江蘇省2020版高考化學新增分大一輪復習 專題3 常見的金屬及其化合物 第9講 從鋁土礦到鋁合金講義（含解析）蘇教版.docx

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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和重要應用?？键c一鋁的性質及應用1鋁的結構和存在鋁位于元素周期表第3周期A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金屬鋁的物理性質銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和導熱性等，密度較小，質地柔軟。3金屬鋁的化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：_。_。_。_。答案4Al3O22Al2O32AlFe2O32FeAl2O32Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H24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)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式()(2)冶煉鋁時常用焦炭作還原劑()(3)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()答案(1)(2)(3)依據Al單質的性質，思考回答下列問題：(1)鋁的化學性質活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能？(2)Al既能溶于強酸，又能溶于強堿，有人說“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？(3)鋁與氫氧化鈉溶液反應時，反應機理是怎樣的？請用雙線橋法標出該反應電子轉移的方向與數目。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，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。(2)不恰當。金屬性是指元素原子的失電子能力，非金屬性是指元素原子的得電子能力。鋁無論是溶于強酸，還是強堿溶液，都是Al失去3e，化合價升高(為3價)，均作還原劑，因而鋁具有較強的金屬性。(3)鋁先與強堿溶液中的水反應生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反應中Al為還原劑，水為氧化劑。題組一鋁單質的性質及應用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：Al2OH=AlO2H2D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答案A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化膜，錯誤；C項，電荷、電子均不守恒，正確的離子方程式為2Al2OH2H2O=2AlO3H2，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。2下列說法錯誤的是()A鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應后固體物質增重B鋁箔在Cl2中燃燒可制備無水AlCl3C工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備AlD鋁制容器可盛裝濃H2SO4答案A解析鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應：2AlFe2O3Al2O32Fe，反應前后固體物質的質量不變。題組二鋁與酸、堿反應的定量分析3Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應，產生標準狀況下的氫氣4.48L，下列推斷中不正確的是()A參加反應的Mg、Al共0.2molB參加反應的HCl為0.4molCMg、Al在反應中共提供0.4mol電子D若與足量的稀硫酸反應能產生0.2molH2答案A解析反應的實質為Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2，n(H2)0.2 mol，則參加反應的n(HCl)n(H)0.4 mol。因為鹽酸過量，故產生H2的量取決于金屬的量，所以若換成過量的稀H2SO4，同樣產生0.2 mol H2。依據得失電子守恒，由2HH2得電子總數為0.4 mol。0.2 mol Mg在反應中提供0.4 mol電子，0.2 mol Al在反應中提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子應大于0.4 mol而小于0.6 mol，A項不正確。4鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬，就鋁的這一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和氫氧化鈉溶液中，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100mL3molL1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，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質量為_(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的量相等，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c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl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=2AlCl33H26mol3mol3molL10.1L0.15mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15mol20.3mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227g3mol54g0.3mol即投入的鋁粉為5.4g。鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等質量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應：產生H2的物質的量相等。消耗H、OH的物質的量之比為n(H)n(OH)31。(2)足量的鋁分別與等物質的量的HCl和NaOH反應：消耗Al的物質的量之比為13。生成H2的物質的量之比為13。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應：若產生氫氣的體積比為1，則必定鋁與鹽酸反應時，鋁過量而HCl不足。鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而NaOH過量?？键c二鋁熱反應1本質利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來：2mAl3MnOmmAl2O33nM。2反應特點在高溫下進行，反應迅速，放出大量的熱。新生成的金屬單質呈液態(tài)且易與Al2O3分離。3裝置4現象(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。5應用(1)在生產上，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)在鋁熱反應中，反應混合物(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？答案否，判斷鋁熱反應能否發(fā)生，應看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應。(2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3的作用是_。答案引燃、助燃作用(3)做鋁熱反應時，應注意哪些事項？答案要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內層紙漏斗一定要用水潤濕，以防止高溫物質從四周濺出，同時損壞紙漏斗。蒸發(fā)皿中的細沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。實驗裝置不要距人群太近，應遠離易燃物。1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_。AKClBKClO3CMnO2DMg(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。引發(fā)鋁熱反應的操作是_。產物中單質是_(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)加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃鐵(3)不能Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2解析(1)做鋁熱反應的實驗時，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，所以產物中單質為Fe。(3)反應后固體混合物中若有Fe2O3，因發(fā)生反應：Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2，Fe3轉化為Fe2，KSCN溶液不會變血紅色。2粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。現進行如下實驗：取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；另取20gA全部溶于0.15L6.0molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變血紅色。請回答下列問題：(1)中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是_，產物中的單質B是_。(2)中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應的離子方程式是_。(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，插上鎂條并將其點燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67molL12.3molL1解析(1)鋁熱反應是指單質Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應，反應過程中放出大量熱，但該反應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，可在短時間內使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。發(fā)生的反應為Fe2O32AlAl2O32Fe，所以產物中單質B為Fe。(2)Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應生成鹽和水：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應，生成Fe單質。C溶液中有反應生成的FeCl3，還有未反應的HCl。發(fā)生的離子反應為Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2。(4)假設步驟用去的20g固體中，MgO的物質的量為x，則Fe2O3的物質的量也為x，則40gmol1x160gmol1x20g，解得：x0.1mol。根據MgOMgCl2的關系，則溶液中MgCl2的濃度為01mol0.15L0.67molL1。步驟說明溶液中沒有Fe3，也就是溶質為FeCl2和MgCl2。根據Cl不變的關系，可知MgCl2和FeCl2的總的物質的量等于0.45mol，所以，FeCl2的濃度為2.3molL1?？键c三鋁的重要化合物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Al(OH)3的電離方程式為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。(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pH(填“”“”或“”)7。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中的雜質形成沉淀而凈水。(1)Al2O3的熔點高，可作耐高溫材料，實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等()(2)明礬可作凈水劑，起到殺菌消毒的作用()(3)AlO、HCO在水溶液中因發(fā)生雙水解反應而不能大量共存()(4)AlO與NH在水溶液中因發(fā)生雙水解反應不能大量共存()答案(1)(2)(3)(4)1按要求完成下列問題明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應：(1)Al3恰好完全沉淀其離子方程式為_，反應后溶液的pH_(填“”“”或“”“”或“W1W2(3)520gAl(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：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2反應原理：AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO方法三：相互促進水解法考點四用數形結合思想理解“鋁三角”1Al3、Al(OH)3、AlO之間的轉化關系寫出實現上述各步轉化的離子方程式。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沉淀生成有關的圖像分析(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖像(從上述轉化關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象立即產生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現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象立即產生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀出現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，兩次操作應產生不同的現象。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：開始無沉淀產生，后產生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現象不同，可以鑒別。不論是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中還是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都會立即產生氣泡，現象相同，無法鑒別。NaHSO4=NaHSO，溶液顯強酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開始出現白色沉淀，后沉淀逐漸溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開始無現象，后出現白色沉淀?，F象不同，可以鑒別。向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現象，后產生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液：立即產生氣泡。現象不同，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(假設各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如下。(假設Mg2、Al3結合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=AlO2H2O3.OH、CO、AlO、Al(OH)3競爭H的順序向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假設各1mol)，逐滴加入HCl溶液，產生沉淀的物質的量隨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的物質的量之比為31，則x表示NaOH的物質的量，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(2018重慶高三檢測)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沉淀開始溶解答案C解析A項，Al2(SO4)3為強酸弱堿鹽，Al3水解使溶液顯酸性，離子方程式應為Al33H2OAl(OH)33H，錯誤；B項，ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2OAl(OH)33H反應正向進行，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pH10以后有比較平的階段，說明發(fā)生了反應：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。題組二涉及Al(OH)3圖像的計算3(2018寶雞質檢)向30mL1molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4molL1的NaOH溶液，若產生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：把該題的信息轉化為圖像，用圖像法求解，如圖所示：當生成沉淀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，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質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。當堿的量不足時，則V(NaOH)L0.0075L7.5mL；當堿稍過量時，則V(NaOH)L0.0275L27.5mL。4現有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0.1 L，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。5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、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Mg22OH，可得n(Mg2)0.05mol，故只有選項B正確。可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律(1)求產物Al(OH)3的量當n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3n(OH)；當3n(Al3)n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；當n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)30，無沉淀。(2)求反應物堿的量若堿不足(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。1.正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“”(1)KAl(SO4)212H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體()(2018江蘇，6B)(2)Al2O3是兩性氧化物，所以可用作耐高溫材料()(2018江蘇，3C)(3)Al2O3熔點高，所以可用作耐高溫材料()(2016江蘇，3D)(4)甲(Al)、乙(HCl)、丙(NaOH)不滿足任意兩種物質在一定條件下均能發(fā)生反應()(2014江蘇，8A)(5)在給定條件下，能實現Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3()(2012江蘇，7)2.(2018江蘇，16)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料，生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下：(1)焙燒過程均會產生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為_。(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如下圖所示。已知：多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600硫去除率(1)100%不添加CaO的礦粉在低于500焙燒時，去除的硫元素主要來源于_。700焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是_。(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_(填化學式)轉化為_(填化學式)。(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)_。答案(1)SO2OH=HSO(2)FeS2硫元素轉化為CaSO4而留在礦粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)116解析(2)由已知多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600，不添加CaO的礦粉在低于500焙燒時，去除的硫元素主要來源于雜質FeS2。700焙燒時，FeS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2會與CaO、O2反應生成CaSO4而留在礦粉中。(3)用NaOH溶液堿浸后，Al2O3、SiO2溶解，轉化為NaAlO2和Na2SiO3，通入過量CO2后，NaAlO2與CO2反應轉化為Al(OH)3。(4)Fe2O3與FeS2在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，發(fā)生反應的化學方程式為16Fe2O3FeS211Fe3O42SO2，可得關系式FeS216Fe2O3，則理論上完全反應消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)116。一、單項選擇題1.(2019無錫月考)下列各組物質能相互反應得到Al(OH)3的是()A.鋁跟NaOH溶液B.Al(NO3)3跟過量的NaOH溶液C.Al2O3和熱水D.Al2(SO4)3溶液跟過量的氨水答案D解析鋁與NaOH反應生成NaAlO2和H2，得不到Al(OH)3，故A錯誤；Al(NO3)3與過量的NaOH反應生成NaAlO2，得不到Al(OH)3，故B錯誤；Al2O3不溶于水，與熱水不反應，得不到Al(OH)3，故C錯誤；Al2(SO4)3與氨水反應生成Al(OH)3和(NH4)2SO4，故D正確。2(2018南通、徐州、揚州、泰州、淮安、宿遷六市高三第二次調研)下列通過制取硫酸鋁、氫氧化鋁，獲得氧化鋁的裝置和原理能達到實驗目的的是()答案C解析常溫下濃硫酸能使鋁鈍化得不到硫酸鋁，選項A錯誤；過量氫氧化鈉與硫酸鋁反應生成偏鋁酸鈉而得不到氫氧化鋁，選項B錯誤；氫氧化鋁不溶于水，可通過過濾與水分離，且過濾操作正確，選項C正確；灼燒固體用坩堝，不用蒸發(fā)皿，選項D錯誤。3.(2018徐州市高三考前模擬)實驗室將NH3通入AlCl3溶液中制備Al(OH)3，經過濾、洗滌、灼燒得Al2O3，下列圖示裝置和原理均能達到實驗目的的是()A.用裝置甲制取NH3B.用裝置乙制備Al(OH)3C.用裝置丙過濾并洗滌Al(OH)3D.用裝置丁灼燒Al(OH)3得Al2O3答案A4.下列實驗中，所加固體可以完全溶解的是()A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B.將一小塊鋁片投入足量NaOH溶液中C.將少量氫氧化鋁加入足量的濃氨水中D.常溫下將一小塊鐵片投入足量濃硝酸中答案B解析二氧化錳作催化劑，固體不會溶解，A項錯誤；Al與足量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，固體Al可完全溶解，B項正確；氨水不能溶解氫氧化鋁，固體不會溶解，C項錯誤；常溫下，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，生成致密的氧化膜阻止反應的進一步發(fā)生，則固體不能完全溶解，D項錯誤。5.在鋁制易拉罐中收集滿CO2，加入過量的NaOH溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來，其過程中沒有涉及的化學反應是()A.Al(OH)3分解B.CO2OHC.AlOHH2OD.Al2O3OH答案A解析NaOH溶液先與CO2反應，氣壓減小，易拉罐變癟，再與鋁表面的Al2O3反應，最后與Al反應，生成H2，易拉罐變鼓。綜上所述，應選A。6.(2018濟南模擬)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，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。二、不定項選擇題7.通過觀察化學實驗現象，分析歸納出正確的結論，是學習化學科學最基本的技能之一。下列由實驗現象得出正確結論的是()選項實驗現象結論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：氫氧化鋁能溶于強堿溶液答案D解析A項，比較金屬性的強弱是用金屬單質與水或酸反應產生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，產生的氣體應為H2和NH3的混合氣體，錯誤。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，經過電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強。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：2OHAl2O3=2AlOH2OB.堿洗時鋁材表面會出現氣泡：2Al2OH2H2O=2AlO3H2C.獲得耐蝕鋁材的電極反應：4Al12e3O2=2Al2O3D.用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸：NH3H2OH=NHH2O答案C解析A項，氧化鋁能夠溶于氫氧化鈉，離子方程式為2OHAl2O3=2AlOH2O，正確；B項，鋁能夠與氫氧化鈉反應放出氫氣，離子方程式為2Al2OH2H2O=2AlO3H2，正確；C項，電極反應為：2Al3H2O6e=Al2O36H，錯誤；D項，氨水是弱電解質，用化學式表示，離子方程式為NH3H2OH=NHH2O，正確。9.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150mL1molL1HCl溶液，測得溶液中的某幾種離子物質的量的變化如圖所示，則下列說法中不正確的是()A.a曲線表示的離子方程式為AlOHH2O=Al(OH)3B.b和c曲線表示的離子反應不相同C.M點時，溶液中沉淀的質量為3.9gD.原混合溶液中的CO與AlO的物質的量之比為12答案BD解析Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中加入HCl溶液，先發(fā)生反應：AlOHH2O=Al(OH)3，a曲線表示AlO減少，AlO反應完畢后，發(fā)生反應：COH=HCO，b曲線表示CO減少，c曲線表示HCO增加，CO反應完畢后，發(fā)生反應：HCOH=CO2H2O，d曲線表示HCO減少，此階段Al(OH)3不參與反應，A項正確，B項錯誤；加入鹽酸50 mL時NaAlO2中鋁元素全部轉化為氫氧化鋁沉淀，加50 mL鹽酸之后CO反應，氫氧化鋁沉淀不溶解，則M點沉淀的質量和加入鹽酸50 mL時沉淀的質量相同，由NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3知，nAl(OH)3n(NaAlO2)n(HCl)0.05 mol，mAl(OH)30.05 mol78 gmol13.9 g，C項正確；AlO與CO消耗的鹽酸的體積都是50 mL，所以消耗的氯化氫的物質的量相等，依據反應AlOHH2O=Al(OH)3、COH=HCO可知CO與AlO的物質的量之比為11，但AlO與CO都發(fā)生水解，水解程度不同導致無法判斷原混合溶液中CO與AlO的物質的量之比，D項錯誤。10.工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下：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.反應中的離子方程式為CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOD.工業(yè)上不能采用Fe還原Al2O3的方法制Al答案CD解析A項，試劑X應為強堿溶液，使Al2O3溶解；B項，若用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D項，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。三、非選擇題11.(2019海安高級中學高三月考)粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。實驗室模擬工業(yè)從粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如下圖：已知燒結過程的產物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。(1)寫出燒結過程中鋁元素轉化的化學方程式_。(2)操作a為冷卻、研磨，其中研磨的目的是_。(3)浸出過程中，NaFeO2可完全水解，水解反應的離子方程式為_。(4)操作b的名稱是_，所用的玻璃儀器有_、_和燒杯。(5)“碳化”時生成沉淀，沉淀的化學式為_。(6)上述過程中循環(huán)使用的物質是_。答案(1)Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2(2)提高燒結產物浸出率(3)FeO2H2O=Fe(OH)3OH(4)過濾漏斗玻璃棒(5)Al(OH)3(6)CO2解析粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等，當加CaCO3、Na2CO3進行燒結，發(fā)生Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2、Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2、2CaCO3SiO2Ca2SiO42CO2、Fe2O3Na2CO32NaFeO2CO2、CO2CO2，所以氣體X為CO2，操作a為冷卻、研磨，加入碳酸鈉溶液浸出，AlO2H2OAl(OH)3OH，碳酸鈉溶液呈堿性，抑制偏鋁酸根離子的水解，NaFeO2可完全水解，FeO2H2O=Fe(OH)3OH，操作b過濾出Fe(OH)3、Ca2SiO4，加入氧化鈣脫硅，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和硅酸根離子反應生成硅酸鈣沉淀，操作b過濾出硅酸鈣沉淀，濾液為NaAlO2，通入過量二氧化碳，碳酸酸性強于氫氧化鋁，所以發(fā)生：NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3，過濾出沉淀氫氧化鋁，加熱氫氧化鋁生成氧化鋁和水。12某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，還含有Fe2O3等雜質。利用拜耳法生產氧化鋁的流程如圖所示：請回答下列問題：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時應在高溫下進行，其目的是_。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應的化學方程式為_。(3)在稀釋、結晶過程中，稀釋的目的是_；加Al(OH)3晶核的目的是促進Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結晶”工藝，也可用通入足量的_氣體的方法來代替。(4)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質，該