第2講鋁、鎂及其重要化合物

1、 第2講鋁、鎂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)和應用?？键c一鋁、鎂的性質(zhì)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、導電性和傳熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。3金屬鋁的化學性質(zhì)寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H22AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應)4對比記憶鎂的化學性質(zhì)鋁鎂與非金屬反應能被Cl2、O2氧化2MgO22MgO3MgN2Mg3N2與水反應反應很困難能與

2、沸水反應Mg2H2OMg(OH)2H2與堿反應能溶于強堿溶液不反應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：2MgCO22MgOC5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。深度思考1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式()(2)Mg、Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，因而都具有很強的抗腐蝕性()(3)MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑()(4)Mg是活潑金屬，而Al是兩性金屬()答案(1)(2)(3)(4)2依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì)，思考回答下列問題。(1)鋁的化學性質(zhì)活潑，為什么日常生活中

3、廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能？答案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)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3e，化合價升高為3價，均是還原劑，因而鋁具有較強的金屬性。(3)鋁與酸、堿反應的實質(zhì)是什么？氧化劑是什么？答案鋁與酸、堿反應的實質(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。(4)鎂在空氣中

4、充分燃燒，所得固體產(chǎn)物可能有哪些：_(用化學式表示)。答案MgO、Mg3N2、C3鋁熱反應的本質(zhì)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，應首先看金屬的活動性。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(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕，以防止高溫物質(zhì)從四周濺出，同時損壞紙漏斗。蒸發(fā)皿中的細紗要適量，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

5、群太近，應遠離易燃物。題組一對比掌握鋁、鎂的性質(zhì)1鎂、鋁單質(zhì)的化學性質(zhì)以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是()CO2鹽酸NaOH溶液水A B C D答案C解析Al能與NaOH溶液反應而Mg不能；Mg能在CO2中燃燒，而Al不能。2鎂、鋁都是較活潑的金屬，下列描述中正確的是()A鋁的導電性比銅、銀更強，所以常用以制造電線、電纜B鎂、鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸、強堿反應C鎂在點燃條件下可以與二氧化碳反應，鋁在一定條件下可以與氧化鐵發(fā)生氧化還原反應D鋁熱劑是鎂條、鋁粉和氧化鐵的混合物答案C解析鋁的導電性比銅、銀的弱，A錯；鎂能跟酸反應，不能跟堿反應，B錯；鋁熱劑是

6、鋁粉和Fe、V、Cr、Mn等難熔金屬的氧化物的混合物，在進行鋁熱反應時，在鋁熱劑上放供氧劑(氯酸鉀)，中間插一根鎂條，是引燃用的，D錯。3常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中，能產(chǎn)生氫氣的是()A硫酸鈉溶液 B稀硝酸C濃硫酸 D氯化銨溶液答案D解析硫酸鈉溶液呈中性，與Al不反應，A項不能產(chǎn)生H2；稀硝酸具有強氧化性，B項不能產(chǎn)生H2；常溫下鋁粉在濃硫酸中鈍化，C項不能產(chǎn)生H2；D項中NH水解，溶液呈酸性，加入鋁粉時，Al與H反應產(chǎn)生H2。歸納總結熟記鋁、鎂的特殊化學性質(zhì)(1)活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H)反應，還能夠與堿溶液反應，表現(xiàn)為特殊性。2Al2OH6H2O=2Al(OH)43

7、H2。(2)鋁熱反應鋁和某些金屬氧化物反應，將其從氧化物中置換出來，同時放出大量的熱，這種反應稱為鋁熱反應，可用于焊接金屬、冶煉高熔點貴重金屬。注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應。(3)Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。題組二鋁與酸或堿反應的定量分析4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，充分反應后，放出氫氣最多的是()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4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

8、應生成H2，而鎂不反應；加入鹽酸，鎂、鋁都與鹽酸反應生成H2，所以放出H2的量最多。5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(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，所得H2的體積之比是_。答案11解析根據(jù)化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2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)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、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是_。答案13解

9、析因為在反應中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：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為13。(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_。答案31解析因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關系式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)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(zhì)量的

10、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(zhì)量為()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g答案A解析其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl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 3 molL10.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2Na

11、OH6H2O=2NaAl(OH)43H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。思維建模(1)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2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。從化學方程式可以看出Al與酸、堿反應時生成H2的實質(zhì)都是AlAl3，所以無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al3H2。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11。足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體積比13。一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體

12、積比，則必定是a.鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；b.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。(2)鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強堿反應產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。題組三對鋁熱反應的定性及定量考查6粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗：取適量A進行鋁熱反應，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質(zhì)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(zhì)B；用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應

13、的實驗操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)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0.15 L，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)0.67 molL12.3 molL1解析此題將實驗操作與元素化合物知識巧妙結合在一起考查，增大了試題的容量，增強了試題的測試能力。(1)鋁熱反應是指單質(zhì)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

14、反應需要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(nèi)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(chǎn)物中單質(zhì)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(zhì)。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20

15、 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根據(jù)MgOMgCl2的關系，則溶液中MgCl2的濃度為01 mol0.15 L0.67 molL1。步驟說明溶液中沒有Fe3，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)Cl不變的關系，可知MgCl2和FeCl2的總的物質(zhì)的量等于0.45 mol，所以，F(xiàn)eCl2的濃度為2.3 molL1。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，有很高的熔點。(2)化學性質(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，有較強的吸附性。(2)化

16、學性質(zhì)(用化學方程式表示)受熱分解：2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2，離子方程式為Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO。NaAl(OH)4溶液與AlCl3溶液混合：3Al(OH)4Al3=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

17、膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。深度思考1明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同？答案不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì)，不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒，不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。2在做鋁的燃燒實驗時，用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是_。答案鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成熔點很高的Al2O3薄膜，使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下3中學學習階段接觸到許多既能與酸反應又能與堿反應的物質(zhì)，除了Al及其重要化合物外，你還知道哪些？答案弱酸的銨鹽，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等

18、；弱酸的酸式鹽，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3；氨基酸。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 D氫氧化鈉答案C解析鈍化的實質(zhì)是Fe、Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護膜。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某氧化物X難溶于水，能與燒堿反應，生成易溶于水的化合物Y，將少量Y溶液滴入鹽酸中無沉淀生成，則X是()ASiO

19、2 BAl2O3CMgO DCuO答案B解析C項MgO不能溶于燒堿，不正確；少量Y滴入鹽酸不能形成沉淀，Al2O3符合題意，A項不正確，B項正確；D項CuO不能溶于燒堿，不正確。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?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A BC D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NaAl(OH)4制備Al(OH)3，若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、丙三位同學用

20、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(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(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)

21、W3W1W2(3)520 g反思歸納制取Al(OH)3一般不用強酸或強堿，因為強酸、強堿都能溶解生成的Al(OH)3，而不易控制酸、堿的用量。一般用氨水或CO2制取，也可用Al3、Al(OH)4的雙水解反應制取?？键c三用數(shù)形結合思想理解Al3、Al(OH)3、Al(OH)4之間的轉(zhuǎn)化關系1Al3、Al(OH)3、Al(OH)4之間的轉(zhuǎn)化關系寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。答案(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33Al(OH)4=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=Al(OH)4(4)Al(OH)44H=Al34H2

22、O(5)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCOAl(OH)4H=Al(OH)3H2O(6)Al(OH)3OH=Al(OH)42與Al(OH)3沉淀生成有關的圖像分析(1)把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3)溶液中至過量現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解。有關反應：AB：Al33OH=Al(OH)3BD：Al(OH)3OH=Al(OH)4圖像(2)把鋁鹽(Al3)溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，反應一段時間后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。有關反應：AB：Al34OH=Al(OH)4BC：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3圖像(3)把強酸溶液逐滴加入到Al(OH)4溶液中

23、至過量現(xiàn)象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐漸溶解。有關反應：AB：Al(OH)4H=Al(OH)3H2OBD：Al(OH)33H=Al33H2O圖像(4)向強酸溶液中逐滴加入Al(OH)4溶液至過量現(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。有關反應：AB：4HAl(OH)4=Al34H2OBC：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3圖像(5)往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量現(xiàn)象：開始出現(xiàn)白色沉淀后沉淀量增多沉淀部分溶解有關反應：OA：Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2AB：Al(OH)3OH=Al(OH)4圖像題組一Al3、A

24、l(OH)4溶液加堿或酸反應現(xiàn)象的應用1下列各項操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)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NaAl(OH)4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 B C D答案C解析中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(chǎn)生沉淀；NaAl(OH)4中加入稀鹽酸，開始產(chǎn)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(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當NaOH過量時，Al(OH)3

25、又溶于NaOH；只會生成H2SiO3沉淀。2下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAl(OH)4、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2答案解析都使用互滴法，兩次操作應產(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滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。NaHSO4=NaHSO，溶液顯強酸性

26、。向NaAl(OH)4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NaAl(OH)4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。無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法區(qū)別。題組二有關Al3、Al(OH)4的離子反應3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NaAl(OH)4溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在強堿性環(huán)境中：Al(OH)4、SiO

27、、Na、KD能使甲基橙顯紅色的溶液中：NH、Al(OH)4、Na答案C解析A項MnO有顏色，ClO與Al3可發(fā)生雙水解反應；B項中HCOAl(OH)4=Al(OH)3COH2O；D項中，酸性條件下Al(OH)4不存在。4下列離子方程式書寫正確的是()A向氯化鋁溶液中通入過量氨氣：4NH3Al34H2O=Al(OH)44NHB將鋁片打磨后置于NaOH溶液中：2Al2OH2H2O=2Al(OH)4H2C向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4Al(OH)4D向NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2：2Al(OH)4CO2=2Al(OH)3COH2O答案C解

28、析A項，氨水不能溶解Al(OH)3；B項，氫、氧元素不守恒；D項，通足量CO2時，應生成HCO。反思歸納1離子共存問題(1)Al3與OH、Al(OH)4、CO(HCO)、S2等不能大量共存。(2)Al(OH)4與H、HCO、Al3、Fe3等不能大量共存。2離子反應先后順序問題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。3Al及其化合物的除雜歸類事例(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaO

29、H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。題組三Al3、Al(OH)3、Al(OH)4三者之間關系的定量分析5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(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Al(OH)4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

30、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。6向物質(zhì)的量濃度均為1 molL1的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下圖n表示Al(OH)3的物質(zhì)的量、V表示NaOH溶液的體積能正確表示這個反應過程的是()答案D解析向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反應情況分為三個階段：第一階段為OHH=H2O，此時無沉淀產(chǎn)生；第二階段有白色沉淀產(chǎn)生，反應的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3；第三階段滴加NaOH溶液至過量，沉淀逐漸溶解最后完全消失，反應的離子方程式為Al(OH)3OH

31、=Al(OH)4，結合反應方程式及濃度關系可知三個階段消耗NaOH物質(zhì)的量之比為131。7向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL1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()A3 mL B7.5 mLC15 mL D17.5 mL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(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

32、：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。方法指導可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律(1)求產(chǎn)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。

33、考點四以“化工生產(chǎn)流程”為載體考查Mg、Al的性質(zhì)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(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)生反應的離子方程式。答案Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4，SiO22OH=SiOH2OAl(OH)4CO2=Al(OH)3HCO，SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO(2)

34、步驟中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_。答案因為Al(OH)4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；CO2廉價而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟效益好(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1 000 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)生反應的離子方程式。答案Al2O36H=2Al33H2O，F(xiàn)e2O36H=2Fe33H2OAl34OH=Al(OH)4，F(xiàn)e33OH=Fe(OH)3(2)步驟中不用氨水沉淀Fe3

35、的原因：_。答案Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離1工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))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BCO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C反應中的反應為CO2Al(OH)4=Al(OH)3HCOD工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低答案C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，不能保證生成Al(OH)3沉淀；D項因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。2MgSO47H

36、2O是一種重要的化工原料。某研究性學習小組設計了利用菱鎂礦石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3、SiO2雜質(zhì))制取MgSO47H2O的實驗，流程如下。(1)第步研磨的目的是_，所得濾液主要含_、_等溶質(zhì)。(2)第步反應的離子方程式為_。(3)第步濃縮結晶后，要經(jīng)過_、洗滌、干燥等步驟才可得到MgSO47H2O，洗滌沉淀的基本操作是_。(4)若制得MgSO47H2O質(zhì)量為82.00 g，測得MnO2質(zhì)量為1.74 g，且測得第步濾渣質(zhì)量為4.70 g，忽略各物質(zhì)在溶液中的溶解損失，可計算出菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分數(shù)為_。答案(1)使溶解充分并加快溶解速率MgSO4MnSO4(2)Mn2

37、ClOH2O=MnO2Cl2H(3)過濾將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水流盡，重復23次(4)80%解析(1)研磨可增大固體的表面積，使溶解物充分溶解并使溶解速率加快。菱鎂礦石與稀硫酸反應，MgCO3、MnCO3會轉(zhuǎn)變?yōu)镸gSO4、MnSO4。(2)根據(jù)流程圖，加入NaClO溶液，MnSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2。根據(jù)得失電子守恒和元素守恒即可寫出第步反應的離子方程式：Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H。(3)第步濃縮結晶后要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥才能得到MgSO47H2O晶體。洗滌沉淀時要注意加水不能過多，且不能用玻璃棒攪拌，還要重復23次。(4)根據(jù)題中信息可求得MgCO3、MnC

38、O3的質(zhì)量分別是2800 g、2.30 g，則菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分數(shù)為100%80%。反思歸納解答化工流程題的基本方法(1)明確目的，提取有用信息通過閱讀題頭，明確生產(chǎn)目的制備什么物質(zhì)，找到制備物質(zhì)時所需的原料及所含雜質(zhì)，提取出所給的相關信息化學反應方程式、物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解性等。(2)分析流程，弄清各步作用對比分析流程圖中的一種物質(zhì)(原料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，找出原料與產(chǎn)品之間的關系，聯(lián)系問題有針對性地思考：原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進行了什么反應？每一步除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)是否要除去，采用什么操作方法除去？(3)看清問題，準確規(guī)范作答這一步很關鍵，答題時要

39、看清問題，不能答非所問，要注意語言表達的科學性和準確性，如分清是要求回答實驗操作名稱還是具體操作步驟。探究高考明確考向1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4()(2013海南，10B)解析明礬溶液中，Al3和SO個數(shù)比為12，SO完全沉淀時，Al3應轉(zhuǎn)化為AlO。(2)0.10 molL1的氨水與AlCl3溶液發(fā)生反應的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3()(2013福建理綜，8A)解析NH3H2O是弱電解質(zhì)，不能拆分。(3)0.1 molL1 NaAlO2溶液中：H、

40、Na、Cl、SO能大量共存()(2013江蘇，3D)解析AlO與H不能大量共存，錯誤。(4)氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁()(2013江蘇，4D)解析AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)不導電，錯誤。(5)明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體：Al33H2O=Al(OH)33H()(2013江蘇，8B)解析Al(OH)3膠體不是沉淀，不能加沉淀符號，錯誤。(6)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和氣體生成()(2013重慶理綜，2C)解析向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，僅有沉淀生成，方程式為AlOHCOH2O=Al(OH)3CO。(7)如圖所示，AlCl3溶液、濃氨水，

41、中有白色沉淀生成()(2012北京理綜，10C改編)解析濃氨水中揮發(fā)出NH3，NH3與AlCl3溶液反應生成Al(OH)3白色沉淀。(8)新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液：Al2O32OH=2AlOH2O()(2012海南，12D)2(2013山東理綜，9)足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A氫氧化鈉溶液 B稀硫酸C鹽酸 D稀硝酸答案A解析A項，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B項，2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C項，2Al6HCl=2Al

42、Cl33H2，1 mol Al消耗3 mol HCl；D項，Al和稀硝酸反應不放H2。綜上所述，符合題意的是A項。3(2012安徽理綜，13)已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 molL1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溶液的體積的關系，合理的是()答案C解析解答本題時應特別注意，難溶物的Ksp越大，在溶液中越難形成沉淀；Al(OH)3能溶于過量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大，故在混合液中加入NaOH溶液時，先生成Fe

43、(OH)3沉淀，而不生成Al(OH)3沉淀，當Fe(NO3)3反應完全后再生成Al(OH)3沉淀，繼續(xù)加入NaOH溶液，Al(OH)3沉淀又溶解，故只有C圖像符合題意。42013重慶理綜，8(1)合金是建造航空母艦的主體材料。航母升降機可由鋁合金制造。鋁元素在周期表中的位置_，工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學方程式為_。焊接過程中使用的保護氣為_(填化學式)。答案第三周期第A族CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)5(2013大綱全國卷，29)鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al

44、2O3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)電解法制鋁的化學方程式是_，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_。答案(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(或A

45、lOCO22H2O=Al(OH)3HCO)(3)濃H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)解析結合Al2O3、SiO2與NaOH溶液反應后產(chǎn)物的性質(zhì)來分析流程圖一，根據(jù)螢石和純堿為原料制取冰晶石來分析流程圖二，充分利用質(zhì)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

46、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(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學方程式。(4)電解Al2O3制取金屬鋁，加入的冰晶石為助熔劑；陽極產(chǎn)生的O2能與石墨電極反應生成CO2(可能含有CO)。練出高分1近年來，科學家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性，以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關于其有利因素的下列說法，你認為哪項是錯誤的()A鋁質(zhì)輕，便于運輸、貯存，且安全B鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易得到有效的控制C在地球上，鋁礦資源比較豐富D現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術已為鋁作為新能源奠定了重要基礎答

47、案D解析電冶鋁時要消耗大量的電能，D項錯誤。2下列敘述正確的是()A鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸B鎂的金屬性比鋁的金屬性強C氫氧化鋁能溶于過量氨水D鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO答案B解析鋁與熱的濃硫酸發(fā)生反應；氫氧化鋁不能溶于氨水；鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO、Mg3N2和C。3下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3AlA全部 B只有C只有 D只有答案A解析弱酸的酸式鹽、弱酸弱堿鹽、Al、Al2O3、Al(OH)3等物質(zhì)既可與強酸反應又可與強堿反應，故選A。4相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是()AAl BAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3答案A解析假設上述四種物質(zhì)均為1 g，則物質(zhì)的量分別為 mol， mol， mol， mol，完全溶解轉(zhuǎn)化為NaAl(OH)4時，所需NaOH的物質(zhì)的量分別為 mol、 mol，(4) mol mol，(2) mol mol，所以選A。5有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁