2019-2020年高考化學一輪復習（夯實基礎+配配套規(guī)范訓練卷）《專題3第3講 從鋁土礦到鋁合金》 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習（夯實基礎+配配套規(guī)范訓練卷）《專題3第3講 從鋁土礦到鋁合金》 新人教版 [考綱要求]　1.了解鋁的主要性質及應用。2.認識鋁熱反應及其應用。3.了解鋁的重要化合物的主要性質及應用。 考點一　鋁 1．鋁的結構和存在 鋁位于元素周期表______________，原子結構示意圖為________________。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于____。自然界中的鋁全部以________態(tài)存在。 2．金屬鋁的物理性質 ________色有金屬光澤的固體，有良好的____________、__________和傳熱性等，密度較小，質地柔軟。 3．金屬鋁的化學性質 根據(jù)下列轉化關系，完成化學方程式。 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________； ⑥________________________________________________________________________； ⑦________________________________________________________________________。 1．金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應，為什么能用鋁槽儲運濃H2SO4或濃HNO3? 2．實驗室能否用硫化物與鋁鹽溶液混合制取Al2S3？用離子方程式說明原因。 3．金屬鋁與酸、堿反應的本質及定量計算 (1)鋁與酸、堿反應的實質是什么？氧化劑是什么？ (2)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的體積之比是多少？為什么？ (3)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(chǎn)生H2的體積之比是多少？為什么？ (4)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(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是多少？為什么？ (5)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL－1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)＝1∶2，則加入鋁粉的質量為 (　　) A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系 鋁與酸、堿反應的化學方程式分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。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2Al～3H2。 (1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣體積比＝1∶1。 (2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產(chǎn)生氫氣的體積比為＝1∶3。 (3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產(chǎn)生氫氣的體積比為≤≤，則必定是①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；②鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系。 考點二　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： ________________________________________________________________________。 2．實驗(以Al和Fe2O3的反應為例) (1)實驗步驟 ①把兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起使四周都有四層。把內(nèi)層濾紙取出，在其底部剪一個孔，用水潤濕，再套回架在鐵圈上的紙漏斗上(如圖所示)，下面放置一盛沙子的蒸發(fā)皿。 ②把5 g干燥的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗上，上面加少量氯酸鉀固體并在混合物中間插一根鎂條。 ③用燃著的小木條點燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 (2)實驗現(xiàn)象：當外露部分鎂條剛剛燃畢時，紙漏斗內(nèi)的混合物________________，發(fā)出__________，產(chǎn)生大量的煙。紙漏斗被燒破，有______________落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細沙上，液珠冷卻后變?yōu)開___________。 (3)實驗結論：在高溫下，鋁與氧化鐵反應，放出 ________________________________________________________________________， 化學方程式： ________________________________________________________________________。 3．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__________分離。 4．應用 (1)在生產(chǎn)上，可用于________等。 (2)在冶金工業(yè)上用于______________。 5．鋁熱劑 (1)在鋁熱反應中，反應混合物(鋁、金屬氧化物)稱為__________。 (2)能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有________、__________、__________、________、________等。 4．粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗： ①取適量A進行鋁熱反應，產(chǎn)物中有單質B生成； ②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL－1鹽酸中，得溶液C； ③將①中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B； ④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。 請?zhí)羁眨? (1)①中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是________，產(chǎn)物中的單質B是________。 (2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)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0.15 L，則該溶液中c(Mg2＋)為__________，c(Fe2＋)為__________。 5．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的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下： 物質 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 (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 6．用鋁熱反應還原下列物質，制得金屬各1 mol時，消耗鋁最少的是 (　　) A．MnO2 B．Cr2O3 C．V2O5 D．Fe3O4 考點三　鋁的重要化合物 1．氧化鋁 (1)物理性質：____色固體，____溶于水，有很高的 ________________________________________________________________________。 (2)化學性質 兩性氧化物— 2．氫氧化鋁 (1)物理性質 色膠狀不溶于水的固體，有較強的________性。 兩性 氫氧 化物 (2)化學性質(用化學方程式表示) ① — ②受熱分解： ________________________________________________________________________。 (3)制備 向鋁鹽中加入NH3H2O，離子方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．常見鋁鹽——明礬 明礬是兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽，其化學式為____________，它是____色晶體，____溶于水，水溶液pH____7(填“>”、“＝”或“<”)。 7．下列物質中既能跟稀硫酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的是 (　　) ①NaHCO3?、?NH4)2SO3?、跘l2O3?、蹵l(OH)3 ⑤Al 　 A．全部 B．只有①③④⑤ C．只有③④⑤ D．只有②③④⑤ 特別提醒　兩性物質：兩性物質指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白質等。多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4、NH4HS等)也既能與強酸反應又能與強堿反應，但不能將它們稱為兩性物質。 8．下列各組物質的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是________。 ①NaOH、AlCl3?、贜aHCO3、H2SO4?、跱aAlO2、NaHSO4 ④Na2CO3、HCl?、軳a2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2 9．寫出明礬凈水，明礬與Ba(OH)2反應的離子方程式。 考點四　Al3＋、Al(OH)3、AlO之間轉化關系的應用 10．寫出上述轉化的離子方程式。 11．試設計制備Al(OH)3的途徑。 方案一　用鋁鹽(Al3＋)制取Al(OH)3 加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等強堿，為什么？ 方案二　用鋁屑、燒堿、稀H2SO4制取Al(OH)3 方法一：AlAl3＋Al(OH)3； 方法二：AlAlOAl(OH)3； 方法三：Al(OH)3。 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：350 g 70% H2SO4溶液，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(chǎn)率等因素分析，實驗方案最合理的是________。 (2)三位學生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質量由大到小的順序是 ________________________________________________________________________。 (3)制得Al(OH)3的最大質量是________。 用數(shù)形結合思想理解Al3＋、Al(OH)3、 AlO三者之間關系及相關計算 1．把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3＋)溶液中至過量 (1)現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解。 (2)有關反應： A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)圖像 (4)有關計算 ①根據(jù)AlCl3和NaOH的量計算生成Al(OH)3的量 ②根據(jù)AlCl3和Al(OH)3的量計算需要NaOH的量 NaOH的量 n(NaOH) 當NaOH不足時 n(NaOH)＝3n[Al(OH)3] 當NaOH過量時 n(NaOH)＝3n(Al3＋)＋{n(Al3＋)－n[Al(OH)3]}＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3] 【例1】 向30 mL 1 molL－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為 (　　) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL 2．把鋁鹽(Al3＋)溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量 (1)現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。 (2)有關反應： A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ (3)圖像 3．在AlO溶液中逐滴加入強酸至過量 (1)現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。 (2)有關反應： A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)圖像 (4)有關計算 ①根據(jù)NaAlO2和HCl計算生成Al(OH)3的量 ②根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計算需要加入的HCl的量 HCl的量 n(HCl) 當HCl不足時 n(HCl)＝n[Al(OH)3] 當HCl過量時 n(HCl)＝n(AlO)＋3{n(AlO)－n[Al(OH)3]}＝4n(AlO)－3n[Al(OH)3] 4．在強酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量 (1)現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，反應一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。 (2)有關反應： A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ (3)圖像 5．明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量 (1)現(xiàn)象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。 (2)有關反應： O→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B：2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O (3)圖像(右圖) 6．向Mg2＋與Al3＋的酸性溶液中逐滴加入強堿溶液 (1)現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變 (2)反應 O→A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B→C：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)圖像 【例2】某無色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等陽離子，逐滴加入NaOH(溶液)，則消耗NaOH(溶液)體積(x軸)和生成沉淀量(y軸)之間的函數(shù)關系，可用下圖表示，則下列圖中正確的是 (　　) 【例3】　 將0．1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2 molL-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 molL-1的NaOH溶液。請回答： (1)若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V變化的關系如上圖所示。當V1＝160 mL時，則金屬粉末中n(Mg)＝________ mol，V2＝______ mL。 (2)若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)＝____mL。 (3)若混合物仍為0.1 mol，其中Mg粉的物質的量分數(shù)為a ，用100 mL 2 molL－1 的H2SO4溶解此混合物后，再加入450 mL 1 molL－1 的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是 ________________________________________________________________________。 鋁土礦冶煉金屬鋁的流程 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)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，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純。 對于以提純某一物質為實驗目的的流程題，其實就是考查混合物的除雜、分離、提純的有關知識。當遇到這一類題時，一般的思路是認真地在流程中找出得到的主要物質是什么，混有的雜質有哪些；認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質發(fā)生反應，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。 由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質SiO2是酸性氧化物，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。 方案一：堿溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應的離子方程式。 (2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有　　　　雜質，在電解時它不會影響鋁的純度的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 方案二：酸溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①、②中可能發(fā)生反應的離子方程式。 (2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【例4】　(xx福建理綜，24)從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下： 請回答下列問題： (1) 流程甲加入鹽酸后生成Al3＋的離子方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_ _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)驗證濾液B中含F(xiàn)e3＋，可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。 (4)濾液E、K中溶質的主要成分是__________(填化學式)，寫出該溶液的一種用途：________________________________________________________________________。 (5)已知298 K時，Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp＝5.610－12，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿達到沉淀溶解平衡，測得pH＝13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。 高考題組一　有關鋁及其化合物所參與的離子反應 1．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)向NaAlO2溶液中通入過量CO2 2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO (　　) (xx江蘇，6D) (2)用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (　　) (xx江蘇，3B) (3)氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (　　) (xx浙江理綜，12D) (4)金屬鋁溶于稀硫酸中：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑ (　　) (xx海南，10A) (5)向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O (　　) (xx四川理綜，9A) (6)AlCl3溶液中加入過量的濃氨水：Al3＋＋4NH3H2O―→AlO＋4NH＋2H2O (　　) (xx上海，18C) 高考題組二　鋁及鋁合金的性質應用 2．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)鋁制容器可盛裝濃H2SO4 (　　) (xx重慶理綜，8A) (2)日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用 (　　) (xx廣東理基，23D) (3)明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 (　　) (xx江蘇，5A) 3．世界上一次性建成的最長高速鐵路——京滬高鐵，計劃于xx年6月底通車。列車時速高達380公里，車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金 (　　) A．比純鋁熔點高 B．具有比較活潑的化學性質 C．各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取 D．質量輕，強度大，抗腐蝕能力比較強 高考題組三　鋁及鋁制品的處理與應用 4．(xx重慶理綜，26)用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。 (1)Al的原子結構示意圖為____________；Al與NaOH溶液反應的離子方程式為 　。 (2)30Si原子的中子數(shù)為____；SiO2的晶體類型為________。 (3)Al3＋與Yn－的電子數(shù)相同，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，則該族氫化物中沸點最低的是 ________________________________________________________________________。 (4)焊接過程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是____________。 (5)經(jīng)處理后的熔渣36.0 g(僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀鹽酸，分離得到11.0 g固體；濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4 g固體；則此熔渣中Al2O3的質量分數(shù)為________。 5．[xx山東理綜－29(1)]對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 以下為鋁材表面處理的一種方法： 鋁材 　　　　　　↓ 　 　 　槽液 ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是____________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。 　 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為________。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是________。 6．(xx上海，25)鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質及化合物有著各自的性質。 (1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應： Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g) ①該反應的平衡常數(shù)表達式為：K＝____________； ②該溫度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體，10 min后，生成了單質鐵11.2 g。則10 min內(nèi)CO的平均反應速率為____________。 (2)請用上述反應中某種氣體的有關物理量來說明該反應已達到平衡狀態(tài)： ①______________；②________________。 (3)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應。下列反應速率(v)和溫度(T)的關系示意圖中與鋁熱反應最接近的是__________。 (4)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式： ________________________________________________________________________。 欲使上述體系中Al3+濃度增加，可加入的物質是 ________________________________________________________________________。 解答鋁及其化合物題目的常見錯誤 考生答卷案例——找錯糾錯 失分原因分析 第一，原子結構示意圖各部分的含義不清楚，不理解Al與NaOH溶液反應的本質，不知道Al與NaOH溶液反應時H2O是氧化劑。 第二：①忽視Al(OH)3的兩性，Al(OH)3能溶于HNO3；②沒達到鋁材表面形成氧化膜的目的。 第三：答非所問。 解決方案與規(guī)范指導：1.Al2O3、Al(OH)3僅溶于強酸和強堿，Al3＋只能存在于酸性溶液中，AlO只能存在于堿性溶液中。 2．與Al反應產(chǎn)生H2時，可能是強酸溶液(不能有NO)，也可能是強堿溶液。本質都是Al與H＋之間的氧化還原反應。 課時規(guī)范訓練 教材習題回扣 1．鋁元素在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁及其化合物在下列場合使用時都須加以控制的是 (　　) ①制電線、電纜　②制包糖果用的鋁箔?、塾妹鞯\凈水 ④制炊具　⑤用明礬和蘇打作食物膨化劑?、抻脷溲趸X制胃藥?、咧品冷P油漆 A．①②④⑤⑥⑦ B．③④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．③④⑤⑥⑦ 2．鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應中消耗的HCl和NaOH的物質的量之比為 (　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3 3．下列關于鋁的敘述中錯誤的是 (　　) A．鋁在常溫下不與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應 B．氫氧化鋁既能與強酸溶液反應，又能與強堿溶液反應 C．鋁能與氧氣發(fā)生反應 D．在高溫下，鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來 4．下列關于鋁及其氧化物與強堿溶液反應的說法中，正確的是 (　　) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．反應后鋁元素主要以AlO的形式存在 D．反應后鋁元素主要以Al3＋的形式存在 能力提升訓練 一、單項選擇題 1．化學在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應用。下列說法中不正確的是 (　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用 C．MgO的熔點很高，可用于制作耐高溫材料 D．電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁 2．用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入 硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”， 紅墨水柱右端上升。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是 (　　) A．實驗中發(fā)生的反應都是氧化還原反應 B．鋁是一種較活潑的金屬 C．鋁與氧氣反應放出大量的熱量 D．鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物 3．將下列各組物質，分別按等物質的量混合后加水溶解，有沉淀生成的是 (　　) A．Na2CO3、NaAlO2、NaOH B．AlCl3、K2SO4、HCl C．CaCl2、Na2CO3、NaOH D．AlCl3、NaOH、HNO3 4．在火星上工作的美國“勇氣號”、“機遇號”探測車的一個重要任務就是收集有關Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過水，以下敘述正確的是 (　　) A．鋁熱劑就是單指Fe2O3和鋁粉的混合物 B．檢驗從火星上帶回來的紅色物質是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品―→粉碎―→加水溶解―→過濾―→向濾液中滴加KSCN溶液 C．分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質的量之比為 3∶2∶3 D．明礬屬硫酸鹽，含結晶水，是混合物 5．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，消耗堿量最多的是 (　　) A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3 二、不定項選擇題 6．將物質X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與加入X的物質的量關系如圖所示，符合圖示情況的是 (　　) A B C D X CO2 HCl NaOH AlCl3 Y Ca(OH)2 NaAlO2 AlCl3 NaOH 7．有一無色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的幾種。為確定其成分，做如下實驗： ①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解； ②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。 下列推斷正確的是 (　　) A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－ B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO C．肯定有K＋、HCO、MnO D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO 8．(xx上海，22)實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應之后，所得固體中含金屬單質為18 g，則該氧化物粉末可能是 (　　) A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5 C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO 9．下列各反應的離子方程式中，錯誤的是 (　　) A．硫酸鋁溶液中加入過量的氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B．鐵片放入過量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO2↑＋4H2O C．將鋁片放入過量NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ D．偏鋁酸鈉與過量鹽酸反應：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O 10．將3.9 g鎂鋁合金，投入到500 mL 2 molL－1的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入4 molL－1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的這種NaOH溶液的體積是 (　　) A．125 mL B．200 mL C．250 mL D．560 mL 三、非選擇題 11．由短周期元素組成的單質A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五種化合物有如圖所示的轉換關系，甲是工業(yè)上制取A的主要原料。請回答： (1)寫出下列物質的化學式： A__________，乙__________。 (3) 寫出甲物質在工業(yè)上的任意兩種主要用途： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出下列變化的化學方程式。 ①A與NaOH溶液反應的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②乙與過量CO2反應的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③戊溶液與乙溶液混合的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．如圖所示為一定量 AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀的質量與NaOH的物質的量之間的關系曲線。 請回答下列問題： (1)A點時已參加反應的AlCl3和NaOH的物質的量之比為　　　　　。 (2)AB段曲線所表示的反應的離子方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可觀察到的現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 (4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 molL-1 NaOH溶液，開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時間后有刺激性氣味的氣體逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請在下圖中畫出生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系示意圖。 13．某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質之間的轉化： 請回答下列問題： (1)寫出A、B、D的化學式：A　　　　　、B　　　　、D　　　　　。 (2)試劑a最好選用　　　　　(選填A、B、C、D)。 A．NaOH溶液 B．稀鹽酸 C．二氧化碳 D．氨水 (3)寫出反應①的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (4)固體E可以作為復合性的化學肥料，E中所含物質的化學式為__________。 14．鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程： 已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質； ②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH 回答下列問題： (1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液操作中發(fā)生反應的離子方程式：________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (2)濾渣A的主要成分為　　　　　　　　　　??；濾渣A的用途是　　　　　　　(只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是 ________________________________________________________________________。 (3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用　　　　　(填編號)。理由是 ________________________________________________________________________。 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 答案 基礎再現(xiàn)深度思考 考點一 1．第3周期ⅢA族　　硅　化合 2．銀白　延展性　導電性 3．①2Al＋3Cl22AlCl3 ②2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ③2Al＋3SAl2S3 ④2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ ⑤4Al＋3O22Al2O3 ⑥2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ ⑦2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 考點二 1．2mAl＋3MnOmmAl2O3＋3nM 2．(2)立即劇烈反應　耀眼的光芒　紅熱狀態(tài)的液珠　黑色固體 (3)大量的熱　Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 3．Al2O3 4．(1)焊接鋼軌　(2)冶煉難熔金屬 5．(1)鋁熱劑　(2)Fe2O3　Fe3O4　Cr2O3　MnO2　V2O5 考點三 1．(1)白　難　熔點 (2)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 2．(1)白　吸附 (2)①Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O ②2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (3)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 3．KAl(SO4)212H2O　無　易?。? 深度思考 1．常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜)，阻止反應的繼續(xù)進行。 2．Al3＋和S2－在水溶液中發(fā)生雙水解反應：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑。 3．(1)鋁與酸、堿反應的實質都是： Al3＋，2H＋H2，只不過堿中的H＋來源于水的電離，氧化劑分別為酸和水。 (2)1∶1(或相等) 根據(jù)化學方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al與H2的關系式均為2Al～3H2，故只要參加反應的Al相等，所得H2必相等。 (3)1∶3　因為在反應中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學反應中的關系式：6HCl～3H2；2NaOH～3H2，故當HCl、NaOH物質的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。 (4)3∶1　因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)2中的關系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，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)＝3∶1。 (5)A 4．(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃　Fe (2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O； MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (4)0.67 molL－1　2.3 molL－1 5．(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B 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(shù)據(jù)。 (2)區(qū)別某固體是不是純鋁，只要加入足量的NaOH溶液就可以了，因為純鋁將完全溶解，若含有鐵則有固體剩余(鐵與NaOH溶液不反應)。相應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 (3)鐵鋁熔融物在一定條件下與濃硫酸或稀硝酸反應，會產(chǎn)生有毒氣體，而且消耗的兩種酸量又多；熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應。答案為B。 6．D　7.A 8．①③④ 9．Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(膠體)＋3H＋ 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－=== 2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O 10．(1)①Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 ②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O (5)①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ (6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 11．方案一　氫氧化鋁易溶于強堿而不溶于氨水，因此實驗室制備氫氧化鋁時一般不用氫氧化鈉等強堿代替氨水，以免強堿過量時氫氧化鋁溶解，或強堿不足時鋁離子未完全沉淀。 方案二　(1)丙　(2)W3>W1>W2 (3)520 g 規(guī)律方法解題指導 【例1】　B 【例2】　B　[與OH－反應的能力應是H＋>Al3＋>Mg2＋(同濃度下)。此題解法為化學問題形象數(shù)學化(量化)。注意：Al3＋—Al(OH)3—AlO圖形是非等腰三角形。] 【例3】　(1)0.06　440　(2)400　(3)≤a<1 高考熱點 方案一 (1)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。 ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO2－3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)因為①AlO與酸反應生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強酸，不易控制酸的量；②CO2廉價而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟效益好 (3)SiO2　由于SiO2的熔點很高，在加熱到1 000 ℃左右時不會熔化，因而不影響電解產(chǎn)物的純度 方案二 (1)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 (2)Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離 【例4】　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O (3)硫氰化鉀(或苯酚溶液等合理答案均可) (4)NaHCO3　制純堿(或做發(fā)酵粉等合理答案均可) (5)5.610－10 molL－1 真題重組規(guī)范集訓 1．(1)　(2)√　(3)√　(4)　(5)√ (6) 2．(1)√　(2)√　(3)√ 3．D 4．(1) 　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(2)16　原子晶體 (3)HCl　(4)CO2　(5)25% 5．①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　b ②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋ 6H＋ HCO與H＋反應使H＋濃度降低，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀 6．(1)①?、?.015 molL－1min－1 (2)①CO(或CO2)的生成速率與消耗速率相等 ②CO(或CO2)的質量不再改變(合理即給分) (3)b (4)Al(OH)3H＋＋AlO＋H2O　鹽酸(合理即給分) 課時規(guī)范訓練 教材習題回扣 1．C　2.C　3.A　4.C 能力提升訓練 1．D　2.D　3.C　4.C　5.A　6.C　7.D 8．AD　9.AB　10.C 11．(1)Al　NaAlO2　(2)作耐高溫材料；制取鋁單質 (3)①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ ②AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ③Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 12．(1)1∶3 (2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)生成白色沉淀 (4) 13．(1)Al　Al2O3　O2 (2)D (3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (4)K2SO4、(NH4)2SO4 解析　根據(jù)已知信息中甲的成分，可以推斷B為氧化鋁，因此反應②是通過電解而得到D(氧氣)和A(單質鋁)。甲加入水得到的溶液為明礬溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SO2－4，甲加入水得到的沉淀為氧化鋁、氧化鐵的混合物，再加入氫氧化鈉，則氧化鋁溶解，再通入二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀。試劑a應該為氨水，如果加入的試劑a是氫氧化鈉，則加入的量不好把握，由此可推知E為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。 14．(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O (2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8　作煉鐵的原料(或作生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料)　引流 (3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，通入過量二氧化