考點14鋁及其化合物-2022年高考化學一輪復習

考點14鋁及其化合物本考點是歷年高考的考查重點，常在選擇題中重點考查常見金屬元素的基本反應、離子檢驗及用途，非選擇題中常借助工藝流程的形式，以除雜或提純等相關問題為主線綜合考查金屬元素化合物的性質。由于鋁及其化合物的性質很豐富，在高考命題中立足點也多種多樣，如以選擇題形式考查離子共存、離子反應、氧化還原反應、簡單計算等，也可以出推斷題，還可以出實驗題。預測2022年會繼續(xù)在選擇題中或非選擇題中加強對鋁及其化合物的考查，在復習時要注意“鋁三角”，要加強化合物知識與理論部分的聯(lián)系。以工藝流程的形式考查考生對陌生金屬元素的認知能力，考生應該在熟練掌握常見金屬元素性質及應用的基礎上，強化對陌生金屬元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga等)知識的遷移能力一、鋁的性質二、鋁的重要化合物鋁的性質1．鋁的結構和存在鋁位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子結構示意圖為。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．鋁的物理性質及用途物理性質狀態(tài)色澤密度熔點沸點硬度導電、導熱性延展性固態(tài)銀白色2.7g·cm－3660.4℃2467℃較軟很好良好用途純鋁用作導線，鋁合金用于制備汽車、飛機、生活用品等3．金屬鋁的化學性質4．鋁熱實驗中的有關問題實驗裝置實驗現(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；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結論高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應，放出大量的熱：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3原理應用①制取熔點較高、活動性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等，3MnO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Mn＋2Al2O3；②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等5.鋁的用途純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。1．鋁的特殊性(1)活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不僅能與酸(H＋)反應，還能夠與堿溶液反應，表現(xiàn)出特殊性：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(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。(3)鋁制品不宜長時間盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化鈉溶液中的氯離子會破壞氧化膜的結構。(4)鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是NO而不是H2。2．鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(1)等質量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應：①產(chǎn)生H2的物質的量相等。②消耗H＋、OH－的物質的量之比為n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。(2)足量的鋁分別與等物質的量的HCl和NaOH反應：①消耗Al的物質的量之比為1∶3。②生成H2的物質的量之比為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：若產(chǎn)生氫氣的體積比為eq\f(1,3)＜eq\f(VHClH2,VNaOHH2)＜1，則必定①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而HCl不足。②鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而NaOH過量。(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)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應，反應后固體物質增重()(4)冶煉鋁時常用焦炭做還原劑()(5)由于鋁在空氣中不會銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長()(6)由于鋁具有強還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬()(7)常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層()(8)由于鋁的導電性能比銅強，所以常用鋁制造電線、電纜()(9)鋁與少量NaOH溶液反應得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鹽()(10)鋁能在空氣中穩(wěn)定存在是因為其表面覆蓋著一層氧化鋁薄膜答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(9)×(10)√【典例】例1下列關于鋁單質的敘述中，正確的是()A．不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因為鋁會和酸或堿反應B．鋁制品在空氣中有很強的抗腐蝕性是因為鋁的化學性質很穩(wěn)定C．鋁和NaOH溶液反應：Al＋2OH－＋2H2O=[Al(OH)4]－＋H2↑D．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)鋁會滴落下來，是因為金屬鋁的熔點較低【解析】A項，無論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應，正確；B項，鋁表面形成致密的氧－＋3H2↑，錯誤；D項，打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒表面生成Al2O3，高熔點的Al2O3兜住了熔融的液態(tài)鋁，不會滴落，錯誤。【答案】A例2鎂鋁性質相似，下表中對兩者的對比不正確的是()選項反應鋁鎂A與非金屬反應能被Cl2、O2氧化能與N2、O2反應B與水反應能與沸水反應反應很困難C與堿反應能溶于強堿溶液不反應D與某些氧化物反應能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應能在CO2中燃燒【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，與水反應很不明顯，但與強堿溶液反應；Mg能在N2、O2、CO2中燃燒，能與沸水反應，但不能與強堿溶液反應。【答案】B例3鋁熱反應的本質是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關于鋁熱反應解答下列問題：(1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有________。A．KClB．KClO3C．MnO2D．Mg(2)用等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進行鋁熱反應。①引發(fā)鋁熱反應的操作是___________________________________________________。②產(chǎn)物中單質是________(寫名稱)。(3)取少量(1)中鋁熱反應所得的固體混合物，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)?！窘馕觥?1)做鋁熱反應的實驗時，需要KClO3做助燃劑，且用鎂條引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應，＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，F(xiàn)e3＋轉化為Fe2＋，加KSCN溶液不會變紅。【答案】(1)BD(2)①加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃②鐵(3)不能Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋鋁的重要化合物1．氧化鋁(1)物理性質：白色固體，難溶于水，熔點很高。(2)化學性質2．氫氧化鋁(1)物理性質：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。(2)化學性質(用化學方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為酸式電離：Al(OH)3＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋堿式電離：Al(OH)3Al3＋＋3OH－寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：①Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。②Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－。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)。②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，離子方程式為[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。③Na[Al(OH)4]溶液與AlCl3溶液混合：3[Al(OH)4]－＋Al3＋=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鹽。(2)明礬的化學式為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膠體吸附水中的雜質形成沉淀而凈水。4．有關氫氧化鋁生成的圖像分析基本坐標圖像實驗現(xiàn)象及反應原理衍生坐標圖像化學反應原理向鋁鹽溶液中加強堿現(xiàn)象：先沉淀后溶解注：如果向強堿中加鋁鹽，開始無明顯現(xiàn)象，后生成沉淀Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶液加堿的反應：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O向偏鋁酸鹽溶液中加強酸現(xiàn)象：先沉淀后溶解注：如果向強酸中加偏鋁酸鹽，開始無明顯現(xiàn)象，后生成沉淀AlOeq\o\al(－,2)和OH－混合溶液加酸的反應：H＋＋OH－=H2O4H＋＋AlOeq\o\al(－,2)=Al3＋＋2H2OAlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)混合溶液加酸的反應：SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓4H＋＋AlOeq\o\al(－,2)=Al3＋＋2H2O向鋁鹽溶液中加弱堿現(xiàn)象：生成沉淀量不斷增加，后不變Al3＋和H＋混合溶液加氨水的反應H＋＋NH3·H2O=NHeq\o\al(＋,4)＋H2OAl3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)向偏鋁酸鹽溶液中加弱酸現(xiàn)象：生成沉淀量不斷增加，后不變AlOeq\o\al(－,2)和OH－混合溶液通入CO2的反應：2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2OAlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)1．生成Al(OH)3沉淀的定量規(guī)律(1)強堿與Al3＋反應生成Al(OH)3沉淀的定量規(guī)律(2)強酸與AlOeq\o\al(－,2)反應生成Al(OH)3沉淀的定量規(guī)律(3)Al3＋與AlOeq\o\al(－,2)兩種鹽溶液反應生成Al(OH)3沉淀的定量規(guī)律：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓2．Al(OH)3的三種制備方法方法一：可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應反應原理：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反應原理：[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)方法三：相互促進水解法可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量①當n(OH－)≤3n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝eq\f(1,3)n(OH－)；②當3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；③當n(OH－)≥4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝0，無沉淀。(2)求反應物堿的量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]。(1)氧化鋁熔點很高，可作耐火材料()(2)氧化鋁坩堝可用于熔融NaOH實驗()(3)明礬用作凈水劑，可以除去廢水中的銅離子()(4)明礬可作凈水劑，起到殺菌消毒的作用()(5)[Al(OH)4]－、HCOeq\o\al(－,3)在水溶液中因發(fā)生雙水解反應而不能大量共存()(6)[Al(OH)4]－與NHeq\o\al(＋,4)在水溶液中因發(fā)生雙水解反應不能大量共存()(7)氧化鋁是一種難熔物質，是一種較好的耐火材料()(8)氧化鋁能中和胃酸，可用于制胃藥()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)√【典例】例1(2020?江蘇卷)下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是()A．鋁的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品B．氧化鋁熔點高，可用作電解冶煉鋁的原料C．氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸D．明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水【解析】A項，鋁在空氣中可以與氧氣反應生成致密氧化鋁，致密氧化鋁包覆在鋁表面阻止鋁進一步反應，鋁具有延展性，故鋁可用于制作鋁金屬制品，A錯誤；B項，氧化鋁為離子化合物，可用作電解冶煉鋁的原料，B錯誤；C項，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，可以用于中和過多的胃酸，C錯誤；D項，明礬溶于水后電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體能吸附水中的懸浮物，用于凈水，D正確；故選D?！敬鸢浮緿例2(2020?浙江1月選考)下列關于鋁及其化合物說法，不正確的是()A．明礬可用作凈水劑和消毒劑 B．利用鋁熱反應可冶煉高熔點金屬C．鋁可用作包裝材料和建筑材料 D．氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物【解析】A項，明礬溶于水可生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體，可以凈水但不能消毒，故A錯誤；B項，鋁熱反應是金屬鋁和沸點較高的金屬氧化物之間反應冶煉高熔點金屬的過程，故B正確；C項，鋁具有良好的延展性，鋁箔可以做包裝材料，鋁合金硬度大密度小常用做建筑材料，故C正確；D項，胃酸主要成分為HCl，氫氧化鋁具有弱堿性可中和過多胃酸，故D正確；故選A?！敬鸢浮緼例3一塊表面被氧化的鋁分成兩等份，若向其中一份中滴加1mol·L－1的NaOH溶液，向另一份中滴加xmol·L－1的稀鹽酸，產(chǎn)生氫氣的物質的量與所加NaOH溶液、稀鹽酸的體積關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．該鋁塊的總質量為8.46gB．a(chǎn)＝260C．b＝780D．該鋁塊中氧化鋁與鋁單質的物質的量之比為3∶20【解析】當鋁塊與NaOH反應時，由關系式Al2O3～2NaOH可得，n(Al2O3)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝0.03mol；由關系式2Al～2NaOH～3H2可得，n(H2)＝1.5n(Al)＝1.5n(NaOH)＝0.3mol，n(Al)＝0.2mol，n(NaOH)＝0.2mol，V(NaOH)＝eq\f(0.2mol,1mol·L－1)×1000mL·L－1＝200mL，a＝200＋60＝260。當鋁塊與鹽酸反應時，由關系式Al2O3～6HCl可得，n(HCl)＝0.03mol×6＝0.18mol，c(HCl)＝eq\f(0.18mol,0.18L)＝1mol·L－1；由關系式Al～3HCl可得，n(HCl)＝3n(Al)＝0.6mol，V(HCl)＝eq\f(0.6mol,1mol·L－1)×1000mL·L－1＝600mL，b＝180＋600＝780。該鋁塊中氧化鋁與鋁單質的物質的量之比為0.03mol∶0.2mol＝3∶20。鋁塊的總質量為(0.03mol×102g·mol－1＋0.2mol×27g·mol－1)×2＝8.46g×2＝16.92g。綜上所述，A項錯誤?！敬鸢浮緼1．下列各組物質，不能按(“→”表示反應一步完成)關系轉化的是()選項abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【答案】C【解析】，Al2O3與過量NaOH反應生成NaAlO2，NaAlO2與AlCl3反應生成Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解得Al2O3，A符合；，AlCl3與少量NaOH反應生成Al(OH)3，Al(OH)3與NaOH反應生成NaAlO2，NaAlO2和過量鹽酸反應生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；，MgCl2與NaOH反應生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受熱分解得MgO，MgO和鹽酸反應生成MgCl2，D符合。2．同溫同壓下，相同質量的鋁片分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，下列說法正確的是()A．鹽酸產(chǎn)生氣體的體積大B．鹽酸產(chǎn)生氣體的體積小C．產(chǎn)生氣體的體積相等D．消耗氫氧化鈉的物質的量多【答案】C【解析】由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑可知。酸、堿均過量，則鋁完全反應，同等質量的鋁，物質的量也相等，從方程式中可以看到鋁與氫氣的比例都是2：3，因此產(chǎn)生的氫氣是相等的。故C正確，A、B錯誤；從方程式中可以看到Al與HCl的比例是1：3，Al與NaOH的比例是1：1，故消耗氫氧化鈉的物質的量少，故D錯誤；故選C。3．某同學通過系列實驗探究Al及其化合物的性質，操作正確且能達到目的的是()A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，將鋁條置于其中探究Al的活潑性B．將NaOH溶液緩慢滴入Al2(SO4)3溶液中至過量，最終觀察到有沉淀生成C．將Al(OH)3濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D．將Al(OH)3沉淀轉入蒸發(fā)皿中，加足量稀硫酸，加熱蒸干得無水Al2(SO4)3固體【答案】D【解析】A項，稀釋濃硫酸時應將濃硫酸加入水中并不斷攪拌；B項，將過量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最終生成NaAlO2溶液無沉淀；C項，過濾時應將溶液用玻璃棒引流到漏斗中。4．下列離子方程式正確的是()A．鋁溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑B．向NaAlO2溶液中加入少量鹽酸：AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2OC．向Al(OH)3沉淀中加入足量鹽酸：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OD．氧化鋁溶于足量NaOH溶液：Al2O3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2O【答案】C【解析】A項，H、O元素質量不守恒，正確的寫法為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；B項，向NaAlO2溶液中加入少量鹽酸應生成Al(OH)3沉淀，即AlOeq\o\al(－,2)＋H2O＋H＋=Al(OH)3↓；D項，Al2O3與足量NaOH溶液反應，其離子方程式為：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，故A、B、D項均錯誤。故選C。5．下列化學實驗操作正確的是()A．將一塊帶有氧化膜的鋁片浸入到濃燒堿溶液中，當恰好全部反應完畢時，再將生成的溶液加熱蒸干，便得到了純凈的NaAlO2B．向NaAlO2溶液中加入適量的AlCl3溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、加熱灼燒，便得到純凈的化合物Al(OH)3C．將鋁塊放入過量鹽酸中，待反應結束加熱溶液至無液體，其剩余固體為AlCl3D．向AlCl3溶液中加入足量氨水進行反應，將所得沉淀過濾、洗滌、灼燒去掉水分，不能得到純凈的Al2O3【答案】A【解析】氧化鋁是兩性氧化物，和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉溶液，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉溶液和氫氣，偏鋁酸鈉是強堿弱酸鹽，水解生成氫氧化鋁和氫氧化鈉，溶液蒸干得到原溶質偏鋁酸鈉，A項正確；向NaAlO2溶液中加入適量的AlCl3溶液，得到沉淀為氫氧化鋁，將所得沉淀過濾、洗滌、加熱灼燒生成氧化鋁，不是氫氧化鋁，B項錯誤；鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，氯化鋁水解，AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，氯化氫揮發(fā)，氯化鋁溶液蒸干得到水解產(chǎn)物氫氧化鋁，C項錯誤；向AlCl3溶液中加入足量氨水進行反應生成氫氧化鋁沉淀，過濾、洗滌、灼燒去掉水分，可以得到純凈氧化鋁，D項錯誤。6．下列反應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，氨水不能溶解Al(OH)3；B項，NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋同時存在時，Al3＋與OH－先反應；D項，通足量CO2時，應生成HCOeq\o\al(－,3)。7．工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示：對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可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C．反應Ⅱ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】C【解析】A項，氨水為弱堿不能溶解Al2O3；B項，用強酸代替CO2，易造成Al(OH)3的溶解，進而造成Al的損失；D項，F(xiàn)e不能還原Al2O3。8．某同學用同一種Mg-Al合金進行甲、乙、丙三組實驗，測得如下數(shù)據(jù)(鹽酸的物質的量濃度相等)，下列分析推理不正確的是()實驗序號甲乙丙合金質量/mg255385459鹽酸體積/mL303030生成氣體體積(標況)/mL280336336A．甲組實驗中鹽酸過量B．乙組實驗中鹽酸不足C．合金中Mg、Al的物質的量之比為1∶1D．鹽酸的物質的量濃度為3.0mol·L－1【答案】D【解析】對比甲、乙兩組的實驗數(shù)據(jù)，可以看出，乙組所用的合金比甲組多，產(chǎn)生的H2也多，說明甲組中的鹽酸未反應完，鹽酸是過量的。從甲組的實驗可知，每毫克合金與鹽酸反應產(chǎn)生H2的體積為eq\f(280,255)mL，若乙組的合金耗盡，應生成H2的體積為eq\f(280,255)×385mL＝423mL，實際上只生成336mL，說明乙組中鹽酸不足。根據(jù)甲組的實驗可求出合金中Mg、Al的物質的量，設分別為xmol、ymol。有24x＋27y＝0.255，x＋1.5y＝eq\f(0.280,22.4)，聯(lián)立兩式，解得x＝y(tǒng)＝0.005，x∶y＝1∶1。根據(jù)乙組的實驗可求出鹽酸的物質的量濃度：eq\f(0.336L,22.4L·mol－1)×2＝c(HCl)×0.03L，c(HCl)＝1.0mol·L－1。綜上所述，A、B、C項推理正確，D項推理不正確。9．鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解質溶液，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，抗腐蝕能力強。其制備的簡要流程如圖所示。下列用來解釋流程中反應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．堿洗時鋁材表面會出現(xiàn)氣泡：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑C．獲得耐蝕鋁材的電極反應：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】氧化鋁為兩性氧化物，與強堿反應生成鹽和水，反應的離子方程式：2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，A項正確；鋁與強堿溶液反應生成偏鋁酸鹽和氫氣，離子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，B項正確；獲得耐蝕鋁材的電極反應為：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋，C項錯誤；用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸，離子方程式：NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O，D項正確。10．以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3)，其制備實驗流程如下：(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應的化學方程式為。

(2)流程中“濾渣”的主要成分為(填化學式)。

(3)加30%的H2O2溶液發(fā)生反應的離子方程式為。

(4)煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應為：4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O↑，將產(chǎn)生的氣體通過下圖所示的裝置。①集氣瓶中收集到的氣體是(填化學式)。

②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質除大部分H2O(g)外還有(填化學式)。

③KMnO4溶液褪色(MnO4還原為Mn2+)，發(fā)生反應的離子方程式為。

【答案】(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O(2)SiO2(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(4)①N2②SO3、NH3(漏寫不給分)③5SO2+2MnO4+2H2O=5SO42+2Mn2++4H+【解析】(1)氧化鋁與H2SO4反應生成硫酸鋁和水，反應的化學方程式為Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(2)在鋁灰的成分中只有SiO2不能與H2SO4反應，故濾渣的主要成分是SiO2；(3)加入H2O2的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；(4)根據(jù)硫酸鋁銨晶體分解的方程式可知，通入NaHSO3溶液(顯酸性)中的氣體有NH3、N2、SO3、SO2、H2O，由于NH3極易溶于水且能與NaHSO3反應而被吸收，SO3溶于水后生成的H2SO4與溶液中NaHSO3反應生成SO2，N2不溶于水也不與NaHSO3反應，故從飽和NaHSO3溶液中出來的氣體主要有N2、SO2和少量的H2O；SO2具有還原性，能被KMnO4吸收，反應的離子方程式為5SO2+2MnO4+2H2O==5SO42+2Mn2++4H+，故集氣瓶中收集到的氣體為N2。11．鋁是現(xiàn)今人類生產(chǎn)生活中使用廣泛性僅次于鐵的重要金屬。工業(yè)上常以“鋁釩土礦”為原料來冶煉金屬鋁。已知：“鋁釩土礦”的主要成分是Al2O3(其中含有Fe2O3、SiO2等雜質)。為了檢測某“鋁釩土礦”樣中Al2O3的含量，進行了如下實驗過程：①取礦樣10.0g加入過量稀鹽酸溶解(假定其他未知成分的雜質都不溶于鹽酸，也不與鹽酸反應)，過濾棄去不溶殘渣。②將濾液稀釋并在250mL容量瓶中定容后，取25.0mL逐滴滴加2.0mol·L－1的NaOH溶液，得到如圖所示的變化關系。請根據(jù)有關數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)寫出滴加NaOH溶液24～30mL時發(fā)生反應的離子方程式：_____________________。(2)最后所得不溶于NaOH溶液的沉淀的化學式為________，其物質的量為______________。(3)該“鋁釩土礦”樣中Al2O3的質量分數(shù)為________。(4)工業(yè)上制取金屬鋁的化學反應原理可表示為2Al2O3eq\o(=,\s\up7(通電))4Al＋3O2↑。用10.0t“鋁釩土礦”樣提純所得的Al2O3(提純過程的損耗忽略不計)進行電解，理論上最多可制得金屬鋁________t。【答案】(1)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)Fe(OH)30.002mol(3)61.2%(4)3.24【解析】(1)滴加NaOH溶液24～30mL時Al(OH)3逐漸溶解，離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(2)實驗①中加入過量鹽酸過濾后得到的濾液中含有AlCl3、FeCl3和HCl，不溶殘渣為SiO2，實驗②中滴加NaOH溶液至過量得到的沉淀為Fe(OH)3，溶液中含有NaOH、NaAlO2和NaCl。根據(jù)24～30mL段，n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝2.0mol·L－1×(30－24)×10－3L＝0.012mol，根據(jù)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，則3n(Al3＋)＋3n(Fe3＋)＝(24－3)×10－3L×2.0mol·L－1＝0.042mol，故n(Fe3＋)＝(0.042mol－0.012mol×3)×eq\f(1,3)＝0.002mol，故n[Fe(OH)3]＝0.002mol。(3)10.0g礦樣中n(Al2O3)＝0.012mol×eq\f(1,2)×10＝0.06mol，故Al2O3的質量分數(shù)為eq\f(0.06mol×102g·mol－1,10.0g)×100%＝61.2%。(4)根據(jù)Al2O3～2Al，用10.0t“鋁釩土礦”樣提純并電解，制得金屬鋁的質量為10.0t×61.2%×eq\f(54,102)＝3.24t。1．【2021?湖南選擇性考試】一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程如圖：下列說法錯誤的是()A．物質X常選用生石灰 B．工業(yè)上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂 C．“氯化”過程中發(fā)生的反應為MgO+C+Cl2MgCl2+CO D．“煅燒”后的產(chǎn)物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水MgCl2【答案】D【解析】A項，苦鹵水中加入物質X的目的是將溶液中的鎂離子轉化為Mg(OH)2沉淀，故物質X溶于水后應該顯堿性，生石灰價格便宜且溶于水顯堿性，故物質常選用生石灰，故A正確；B項，因鈉鎂鋁為活潑金屬，故選用電解法進行冶煉，制備鎂可選用電解熔融MgCl2的方法，故B正確；C項，根據(jù)流程反應物是MgO、C和Cl2發(fā)生氧化還原反應，又因高溫條件下碳元素轉化為一氧化碳，生成物質為MgCl2和CO，據(jù)電子守恒配平方程式，故C正確；D項，煅燒后的產(chǎn)物中主要為MgO，MgO中加入稀鹽酸后得到MgCl2溶液，但將MgCl2溶液加熱蒸發(fā)后所得的產(chǎn)物為Mg(OH)2，故D錯誤；故選D。2．【2021?河北選擇性考試】BiOCl是一種具有珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：

下列說法錯誤的是()A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應劇烈程度B．轉化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成【答案】D【解析】A項，硝酸為強氧化劑，可與金屬鉍反應，酸浸工序中分次加入稀HNO3，反應物硝酸的用量減少，可降低反應劇烈程度，A正確；B項，金屬鉍與硝酸反應生成的硝酸鉍會發(fā)生水解反應生成BiONO3，水解的離子方程式為Bi3++NO3+H2OBiONO3+2H+，轉化工序中加入稀HCl，使氫離子濃度增大，根據(jù)勒夏特列原理分析，硝酸鉍水解平衡左移，可抑制生成BiONO3，B正確；C項，氯化鉍水解生成BiOCl的離子方程式為Bi3++Cl+H2OBiOCl+2H+，水解工序中加入少量CH3COONa(s)，醋酸根會結合氫離子生成弱電解質醋酸，使氫離子濃度減小，根據(jù)勒夏特列原理分析，氯化鉍水解平衡右移，促進Bi3+水解，C正確；D項，氯化鉍水解生成BiOCl的離子方程式為Bi3++Cl+H2OBiOCl+2H+，水解工序中加入少量NH4NO3(s)，銨根離子水解生成氫離子，使氫離子濃度增大，根據(jù)勒夏特列原理分析，氯化鉍水解平衡左移，不利于生成BiOCl，且部分鉍離子與硝酸根、水也會發(fā)生反應Bi3++NO3+H2OBiONO3+2H+，也不利于生成BiOCl，綜上所述，D錯誤；故選D。3．【2020?江蘇卷】下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是()A．鋁的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品B．氧化鋁熔點高，可用作電解冶煉鋁的原料C．氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸D．明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水【答案】D【解析】A項，鋁在空氣中可以與氧氣反應生成致密氧化鋁，致密氧化鋁包覆在鋁表面阻止鋁進一步反應，鋁具有延展性，故鋁可用于制作鋁金屬制品，A錯誤；B項，氧化鋁為離子化合物，可用作電解冶煉鋁的原料，B錯誤；C項，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，可以用于中和過多的胃酸，C錯誤；D項，明礬溶于水后電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體能吸附水中的懸浮物，用于凈水，D正確；故選D。4．【2019?上海卷】在pH為1的100mL0.1mol/L的AlCl3中，加入300mL0.1mol/L的氫氧化鈉溶液后鋁素的存在形式是()A．AlO2 B．Al3+ C．Al(OH)3 D．Al3+、Al(OH)3【答案】D【解析】pH為1的100mL0.1mol/L的AlCl3中，(H+)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol.n(Al3+的氫氧化鈉溶液中n(OH)=0.1mol/L×0.3L=0.03mol。其中0.01mol的OH和0.01mol的H+發(fā)生中和反應，剩下的0.02mol的OH和0.01mol的Al3+反應，氫氧根不足，所以生成Al(OH)3并有Al3+剩余。故選D.5．【2021?廣東選擇性考試】對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬(Mo)、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：25℃時，H2CO3的Ka1=4.5×107，Ka1=4.7×1011，Ksp(BaMoO4)=3.5，Ksp(BaCO3)=2.6；該工藝中，pH時，溶液中Mo元素以MoO42的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中，有Na2MoO4生成，其中Mo元素的化合價為_______。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀為_______。(3)“沉鉬”中，pH為7.0。①生成BaMoO4的離子方程式為_______。②若條件控制不當，BaCO3也會沉淀。為避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀，溶液中c(HCO3)：c(MoO42)=_______(列出算式)時，應停止加入BaCl2溶液。(4)①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有NaCl和Y，Y為_______。②往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后，通入足量_______(填化學式)氣體，再通入足量CO2，可析出。(5)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護膜為一種氧化物，可阻止H2O刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應。①該氧化物為_______。②已知：和Al同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應中，As元素的化合價變?yōu)?5價，則該反應的氧化劑與還原劑物質的量之比為_______?！敬鸢浮?1)+6(2)Al(OH)3(3)①Ba2++MoO42=BaMoO4↓②(4)①NaHCO3②NH3(5)①Al2O3②4：1【解析】(1)“焙燒”中，有Na2MoO4生成，其中Na和O的化合價為+1和2，根據(jù)化合價的代數(shù)和為0可知，Mo元素的化合價為+6。(2)“沉鋁”中，偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁，因此，生成的沉淀X為Al(OH)3。(3)①濾液II中含有鉬酸鈉，加入氯化鋇溶液后生成BaMoO4沉淀，該反應的離子方程式為Ba2++MoO42=BaMoO4↓。②若開始生成BaCO3沉淀，則體系中恰好建立如下平衡：HCO3+BaMoO4BaCO3+MoO42+H+，該反應的化學平衡常數(shù)為。為避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀，必須滿足，由于“沉鉬”中pH為7.0，c(H＋)=1.0mol·L－1，所以溶液中時，開始生成BaCO3沉淀，因此，時，應停止加入BaCl2溶液。(4)①濾液I中加入過量的二氧化碳，偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁沉淀，同時生成碳酸氫鈉，過濾得到的濾液II中含有碳酸氫鈉和鉬酸鈉。濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后，因此，過濾得到的濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有NaCl和NaHCO3，故Y為NaHCO3。②根據(jù)侯氏制堿法的原理可知，往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后，通入足量NH3，再通入足量CO2，可析出NaHCO3。(5)①由題中信息可知，致密的保護膜為一種氧化物，是由H2O2與AlAs反應生成的，聯(lián)想到金屬鋁表面容易形成致密的氧化膜可知，該氧化物為Al2O3。②由Ga和Al同族、As和N同族可知，GaAs中顯+3價(其最高價)、As顯3價。在H2O2與上層GaAs的反應中，As元素的化合價變?yōu)?5價，其化合價升高了8，As元素被氧化，則該反應的氧化劑為H2O2，還原劑為GaAs。H2O2中的O元素為1價，其作為氧化劑時，O元素要被還原到2價，每個H2O2參加反應會使化合價降低2，根據(jù)氧化還原反應中元素化合價升高的總數(shù)值等于化合價降低的總數(shù)值可知，該反應的氧化劑與還原劑物質的量之比為8：2=4：1。1．(2021·江蘇省鎮(zhèn)江中學月考)下列關于金屬鋁的敘述中，不正確的是()A．鋁的化學性質很活潑，但在空氣中不易銹蝕B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒C．等質量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應放出的氣體物質的量相等D．鋁的熔點比氧化鋁低【答案】B【解析】A項，鋁的化學性質很活潑，在空氣中表面會生成氧化鋁薄膜，阻止進一步被氧化，則在空氣中不易銹蝕，故A正確；B項，鋁箔在空氣中受熱可以熔化，但在表面生成致密的氧化鋁薄膜，熔點較高，不會劇烈燃燒，故B錯誤；C項，等質量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，根據(jù)得失電子守恒，放出的氣體物質的量相等，故C正確；D項，氧化鋁的熔點很高，常作為耐高溫材料，鋁的熔點比氧化鋁低，故D正確；故選B。2．(2021·成都市實驗外國語學校(西區(qū))月考)下列關于金屬鋁及其化合物的敘述不正確的是()A．Al2O3不能跟所有的酸堿溶液反應B．鋁是活潑的金屬，在化學反應中容易失去電子，表現(xiàn)出還原性C．鋁箔徃空氣中用酒精燈加熱可以融化，且發(fā)生劇烈燃燒D．鋁箔在空氣中用酒精燈加熱可以觀察到鋁融化了但并不滴落【答案】C【解析】A項，氧化鋁和強酸、強堿反應，不能和弱酸弱堿反應，A正確；B項，鋁是比較活潑的金屬，最外層有3個電子，在化學反應中易失去3個電子而達8電子的穩(wěn)定結構，表現(xiàn)還原性，B正確；C項，加熱時鋁和氧氣會反應生成熔點很高的氧化鋁，將內(nèi)部熔化的鋁包裹住，鋁熔化了但是不會滴落，不會出現(xiàn)發(fā)生劇烈的燃燒，C錯誤；D項，加熱時鋁和氧氣會反應生成熔點很高的氧化鋁，將內(nèi)部熔化的鋁包裹住，鋁熔化了但是不會滴落，D正確；故選C。3．(2021·孟連傣族拉祜族佤族自治縣第一中學期中)下列關于鋁及其化合物的說法正確的是()A．鋁制品在生活中被廣泛使用，說明鋁是一種不活潑的金屬B．氧化鋁的熔點很高，是一種較好的耐火材料C．Al(OH)3堿性很強，故可用于治療胃酸過多D．鋁是地殼中含量最多的元素【答案】B【解析】A項，鋁易被氧化生成氧化鋁，在鋁表面形成一層致密的氧化鋁膜，可保護鋁進一步被腐蝕，所以鋁制品在生活中被廣泛使用，并不是鋁不活潑，A錯誤；B項，氧化鋁的熔點很高，很難熔化，是一種較好的耐火材料，B正確；C項，Al(OH)3堿性很弱，能和胃酸反應，同時由于堿性弱、無毒，所以常用于治療胃酸過多，C錯誤；D項，鋁是地殼中含量最多的金屬元素，地殼中含量最多的元素為O元素，D錯誤；故選B。4．(2021·廣東高一期末)下列關于Al及其化合物的性質描述正確的是()A．金屬鋁能夠在空氣中穩(wěn)定存在是因為其在常溫下不與氧氣反應；B．氧化鋁與NaOH溶液的反應體現(xiàn)了氧化鋁的酸性氧化物的特性；C．明礬的水溶液具有“凈水、殺菌消毒”的作用；D．氫氧化鋁是兩性氫氧化物，其“兩性”是指既具有氧化性，又具有還原性【答案】B【解析】A項，常溫下，鋁具有很好的抗腐蝕性能，是因為鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成致密的氧化物薄膜，故A錯誤；B項，氧化鋁與NaOH溶液的反應體現(xiàn)了氧化鋁的酸性氧化物的性質，故B正確；C項，明礬的水溶液中含有氫氧化鋁膠體，具有吸附性，能夠凈水，但不能殺菌消毒，故C錯誤；D項，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，其“兩性”是指既具有酸性，又具有堿性，故D錯誤；故選B。5．(2021·江西省信豐中學月考)下列離子方程式正確的是()A．NaHCO3溶液與NaAlO2溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀：HCO3+AlO2+H2O=Al(OH)3↓+CO2↑B．水玻璃中通入足量的CO2：SiO32+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32C．用NaOH溶液除去鎂粉中含有的雜質鋁：2Al+2Na++2OH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑D．向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使SO42完全沉淀：NH4++Al3++2SO42+2Ba2++4OH=Al(OH)3↓+NH3·H2O+2BaSO4↓【答案】D【解析】A項，NaHCO3溶液與NaAlO2溶液混合，生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，反應的離子方程式為：HCO3+AlO2+H2O=Al(OH)3↓+CO32，A錯誤；B項，硅酸酸性小于碳酸，所以水玻璃中通入足量CO2生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉，離子方程式為SiO32+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3，B錯誤；C項，偏鋁酸鈉是可溶性鹽，應拆成離子，離子方程式為2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑，C錯誤；D項，向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使SO42完全沉淀，硫酸根離子恰好反應，硫酸鋁銨與氫氧化鋇按照物質的量1：2反應，銨根離子結合氫氧根離子能力大于氫氧化鋁，反應生成氫氧化鋁沉淀和一水合氨，同時還生成硫酸鋇沉淀，反應的離子方程式為：NH4++Al3++2SO42+2Ba2++4OH=Al(OH)3↓+NH3·H2O+2BaSO4↓，D正確；故選D。6．(2021·簡陽市陽安中學月考)實驗室測量Al(NO3)3純度的步驟如圖所示。下列說法正確的是()A．配制Al(NO3)3溶液只需要250mL容量瓶和玻璃棒這兩種玻璃儀器B．加入試劑a發(fā)生反應的離子方程式為Al3++3OH?=Al(OH)3↓C．操作“b”需要在蒸發(fā)皿中進行D．Al(NO3)3的純度為【答案】D【解析】A項，配制250mLAl(NO3)3溶液需要的玻璃儀器有250mL容量瓶、玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管等，故A錯誤；B項，Al(OH)3能夠溶于強堿溶液，為防止Al(OH)3溶解，由此所用試劑a為氨水，加入試劑a發(fā)生反應的離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，故B錯誤；C項，Al(OH)3在高溫條件下會分解為Al2O3，操作b為固體的灼燒，應在坩堝中進行，故C錯誤；D項，m(Al2O3)=m2g，根據(jù)Al原子守恒可知，樣品中n[Al(NO3)3]==，m[Al(NO3)3]==g，則Al(NO3)3的純度為，故D正確；故選D。7．(2021·黑龍江雙鴨山市雙鴨山一中月考)向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol/LBa(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質的量的關系如圖，下列說法不正確的是()A．圖中A點生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3B．原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：1C．AB段反應的離子方程式為：Al3++3OH=Al(OH)3↓D．向D點溶液中通入CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀【答案】B【解析】向含Al2(SO4)3

和AlCl3的混合溶液與Ba(OH)2溶液反應的實質是Al3+與OH、Ba2+與SO42之間的離子反應，如下Ba2++SO42═BaSO4↓，Al3++3OH═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH═AlO2+2H2O，假設1molAl2(SO4)3中SO42完全被沉淀所需Ba(OH)2量為3mol，3molBa(OH)2提供6molOH，1molAl2(SO4)3中含有2molAl3+，由反應Al3++3OH═Al(OH)3↓可知，1molAl2(SO4)3中的Al3+和SO42

均沉淀完全，故從起點到A點，可以認為是硫酸鋁與氫氧化鋇恰好發(fā)生反應生成3molBaSO4、2molAl(OH)3沉淀，A點時SO42完全沉淀，AB為氯化鋁與氫氧化鋇的反應，B點時溶液中Al3+完全沉淀，產(chǎn)生沉淀達最大值，溶液中溶質為BaCl2，BC為氫氧化鋁與氫氧化鋇反應，C點時氫氧化鋁完全溶解，C點時氫氧化鋁完全溶解。A項，圖中A點是Al2(SO4)3和Ba(OH)2的反應，故生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3，A正確；B項，前3LBa(OH)2溶液與溶液中Al2(SO4)3反應，從3L6L為Ba(OH)2溶液與溶液中AlCl3反應，二者消耗的氫氧化鋇的物質的量相等為3L×1mol/L=3mol，由生成硫酸鋇可知3n[Al2(SO4)3]=n[Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1mol，由氯化鋁與氫氧化鋇生成氫氧化鋁可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6mol，故n(AlCl3)=2mol，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：2，B錯誤；C項，AB段為氯化鋁與氫氧化鋇的反應，故離子方程式為Al3++3OH═Al(OH)3↓，C正確；D項，D點的溶液中含有AlO2，通入二氧化碳產(chǎn)生氫氧化鋁白色沉淀，D正確；故選B。8．(2021·湖北黃崗中學月考)易拉罐的主要成分為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見。為確定鋁合金中金屬的成分，現(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進行下列實驗，其中實驗方案、現(xiàn)象與結論均正確的是()選項實驗方案現(xiàn)象與結論A加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體，含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無色氣體產(chǎn)生，含有鎂、鋁兩種金屬C加入鹽酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，一定只含有鎂D用鹽酸溶解并放置一會兒后，加入KSCN溶液溶液呈血紅色，含有鐵【答案】D【解析】A項，因鋁、鐵、鎂都能和鹽酸反應產(chǎn)生氣體，故不能確定含有鋁、鐵、鎂三種金屬，A項錯誤；B項，鋁、鐵鎂中只有鋁可與NaOH溶液反應生成無色氣體，不能證明含有M，B項錯誤；C項，加入鹽酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，則合金中可能含有鎂，也可能含有鋁，C項錯誤；D項，鐵單質與鹽酸反應生成亞鐵離子，在空氣中放置一會兒，亞鐵離子易被氧化為鐵離子，在溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，D項正確；故選D。9．(2021·江蘇省啟東中學質檢)已知硫酸鋁銨晶體的化學式可表示為Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O，其受熱易分解，400℃時硫酸鋁銨能夠穩(wěn)定存在。取4.53g硫酸鋁銨晶體，加熱過程中所得固體質量與溫度的變化關系如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)的變化，推斷下列說法中不正確的是()A．硫酸鋁銨晶體在50℃下不易分解B．硫酸鋁銨晶體加熱到400℃時會分解生成Al2(NH4)2(SO4)4C．物質C的化學式為Al2(SO4)3D．物質D的化學式為Al2O3【答案】B【解析】根據(jù)圖示可知，約100℃時硫酸鋁銨晶體開始分解，所以在50℃下硫酸鋁銨晶體可以穩(wěn)定存在，選項A說法正確。4.53g硫酸鋁銨晶體的物質的量n[Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O]=4.53g÷906g·mol1=0.005mol，該晶體中含有結晶水的物質的量為0.005mol×24=0.12mol；受熱分解過程中，固體中一定含有鋁元素，根據(jù)信息，400℃時硫酸鋁銨未分解，所以A轉化為B的過程中，固體質量的減少量是結晶水的質量，減少的結晶水的物質的量為(4.53g2.46g)÷18g·mol1=0.115mol；固體中剩余結晶水的物質的量為0.12mol0.115mol=0.005mol，所以物質B的化學式為Al2(NH4)2(SO4)4·H2O，選項B說法錯誤。根據(jù)Al元素質量守恒，可以推出物質C為Al2(SO4)3，物質D為Al2O3，選項C、選項D正確。10．(2020·河南高三期中)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3，還含有少量FeS2)為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下，下列敘述不正確的是()A．隔絕空氣焙燒時理論上反應消耗的B．加入CaO可以減少SO2的排放同時生成建筑材料CaSO4C．向濾液中通入過量CO2、過濾、洗滌、灼燒沉淀可制得Al2O3D．燒渣分離可以選擇用磁鐵將燒渣中的Fe3O4分離出來【答案】A【解析】A項，隔絕空氣由，可知反應中消耗的FeS2與Fe2O3物質的量比為1：16，故A錯誤；B項，F(xiàn)eS2焙燒會生成SO2，SO2會污染空氣，加入CaO會與SO2和氧氣生成CaSO4，硫酸鈣可以做建筑材料石膏，故B正確；C項，濾液中含有偏鋁酸根，加入酸與偏鋁酸根反應生成氫氧化鋁沉淀，但氫氧化鋁為兩性氫氧化物，會溶于鹽酸等強酸生成Al3+，故通入過量CO2生成氫氧化鋁沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒可制得Al2O3，C正確；D項，四氧化三鐵具有磁性，故可以用磁選法進行分離，故D正確；故選A。11．(2021·廣東高三調(diào)研)高純超細氧化鋁是一種新型無機功能材料，以硫酸銨和硫酸鋁為原料制備復鹽硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2·12H2O]，經(jīng)硫酸鋁銨熱分解可制得高純超細氧化鋁，其流程如下：回答下列問題：(1)操作①需加入稀H2SO4，其目的是___________。(2)“純化”的方法為___________。(3)實驗室用如圖裝置利用熱分解法制備高純超細氧化鋁粉并對其分解氣成分進行探究：反應一段時間后，取三份NaOH吸收液于三支試管中分別進行如下實驗，填寫下表：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論①加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口試紙變藍分解氣中含有__________②加入鹽酸酸化，再滴加氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀分解氣中___________③______________________分解氣中不含有SO2寫出硫酸鋁銨晶體高溫分解的化學方程式___________。(4)為了測定高純超細氧化鋁粉中Al2O3的質量分數(shù)，可用EDTA(簡寫為H4Y)標準溶液滴定。取mg氧化鋁粉溶于鹽酸，加入過量的V1mLc1mol·L1EDTA標準溶液，充分反應后，再用c2mol·L1的Zn2+標準溶液滴定過量的EDTA至終點，消耗Zn2+標準溶液體積為V2mL。反應的離子方程式：Al3++Y4=AlY、zn2++Y4=ZnY。Al2O3的質量分數(shù)為___________?！敬鸢浮?1)抑制銨根離子和鋁離子水解(2)重結晶(3)NH3SO3取部分吸收液，加入稀鹽酸，將產(chǎn)生氣體通入品紅溶液中品紅溶液紅色不褪去2NH4Al(SO4)2·12H2OAl2O3+2NH3↑+4SO3↑+25H2O(4)【解析】(1)由①前后物質可知為溶液到相應晶體的過程，沒有與硫酸發(fā)生化學反應，且銨根離子和鋁離子會水解，溫度越高、水解程度越大，水解會生成氫離子，故加入硫酸的目的為抑制銨根離子和鋁離子水解；(2)純化前為粗品固體，純化后為晶體，提純固體粗產(chǎn)品物質常用重結晶；(3)①紅色石蕊試紙變藍，說明氣體呈堿性，故為NH3；②硫酸鋇為不溶于稀鹽酸的白色沉淀，故分解氣中有SO3；③二氧化硫溶于氫氧化鈉生成Na2SO3，故答案為取部分吸收液，加入稀鹽酸，將產(chǎn)生氣體通入品紅溶液中，品紅溶液紅色不褪去，說明不含SO2；硫酸鋁銨晶體高溫分解的化學方程式為2NH4Al(SO4)2·12H2OAl2O3+2NH3↑+4SO3↑+25H2O；(4)鋁離子和鋅離子物質的量之和與EDTA相等，即n(Al3+)+n(Zn2+)=n(EDTA)；n(Al3+)=(c1v1×103c2v2×103)mol，故m(Al3+)=n(Al3+)·M=(c1v1×103c2v2×103)mol×102g/mol=51×(c1v1×103c2v2×103)，所以質量分數(shù)=。12．(2021·安徽六安一中高三質檢)氧化鋁陶瓷常用于厚膜集成電路，制備氧化鋁陶瓷的合成路線如圖所示，回答下列問題。(1)“氧化”步驟發(fā)生的離子方程式為：___，使用雙氧水作氧化劑優(yōu)點為___：(2)“熱分解”得到的產(chǎn)物除了氧化鋁外，還有NH3、N2、SO2、SO3、H2O生成，則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為___。(3)銨明礬晶體的化學式為NH4Al(SO4)2·12H2O，“熱分解”步驟中，其各溫度段內(nèi)受熱“失重計算值”(失重計算值%=×100%)如表所示：溫度區(qū)間(℃)18→190190→430430→505505→900失重計算值(%)39.207.8013.0026.00通過上述數(shù)據(jù)經(jīng)粗略計算可判斷，在溫度區(qū)間___銨明礬基本上失去了全部結晶水。(4)“結晶”步驟中常采用的操作是___。(5)合成過程中常使用過量的工業(yè)硫酸銨，可利用硫酸銨溶液水解顯酸性抑制硫酸鋁水解，另外的一個重要作用是___。(6)通常認為金屬離子濃度等于1×105mol/L即可認為沉淀完全，試計算常溫下“中和”步驟中需要調(diào)節(jié)溶液pH=___(保留一位小數(shù)，已知：Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10－38，lg5=0.7)。【答案】(1)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O還原產(chǎn)物為水，不引入雜質、不污染環(huán)境(2)1：3190→430(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶(5)促使硫酸鋁充分轉化為銨明礬，提高硫酸鋁的利用率(6)3.3【解析】(1)“氧化”步驟利用了H2O2的氧化性將Fe2+氧化為Fe3+，同時H2O2被還原為H2O，故離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，使用雙氧水作氧化劑優(yōu)點是還原產(chǎn)物為水不引入雜質、不污染環(huán)境；(2)氧化產(chǎn)物為N2，還原產(chǎn)物為SO2，利用得失電子守恒列式如下：n(N2)×2×3e－＝n(SO2)×2e－，解得n(N2):n(SO2)＝1:3；(3)NH4Al(SO4)2·12H2O結晶水的含量近似為47.7%，前兩個溫度段內(nèi)，“失重計算值”之和為39.20%+7.80%＝47%，故在190→430溫度段內(nèi)，銨明礬基本上失去了全部結晶水；(4)得到帶結晶水的晶體常采用的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；(5)使硫酸銨過量，有利于硫酸鋁充分反應，提高了硫酸鋁的利用率；(6)根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知1×10－5×c3(OH－)＝8.0×10－38，解得c(OH－)＝2×10－11(mol/L)，，pH＝4lg5＝3.3。13．(2021·四川省廣安友誼中學期中)氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。為了分析某AlN樣品(樣品中的雜質不與氫氧化鈉溶液反應)中AlN的含量，某實驗小組設計了如下兩種實驗方案。已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑方案I：取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中AlN的含量(夾持裝置已略去)。(1)C裝置中球形干燥管的作用是_______。(2)完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先_______，再加入實驗藥品。接下來的實驗操作是：測定C裝置反應前的質量，關閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應后的質量。通入氮氣的目的是_______。(3)若去掉裝置B，則導致測定結果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。由于上述裝置還存在缺陷，導致測定結果偏高，請?zhí)岢龈倪M意見：_______。方案II：按以下步驟測定樣品中AlN的含量：(4)步驟②生成沉淀的離子方程式為_______。(5)步驟③的操作是_______。AlN的含量是_______(用m1、m2表示)?！敬鸢浮?1)防止倒吸(2)檢查裝置的氣密性把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置(3)偏高C裝置出口處連接一個干燥裝置(4)CO2+AlO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3↓(5)過濾41m2/51m1×100%【解析】(1)氨氣與濃硫酸能發(fā)生反應，易發(fā)生倒吸，圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸；(2)組裝好實驗裝置，氣體制備需要先檢查裝置氣密性，加入實驗藥品。接下來的實驗操作是關閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前后的質量變化；通入氮氣的目的是：反應生成氨氣后把裝置中的氣體全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準確測定裝置C的增重；(3)若去掉裝置B，測定氨氣含量會增大，導致AlN的含量測定結果偏高，裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣也可以進入裝置C，使測定結果偏高，需要連接一個盛堿石灰干燥管；(4)步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體反應生成，反應的離子方程式為：CO2+AlO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3↓，(5)上述分析可知步驟③是過濾洗滌得到氫氧化鋁沉淀，測定原理是：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑，偏鋁酸鈉和二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀：CO2+AlO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3↓，氫氧化鋁灼燒得到氧化鋁，通過測定氧化鋁得質量來計算氮化鋁的質量，Al2O3物質的量n=m/M=m2g/102g/mol=m2/102mol，依據(jù)氮元素守恒得到樣品中氮元素物質的量=n(AlN)=m2/102mol×2=m2/51mol，AlN的純度=m2/51mol×41g/mol÷m1g×100%=41m2/51m1×100%。14．(2021·湖南高二期末)以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰主要成分為Al2O3(含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3)，其制備實驗流程如下：(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應的化學方程式為_____________________；(2)加30%的H2O2溶液的目的是_____________________；(3)煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應為：4[NH4Al(SO4)2?12H2O]2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，將產(chǎn)生的氣體通過如下圖所示的裝置。①集氣瓶中收集到的氣體是________(填化學式)；KMnO4溶液褪色(MnO4還原為Mn2+)，此褪色過程中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。【答案】(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O(2)氧化Fe2+為Fe3+，有利于在沉鐵過程中除去(3)①N22:5【解析】鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3)加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3轉化為離子，SiO2不溶于硫酸，過濾，濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加雙氧水，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，加入K4[Fe(CN)6]Fe3+轉化為沉淀，過濾，在濾液中加入硫酸銨，生成NH4Al(SO4)2，結晶、干燥、煅燒得到αAl2O3。(1)Al2O3與硫酸反應生成硫酸鋁和水，其反應的方程式為：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(2)濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化為Fe3+，有利于在沉鐵過程中除去；(3)①NH4Al(SO4)2?12H2O分解生成的氣體NH3和SO3被亞硫酸鈉吸收，二氧化硫被高錳酸鉀吸收，所以最后集氣瓶中收集到的氣體是N2；②在酸性條件下，氧化劑KMnO4與還原劑二氧化硫反應的離子方程式為2MnO4+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42+4H+，反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2:5。15．(2021·石嘴山中學月考)用教材中的實驗裝置進行鋁熱反應實驗時，存在紙漏斗易燃燒、火星四射等問題，某?；瘜W興趣小組同學為了解決這些問題將實驗裝置做了如圖改進(如圖A所示)。取磁性氧化鐵在圖A裝置中進行鋁熱反應，冷卻后得到“鐵塊”混合物。(1)實驗中可以用蔗糖和濃硫酸代替鎂條作引火劑，原因是_______。(2)該鋁熱反應的化學方程式為_______。(3)取反應后的“鐵塊”研碎取樣稱量，加入如圖B所示裝置，滴入足量溶液充分反應，測量生成氣體的體積以求得樣品中殘留鋁的質量分數(shù)。試回答下列問題：①量氣管在讀數(shù)時必須進行的步驟是_______。②取樣品進行上述實驗，共收集到(標準狀況下)氣體，則“鐵塊”中鋁的質量分數(shù)為_______。③圖B裝置中分液漏斗上端和試管用橡膠管連通，除了可以平衡壓強讓液體順利滴入試管之外，還可以起到降低實驗誤差的作用。如果裝置沒有橡膠管，則測得的“鐵塊”中鋁的質量分數(shù)將會_______(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)蔗糖在濃硫酸中脫水并放出大量的熱8(2)Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe(3)①冷卻至常溫和調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平②3.6%③偏大【解析】(1)濃硫酸能使蔗糖脫水并放出大量的熱，可作引火劑；(2)Al還原Fe3O4生成Fe和Al2O3，化學方程式為8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe；(3)①因為氣體的體積受溫度和壓強影響，所以量氣管在讀數(shù)時必須進行的步驟是：冷卻至常溫和調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平；②根據(jù)離子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑可知，，則“鐵塊”中鋁的質量分數(shù)為；③如果裝置沒有橡膠管，隨著分液漏斗中液體流下，試管中壓強增大，會導致排入量氣管中的液體增多，造成氣體讀數(shù)偏大，即“鐵塊”中鋁的質量分數(shù)偏大。16．(2021·浙江省北斗星聯(lián)盟適應性聯(lián)考)某興趣小組對某種儲氫材料X開展探究實驗。其中：X由三種短周期元素組成，且陰、陽離子個數(shù)比為2：1；金屬互化物——全部由金屬元素組成的化合物。請回答：(1)X的化學式是_____________，化合物H的電子式為：____________。(2)金屬互化物C和過量NaOH溶液發(fā)生反應的離子方程式為：____________。(3)某種鈉鹽和X具有相同的陰離子，且該鈉鹽可由兩種二元化合物發(fā)生非氧化還原反應合成，請寫出一個可能的化學方程式：________________________。(4)X中的某種元素單質可用來制造信號彈的原因是_________________________。(5)通過氣體A與單質D制備化合物H的過程中，通常產(chǎn)物中會夾雜單質D，請設計一個實驗方案，檢驗產(chǎn)品中D雜質的含量，寫出簡要的實驗步驟及需要測量的物理量：____________________________________________________________。【答案】(1)Mg(AlH4)2(2)Mg3Al2+2OH+2H2O=3Mg+2AlO2+3H2↑(3)4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl(4)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光(5)稱取一定質量的固體粉末，加入足量的水，通過收集產(chǎn)生的氣體體積計算氫化鎂的質量，由總質量可以計算得到原混合物中單質鎂的量【解析】由X為儲氫材料可知，X中含有氫元素、氣體A為氫氣；由題給框圖可知，固體B、金屬互化物C都能與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣，則單質B為鋁、金屬互化物C中含有鋁元素；由X中的某種元素單質可用來制造信號彈可知，單質D為鎂、溶液E為偏鋁酸鈉溶液、白色膠狀沉淀F為氫氧化鋁，則化合物X中含有鎂元素、鋁元素和氫元素；由鋁的質量為1.08g、氫氧化鋁的質量為4.68g和鎂的質量為0.72g可知，金屬互化物C中鎂與鋁的物質的量比為：(—)=3:2，則C的化學式為Mg3Al2，則化合物X中鎂、鋁和氫元素的物質的量比為0.03mol：0.06