高三22從鋁土礦到鋁合金

1、 專題二 第二單元從鋁土礦到鋁合金考點(diǎn)一鋁的性質(zhì)和提取1物理性質(zhì)鋁是銀白色、具有金屬光澤的固體，硬度較小，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。2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：Al2Al3Cl22AlCl3Al2Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O3Al2O32Fe3從鋁土礦中提取鋁鋁土礦二氧化碳 鋁 溶解過濾酸化過濾灼燒電解 NaOH溶液 殘?jiān)鼮V液H2O寫出所有化學(xué)方程式：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3，2Al(OH)3Al2O33H2O，2Al2O3(熔融)4Al3O2。4用途純鋁用作導(dǎo)線，鋁合

2、金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。(1)金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應(yīng)，為什么能用鋁槽儲運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3?(2)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，反應(yīng)機(jī)理如何？請用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。(3)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的體積之比是多少？為什么？提示：(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(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。(2)鋁先與強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再與NaOH反應(yīng)生成H2O和NaAlO2。反應(yīng)中鋁作還原劑，水作氧化劑，NaOH無電子得失。2Al2NaOH6H6e2O=2NaAlO2

3、3H24H2O(3)11(或相等)；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相等，所得H2必相等。1下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是 ()A由于鋁在空氣中不會銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長B由于鋁具有強(qiáng)還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C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D由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng)，所以常用鋁制造電線、電纜2若在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，分別加入下列各組離子，可能共存的是()ANHNOCONaBNaBa2Mg2HCOCNOCa2KClDNOK

4、AlOH3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()A3 mol·L1 HClB4 mol·L1 HNO3C8 mol·L1 NaOH D18 mol·L1 H2SO4鋁熱劑鋁與金屬氧化物的混合物，其中金屬氧化物中金屬元素的還原性要比鋁弱。如CuO與Al能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，而Al與MgO的混合物不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。4鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)關(guān)系如圖。反應(yīng)中鎂和鋁的()A物質(zhì)的量之比為32 B質(zhì)量之比為32C摩爾質(zhì)量之比為23 D反應(yīng)速率之比為23

5、5甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol/L鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得甲、乙兩燒杯中產(chǎn)生的氣體體積之比為12，則加入鋁粉的質(zhì)量為()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.6 g鋁與酸、堿反應(yīng)的定量關(guān)系鋁分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的原理：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(1)等量的鋁與足量鹽酸和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為。(2)足量鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生H2的體積比為<

6、<，則必定是：鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足；鋁與NaOH溶液反應(yīng)時，鋁不足而NaOH溶液過量?？键c(diǎn)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，有很高的熔點(diǎn)。(2)化學(xué)性質(zhì)兩性氧化物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)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)制備向鋁鹽溶液中加入NH3·H2O，離子方程式為：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH向偏鋁酸鹽溶液中通入足量CO2，離子方程式為：

7、AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。3明礬凈水原理明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，其凈水的原理涉及到的離子方程式表示為：Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H。(1)下列變化可通過一步化學(xué)反應(yīng)直接完成的是_。Al(OH)3Al2O3Al2O3Al(OH)3AlAl(OH)3(2)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？(3)如何分離Al2O3和Fe2O3的混合物？(用示意圖回答)提示：(1)(2)Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的銨鹽如(NH4)2CO3、多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3和氨基酸等物質(zhì))。(3)1下列各種物質(zhì)既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)

8、又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的是()AlAlCl3NaAlO2Al(OH)3Al2O3NaHCO3ABC D2鋁土礦的主要成分是Al2O3，此處還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，從鋁土礦中提純Al2O3的工藝流程如下：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：_，_。(2)步驟中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物。3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：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(shè)計(jì)的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1

9、、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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_。制取Al(OH)3的三途徑考點(diǎn)三用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化量的關(guān)系1用轉(zhuǎn)化圖探究Al3、AlO、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出轉(zhuǎn)化(2)、(5)、(6)離子方程式：(2)Al34OH=AlO2

10、H2O(5)AlOHH2O=Al(OH)3(6)AlO4H=Al32H2O2用數(shù)軸探究可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH溶液)反應(yīng)，鋁元素的存在形式(NaAlO2溶液與鹽酸反應(yīng)的分析與上述內(nèi)容類似，自己整理出來)用圖像探究Al3、Al(OH)3、AlO轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系(1)將AlCl3溶液逐滴滴入到含4 mol NaOH的溶液中至過量，按順序?qū)懗霭l(fā)生反應(yīng)的離子方程式，并以n(AlCl3)為橫坐標(biāo)，以生成nAl(OH)3為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中畫出二者的關(guān)系。(2)向混有HCl的AlCl3溶液中，逐滴滴入NaOH溶液至過量，以n(NaOH)為橫坐標(biāo)，以生成nAl(OH)3為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中畫出二者的關(guān)系。

11、提示：(1)Al34OH=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)3(2)1下列各組物質(zhì)，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2.A、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(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E則易溶于水，若取A溶液灼燒，焰色反應(yīng)為淺紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)。(1)寫出化學(xué)式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：AB：

12、_。AD：_。“互滴法”鑒別物質(zhì)的適用條件以鑒別AlCl3溶液和NaOH溶液為例：(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。具有“滴加順序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同”的兩種溶液均可適用“互滴法”鑒別。除AlCl3和NaOH溶液外，還有如NaAlO2溶液與鹽酸，Na2CO3溶液與鹽酸等。3將物質(zhì)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(zhì)的量關(guān)系如圖所示，符合圖示情況的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH4.向一定量的Na

13、OH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(guān)系如圖所示。則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是()Aa點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：Na、S2、SO、ClCc點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：Ag、Ca2、NO、FDd點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：K、NH、I、CO5右圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加混合，由圖中判斷錯誤的是()A線表示Al3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物質(zhì)的量的變化 D線表示AlO物質(zhì)的量的變化?？糀l3、Al(OH)3、AlO轉(zhuǎn)化的圖像歸納類別圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向含1 mol AlCl

14、3溶液中滴加氨水開始產(chǎn)生沉淀，到NH3·H2O的量為3 mol時，沉淀不再增加向含1 mol AlCl3溶液中滴加NaOH溶液開始產(chǎn)生沉淀，到NaOH的量為3 mol時沉淀量最大，到NaOH的量為4 mol時，沉淀完全溶解向酸化的AlCl3溶液(即Al3、H各1 mol)中滴加NaOH溶液NaOH的量為1 mol時開始沉淀，NaOH的量為4 mol時沉淀開始溶解，NaOH的量為5 mol時，沉淀完全溶解向各1 mol MgCl2、AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液開始產(chǎn)生沉淀，NaOH的量為5 mol時沉淀開始溶解，NaOH的量為6 mol時，沉淀不再溶解。剩余量和溶解的量相等向含

15、12 mol NaOH溶液中滴加AlCl3溶液開始無沉淀生成，到AlCl3的量為3 mol時開始沉淀，AlCl3的量為4 mol時沉淀量不再變化向含1 mol NaAlO2溶液中滴加鹽酸開始生成沉淀，到HCl的量為1 mol時，沉淀量最大，后逐漸溶解，到HCl的量為4 mol時，完全溶解向含有NaOH和NaAlO2各1 mol的溶液(即OH、AlO各1 mol)中滴加鹽酸到HCl的量為1 mol時開始沉淀，HCl為2 mol時沉淀量最大，后溶解，HCl的量為5 mol時溶解完全向含4 mol鹽酸中滴加NaAlO2溶液到NaAlO2的量為1 mol時開始沉淀，到NaAlO2的量為4 mol時，沉

16、淀不再變化6將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時放入一定量的水中，充分反應(yīng)后得到200 mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體6.72 L，若反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則下列說法正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，反應(yīng)過程中得到6.72 L氣體B最終得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最終得到7.8 g沉淀D最終得到的溶液中c(Na)1.5 mol·L17將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入200 mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量n與加入NaOH溶液的體積V的變化如圖所示：則下列說法不正確的是()A鎂和鋁的

17、總質(zhì)量為9 gB最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸C硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 mol/LD生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L以AlCl3與NaOH反應(yīng)歸納Al3、Al(OH)3、AlO轉(zhuǎn)化的計(jì)算方法Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O由得：Al34OH=AlO2H2O3時，發(fā)生反應(yīng)，則：nAl(OH)3n(OH)4時，發(fā)生反應(yīng)，無Al(OH)3生成。3<<4時，發(fā)生反應(yīng) ，則：nAl(OH)34n(Al3)n(OH)(NaAlO2溶液與鹽酸反應(yīng)的計(jì)算與之類似，請自行歸納)1足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少

18、的是()A氫氧化鈉溶液B稀硫酸C鹽酸 D稀硝酸2判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al ()(2)明礬能水解生成Al(OH)3膠體，可用做凈水劑 ()(3)明礬水解時產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子，可做漂白劑 ()(4)復(fù)方氫氧化鋁藥片的有效成分是Al(OH)3可用作抗酸藥 ()(5)如圖所示，AlCl3溶液、濃氨水，中有白色沉淀生成 ()(6)新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液：Al2O32OH=2AlOH2O ()(7)Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ()(8)Al箔插入稀HNO3中，無現(xiàn)象，說明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密

19、的氧化膜 ()(9)加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中，可能存在大量的Na、Ba2、AlO、NO ()3已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 mol·L1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系，合理的是()4鋁是一種應(yīng)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：已知：CaF2H2SO4(

20、濃)=CaSO42HF回答下列問題：(1)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式_。(2)濾液中加入CaO生成的沉淀是_，反應(yīng)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(xué)方程式_。(4)電解制鋁的化學(xué)方程式是_，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_。思維建模_反映Al3、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化的計(jì)算方法數(shù)軸分析法1根據(jù)AlCl3與NaOH的量計(jì)算生成Al(OH)3的量2根據(jù)NaAlO2與HCl計(jì)算生成Al(OH)3的量向50 mL 1 mol/L Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反應(yīng)得到3.9 g沉淀，則KOH溶液的物質(zhì)的量濃度可能

21、是(雙選)()A1 mol/LB3 mol/LC1.5 mol/L D3.5 mol/L解析：n(Al3)0.05 L×1 mol·L1×20.1 molnAl(OH)30.05 mol由于nAl(OH)3<n(Al3)，所以有兩種情況符合題意。(1)<3時，只發(fā)生反應(yīng)Al33OH=Al(OH)3n(OH)3nAl(OH)30.05 mol×30.15 mol即c(KOH)1.5 mol·L1(2)3<<4時，發(fā)生反應(yīng)：Al33OH=Al(OH)3Al34OH=AlO2H2O方法：由反應(yīng)知，此反應(yīng)消耗n(OH)3nAl(OH)33×0.05 mol0.15 mol再由Al元素守恒知，由反應(yīng)生成的AlO的物質(zhì)的量n(AlO)0.1 mol0.05 mol0.05 mol