高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)：從鋁土礦到鋁合金

高考化學(xué)一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)第9講從鋁土礦到鋁合金考綱要求了解鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用?？键c(diǎn)一鋁的性質(zhì)及應(yīng)用1．鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。2．金屬鋁的物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。3．金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①___________________________________________________________。②___________________________________________________________。③___________________________________________________________。④___________________________________________________________。答案①4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2Al2O3②2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3③2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑④2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑4．鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。5．對(duì)比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì)鋁鎂與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2與水反應(yīng)反應(yīng)很困難能與沸水反應(yīng)Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C單質(zhì)的性質(zhì)、用途和制法(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式()(2)MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑()(3)Mg粉與濃NH4Cl溶液反應(yīng)放出H2和NH3()(4)冶煉鋁時(shí)常用焦炭作還原劑()(5)1molAl與足量的硫酸或足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同()(6)鋁與少量NaOH溶液反應(yīng)得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽()(7)相同質(zhì)量的鎂條分別在足量的CO2和O2中完全燃燒，所得固體的質(zhì)量相同()(8)工業(yè)上制造鎂粉時(shí)，可將鎂蒸氣在N2中冷卻()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì)，思考回答下列問題：(1)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能？(2)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？氧化劑是什么？(3)鎂在空氣中充分燃燒，所得固體產(chǎn)物可能有________(用化學(xué)式表示)。(4)工業(yè)冶煉金屬鋁的化學(xué)方程式是__________________________________________________________________________________，反應(yīng)中每生成1mol鋁，轉(zhuǎn)移電子________mol。(5)將Al和Na的單質(zhì)同時(shí)加入到一定量的水中，充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)既無沉淀生成又無殘留金屬存在，請(qǐng)用兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式表示其變化：①_____________________________________________________________，②_____________________________________________________________。答案(1)鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護(hù)鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。(2)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是eq\o(Al,\s\up6(0))eq\o(→,\s\up7(失3e－))Al3＋，2H＋eq\o(→,\s\up7(得2e－))H2，只不過堿中的H＋來源于水的電離。氧化劑分別為酸和水。(3)MgO、Mg3N2、C(4)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑3(5)①2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑②2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑1．將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合，取等質(zhì)量該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是()A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO4答案A解析在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2；加入NaOH溶液，只有Al與之反應(yīng)生成H2，而鎂不反應(yīng)；加入鹽酸，鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2，所以放出H2的量最多。2．鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(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)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，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100mL3mol·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(cè)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________(填字母)。A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g答案(1)1∶1(2)1∶3(3)3∶1(4)A解析(1)根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl=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?yàn)樵诜磻?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(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。(4)其反應(yīng)原理分別為2Al＋6HCl=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(shí)，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(duì)鹽酸來說是過量的，而對(duì)于NaOH來說是不足的。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑6mol 3mol3mol·L－1×0.1L 0.15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5．4g0.3mol即投入的鋁粉為5.4g。鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應(yīng)：①產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。②消耗H＋、OH－的物質(zhì)的量之比為n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應(yīng)：①消耗Al的物質(zhì)的量之比為1∶3。②生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶3。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)：若產(chǎn)生氫氣的體積比為eq\f(1,3)＜eq\f(VHClH2,VNaOHH2)＜1，則必定①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而HCl不足。②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而NaOH過量。考點(diǎn)二鋁熱反應(yīng)1．本質(zhì)利用鋁的還原性，將難熔金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來：2mAl＋3MnOmeq\o(=,\s\up7(高溫))mAl2O3＋3nM。2．反應(yīng)特點(diǎn)在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速，放出大量的熱。新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與Al2O3分離。3．裝置4．現(xiàn)象(1)鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)。(2)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。5．應(yīng)用(1)在生產(chǎn)上，可用于焊接鋼軌等。(2)在冶金工業(yè)上用于冶煉難熔金屬。6．鋁熱劑(1)在鋁熱反應(yīng)中，反應(yīng)混合物(鋁粉、金屬氧化物)稱為鋁熱劑。(2)能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性，將難熔金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來，關(guān)于鋁熱反應(yīng)思考下列問題：(1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)？答案否，判斷鋁熱反應(yīng)能否發(fā)生，應(yīng)看金屬的活動(dòng)性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(2)在鋁熱反應(yīng)中，鎂條、KClO3的作用是________________________。答案引燃、助燃作用(3)做鋁熱反應(yīng)時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？答案①要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤(rùn)濕，以防止高溫物質(zhì)從四周濺出，同時(shí)損壞紙漏斗。②蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。③實(shí)驗(yàn)裝置不要距人群太近，應(yīng)遠(yuǎn)離易燃物。1．鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性，將難熔金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來，關(guān)于鋁熱反應(yīng)解答下列問題：(1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有________。A．KClB．KClO3 C．MnO2 D．Mg(2)用等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進(jìn)行鋁熱反應(yīng)。①引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是_____________________________________。②產(chǎn)物中單質(zhì)是________(寫名稱)。(3)取少量(1)中鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是_______________________________________________________________________________________________(用離子方程式說明)。答案(1)BD(2)①加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃②鐵(3)不能Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋解析(1)做鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點(diǎn)燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時(shí)間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)，所以產(chǎn)物中單質(zhì)為Fe。(3)反應(yīng)后固體混合物中若有Fe2O3，因發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，加KSCN溶液不會(huì)變血紅。2．粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)況)氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變血紅色。請(qǐng)回答下列問題：(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是__________________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________。(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________________________________________。(4)若溶液D的體積仍視為0.15L，則該溶液中c(Mg2＋)為__________，c(Fe2＋)為__________。答案(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃Fe(2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O(3)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(4)0.67mol·L－12.3mol·L－1解析(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出大量熱，但該反應(yīng)需要在較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點(diǎn)燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時(shí)間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。(2)Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應(yīng)生成鹽和水：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O。(3)混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應(yīng)生成的FeCl3，還有未反應(yīng)的HCl。發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。(4)假設(shè)步驟②用去的20g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40g·mol－1×x＋160g·mol－1×x＝20g，解得：x＝0.1mol。根據(jù)MgO～MgCl2的關(guān)系，則溶液中MgCl2的濃度為0．1mol÷0.15L≈0.67mol·L－1。步驟④說明溶液中沒有Fe3＋，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)Cl－不變的關(guān)系，可知MgCl2和FeCl2的總的物質(zhì)的量等于eq\f(0.15L×6.0mol·L－1,2)＝0.45mol，所以，F(xiàn)eCl2的濃度為eq\f(0.45mol－0.1mol,0.15L)≈2.3mol·L－1?？键c(diǎn)三鋁的重要化合物1．氧化鋁(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，熔點(diǎn)很高。(2)化學(xué)性質(zhì)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(qiáng)的吸附性。(2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。②Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。③2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。(3)制備①向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：3AlOeq\o\al(－,2)＋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＜(填“＜”“>”或“＝”)7。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。(3)明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式：①Al3＋恰好完全沉淀2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。②SOeq\o\al(2－,4)恰好完全沉淀Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2BaSO4↓＋2H2O。鎂、鋁重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用(1)MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高，可制作耐高溫材料(√)(2)AlCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，但與過量氨水反應(yīng)卻生成Al(OH)3(√)(3)中國(guó)古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹(√)解析明礬溶液中的Al3＋水解呈酸性，能溶解銅銹[Cu2(OH)2CO3]。(4)氫氧化鋁、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和劑(×)解析Na2CO3不能用作胃酸的中和劑。(5)明礬水解時(shí)能生成具有吸附性的Al(OH)3膠粒，可用于凈水和消毒(×)解析Al(OH)3只能用于凈水，不具有殺菌、消毒的功能。(6)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3(√)(7)AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)在溶液中不能大量共存(×)解析AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)在溶液中水解均呈堿性，能大量共存。(8)MgCl2、AlCl3溶液分別加熱蒸發(fā)、灼燒，最終所得固體產(chǎn)物分別是MgO和Al2O3(√)題組一Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)反應(yīng)判斷1．(離子大量共存)常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A．中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋B．1.0mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCOeq\o\al(－,3)、K＋、Ca2＋C．在強(qiáng)堿性環(huán)境中：AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、Na＋、K＋D．0.1mol·L－1明礬溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)、Na＋答案C解析A項(xiàng)，Al3＋易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B項(xiàng)，HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)；D項(xiàng)，Al3＋與AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)因發(fā)生雙水解反應(yīng)不能大量共存。2．(離子方程式的書寫)下列反應(yīng)中的離子方程式書寫正確的是()A．向氯化鋁溶液中滴加過量氨水：4NH3·H2O＋Al3＋=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OB．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2OC．向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)答案C解析A項(xiàng)，氨水不能溶解Al(OH)3；B項(xiàng)，NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋同時(shí)存在時(shí)，Al3＋與OH－先反應(yīng)；D項(xiàng)，通足量CO2時(shí)，應(yīng)生成HCOeq\o\al(－,3)。1．離子共存問題(1)Al3＋水解呈酸性，與OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)(HCOeq\o\al(－,3))、S2－等不能大量共存。(2)AlOeq\o\al(－,2)水解呈堿性，與H＋、HCOeq\o\al(－,3)、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。2．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(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、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NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)3沉淀。題組二制備Al(OH)3的最佳途徑3．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()①加鹽酸溶解②加燒堿溶液溶解③過濾④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入過量燒堿溶液A．①⑥⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③答案B解析若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，加鹽酸不容易控制量的多少。故B項(xiàng)操作步驟為最佳順序。4．若甲、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：350g70%H2SO4溶液，NaOH固體240g，足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下：甲：鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl(OH)3乙：鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3丙：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鋁→加H2SO4溶液,鋁→加NaOH溶液))→W3gAl(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(shí)驗(yàn)方案最合理的是____________。(2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是____________________。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________。答案(1)丙(2)W3>W1>W2(3)520g方法一：可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應(yīng)反應(yīng)原理：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2反應(yīng)原理：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)方法三：相互促進(jìn)水解法考點(diǎn)四用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”1．Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出實(shí)現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式。答案(1)①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O(5)①AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)②AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O2．與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的圖像分析(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像(從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中選擇符合圖像變化的離子方程式，下同)操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量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→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像方程式序號(hào)AB：(1)③BD：(6)AB：(3)BC：(1)②(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量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→漸多→最多→漸少→消失無沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像方程式序號(hào)AB：(5)②BC：(2)AB：(4)BC：(1)②1．下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是________(填序號(hào))。①NaOH、AlCl3②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2答案①③④解析都使用互滴法，兩次操作應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。①向含Al3＋的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3＋的溶液：開始無沉淀產(chǎn)生，后產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現(xiàn)象不同，可以鑒別。②不論是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中還是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都會(huì)立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。③NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，溶液顯強(qiáng)酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開始出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀逐漸溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開始無現(xiàn)象，后出現(xiàn)白色沉淀?，F(xiàn)象不同，可以鑒別。④向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液：立即產(chǎn)生氣泡?，F(xiàn)象不同，可以鑒別。⑤無論是NaHCO3溶液還是Na2CO3溶液，加入到Ca(OH)2溶液中都會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別。2．[H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq\o\al(＋,4)競(jìng)爭(zhēng)OH－能力順序]向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假設(shè)各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如下。(假設(shè)Mg2＋、Al3＋結(jié)合OH－能力相同)分析圖像的變化情況，回答下列問題：(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq\o\al(＋,4)四種微粒與OH－反應(yīng)的先后順序依次為____________________。(2)依次寫出各階段的離子方程式：①OA：____________________________________________________。②AB：_____________________________________________________。③BC：_____________________________________________________。④CD：_____________________________________________________。答案(1)H＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al(OH)3(2)①H＋＋OH－=H2O②Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓③NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O④Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O3．[OH－、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3競(jìng)爭(zhēng)H＋的順序]向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假設(shè)各1mol)，逐滴加入HCl溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨HCl溶液體積變化的圖像如下：分析圖像的變化情況，回答下列問題：(1)OH－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3這五種微粒與H＋反應(yīng)的先后順序依次為______________________________________________________________。(2)依次寫出各階段的離子方程式：①OA：_____________________________________________________。②AB：_____________________________________________________。③BC：_____________________________________________________。④CD：_____________________________________________________。答案(1)OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、Al(OH)3(2)①OH－＋H＋=H2O②AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓③COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O④Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O與鋁離子有關(guān)的離子反應(yīng)的一般規(guī)律(1)當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，OH－先與H＋反應(yīng)，再與Mg2＋、Al3＋反應(yīng)生成沉淀，再與NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)3沉淀。(2)AlOeq\o\al(－,2)與HCOeq\o\al(－,3)的反應(yīng)不屬于水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，而是HCOeq\o\al(－,3)電離出的H＋與AlOeq\o\al(－,2)發(fā)生的反應(yīng)：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。題組一涉及Al(OH)3沉淀的圖像原理分析1．[Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)形成Al(OH)3圖像的綜合分析]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(cuò)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C．③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化D．④線表示AlOeq\o\al(－,2)的物質(zhì)的量的變化答案B解析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(xiàng)錯(cuò)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。2．室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a(chǎn)～b段，溶液pH增大，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(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開始溶解答案C解析A項(xiàng)，Al2(SO4)3為強(qiáng)酸弱堿鹽，Al3＋水解使溶液顯酸性，離子方程式應(yīng)為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a～b段，加入NaOH消耗H＋，使Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋反應(yīng)正向進(jìn)行，Al3＋的濃度減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b～c段，pH變化不明顯，說明OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，正確；D項(xiàng)，c～d過程中，pH變化較大，當(dāng)pH＞10，以后有比較平的階段，說明發(fā)生了反應(yīng)：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，所以d點(diǎn)以后Al(OH)3溶解完全，之后pH再變大較快，錯(cuò)誤。3．某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一種或幾種物質(zhì)，往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入的NaOH溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)溶液中一定含有的溶質(zhì)是________________(填化學(xué)式，下同)，一定不含有的溶質(zhì)是________。(2)溶液中可能含有的溶質(zhì)是________(填名稱)，判斷該物質(zhì)是否存在的實(shí)驗(yàn)方法是______________________________________________________，現(xiàn)象是___________________________________________________。(3)分別寫出AB段、BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①AB段為______________________________________________；②BC段為______________________________________________。答案(1)HCl、AlCl3、NH4ClMgCl2、Na2CO3(2)氯化鉀焰色反應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色是否為紫色(3)①Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓②NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O解析首先分析圖像中的拐點(diǎn)、斜線及水平線所表示的化學(xué)意義。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入過量NaOH溶液，沉淀全部溶解，說明無MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)，故原溶液中一定含有HCl、AlCl3和NH4Cl，一定無MgCl2；又因?yàn)镠Cl與Na2CO3不能大量共存，所以一定無Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反應(yīng)進(jìn)行確定。題組二涉及Al(OH)3圖像的計(jì)算4．向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol·L－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為()A．3mL B．7.5mLC．15mL D．17.5mL答案B解析解法一：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0.01mol時(shí)需NaOH0.03mol或0.11mol，顯然B項(xiàng)符合題意。解法二：已知n(AlCl3)＝0.03mol，n[Al(OH)3]＝0.01mol，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(gè)答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉比生成沉淀量最大時(shí)稍過量。當(dāng)堿的量不足時(shí)，則V(NaOH)＝eq\f(0.01×3,4)L＝0.0075L＝7.5mL；當(dāng)堿稍過量時(shí)，則V(NaOH)＝eq\f(0.03×4－0.01,4)L＝0.0275L＝27.5mL。5．現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示。原溶液中Cl－與SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量之比為()A．1∶3 B．2∶3C．6∶1 D．3∶1答案C解析OA上升的直線表示生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解，B點(diǎn)表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液0.1L，則Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3L，沉淀Mg2＋消耗NaOH溶液0.1L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以n(Cl－)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝6∶1。6．某溶液中可能含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)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(NHeq\o\al(＋,4))＝0.2molC．溶液中一定不含COeq\o\al(2－,3)，可能含有SOeq\o\al(2－,4)和NOeq\o\al(－,3)D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1答案B解析由①知溶液中一定含有H＋，一定沒有COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)，由②及圖像知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋和NHeq\o\al(＋,4)，且n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n(H＋)＝0.1mol，n(Al3＋)＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4molOH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3molOH－，沉淀Mg2＋消耗0.1molOH－，根據(jù)Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05mol，故只有選項(xiàng)B正確?？扇苄凿X鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量①當(dāng)n(OH－)≤3n(Al3＋)時(shí)，n[Al(OH)3]＝eq\f(1,3)n(OH－)；②當(dāng)3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)時(shí)，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；③當(dāng)n(OH－)≥4n(Al3＋)時(shí)，n[Al(OH)3]＝0，無沉淀。(2)求反應(yīng)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]?；どa(chǎn)中鋁及其化合物的化工流程工業(yè)煉鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)的形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，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(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。方案一：堿溶法討論回答下列問題：(1)寫出①③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。答案①Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。③AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)。(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_______________________________________________________________________________。答案因?yàn)锳lOeq\o\al(－,2)與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強(qiáng)酸，不易控制酸的量；CO2廉價(jià)而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益好(3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有____________雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因：_________________________________________________________________________________________________。答案SiO2由于SiO2的熔點(diǎn)很高，在加熱到1000℃左右時(shí)不會(huì)熔化，因而不影響鋁的純度方案二：酸溶法討論回答下列問題：(1)寫出①②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。答案①Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。②Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_______________________________________________________________________________________。答案Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離專題訓(xùn)練1．某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設(shè)計(jì)了如下流程：(1)固體1中一定含有的物質(zhì)是____________________(填化學(xué)式)。(2)試劑X選用______________________，寫出試劑X與溶液1反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________。(3)從溶液2中獲得FeSO4·7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮、______________________、洗滌、干燥。答案(1)SiO2(2)Fe2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(3)冷卻結(jié)晶、過濾解析根據(jù)流程設(shè)計(jì)圖可知用稀硫酸把Fe2O3、Al2O3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，SiO2與硫酸不反應(yīng)，固體1是SiO2，溶液1是硫酸鐵、硫酸鋁和稀硫酸，然后用鐵粉還原Fe3＋得到硫酸亞鐵，則試劑X是Fe粉，溶液2是硫酸亞鐵，據(jù)此回答：(1)根據(jù)上述分析，固體1中一定含有的物質(zhì)是SiO2。(2)試劑X選用Fe，鐵與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，同時(shí)鐵與剩余的稀硫酸反應(yīng)，則離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(3)由溶液得到結(jié)晶水合物的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。2．利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下：(1)氣體A能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。鋁灰在90℃水解生成A的化學(xué)方程式為________________________________________________________?！八狻辈捎?0℃而不在室溫下進(jìn)行的原因是_____________________________________________________________________________________。(2)“酸溶”時(shí)，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________。(3)“氧化”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________________________。(4)“濾渣”的成分為____________________(填化學(xué)式)。(5)采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是________________________。答案(1)AlN＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(90℃))Al(OH)3＋NH3↑降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出(2)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－=2Fe3＋＋Cl－＋H2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)31．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)Al2O3熔點(diǎn)高，所以可用作耐高溫材料(√)(2)在給定條件下，能實(shí)現(xiàn)MgCO3eq\o(→,\s\up7(HClaq))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg(×)(3)在給定條件下，能實(shí)現(xiàn)Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(鹽酸))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg(×)(4)甲(Al)、乙(HCl)、丙(NaOH)不滿足任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)(×)(5)在給定條件下，能實(shí)現(xiàn)Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3(√)(6)在給定條件下，能實(shí)現(xiàn)MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(煅燒))MgO(√)2．KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示。回答下列問題：eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up7(試劑①),\s\do5(微熱，過濾))eq\x(濾液A)eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3))eq\x(沉淀B)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(K2SO4))eq\x(產(chǎn)物)(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用________(填標(biāo)號(hào))。a．HCl溶液 b．H2SO4溶液c．氨水 d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。(3)沉淀B的化學(xué)式為_____________________________；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是___________________。答案(1)d(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大解析(1)易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，試劑①的作用是將Al溶解并除去Fe、Mg雜質(zhì)及Fe、Mg雜質(zhì)，會(huì)引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg雜質(zhì)，故d項(xiàng)符合。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)濾液A中鋁元素以AlOeq\o\al(－,2)形式存在，與溶液中HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生反應(yīng)：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，故沉淀B為Al(OH)3，明礬溶于水時(shí)，KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。一、單項(xiàng)選擇題1．下列關(guān)于鋁及其化合物的說法不正確的是()A．Al既可用于食品包裝，也可用作建筑材料B．Al2O3既可用來冶煉金屬Al，也可用作耐火材料C．明礬[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作凈水劑，也可用作消毒劑D．Al(OH)3既可用作治療胃酸過多的藥物，也可用來制備一些鋁鹽答案C解析A項(xiàng)，金屬鋁具有良好的延展性，因此鋁可以制成鋁箔用于食品包裝，金屬鋁也可用作建筑材料，也可用作耐火材料，正確；C項(xiàng)，明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能發(fā)生水解反應(yīng)，生成的Al(OH)3膠體具有吸附作用，可用作凈水劑，但Al(OH)3并不具有消毒作用，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Al(OH)3與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，正確。2．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②加NaOH溶液③過濾④通入過量CO2生成Al(OH)3⑤加鹽酸生成Al(OH)3⑥加過量氨水生成Al(OH)3A．①⑥③ B．①③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③答案C解析2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋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。3．鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對(duì)兩者的對(duì)比不正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)鋁鎂A與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化能與N2、O2反應(yīng)B與水反應(yīng)能與沸水反應(yīng)反應(yīng)很困難C與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)D與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒答案B解析鋁能被Cl2、O2氧化，能與某些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)，與水反應(yīng)很不明顯，但與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；Mg能在N2、O2、CO2中燃燒，能與沸水反應(yīng)，但不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。4．下列敘述正確的是()A．向氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)B．存在于污水中的重金屬離子，常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進(jìn)行處理C．鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液D．依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up7(高溫))3Mg＋Al2O3答案A解析B項(xiàng)中明礬只能使污水中的懸浮物沉降，不能除去重金屬離子；C項(xiàng)中Mg不能溶于NaOH溶液；D項(xiàng)中Mg的金屬性比Al強(qiáng)，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。5．常溫下，將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20mLpH＝14的溶液(不考慮水解)，然后用1mol·L－1的鹽酸滴定，測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量與消耗鹽酸的體積關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A．原合金質(zhì)量為0.92gB．產(chǎn)生氫氣的體積為1120mLC．圖中m的值為1.56D．圖中V2的值為60答案C解析aOH有剩余，剩余NaOH為0.02L×1mol·L－1＝0.02mol；開始加入鹽酸沒有立即產(chǎn)生沉淀，首先發(fā)生反應(yīng)：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，該階段消耗鹽酸為0.02mol/1mol·L－1＝0.02L＝20mL；然后發(fā)生反應(yīng)：NaAlO2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al(OH)3↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時(shí)沉淀達(dá)最大值，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉元素守恒可知n(Na)＝n(NaCl)＝0.04L×1mol·L－1＝0.04mol，該階段消耗鹽酸體積為40mL－20mL＝20mL，根據(jù)方程式可知n[Al(OH)3]＝n(HCl)＝0.02L×1mol·L－1＝0.02mol，根據(jù)鋁元素守恒n(Al)＝n[Al(OH)3]＝0.02mol，最后發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.02mol×3＝0.06mol，故該階段消耗的鹽酸體積為0.06mol/1mol·L－1＝0.06L＝60mL。A項(xiàng)，Na、Al合金的質(zhì)量為0.l－1×0.05mol＝1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由上述計(jì)算可知，生成沉淀為0.02mol，其質(zhì)量為0.02mol×78g·mol－1＝1.56g，正確；D項(xiàng)，由上述計(jì)算可知，溶解氫氧化鋁消耗鹽酸的體積為60mL，則V2為40mL＋60mL＝100mL，錯(cuò)誤。6．通過觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析歸納出正確的結(jié)論，是學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)最基本的技能之一。下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中：鋁溶解有氣泡放出，而鎂沒有任何變化由此得出：鋁的金屬性比鎂強(qiáng)B取一塊鋁箔，用酒精燈點(diǎn)燃：鋁箔只熔化成液體而沒有脫落由此得出：鋁不易燃燒C向氯化銨溶液中投入一鋁片：鋁片上產(chǎn)生大量氣泡由此得出：該氣體是氨氣D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失由此得出：氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液答案D解析A項(xiàng)，比較金屬性的強(qiáng)弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢程度，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于生成了熔點(diǎn)很高的氧化鋁，起到隔絕空氣的作用，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，產(chǎn)生的氣體應(yīng)為H2和NH3的混合氣體，錯(cuò)誤。7．海水中蘊(yùn)含豐富的資源，對(duì)海水進(jìn)行綜合利用可制備一系列物質(zhì)如圖，下列說法正確的是()A．步驟①中，除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)，加入試劑及相關(guān)操作順序可以是NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→鹽酸→過濾B．步驟②中反應(yīng)利用的原理：相同條件下NaHCO3的溶解度比NaCl小C．步驟③可將MgCl2·6H2O晶體在空氣中直接加熱脫水D．步驟④⑤⑥溴元素均被氧化答案B解析A項(xiàng)，Ca2＋用碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀、Mg2＋用NaOH轉(zhuǎn)化為沉淀、SOeq\o\al(2－,4)用氯化鋇溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，先除去Mg2＋或SOeq\o\al(2－,4)，然后再加入過量的碳酸鈉除去Ca2＋以及過量的Ba2＋雜質(zhì)，過濾后再加鹽酸除去過量的NaOH和碳酸鈉，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)流程圖，步驟②是向氯化鈉溶液中通入二氧化碳、氨氣，反應(yīng)生成溶解度較小的NaHCO3沉淀，正確；C項(xiàng)，步驟③MgCl2在水溶液中水解，加熱促進(jìn)水解，晶體不能在空氣中直接加熱脫水，應(yīng)在氯化氫氣流中加熱失水，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，步驟④是溴離子被氧化為溴單質(zhì)，步驟⑤是溴單質(zhì)被還原為溴化氫，步驟⑥溴元素被氧化為溴單質(zhì)，錯(cuò)誤。二、不定項(xiàng)選擇題8．鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液，分別以石墨和鋁材作陰、陽極材料，經(jīng)過電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強(qiáng)。其制備的簡(jiǎn)要流程如圖所示。下列用來解釋流程中反應(yīng)的方程式不正確的是()A．堿洗目的是除去鋁材表面的自然氧化膜：2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2OB．堿洗時(shí)鋁材表面會(huì)出現(xiàn)氣泡：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑C．獲得耐蝕鋁材的電極反應(yīng)：4Al－12e－＋3O2=2Al2O3D．用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸：NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O答案C解析A項(xiàng)，氧化鋁能夠溶于氫氧化鈉，離子方程式為2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，正確；B項(xiàng)，鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，正確；C項(xiàng)，電荷不守恒，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氨水是弱電解質(zhì)，用化學(xué)式表示，離子方程式為NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O，正確。9．工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：對(duì)上述流程中的判斷正確的是()A．試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物B．CO2不能用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低答案BC解析A項(xiàng)，試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使Al2O3溶解；B項(xiàng)，若用強(qiáng)酸代替CO2，強(qiáng)酸過量時(shí)，Al(OH)3會(huì)溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D項(xiàng)，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。10．Al2O3與MgO的混合物經(jīng)過量燒堿溶液處理后，過濾，向所得濾液中滴加NaHCO3溶液，測(cè)得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下：下列有關(guān)說法不正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在的離子有：Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－、H＋B．b點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類不同C．NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol·L－1D．生成沉淀的離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)答案BC解析A項(xiàng)，a點(diǎn)溶液是Al2O3與Mg