高考化學(xué)復(fù)習(xí)鋁及其化合物精品講義新人教版必修1

1、鋁及其重要化合物一、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)電性和傳熱性等，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：Al2Al3Cl22AlCl3Al2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應(yīng))4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)2

2、H2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、M nO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒：2MgCO22MgOC5.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。題組一對比掌握鋁、鎂的性質(zhì)1鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)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(yīng)而Mg不能；Mg能在CO2中燃燒而Al不能。2. 下列說法錯誤的是()。A鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后固體物質(zhì)增重(2014·全國新課標(biāo)，9C)BAl片溶于NaOH溶液，產(chǎn)生氣

3、體：2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2014·北京理綜，9D)C工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al(2012·廣東理綜，10B)D鋁制容器可盛裝濃H2SO4(2010·重慶理綜，8A)解析鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)：2AlFe2O3Al2O32Fe，反應(yīng)前后固體物質(zhì)的質(zhì)量不變。答案A熟記鋁、鎂的特殊化學(xué)性質(zhì)1活潑金屬與酸反應(yīng)是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H)反應(yīng)，還能夠與堿溶液反應(yīng)，表現(xiàn)出特殊性：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。2鋁熱反應(yīng)鋁和某些金屬氧化物反應(yīng)，將其從氧化物中置換出來，同時放出大量的熱，這種反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，可用于焊接金屬、冶煉高熔

4、點貴重金屬等。注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。3Mg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(yīng)的定量分析1(2013·山東理綜，9)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)的量最少的是()。A氫氧化鈉溶液B稀硫酸C鹽酸D稀硝酸解析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=2AlCl33H2，1 mol Al消耗3 mol HCl；D項，Al和稀硝酸反應(yīng)

5、不放H2。綜上所述，符合題意的是A項。答案A2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_。答案11解析根據(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)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解析因為在反應(yīng)中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和N

6、aOH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)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(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)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L1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

7、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(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=2AlCl33H26 mol 3 mol3 mol·L1×0.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol×20.3 mol。2Al2NaOH2H

8、2O=2NaAlO23H22×27 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。1鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時生成H2的實質(zhì)都是AlAl3，所以無論與酸還是與堿反應(yīng)，Al與H2的關(guān)系都是2Al3H2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比。(2)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(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比<

9、;<，則必定是a.鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應(yīng)充分利用上述過量關(guān)系。2鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。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(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)(用化學(xué)方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為受熱分解：2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH。NaAlO2溶

10、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)2·12H2O，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、“>”或“”)。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。題組一Al2O3和Al(OH)3的兩性1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

11、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。2下列說法不正確的是()。AAlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al34NH3·H2O=AlO4NH2H2O(2014·四川理綜，3C)B氫氧化鋁可作胃酸的中和劑(2014·四川理綜

12、，1D)C向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3：CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO(2014·江蘇化學(xué)，7D)D常溫下，Al(OH)3既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng)(2014·福建理綜，9)解析Al(OH)3不溶于過量氨水，正確的離子方程式為：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH，A錯誤。答案A含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強(qiáng)堿的特性，可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì)，如：Mg(Al)：加足量NaOH溶液；Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液

13、；Mg2(Al3)：加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。題組二制備Al(OH)3的最佳途徑1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NaAlO2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。題組三有關(guān)Al3、AlO的離子反應(yīng)1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 mol

14、83;L1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在強(qiáng)堿性環(huán)境中：AlO、SiO、Na、KD能使甲基橙顯紅色的溶液中：NH、AlO、Na答案C解析A項MnO有顏色，ClO與Al3可發(fā)生雙水解反應(yīng)；B項中HCOAlOH2O=Al(OH)3CO；D項中，酸性條件下AlO不能大量存在。2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：4NH3Al32H2O=AlO4NHB將鋁片打磨后置于NaOH溶液中：2Al2OH=2AlOH2C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CO2：2AlOCO23H

15、2O=2Al(OH)3CO答案C解析A項，氨水不能溶解Al(OH)3；B項，氧元素不守恒；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。三、用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1Al

16、3、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。答案(1)Al33NH3·H2O=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)把強(qiáng)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。圖像有關(guān)反應(yīng)：AB：Al33OH=Al(OH

17、)3BD：Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)把鋁鹽(Al3)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。圖像有關(guān)反應(yīng)：AB：Al34OH=AlO2H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(3)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過量現(xiàn)象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐漸溶解。圖像有關(guān)反應(yīng)：AB：AlOHH2O=Al(OH)3BD：Al(OH)33H=Al33H2O(4)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。圖像有關(guān)反應(yīng)：AB：4HAlO=Al32H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(

18、OH)3(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，最后沉淀部分溶解。圖像有關(guān)反應(yīng)：OA：Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2AB：Al(OH)3OH=AlO2H2O思考：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、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：

19、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(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還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別。題組一Al3、AlO形成A

20、l(OH)3圖像的綜合分析1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下列曲線圖(縱坐標(biāo)為沉淀的

21、量，橫坐標(biāo)為加入物質(zhì)的量)與對應(yīng)的選項相符合的是()A向1 L濃度均為0.1 mol·L1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 mol·L1的稀H2SO4B向1 L濃度分別為0.1 mol·L1和0.3 mol·L1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L1的稀NaOH溶液C向燒堿溶液中滴加明礬溶液D向AlCl3溶液中滴加過量氨水答案A解析A項，Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4，發(fā)生的反應(yīng)依次為Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O

22、，所以加1 L H2SO4時，Ba(OH)2反應(yīng)完，再加0.5 L H2SO4時AlO參加反應(yīng)，再加1.5 L H2SO4時，Al(OH)3全部溶解，A正確；B項，向1 L濃度分別為0.1 mol·L1和0.3 mol·L1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L1的NaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)依次是Al33OH=Al(OH)3、OHNH=NH3·H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比為31，而圖像上看到的是11，B錯誤；C項，向燒堿溶液中滴加明礬溶液，發(fā)生的反應(yīng)依次是Al34OH

23、=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，C錯誤；D項，AlCl3溶液中滴加過量氨水，沉淀不會溶解，D錯誤。突破Al(OH)3沉淀圖像三個秘訣1明晰橫、縱坐標(biāo)含義，然后通過曲線變化特點分析反應(yīng)原理。2掌握Al3、Al(OH)3、AlO三者之間的轉(zhuǎn)化比例：Al3Al(OH)3Al4OH4HO3明晰Al3溶液中加堿(OH)的幾種常見變形圖像，如：圖A中，n(H)n(Al3)21。圖B中，若已知原溶液中含有Mg2。則可推出：n(Mg2)n(Al3)11。圖C中，若已知原溶液中含有H和Mg2，則可推導(dǎo)出：n(H)n(Al3)n(Mg2)211。題組二Al3形成Al(OH)3的簡單計算

24、1向30 mL 1 mol·L1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L1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(dāng)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：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。當(dāng)堿的量不足時，則V(Na

25、OH)L0.007 5 L7.5 mL；當(dāng)堿過量時，則V(NaOH)L0.027 5 L27.5 mL。2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()A13 B23 C61 D31答案C解析OA上升的直線表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，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 0.1 L，則Al3生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2消耗NaOH 0.1 L，因而n(AlCl3)n(MgS

26、O4)21，所以，n(Cl)n(SO)61。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(1)當(dāng)n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3n(OH)；(2)當(dāng)3n(Al3)<n(OH)<4n(Al3)時，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；(3)當(dāng)n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)30，無沉淀。2求反應(yīng)物堿的量(1)若堿不足(Al3未完全沉淀)，n(OH)3nAl(OH)3；(2)若堿使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。四、化工生產(chǎn)中鎂、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系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

27、灰乳：CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2；沉淀Mg2：Mg22Ca(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)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)

28、生反應(yīng)的離子方程式。答案Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2OAlOCO22H2O=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(yīng)

29、的離子方程式。答案Al2O36H=2Al33H2O，F(xiàn)e2O36H=2Fe33H2OAl34OH=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分離題組一鋁的提煉過程1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

30、沉淀，需要過濾除去，A正確；a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中鋁的化合價都是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(yīng)中的反應(yīng)為CO2AlO2H2O=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(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使Al2O3溶解；B項若用強(qiáng)酸代替CO2，強(qiáng)酸過量時，Al

31、(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。3(2013·大綱理綜，29)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：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

32、是_。解析本題主要考查硅、鋁及其化合物的性質(zhì)等，意在考查考生的分析推理能力。(1)因為鋁土礦的主要成分為二氧化硅、氧化鋁，前者與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉，后者與NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉(NaAlO2)。(2)CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣電離出的Ca2與SiO反應(yīng)生成CaSiO3；反應(yīng)2為偏鋁酸鈉與CO2反應(yīng)生成氫氧化鋁。(3)濃硫酸與螢石反應(yīng)生成HF和硫酸鈣，故C為濃硫酸，D為HF，E為硫酸鈣；結(jié)合制備冰晶石的反應(yīng)物HF、碳酸鈉和氫氧化鋁及生成物Na3AlF6，由元素守恒可知該反應(yīng)的生成物中還有二氧化碳和水。(4)工業(yè)上通過電解熔融的氧化鋁可制得單質(zhì)鋁，并有氧氣生成；陽極生成物氧氣可與石

33、墨反應(yīng)，生成碳的氧化物。答案(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)濃H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)題組二鎂及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用1.2014·全國課標(biāo)卷，36(1)(3)(4)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用

34、工藝的設(shè)想和做法可行的是_(填序號)。用混凝法獲取淡水提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝(2)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：濃海水的主要成分如下：離子NaMg2ClSO濃度/(g·L1)63.728.8144.646.4該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為_，產(chǎn)品2的化學(xué)式為_，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為_g。(3)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；電解時，若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析(1)利用混凝法只能除去海水中的懸浮物不能獲取淡水，故設(shè)想和做法可行的是。(2)根據(jù)濃海水的成分及工藝流程可知，脫硫后的澄清液中主要含有Na、Mg2、Cl，則加入石灰乳發(fā)生反應(yīng)，Ca(OH)2Mg2=Ca2Mg(OH)2，經(jīng)過沉降過濾，濾渣干燥得到產(chǎn)品2，即Mg(OH)2，濾液主要含有Na、Cl和大量的Ca2，用于濃海水脫硫，則脫硫階段的主要離子反應(yīng)為：Ca2SO=CaSO4，即產(chǎn)品1為CaSO4。由表中數(shù)據(jù)，可知1 L濃海水中含有28.8 g Mg2，則最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為：mMg(OH)2×58 g·mo