《（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題3 從礦物到基礎材料 1 第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題3 從礦物到基礎材料 1 第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案（26頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題3 從礦物到基礎材料 1 第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案鋁的性質與應用 知識梳理1鋁的結構和存在形式鋁位于元素周期表第3周期A族，原子結構示意圖為。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2.7 gcm3660.42 467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.鋁的化學性質2Al3Cl22AlCl3鈍化2Al2OH2H2O=2AlO3H2(用離子方程式表示)；2AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應)。4從鋁土礦中
2、提取鋁圖中步驟的反應原理：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(用化學方程式表示)；NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；2Al(OH)3Al2O33H2O；2Al2O34Al3O2。自我檢測1(教材改編)日常生活中有一些鋁制炊具，它質輕且堅固耐用，其中的原因是()A鋁很不活潑，不易與其他物質反應B鋁雖然很活潑，但是在高溫下才能反應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)生鋁熱反應后固體物
3、質增重。()(2)足量鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應，產生相同量的氫氣。()(3)工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁。()解析：(1)固體質量不變；(2)鋁與HCl、NaOH分別發(fā)生反應：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以產生氫氣的物質的量之比為13。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。(3)鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是NO而不是H2。(4)用鋁箔包裹的鈉與H
4、2O反應時既考慮Na與H2O的反應，又考慮Al與NaOH溶液的反應。(5)鋁熱劑(發(fā)生鋁熱反應)鋁熱劑是鋁與金屬氧化物的混合物，鋁熱反應本質上是金屬之間的置換反應，所以要遵循金屬活動性順序。例如：CuO與Al能發(fā)生鋁熱反應，而Al與MgO的混合物不能發(fā)生鋁熱反應。(2015高考山東卷)某化合物由兩種單質直接反應生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產生。下列化合物中符合上述條件的是()AAlCl3BNa2OCFeCl2 DSiO2解析A鋁和氯氣反應生成氯化鋁，氯化鋁和碳酸氫鋇溶液反應的離子方程式為Al33HCO=Al(OH)33CO2。B.氧化鈉加入碳酸氫鋇溶液中只產生碳酸鋇沉
5、淀，沒有氣體產生。C.鐵和氯氣反應生成氯化鐵，不是氯化亞鐵。D.二氧化硅和碳酸氫鋇溶液不反應。答案A(1)鋁與酸、堿反應的實質是什么？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？為什么？答案：(1)鋁與酸、堿反應的實質都是AlAl3，2HH2，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。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。鋁不論是與酸反應還是與堿反應，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。 題組一鋁的性質與應用1下列關于鋁的敘述中正確的是()A鋁還
6、原性強且親氧性強，所以可通過鋁熱反應冶煉高熔點金屬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，保護內層鋁不被氧化，B錯；鋁能被稀硫酸腐蝕，C錯；鋁的導電性不如銅、銀，D錯。2某同學對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，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”。查閱化學手冊知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸點數據如下：物質AlAl2O3FeFe2O3熔點/6602 0541 5351 462沸點/2 4672 98
7、02 750(1)該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是該反應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 D氫氧化鈉溶液解析：(1)這種解釋是合理的，它體現(xiàn)了鋁熱反應的特點之一放熱較多，并且結合了表格中提供的熔點數據。(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
8、反應放出氫氣，而鐵不與NaOH溶液反應，相應的離子方程式為2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(3)鐵鋁熔融物在一定條件下能與濃硫酸或稀硝酸反應，但會產生有毒氣體，而且消耗酸的量多；熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應。鐵和鋁均與稀硫酸反應且產物無污染。答案：(1)合理(2)NaOH溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)B 題組二鋁與酸、堿反應的定量關系3足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是()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、鹽酸與金屬鋁反應時，存在關系：2Al2NaOH，2Al3H2SO4，2Al6HCl，因此等
9、物質的量的Al與上述物質反應時，消耗NaOH的物質的量最少。Al與稀硝酸反應，生成硝酸鋁、NO和H2O，得不到H2。4根據鋁的特殊性質回答下列問題：(1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是_。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產生H2的體積之比是_。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是_。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體
10、體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質量為_。A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解析：(1)根據化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al與H2的關系式均為2Al3H2，故只要參加反應的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因為在反應中Al過量，產生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據化學反應中的關系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質的量相等時，二者產生H2的體積比為13。(3)因為鋁足量且產生H2相等，根據關系式n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度
11、之比c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可見當參加反應的HCl和NaOH的物質的量一樣多時，產生H2的體積比是13，而題設條件體積比為12，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。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 0.3 mol 0.15 molAl與HCl反應生成的H2為0.15 mol，則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3
12、mol54 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。答案：(1)11(2)13(3)31(4)A鋁與酸、堿反應的定量關系鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應的原理：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。從化學方程式可以看出Al與酸、堿反應時生成H2的實質都是AlAl3，所以無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al3H2。若遇到鋁與一定量的酸和堿反應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，產生H2的體積比為。(2)足量鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生H2的體積比為。(3)一定量的鋁分別與一
13、定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，若產生H2的體積比為，則必定是鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；鋁與氫氧化鈉溶液反應時，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)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反應過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C圖中所有轉化反應都不是氧化還原反應D反應的化學方程式為NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3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轉化為溶液，且向該溶液中通入過量Y，可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO
14、3，故X為NaOH溶液，Y為CO2。反應為Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，故反應過濾后得到的沉淀為Fe2O3，A、B錯誤；圖中轉化關系中由Al2O3冶煉鋁屬于氧化還原反應，C錯誤。6鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：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1的化學方程式：_。(2)濾液中加入CaO生成的沉淀是_，反應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制備冰晶石的化學方程式：_。(4)
15、電解制鋁的化學方程式是_，以石墨為電極，陽極產生的混合氣體的成分是_。解析：結合Al2O3、SiO2與NaOH溶液反應后產物的性質來分析流程圖1，根據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，分別生成NaAlO2和Na2SiO3。(2)加入CaO后，SiO與Ca2結合生成難溶物CaSiO3；濾液中主要含有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，根據質量守恒定律可
16、寫出化學方程式。(4)電解Al2O3制取金屬鋁，加入的冰晶石為助熔劑；陽極產生的O2能與石墨電極反應生成CO2(可能含有CO)。答案：(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(3)濃H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)兩種提純氧化鋁的方案鋁土礦的主要成分是Al2O3，含有的雜質是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有兩性，而雜質SiO2是酸性氧
17、化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物。因而可設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：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。(2)化學性質(填化學方程式)Al2O36HCl=2AlCl33H2O Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O2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)化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式.Al(OH)33H=Al33H2O；.Al(OH)3OH=AlO2H2O；.2Al(OH)3Al2O33H2O。Al(OH)3的電離(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)
18、33NH。NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合，離子方程式為3AlOAl36H2O=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)212H2O，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH7(填“”或“”)。明礬可以凈水。其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質形成沉淀而凈水。自我檢測1(教材改編)下列物質組合中既能和酸反應又能和堿反應的化合物是()AlAl2O3Al(OH)3NaH
19、CO3ABC D解析：選B。本題中給出的4種物質均既能和酸反應又能和堿反應，但Al是單質，不是化合物。2下列說法或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BAlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2OC0.10 molL1的氨水與AlCl3溶液發(fā)生反應的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3D新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液：Al2O32OH=2AlOH2O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
20、鋁不溶于氨水，B不正確；NH3H2O是弱電解質，不能拆成離子形式，C不正確，B、C項正確的寫法為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。下列各組物質，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()AH2SO4滴入NaAlO2溶液中BBa(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中CAl2(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，而Al(OH)3又溶
21、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：Al34OH=AlO2H2O，故開始無沉淀生成，C錯誤；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中，立即產生 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(SO4)3反應生成Al(OH)3沉淀，A錯誤；Al2(SO4)3滴
22、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，立即產生Al(OH)3沉淀，D錯誤。(2)當SO完全沉淀時，Al3與OH的個數之比為13，Al3剛好完全沉淀，故離子方程式為3Ba26OH2Al33SO=2Al(OH)33BaSO4。鋁及其化合物與H、OH的反應規(guī)律 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)生反應的是()A稀硝酸B稀鹽酸C硝酸銅
23、D氫氧化鈉 解析：選C。鈍化的實質是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，又可與強堿反應，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，故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應。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，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反應生成NaAlO2
24、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，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NaOH發(fā)生反應，而氧化鐵與NaOH不能發(fā)生反應，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，當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，
25、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()AAl2O3和MgO均可與NaOH溶液反應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：CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO解析：選C。A項，MgO不與NaOH溶液反應，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的離子方程式應為CO22AlO3H2O=2Al(OH)3CO，錯誤。含
26、鋁雜質的提純方法歸類利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強堿的特性，可除去許多物質中的含鋁雜質，如(括號內為雜質)(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液；(4)Mg2(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，下列操作中最恰當的組合是()加鹽酸溶解加NaOH溶液過濾通入過量CO2生成Al(OH)3加鹽酸生成Al(OH)3加過量氨水生成Al(OH)3A BC D解析：選C。2Al2OH2H
27、2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液不反應，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、乙、丙三位同學用規(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、丙用各自設計的方案制得Al(OH)3的質量分別是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、降低成本和提高產率等因素分
28、析，實驗方案最合理的是_。(2)三位同學制得的Al(OH)3的質量由大到小的順序是_(用W1、W2、W3表示)。解析：n(NaOH)6 mol，n(H2SO4)2.5 mol，n(H)5 mol。甲方案：2Al2OH2H2O=2AlO3H26 mol6 molAlOHH2O=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：2Al6H=2Al33H2 5 mol molAl33OH=Al(OH)3 mol過量 mol因此，乙方案最多制得 mol Al(OH)3。丙方案：2Al6H=2Al33H2 5 mol mol2Al2OH2H2O=2AlO3
29、H2 6 mol6 molAl33AlO6H2O=4Al(OH)3 mol過量 mol因此，丙方案最多制得 mol Al(OH)3。故W3W1W2。答案：(1)丙方案(2)W3W1W2 題組三有關Al3、AlO的離子反應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、KB1.0 molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在強堿性環(huán)境中：AlO、SiO、Na、KD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；B項中HCOAlOH2O=Al(OH)3CO、COCa2=Ca
30、CO3；D項中酸性條件下AlO不能大量存在。7(2018莆田高三質檢)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：4NH3Al32H2O=AlO4NHB將鋁片打磨后置于NaOH溶液中：2Al2OH=2AlOH2C向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2OD向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO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，應生成HCO。1兩性物質的概念辨析兩性物質是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，如Al2O3、
31、Al(OH)3、氨基酸等。但既能與酸反應又能與堿反應的物質不一定是兩性物質，如NaHCO3是酸式鹽。2Al(OH)3與Al2O3兩性的重要應用(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溶液和相應酸溶液分離Al3與Mg2、Fe3等離子或分離MgO、Al2O3。 數形結合思想理解“鋁三角”之間的轉化 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)象立即產生白色沉淀沉淀漸多沉淀最
32、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Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2O，3AlOAl36H2O=4Al(OH)3(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應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AlOHH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2O，Al33AlO6H2O=4Al(OH)32.四個拓展圖像(1
33、)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與鹽酸的物質的量濃度相等)，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化關系中的代表反應：_。_。_。_。_。_。_。答案：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH或Al33OH=Al(OH)3Al(OH)33H=Al
34、33H2OAl(OH)3OH=AlO2H2OAlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO或2AlO3H2OCO2=2Al(OH)3COAlO4H=Al32H2OAl34OH=AlO2H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)32下列各項操作中，不發(fā)生“先產生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是()向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸 向AlCl3溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 A BC D解析：選C。Na2CO3與CO2、H2O反應生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只會產生NaHCO3沉淀；Na
35、AlO2中加入稀鹽酸，開始產生白色沉淀Al(OH)3，當鹽酸過量時，Al(OH)3又溶于鹽酸；向AlCl3溶液中加入NaOH溶液開始產生白色沉淀Al(OH)3，當NaOH溶液過量時，Al(OH)3又溶于NaOH溶液；只會生成H2SiO3沉淀。含Al3的溶液與堿反應的先后順序當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，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，再與Mg2、Al3反應生成沉淀，再與NH反應，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p
36、H隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關說法正確的是()Aa點時，溶液呈酸性的原因是Al3水解，離子方程式為Al33OHAl(OH)3Bab段，溶液pH增大，Al3濃度不變Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd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：Al33H2OAl(OH)33H，A錯誤。ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2OAl(OH)33H反應正向進行，Al3的濃度減小，B錯誤。bc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.cd過程中，pH變化較大，說明NaOH過量，發(fā)生了反應：Al
37、(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以c點以后Al(OH)3開始溶解，D錯誤。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加入量的變化關系如圖所示。則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是()Aa點對應溶液中：K、Fe3、SO、ClBb點對應溶液中：Na、S2、NO、ClCc點對應溶液中：K、Ag、NO、SODd點對應溶液中：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：Al34OH=AlO2H2O，3AlO6H2OAl3=4Al(OH)3。a點時溶液中有大量OH，故Fe3不
38、能大量存在，c點時溶質為NaCl，故Ag不能大量存在；d點對應溶液中溶質為NaCl和AlCl3，CO與Mg2、Al3不能大量共存。有關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物質時，看能否產生沉淀。二看終點：即加入過量的X物質時，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，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”之間的轉化及應用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)3Al2O3DMg
39、Cl2Mg(OH)2MgO解析：選C。A、B、D三項中的轉化關系分別為，C項中Al不能經一步反應轉化為Al(OH)3。2某同學研究鋁及其化合物的性質時設計了如下兩個實驗方案：方案：2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀方案：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生沉淀的物質的量與加入氫氧化鈉溶液和鹽酸體積之間的關系，下列說法正確的是()AX溶液的溶質為AlCl3，Y溶液的溶質為NaAlO2Bb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的量濃度相等Da、b曲線表
40、示的反應都是氧化還原反應解析：選C。A.n(Al)0.1 mol，n(HCl)3 mol/L0.1 L0.3 mol，n(NaOH)3 mol/L0.1 L0.3 mol，根據反應：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，X為AlCl3溶液，Y為NaAlO2和NaOH的混合液，A錯誤；B.根據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，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
41、化鋁和氫氧化鈉的復分解反應，b曲線表示的是氫氧化鈉和偏鋁酸鈉與鹽酸的反應，均不存在化合價的變化，不屬于氧化還原反應，D錯誤。 題組二鋁的相關圖像及計算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系曲線，下列判斷錯誤的是()A線表示Al3的物質的量的變化Bx表示AlCl3的物質的量C線表示Al(OH)3的物質的量的變化D線表示AlO的物質的量的變化解析：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的物質的量之比為31，顯然符合題意，則x表示NaOH的物質的量，B項錯誤；另
42、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 molL1的AlCl3溶液中逐滴加入濃度為4 molL1的NaOH溶液，若產生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為()A3 mLB7.5 mLC15 mL D17.5 mL解析：選B。解法一：把該題的信息轉化為圖像，用圖像法求解，如圖所示：當生成沉淀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，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能
43、有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。當堿的量不足時，則V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；當堿過量時，則V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。5下列曲線圖與對應的選項相符合的是()A向1 L濃度均為0.1 molL1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 molL1的稀H2SO4B向1 L濃度分別為0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1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)
44、生的反應依次為Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O，所以加1 L H2SO4時，Ba(OH)2反應完全，再加0.5 L H2SO4時AlO完全參加反應生成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 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的NaOH溶液，發(fā)生的反應依次是Al33OH=Al(OH)3、OHNH=NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用NaOH的量
45、之比為31，而圖像上的是11，B錯誤；C項，向燒堿溶液中滴加明礬溶液，發(fā)生的反應依次是Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=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的計算規(guī)律1求產物Al(OH)3的量(1)當n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3n(OH)。(2)當3n(Al3)n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)。(3)當n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)30，無沉淀。2求反應物堿的量(1)若堿不足(Al3未完全沉淀)，n(OH)3nAl(OH)3。(2)若堿使生成的
46、Al(OH)3部分溶解，n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。 課后達標檢測一、選擇題1化學在生產和日常生活中有著重要的應用。下列說法中錯誤的是()AMgO、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MgCl2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
47、。2氧化還原反應在生產、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鋁解析：選C。A項是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附懸浮雜質而起到凈化水的作用；B項是Al(OH)33HCl=AlCl33H2O；D項是電解時鋁從化合物中被還原得到鋁單質，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，過濾、洗滌、干燥B用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(O
48、H)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾DMgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應，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均轉化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的。4下列說法錯誤的是()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：2Al33CO=Al2(CO3)3D(2017高考北京卷改編)氨氣使AlCl3溶液產生白色沉淀，氨氣既未被還原也未
49、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，離子方程式應為 2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2，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)上經過下列工藝可以冶煉金屬鋁：下列說法中錯誤的是()A中除加試劑外，還需要進行過濾操作Ba、b中鋁元素的化合價相同C中需要通入過量的氨氣D進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁解析：選C。反應后的體系中含有固體二氧化硅，需要過濾除去，反應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
50、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)如圖所示的反應均是在高溫引燃后進行的，選項中的物質表示A和B，不合理的是()AMgOAlBCO2MgCFe3O4Al DCuOH2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，A項不合理；CO2與Mg反應生成C(C)和MgO(D)，Mg與O2反應生成MgO，C與足量O2反應生成CO2，B項合理；Fe3O4與Al能發(fā)生鋁熱反應，生成Fe(C)和Al2O3(D)，F(xiàn)e與O2反應生成Fe3O4，Al與O2反應生成Al2O3，C項合理；H2還原CuO生成Cu(C)和H2O
51、(D)，Cu與O2反應生成CuO，H2與O2反應生成H2O，D項合理。7(2018邢臺高三檢測)相同質量的下列物質分別與等濃度的NaOH溶液反應，至體系中均無固體物質，消耗堿的量最多的是()AAlBAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析：選A。體系中均無固體物質時，發(fā)生的反應分別為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2、Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O、AlCl34NaOH=NaAlO22H2O3NaCl、Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，四種物質都得到NaAlO2溶液。從化學方程式可以看出，當它們的質量相同時，鋁單質消耗堿的量最多。8將鎂、鋁、鋅、鐵四種金
52、屬分別與足量的稀硫酸反應，如圖中各直線表示的是消耗金屬的質量m(X)與產生氫氣的質量m(H2)之間的關系，其中能代表Al與H2質量關系的是()Aa BbCc Dd解析：選A。產生1 g H2所需金屬的質量分別為m(鎂)12 g，m(鋁)9 g，m(鋅)32.5 g，m(鐵)28 g，所以產生相同質量的H2，Al的用量最少，對應直線斜率最大。9某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的幾種。若加入鋅粒，產生無色無味的氣體；若加入NaOH溶液，產生白色沉淀，且產生的沉淀量與加入NaOH的物質的量之間的關系如圖所示。則下列說法正確的是()A溶液中的陽離子只有H、Mg2、A
53、l3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)111解析：選B。由知溶液中一定含有H，一定沒有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由圖像可知溶液中還一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al3消耗 0.3 mol OH，沉淀Mg2消耗 0.1 mol OH，根據Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故只有選項B正確。10將一定質量的Mg和Al混合物
54、投入500 mL 稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體。待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示。則下列說法正確的是()AMg和Al的總質量為8 gB硫酸的物質的量濃度為5 molL1C生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 LDNaOH溶液的物質的量濃度為5 molL1解析：選D。由圖可知，固體中含有0.15 mol Mg和0.2 mol Al，所以總質量為9 g；與硫酸反應生成的氫氣在標準狀況下的體積應為(0.15 mol0.2 mol)22.4 Lmol110.08 L；在加入240 mL NaOH溶液時，Al(OH)3恰好全部轉化為NaAlO2，所以氫氧化鈉溶液的濃度為5 molL1；在加入200 mL NaOH溶液時，SO恰好全部轉化成Na2SO4，則c(H2SO4)1 molL1。二、非選擇題11A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見元素，它們的轉化關系如圖所示，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，焰色反應為淺紫色(透過藍色鈷玻璃)。(1)寫出化學式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)寫出下列反應的離子方程式：AB_；AD_。
（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題3 從礦物到基礎材料 1 第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案
