (4)2Al2O34Al+3O2↑ O2、CO2(CO) 兩種提純氧化鋁的方案

20、 鋁土礦的主要成分是Al2O3,含有的雜質(zhì)是Fe2O3和SiO2,由于Al2O3具有兩性,而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是堿性氧化物。因而可設(shè)計出兩種提純氧化鋁的方案。  堿溶法  酸溶法  鋁的重要化合物 [知識梳理] 1.氧化鋁 (1)物理性質(zhì):白色固體,難溶于水,有很高的熔點。 (2)化學(xué)性質(zhì)(填化學(xué)方程式) Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH===2NaAlO2 +H2O 2.氫氧化鋁 (1)物理性質(zhì) 白色膠狀不溶于水的固體,有較強的吸附性。 (2)化學(xué)性質(zhì) ① 寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)

21、方程式或離子方程式 Ⅰ.Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O; Ⅱ.Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O; Ⅲ.2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 ②Al(OH)3的電離 (3)制備 ①向鋁鹽中加入氨水,離子方程式為Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2,離子方程式為AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。 ③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合,離子方程式為3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓。 3.常見的鋁鹽 (1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離

22、子組成的復(fù)鹽。 (2)明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O,它是無色晶體,可溶于水,水溶液pH<7(填“<”“>”或“=”)。明礬可以凈水。其凈水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)形成沉淀而凈水。 [自我檢測] 1.(教材改編)下列物質(zhì)組合中既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)的化合物是(  ) ①Al?、贏l2O3?、跘l(OH)3?、躈aHCO3 A.①②③④        B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析:選B。本題中給出的4種物質(zhì)均既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng),但Al是單質(zhì),不是化合物。 2.下列說法或

23、離子方程式正確的是(  ) A.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來,說明金屬鋁的熔點較低 B.AlCl3溶液中加入過量稀氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O C.0.10 mol·L-1的氨水與AlCl3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OH-===Al(OH)3↓ D.新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O 解析:選D。用砂紙仔細打磨過的鋁箔在空氣中很快生成致密氧化膜,熔化后的液態(tài)鋁被一層氧化膜包著,并不會滴落下來,A不正確;氫氧化鋁不溶于氨水,B不正確;NH3·H2O是弱

24、電解質(zhì),不能拆成離子形式,C不正確,B、C項正確的寫法為Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。  下列各組物質(zhì),前者逐滴滴加到后者中直至過量,先出現(xiàn)白色沉淀,后來沉淀又消失的是(  ) A.H2SO4滴入NaAlO2溶液中 B.Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中 C.Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中 D.氨水滴入Al2(SO4)3溶液中 [解析] 將H2SO4滴入NaAlO2溶液中,先生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3又溶于過量的H2SO4中,A正確;Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中,先生成BaSO4、Al(OH)3沉淀

25、,而Al(OH)3又溶于Ba(OH)2溶液,但BaSO4不溶解,B錯誤;Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中,開始由于OH-過量發(fā)生反應(yīng):Al3++4OH-===AlO+2H2O,故開始無沉淀生成,C錯誤;氨水滴入Al2(SO4)3溶液中,立即產(chǎn)生 Al(OH)3沉淀,但沉淀不溶于過量氨水,D錯誤。 [答案] A (1)將上述例題中滴加順序顛倒,符合題意的選項是哪個? (2)寫出上述例題B項中Al2(SO4)3溶液中SO完全沉淀時的離子方程式。 答案;(1)C項符合題意。將NaAlO2滴入H2SO4溶液中,由于H2SO4過量先生成Al2(SO4)3,NaAlO2再與Al2(SO

26、4)3反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,A錯誤;Al2(SO4)3滴入Ba(OH)2溶液中,一定生成BaSO4沉淀,而BaSO4不溶解,B錯誤;NaOH滴入Al2(SO4)3溶液中,先生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3又溶于過量的NaOH溶液中,C正確;由于 Al(OH)3不溶于過量氨水,Al2(SO4)3滴入氨水中,立即產(chǎn)生Al(OH)3沉淀,D錯誤。 (2)當(dāng)SO完全沉淀時,Al3+與OH-的個數(shù)之比為1∶3,Al3+剛好完全沉淀,故離子方程式為3Ba2++6OH-+2Al3++3SO===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。 鋁及其化合物與H+、OH-的反應(yīng)規(guī)律     

27、 題組一 Al2O3和Al(OH)3的兩性 1.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會發(fā)生反應(yīng)的是(  ) A.稀硝酸        B.稀鹽酸 C.硝酸銅 D.氫氧化鈉 解析:選C。鈍化的實質(zhì)是Fe、Al在冷的濃H2SO4或冷的濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化膜。由于鋁的氧化物(Al2O3)是一種兩性氧化物,既可與強酸反應(yīng),又可與強堿反應(yīng),故A、B、D三項皆不符合題意,只有C選項中的Cu(NO3)2不與Al2O3反應(yīng),故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應(yīng)。 2.(2016·高考上海卷)下列各組混合物,使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能分離的是(  ) A.

28、氧化鎂中混有氧化鋁 B.氯化鋁溶液中混有氯化鐵 C.氧化鐵中混有二氧化硅 D.氯化亞鐵溶液中混有氯化銅 解析:選D。A.MgO是堿性氧化物與NaOH不反應(yīng),而Al2O3是兩性氧化物,可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2和H2O,過濾后洗滌,就得到純凈的MgO,可用氫氧化鈉溶液分離;B.向溶液中加入過量的NaOH溶液,氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀,氯化鋁變?yōu)镹aAlO2,過濾,然后向溶液中加入適量的鹽酸,當(dāng)沉淀量達到最大值時,過濾,得到Al(OH)3,再分別向兩種沉淀中加入適量的鹽酸溶解,就得到氯化鋁溶液,除去了雜質(zhì),可用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑分離;C.二氧化硅是酸性氧化物,可以與

29、NaOH發(fā)生反應(yīng),而氧化鐵與NaOH不能發(fā)生反應(yīng),加入過量的NaOH,然后過濾洗滌,就得到純凈的氧化鐵,可用氫氧化鈉溶液分離;D.二者都可以與NaOH發(fā)生反應(yīng),當(dāng)再向得到的沉淀中加入鹽酸時,二者都溶解,不能達到分離、提純的目的,不可用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑分離。 3.下列說法正確的是(  ) A.Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng) B.只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液 C.氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 D.向NaAlO2溶液中通入少量 CO2制Al(OH)3的離子方程式:CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 解析:選C。

30、A項,MgO不與NaOH溶液反應(yīng),錯誤;B項,滴加氨水,NaCl與Na2SO4溶液均無明顯現(xiàn)象,AlCl3與MgCl2溶液均有白色沉淀,無法鑒別,錯誤;D項,向NaAlO2溶液中通入少量CO2制Al(OH)3的離子方程式應(yīng)為CO2+2AlO+3H2O===2Al(OH)3↓+CO,錯誤。 含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強堿的特性,可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì),如(括號內(nèi)為雜質(zhì)) (1)Mg(Al):加足量NaOH溶液; (2)Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液; (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液; (4)Mg

31、2+(Al3+):加過量NaOH溶液,過濾,再加酸充分溶解。 題組二 制備Al(OH)3的最佳途徑 4.用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH)3,下列操作中最恰當(dāng)?shù)慕M合是(  ) ①加鹽酸溶解?、诩覰aOH溶液?、圻^濾?、芡ㄈ脒^量CO2生成Al(OH)3?、菁欲}酸生成Al(OH)3 ⑥加過量氨水生成Al(OH)3 A.①⑥③ B.①③⑥③ C.②③④③ D.②③⑤③ 解析:選C。2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,Mg和NaOH溶液不反應(yīng),過濾后向NaAlO2溶液中通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀,再過濾就可得到Al(OH)3?!? 5.若甲、

32、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下:70%H2SO4溶液350 g,NaOH固體240 g,足量鋁屑,水(不能用其他藥品)。 甲、乙、丙用各自設(shè)計的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實驗方案如下: 甲:鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3 乙:鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3 丙:→W3 g Al(OH)3 試回答: (1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析,實驗方案最合理的是________。 (2)三位同學(xué)制得的Al(OH)3的質(zhì)量由大到小的順序是______

33、______________(用W1、W2、W3表示)。 解析:n(NaOH)==6 mol,n(H2SO4)==2.5 mol,n(H+)=5 mol。 甲方案:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑     6 mol      6 mol AlO + H++H2O===Al(OH)3↓ 過量    5 mol     5 mol 因此,甲方案最多制得5 mol Al(OH)3。 乙方案:2Al+6H+===2Al3++3H2↑      5 mol   mol Al3+?。?OH-===Al(OH)3↓ mol  過量    mol 因此,乙方

34、案最多制得 mol Al(OH)3。 丙方案:2Al+6H+===2Al3++3H2↑      5 mol   mol 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑    6 mol     6 mol Al3+?。?AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ mol  過量        mol 因此,丙方案最多制得 mol Al(OH)3。 故W3>W(wǎng)1>W(wǎng)2。 答案:(1)丙方案 (2)W3>W(wǎng)1>W(wǎng)2 題組三 有關(guān)Al3+、AlO的離子反應(yīng) 6.常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(  ) A.無色溶液中:ClO-、MnO、Al3+、

35、K+ B.1.0 mol·L-1的NaAlO2溶液中:Cl-、HCO、K+、Ca2+ C.在強堿性環(huán)境中:AlO、SiO、Na+、K+ D.能使甲基橙顯紅色的溶液中:NH、AlO、Na+、Cl- 解析:選C。A項中MnO為紫紅色,ClO-與Al3+可發(fā)生雙水解反應(yīng);B項中HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO、CO+Ca2+===CaCO3↓;D項中酸性條件下AlO不能大量存在。 7.(2018·莆田高三質(zhì)檢)下列離子方程式書寫正確的是(  ) A.向硝酸鋁溶液中通入過量氨氣:4NH3+Al3++2H2O===AlO+4NH B.將鋁片打磨后置于NaOH溶液中:2Al

36、+2OH-===2AlO+H2↑ C.向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液:Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O D.向NaAlO2溶液中通入足量CO2:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO 解析:選C。A項,氨水不能溶解Al(OH)3;B項,氧元素不守恒;D項,通入足量CO2時,應(yīng)生成HCO。 1.兩性物質(zhì)的概念辨析 兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物,如Al2O3、Al(OH)3、氨基酸等。但既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)不一定是兩性物質(zhì),如NaHCO3是酸式鹽。 2.Al(OH)3與Al2

37、O3兩性的重要應(yīng)用 (1)用過量NaOH溶液檢驗Al3+的存在。 (2)用過量NaOH溶液鑒別Al3+和Mg2+。 (3)用互滴法鑒別Al3+與OH-、AlO與H+。 (4)用過量NaOH溶液和相應(yīng)酸溶液分離Al3+與Mg2+、Fe3+等離子或分離MgO、Al2O3。  數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”之間的轉(zhuǎn)化 [知識梳理] 1.四個基本圖像 (1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像 操作 向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀→沉淀漸多→沉淀最多→沉淀漸少→沉淀消失 無沉淀(有但

38、即溶)→出現(xiàn)沉淀→沉淀漸多→沉淀最多→沉淀不消失 圖像 離子 方程式 Al3++3OH-=== Al(OH)3↓, Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O Al3++4OH-===AlO+2H2O, 3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓ (2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像 操作 向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量 向稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀→沉淀漸多→沉淀最多→沉淀漸少→沉淀消失 無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→沉淀漸多→沉淀最多→沉淀不消失 圖像 離子 方程 式 AlO+H++H2

39、O===Al(OH)3↓, Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O AlO+4H+===Al3++2H2O, Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ 2.四個拓展圖像 (1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量,圖像如圖1所示。 (2)向NaAlO2溶液中通入CO2或逐滴加入AlCl3溶液至過量,圖像如圖2所示。 (3)向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴加入NaOH溶液至過量,圖像如圖3所示。 (4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液,后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物

40、質(zhì)的量濃度相等),圖像如圖4所示。 [自我檢測] 1.用離子方程式完成下列三角轉(zhuǎn)化關(guān)系中的代表反應(yīng): ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________。 ④_____________

41、___________________________________________________________。 ⑤________________________________________________________________________。 ⑥________________________________________________________________________。 ⑦________________________________________________________________________。 答案:①Al3++3

42、NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH[或Al3++3OH-===Al(OH)3↓] ②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O ③Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O ④AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO [或2AlO+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO] ⑤AlO+4H+===Al3++2H2O ⑥Al3++4OH-===AlO+2H2O ⑦Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ 2.下列各項操作中,不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀,然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是(  ) ①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2  ②向NaAl

43、O2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸   ③向AlCl3溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液   ④向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 A.①②           B.①③ C.①④ D.②③ 解析:選C。①Na2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3,由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大,因而只會產(chǎn)生NaHCO3沉淀;②NaAlO2中加入稀鹽酸,開始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)鹽酸過量時,Al(OH)3又溶于鹽酸;③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液開始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)NaOH溶液過量時,Al(OH)3又溶于NaOH溶液;④只會生成H2S

44、iO3沉淀。 含Al3+的溶液與堿反應(yīng)的先后順序 當(dāng)溶液中有多種離子時,要考慮離子之間的反應(yīng)順序,如向含有H+、NH、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先與H+反應(yīng),再與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成沉淀,再與NH反應(yīng),最后才溶解 Al(OH)3 沉淀。  室溫下,在0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液,實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖,下列有關(guān)說法正確的是(  ) A.a(chǎn)點時,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3 B.a(chǎn)~b段,溶液pH增大,

45、Al3+濃度不變 C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D.d點時,Al(OH)3沉淀開始溶解 [解析] Al2(SO4)3為強酸弱堿鹽,Al3+水解使溶液顯酸性:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,A錯誤。a~b段,加入NaOH消耗H+,使Al3++3H2OAl(OH)3+3H+反應(yīng)正向進行,Al3+的濃度減小,B錯誤。b~c段,pH變化不明顯,說明OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀,C正確。D.c~d過程中,pH變化較大,說明NaOH過量,發(fā)生了反應(yīng):Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,所以c點以后Al(OH)3開始溶解,D錯誤。

46、 [答案] C (2018·安徽四市聯(lián)考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關(guān)系如圖所示。則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是(  ) A.a(chǎn)點對應(yīng)溶液中:K+、Fe3+、SO、Cl- B.b點對應(yīng)溶液中:Na+、S2-、NO、Cl- C.c點對應(yīng)溶液中:K+、Ag+、NO、SO D.d點對應(yīng)溶液中:K+、Mg2+、I-、CO 解析:選B。向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液時發(fā)生反應(yīng):Al3++4OH-===AlO+2H2O,3AlO+6H2O+Al3+===4Al(OH)3↓。a點時溶液中有大量

47、OH-,故Fe3+不能大量存在,c點時溶質(zhì)為NaCl,故Ag+不能大量存在;d點對應(yīng)溶液中溶質(zhì)為NaCl和AlCl3,CO與Mg2+、Al3+不能大量共存。 有關(guān)生成沉淀的量的圖像問題的解法 一看起點:即加入極少量的X物質(zhì)時,看能否產(chǎn)生沉淀。 二看終點:即加入過量的X物質(zhì)時,看所生成的沉淀能否全部消失。 三看拐點:即圖像中拐彎的點在x軸上的坐標(biāo),也就是生成最大沉淀量所需X的量與完全溶解這些沉淀所需X量的比值。 題組一 “鋁三角”之間的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用 1.下列各組物質(zhì),不能按 (“→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(  ) 選項 a b c A Al2O3 N

48、aAlO2 Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 解析:選C。A、B、D三項中的轉(zhuǎn)化關(guān)系分別為 ,, ,C項中Al不能經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3?!? 2.某同學(xué)研究鋁及其化合物的性質(zhì)時設(shè)計了如下兩個實驗方案: 方案①:2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀 方案②:2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀 NaOH溶液和稀鹽酸的濃度均是3 mol/L,如圖是向X溶液中加入NaOH溶液和向Y溶液中加入稀鹽酸時產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入氫氧化鈉溶液和鹽酸

49、體積之間的關(guān)系,下列說法正確的是(  ) A.X溶液的溶質(zhì)為AlCl3,Y溶液的溶質(zhì)為NaAlO2 B.b曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 C.在O點時兩方案中所得溶液的物質(zhì)的量濃度相等 D.a(chǎn)、b曲線表示的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析:選C。A.n(Al)=0.1 mol,n(HCl)=3 mol/L×0.1 L=0.3 mol,n(NaOH)=3 mol/L×0.1 L=0.3 mol,根據(jù)反應(yīng):2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,X為AlCl3溶液,Y為NaAlO2和NaOH的混合液,A錯誤;B.

50、根據(jù)以上分析可知圖像中a曲線表示向X溶液中加入NaOH溶液,B錯誤;C.在O點時,沉淀達到最大,所得溶液中只有氯化鈉溶質(zhì),向X溶液和Y溶液中分別加入NaOH溶液和稀HCl的濃度及體積相等,根據(jù)原子守恒,O點時兩方案中所得溶液濃度相等,C正確;D.a曲線表示的是氯化鋁和氫氧化鈉的復(fù)分解反應(yīng),b曲線表示的是氫氧化鈉和偏鋁酸鈉與鹽酸的反應(yīng),均不存在化合價的變化,不屬于氧化還原反應(yīng),D錯誤。 題組二 鋁的相關(guān)圖像及計算 3.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線,下列判斷錯誤的是(  ) A.①線表示Al3+的物質(zhì)的量的變化 B.x表示AlCl3的物質(zhì)的量

51、 C.③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D.④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 解析:選B。AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式:向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液,開始有沉淀生成后沉淀溶解,且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,顯然符合題意,則x表示NaOH的物質(zhì)的量,B項錯誤;另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液,開始沒有沉淀,后有沉淀生成,與本題圖示情況不符。 4.向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐滴加入濃度為4 mol·L-1的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為(  ) A.

52、3 mL           B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL 解析:選B。解法一:把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像,用圖像法求解,如圖所示: 當(dāng)生成沉淀0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或0.11 mol,顯然B項符合題意。 解法二:已知n(AlCl3)=0.03 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案:一是氫氧化鈉不足,二是氫氧化鈉過量。 當(dāng)堿的量不足時,則V(NaOH)= L=0.007 5 L=7.5 mL;當(dāng)堿過量時,則V(NaOH)= L=0.027 5 L=27.5 mL

53、。 5.下列曲線圖與對應(yīng)的選項相符合的是(  ) A.向1 L濃度均為0.1 mol·L-1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 mol·L-1的稀H2SO4 B.向1 L濃度分別為0.1 mol·L-1和0.3 mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L-1的稀NaOH溶液 C.向燒堿溶液中滴加明礬溶液 D.向AlCl3溶液中滴加過量氨水 解析:選A。A項,向Ba(OH)2和NaAlO2的混合溶液中加入H2SO4,發(fā)生的反應(yīng)依次為Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O、AlO+H++H2O===Al(OH)

54、3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,所以加1 L H2SO4時,Ba(OH)2反應(yīng)完全,再加0.5 L H2SO4時AlO完全參加反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,再加1.5 L H2SO4時,Al(OH)3全部溶解,A正確;B項,向1 L濃度分別為0.1 mol·L-1和0.3 mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次是Al3++3OH-===Al(OH)3↓、OH-+NH===NH3·H2O、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,所以沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比為3∶1,而圖像上的

55、是1∶1,B錯誤;C項,向燒堿溶液中滴加明礬溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次是Al3++4OH-===AlO+2H2O、Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,C錯誤;D項,AlCl3溶液中滴加過量氨水,沉淀不會溶解,D錯誤。 可溶性鋁鹽與強堿反應(yīng)的計算規(guī)律 1.求產(chǎn)物Al(OH)3的量 (1)當(dāng)n(OH-)≤3n(Al3+)時,n[Al(OH)3]= n(OH-)。 (2)當(dāng)3n(Al3+)

56、物堿的量 (1)若堿不足(Al3+未完全沉淀),n(OH-)= 3n[Al(OH)3]。 (2)若堿使生成的Al(OH)3部分溶解,n(OH-)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。 [課后達標(biāo)檢測] 一、選擇題 1.化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中錯誤的是(  ) A.MgO、Al2O3的熔點很高,可制作耐高溫材料,工業(yè)上也用其電解冶煉對應(yīng)的金屬 B.明礬水解形成的膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化 C.燃放煙花是利用了某些金屬元素的焰色反應(yīng) D.鋁比鐵活潑,但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕 解析:選A。MgO的熔點很高,通常電解熔點較低的MgCl

57、2制備Mg,A錯誤;Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性,能吸附水中的懸浮物,因而可用于水的凈化,B正確;Al的表面形成致密的氧化膜,可以保護Al不被進一步腐蝕,D正確。 2.氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。下列做法中涉及到鋁元素的還原性的是(  ) A.明礬凈化水 B.用氫氧化鋁治療胃酸過多 C.用鋁制容器存放濃硫酸 D.電解熔融氧化鋁制單質(zhì)鋁 解析:選C。A項是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體吸附懸浮雜質(zhì)而起到凈化水的作用;B項是Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O;D項是電解時鋁從化合物中被還原得到鋁單

58、質(zhì),表現(xiàn)出氧化性;而C項鋁被濃硫酸氧化,表現(xiàn)出還原性,故選C項。 3.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(  ) A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾 D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥得到MgO 解析:選B。Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入過量氨水時,F(xiàn)e3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達不到除雜的目的。 4.下列說法錯誤的

59、是(  ) A.(2017·高考海南卷)鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水三氯化鋁 B.(2017·高考天津卷)用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物 C.(2017·高考海南卷)向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液:2Al3++3CO===Al2(CO3)3↓ D.(2017·高考北京卷改編)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀,氨氣既未被還原也未被氧化 解析:選C。向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液,Al3+和CO相互促進水解,離子方程式應(yīng)為 2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑,C不正確。 5.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁:

60、 下列說法中錯誤的是(  ) A.①②中除加試劑外,還需要進行過濾操作 B.a(chǎn)、b中鋁元素的化合價相同 C.③中需要通入過量的氨氣 D.④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁 解析:選C。反應(yīng)①后的體系中含有固體二氧化硅,需要過濾除去,反應(yīng)②后的體系中有氫氧化鐵沉淀,需要過濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在,其中鋁元素的化合價都是+3價,B正確;由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過量二氧化碳,C錯誤;由氫氧化鋁制備氧化鋁,加熱即可,D正確。 6.(2018·蘭州一中月考)如圖所示的反應(yīng)均是在高溫引燃后進行的,選項中的物質(zhì)表示A和B,不合理的是(

61、  ) A.MgO Al        B.CO2 Mg C.Fe3O4 Al D.CuO H2 解析:選A。Mg的活潑性強于Al,若A為MgO,B為Al,二者不能發(fā)生鋁熱反應(yīng),A項不合理;CO2與Mg反應(yīng)生成C(C)和MgO(D),Mg與O2反應(yīng)生成MgO,C與足量O2反應(yīng)生成CO2,B項合理;Fe3O4與Al能發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成Fe(C)和Al2O3(D),F(xiàn)e與O2反應(yīng)生成Fe3O4,Al與O2反應(yīng)生成Al2O3,C項合理;H2還原CuO生成Cu(C)和H2O(D),Cu與O2反應(yīng)生成CuO,H2與O2反應(yīng)生成H2O,D項合理。 7.(2018·邢臺高三檢測)相同質(zhì)量的下

62、列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無固體物質(zhì),消耗堿的量最多的是(  ) A.Al           B.Al(OH)3 C.AlCl3 D.Al2O3 解析:選A。體系中均無固體物質(zhì)時,發(fā)生的反應(yīng)分別為2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑、Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O、AlCl3+4NaOH===NaAlO2+2H2O+3NaCl、Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,四種物質(zhì)都得到NaAlO2溶液。從化學(xué)方程式可以看出,當(dāng)它們的質(zhì)量相同時,鋁單質(zhì)消耗堿的量最多。 8.將鎂、鋁、鋅、鐵四種金屬分別與足量的

63、稀硫酸反應(yīng),如圖中各直線表示的是消耗金屬的質(zhì)量[m(X)]與產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量[m(H2)]之間的關(guān)系,其中能代表Al與H2質(zhì)量關(guān)系的是(  ) A.a(chǎn) B.b C.c D.d 解析:選A。產(chǎn)生1 g H2所需金屬的質(zhì)量分別為m(鎂)==12 g,m(鋁)==9 g,m(鋅)==32.5 g,m(鐵)==28 g,所以產(chǎn)生相同質(zhì)量的H2,Al的用量最少,對應(yīng)直線斜率最大。 9.某溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、SO、NO中的幾種。①若加入鋅粒,產(chǎn)生無色無味的氣體;②若加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如

64、圖所示。則下列說法正確的是(  ) A.溶液中的陽離子只有H+、Mg2+、Al3+ B.溶液中n(NH)=0.2 mol C.溶液中一定不含CO,可能含有SO和NO D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1 解析:選B。由①知溶液中一定含有H+,一定沒有CO、NO,由②知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,由圖像可知溶液中還一定含有NH,且n(NH)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗 0

65、.3 mol OH-,沉淀Mg2+消耗 0.1 mol OH-,根據(jù)Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,故只有選項B正確。 10.將一定質(zhì)量的Mg和Al混合物投入500 mL 稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是(  ) A.Mg和Al的總質(zhì)量為8 g B.硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L-1 C.生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L D.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L-1 解析:選D。由圖可知,固體中含有0.15 mol

66、 Mg和0.2 mol Al,所以總質(zhì)量為9 g;與硫酸反應(yīng)生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積應(yīng)為(0.15 mol+0.2 mol×)×22.4 L·mol-1=10.08 L;在加入240 mL NaOH溶液時,Al(OH)3恰好全部轉(zhuǎn)化為NaAlO2,所以氫氧化鈉溶液的濃度為=5 mol·L-1;在加入200 mL NaOH溶液時,SO恰好全部轉(zhuǎn)化成Na2SO4,則c(H2SO4)= =1 mol·L-1。 二、非選擇題 11.A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見元素,它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中A的溶液為澄清溶液,C為難溶的白色固體,E則易溶于水,取A的溶液灼燒,焰色反應(yīng)為淺紫色(透過藍色鈷玻璃)。 (1)寫出化學(xué)式:A________,B________,C________, D________,E________。 (2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式: A→B____________________________________________; A→D____________________________________________。

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