高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 第11講 鋁及其重要化合物練習(xí)

第11講鋁及其重要化合物考綱要求了解鋁、鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用?？键c一鋁、鎂的性質(zhì)及應(yīng)用1鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表第三周期A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：_。_。_。_。答案4Al3O22Al2O32AlFe2O32FeAl2O32Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H24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2MgO22MgO3MgN2Mg3N2與水反應(yīng)反應(yīng)很困難能與沸水反應(yīng)Mg2H2OMg(OH)2H2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：2MgCO22MgOC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，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，請用兩個化學(xué)反應(yīng)方程式表示其變化：_，_。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)的實質(zhì)都是Al3，2HH2，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)4Al3O23(5)2Na2H2O=2NaOHH22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H21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()A3molL1HClB4molL1HNO3C8molL1NaOHD18molL1H2SO4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100mL3molL1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)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為_(填字母)。A5.4gB3.6gC2.7gD1.8g答案(1)11(2)13(3)31(4)A解析(1)根據(jù)化學(xué)方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，得Al與H2的關(guān)系式均為2Al3H2，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：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為13。(3)因為鋁足量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反應(yīng)原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可見當(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13，而題設(shè)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=2AlCl33H26mol3mol3molL10.1L0.15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15mol20.3mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227g3mol54g0.3mol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2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應(yīng)：產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。消耗H、OH的物質(zhì)的量之比為n(H)n(OH)31。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應(yīng)：消耗Al的物質(zhì)的量之比為13。生成H2的物質(zhì)的量之比為13。(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1，則必定鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而HCl不足。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，鋁不足而NaOH過量。考點二鋁的重要化合物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：Al(OH)33H=Al33H2O。Al(OH)3OH=AlO2H2O。2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)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：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(fù)鹽。(2)明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O，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Al33H2O?Al(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：Al3恰好完全沉淀2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。SO恰好完全沉淀Al32SO2Ba24OH=AlO2BaSO42H2O。鎂、鋁重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用(1)MgO、Al2O3的熔點很高，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)：Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3()(7)AlO、CO在溶液中不能大量共存()解析AlO、CO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、AlO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、KB1.0molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在強(qiáng)堿性環(huán)境中：AlO、SiO、Na、KD0.1molL1明礬溶液中：NH、AlO、HCO、Na答案C解析A項，Al3易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B項，HCOAlOH2O=Al(OH)3CO；D項，Al3與AlO、HCO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：4NH3H2OAl3=AlO4NH2H2OBNH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：NHOH=NH3H2OC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答案C解析A項，氨水不能溶解Al(OH)3；B項，NH、Al3同時存在時，Al3與OH先反應(yīng)；D項，通足量CO2時，應(yīng)生成HCO。1離子共存問題(1)Al3水解呈酸性，與OH、AlO、CO(HCO)、S2等不能大量共存。(2)AlO水解呈堿性，與H、HCO、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，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。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()加鹽酸溶解加燒堿溶液溶解過濾通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀加入過量燒堿溶液ABCD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W1gAl(OH)3乙：鋁加H2SO4溶液加NaOH溶液W2gAl(OH)3丙：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，實驗方案最合理的是_。(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：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2反應(yīng)原理：AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO方法三：相互促進(jìn)水解法考點三用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”1Al3、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出實現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式。答案(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33AlO6H2O=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=AlO2H2O(4)AlO4H=Al32H2O(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O2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AB：(1)BD：(6)AB：(3)BC：(1)(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AB：(5)BC：(2)AB：(4)BC：(1)1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)。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2答案解析都使用互滴法，兩次操作應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。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。不論是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中還是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都會立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。NaHSO4=NaHSO，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。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。無論是NaHCO3溶液還是Na2CO3溶液，加入到Ca(OH)2溶液中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別。2H、Al3、Al(OH)3、NH競爭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、NH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：OA：_。AB：_。BC：_。CD：_。答案(1)H、Al3、NH、Al(OH)3(2)HOH=H2OAl33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2NHOH=NH3H2OAl(OH)3OH=AlO2H2O3OH、CO、AlO、Al(OH)3競爭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、CO、HCO、AlO、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：OA：_。AB：_。BC：_。CD：_。答案(1)OH、AlO、CO、HCO、Al(OH)3(2)OHH=H2OAlOHH2O=Al(OH)3COH=HCO，HCOH=CO2H2OAl(OH)33H=Al33H2O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，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，OH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。(2)AlO與HCO的反應(yīng)不屬于水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，而是HCO電離出的H與AlO發(fā)生的反應(yīng)：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO。題組一涉及Al(OH)3沉淀的圖像原理分析1Al3、AlO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。下列判斷錯誤的是()A線表示Al3的物質(zhì)的量的變化Bx表示AlCl3的物質(zhì)的量C線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化D線表示AlO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31，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。2(2017重慶第一中學(xué)高三檢測)室溫下，在0.2molL1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0molL1NaOH溶液，實驗測得溶液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()Aa點時，溶液呈酸性的原因是Al3水解，離子方程式為Al33OH?Al(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沉淀開始溶解答案C解析A項，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Al33H2O?Al(OH)33H，錯誤；B項，ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2O?Al(OH)33H反應(yīng)正向進(jìn)行，Al3的濃度減小，錯誤；C項，bc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，cd過程中，pH變化較大，當(dāng)pH10，以后有比較平的階段，說明發(fā)生了反應(yīng)：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以d點以后Al(OH)3溶解完全，之后pH再變大較快，錯誤。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)是否存在的實驗方法是_，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：AB段為_；BC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)Al33OH=Al(OH)3NHOH=NH3H2O解析首先分析圖像中的拐點、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；又因為HCl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圖像的計算4(2018寶雞質(zhì)檢)向30mL1molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4molL1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()A3mLB7.5mLC15mLD17.5mL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時需NaOH0.03mol或0.11mol，顯然B項符合題意。解法二：已知n(AlCl3)0.03mol，nAl(OH)30.01mol，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稍過量。當(dāng)堿的量不足時，則V(NaOH)L0.0075L7.5mL；當(dāng)堿稍過量時，則V(NaOH)L0.0275L27.5mL。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SO的物質(zhì)的量之比為()A13B23C61D31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)21，所以n(Cl)n(SO)61。6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(chǎn)生無色無味的氣體；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、Al3B溶液中n(NH)0.2molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)111答案B解析由知溶液中一定含有H，一定沒有CO、NO，由及圖像知溶液中一定含有Mg2、Al3和NH，且n(NH)0.7mol0.5mol0.2mol，n(H)0.1mol，n(Al3)0.8mol0.7mol0.1mol，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)Mg22OH，可得n(Mg2)0.05mol，故只有選項B正確。可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量當(dāng)n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3n(OH)；當(dāng)3n(Al3)n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；當(dāng)n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)30，無沉淀。(2)求反應(yīng)物堿的量若堿不足(Al3未完全沉淀)：n(OH)3nAl(OH)3；若堿使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。微專題有關(guān)鎂、鋁及其化合物的化工流程題1從海水中提取鎂的流程(1)流程：(2)主要化學(xué)反應(yīng)：制石灰乳：CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2；沉淀Mg2：Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2；制備MgCl2：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；電解MgCl2：MgCl2(熔融)MgCl2。2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)寫出兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。答案Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2O。AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO。(2)步驟中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_。答案因為AlO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廉價而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益好(3)步驟中得到較純的Al2O3，可能含有_雜質(zhì)，在電解時它不會影響鋁的純度的原因：_。答案SiO2由于SiO2的熔點很高，在加熱到1000左右時不會熔化，因而不影響鋁的純度方案二：酸溶法討論回答下列問題：(1)寫出中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。答案Al2O36H=2Al33H2O，F(xiàn)e2O36H=2Fe33H2O。Al34OH=AlO2H2O，F(xiàn)e33OH=Fe(OH)3。(2)步驟中不用氨水沉淀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(2018鄭州外國語學(xué)校高三模擬)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：下列說法中錯誤的是()A中除加試劑外，還需要進(jìn)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(jìn)行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁答案C解析反應(yīng)后的體系中含有固體二氧化硅，需要過濾除去，反應(yīng)后的體系中含有氫氧化鐵沉淀，需要過濾除去，A正確；a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2的形式存在，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的二氧化碳，C錯誤；由氫氧化鋁制備氧化鋁，加熱即可，D正確。2被稱為“國防金屬”的鎂，60%來自海洋，從海水中提取鎂的正確方法是()物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點/2852714A.海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg答案D32015廣東理綜，32(1)(2)(3)(4)七鋁十二鈣(12CaO7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：(1)煅粉主要含MgO和_，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液中c(Mg2)小于5106molL1，則溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。(2)濾液中的陰離子有_(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液中僅通入CO2，會生成_，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為_。(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為_。答案(1)CaO11易生成硫酸鈣沉淀而導(dǎo)致碳酸鈣產(chǎn)率降低(2)NO、OHCa(HCO3)2 (3)2OHAl2O3=2AlOH2O(4)2Al6H2O2Al(OH)33H2解析(1)白云石高溫煅燒，CaCO3和MgCO3受熱分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若濾液中c(Mg2)小于5106molL1，根據(jù)Kspc(Mg2)c2(OH)得：c(OH)molL11103molL1，c(H)11011molL1，即pH11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，則(NH4)2SO4會與CaO反應(yīng)生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少。(2)煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于鎂化合物幾乎不溶，則溶液中溶質(zhì)主要為生成的Ca(NO3)2，故濾液中的主要陰離子為NO。由于濾液的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3與Ca(OH)2，若僅通入CO2會生成Ca(HCO3)2，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為2OHAl2O3=2AlOH2O。(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為2Al6H2O2Al(OH)33H2。1(高考選項組合題)下列說法正確的是()A向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液的離子方程式：2Al33CO=Al2(CO3)3(2017海南，6C)B泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應(yīng)(2016全國卷，7A)C鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重(2014新課標(biāo)全國卷，9C)D氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀(2015全國卷，13C)答案B解析A項，Al3與CO在溶液中會發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成Al(OH)3和CO2，錯誤；C項，鋁與氧化鐵反應(yīng)，反應(yīng)前后都是固體，質(zhì)量不變，錯誤；D項，忽視了NaOH可能過量，Al(OH)3能溶于過量NaOH溶液，錯誤。2(高考選項組合題)下列有關(guān)鋁及其重要化合物的敘述正確的是()A制備Al(OH)3懸濁液：向1molL1AlCl3溶液中加過量的6molL1NaOH溶液(2015江蘇，13A)B向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3H2O：Al34NH3H2O=Al(OH)44NH(2015山東理綜，12C)C用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)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，金屬鋁的熔點較低(2015全國卷，10C)D將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生(2015山東理綜，10A)答案D解析A項，Al(OH)3是兩性氫氧化物，可以和過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，故不能制備氫氧化鋁懸濁液，錯誤；B項，Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不能溶于氨水，錯誤；C項，鋁在空氣中加熱生成氧化鋁的熔點較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會滴落，錯誤；D項，Al3與HCO發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體，正確。3(2016海南，14)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中，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：(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑應(yīng)選用_(填標(biāo)號)。aHCl溶液bH2SO4溶液c氨水dNaOH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)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(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)，試劑的作用是將Al溶解并除去Fe、Mg雜質(zhì)，HCl溶液和H2SO4溶液均可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì)，會引入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項符合。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(3)濾液A中鋁元素以AlO形式存在，與溶液中HCO發(fā)生反應(yīng)：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，故沉淀B為Al(OH)3，明礬溶于水時，KAl(SO4)2=KAl32SO，Al33H2O?Al(OH)33H，使溶液呈弱酸性。42015天津理綜，(5)向盛有10mL1molL1NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1molL1NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下：寫出m點反應(yīng)的離子方程式：_。若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2molL1Ba(OH)2溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為_mol。答案NHOH=NH3H2O0.022解析向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由圖像分析，先發(fā)生Al33OH=Al(OH)3，再發(fā)生NHOH=NH3H2O，最后是沉淀的溶解Al(OH)3OH=AlO2H2O，故m點的離子方程式為NHOH=NH3H2O。因NH4Al(SO4)2的物質(zhì)的量為0.01L1molL10.01mol，Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.02L1.2molL10.024mol，產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)有兩類，一是SOBa2=BaSO4，n(SO)0.01mol20.02mol，0.02mol<0.024mol，故n(BaSO4)0.02mol；二是OH參與的反應(yīng)，Al33OH=Al(OH)3001mol0.03mol0.01molOH余0.024mol20.03mol0.018mol，之后發(fā)生反應(yīng)：NHOH=NH3H2O，n(NH)0.01mol，消耗OH0.01mol，則剩余OH為0.018mol0.01mol0.008mol，最后發(fā)生沉淀溶解的反應(yīng)：Al(OH)3OH=AlO2H2O，OH為0.008mol，溶解Al(OH)30.008mol，剩余Al(OH)3為0.01mol0.008mol0.002mol。溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.02mol0.002mol0.022mol。1下列關(guān)于鋁及其化合物的說法不正確的是()AAl既可用于食品包裝，也可用作建筑材料BAl2O3既可用來冶煉金屬Al，也可用作耐火材料C明礬KAl(SO4)212H2O既可用作凈水劑，也可用作消毒劑DAl(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，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，如鋁合金門窗等，正確；B項，電解熔融的Al2O3可冶煉金屬Al，由于Al2O3具有耐高溫的性質(zhì)，也可用作耐火材料，正確；C項，明礬KAl(SO4)212H2O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，錯誤；D項，Al(OH)3與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，正確。2(2018銀川第一中學(xué)月考)鎂粉是焰火、閃光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻，有下列氣體：空氣、CO2、Ar、H2、N2，其中可作為冷卻氣體的是()A和B和C和D和答案C解析加熱時O2、N2、CO2等都能與鎂反應(yīng)。3(2017廈門模擬)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對兩者的對比不正確的是()選項反應(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)的實質(zhì)是Al33NH3H2O=Al(OH)33NHB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)2Al3MgO3MgAl2O3答案A解析B項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項中Mg不能溶于NaOH溶液；D項中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Al3CAl(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DMgO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答案B解析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(dá)不到除雜的目的。6通過觀察化學(xué)實驗現(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。下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項實驗現(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，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，錯誤；B項，由于生成了熔點很高的氧化鋁，起到隔絕空氣的作用，錯誤；C項，產(chǎn)生的氣體應(yīng)為H2和NH3的混合氣體，錯誤。7(2018銀川高三質(zhì)檢)從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富B步驟電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C步驟可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水