2021屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-第3章-金屬及其化合物-第11講-鎂鋁及其重要化合物教案-新人教版

2021屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第11講鎂、鋁及其重要化合物教案新人教版2021屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第11講鎂、鋁及其重要化合物教案新人教版PAGE17-2021屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第11講鎂、鋁及其重要化合物教案新人教版2021屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第11講鎂、鋁及其重要化合物教案新人教版年級(jí)：姓名：第11講鎂、鋁及其重要化合物[考綱要求]1.掌握鎂、鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.掌握鎂、鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。考點(diǎn)一鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用1．鋁(1)存在和物理性質(zhì)①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(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①Aleq\f(O2,)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(常溫))形成致密的氧化膜,\o(→,\s\up7(加熱))4Al＋3O2\o(=,\s\up7(△))2Al2O3))②2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2AlCl3③Aleq\f(酸,)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(氧化性酸))遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化,\o(→,\s\up7(非氧化性酸))2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑))④2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑⑤2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe(3)工業(yè)制備化學(xué)方程式為：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑。(4)用途純鋁用作導(dǎo)線(xiàn)，鋁合金用于制造汽車(chē)、飛機(jī)、生活用品等。2．鎂(1)物理性質(zhì)：具有銀白色金屬光澤的固體，密度、硬度均較小，熔點(diǎn)較低，有良好的導(dǎo)電、傳熱和延展性。(2)化學(xué)性質(zhì)寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①M(fèi)g—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(N2))3Mg＋N2\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2,\o(→,\s\up7(O2))Mg＋O2\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO產(chǎn)生強(qiáng)烈白光))②2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C③Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑④Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(3)工業(yè)制備MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑(4)用途生產(chǎn)合金，冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。(1)能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈酸性也可能呈強(qiáng)堿性。(2)Mg3N2極易水解，其化學(xué)方程式為：Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。(3)MgO熔點(diǎn)很高，可作耐火材料。1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式(×)(2)MgO與Al粉的混合物也可稱(chēng)為鋁熱劑(×)(3)工業(yè)上制造鎂粉時(shí)，可將鎂蒸氣在N2中冷卻(×)(4)冶煉鋁時(shí)常用焦炭作還原劑(×)(5)鋁與少量NaOH溶液反應(yīng)得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽(×)2．依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì)，思考回答下列問(wèn)題：(1)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？氧化劑是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)鎂在空氣中充分燃燒，所得固體產(chǎn)物可能有________________________________________________________________________(用化學(xué)式表示)。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(hù)鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能(2)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是eq\o(A,\s\up6(0))leq\o(→,\s\up7(失3e－))Al3＋，2H＋eq\o(→,\s\up7(得2e－))H2，只不過(guò)堿中的H＋來(lái)源于水的電離。氧化劑分別為酸和水(3)MgO、Mg3N2、C1．下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中，正確的是()A．不能用鋁制的器皿來(lái)盛放酸梅湯或堿水是因?yàn)殇X會(huì)和酸或堿反應(yīng)B．鋁制品在空氣中有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定C．鋁和NaOH溶液反應(yīng)：Al＋2OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2↑D．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁會(huì)滴落下來(lái)，是因?yàn)榻饘黉X的熔點(diǎn)較低A[A項(xiàng)，無(wú)論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，鋁表面形成致密的氧化膜，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電荷、電子均不守恒，正確的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒表面生成Al2O3，高熔點(diǎn)的Al2O3兜住了熔融的液態(tài)鋁，不會(huì)滴落，錯(cuò)誤。]2．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()A．3mol·L－1HCl B．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOH D．18mol·L－1H2SO4A[B、D項(xiàng)中均不產(chǎn)生H2，Mg、Al與鹽酸均反應(yīng)生成H2，Mg與NaOH溶液不反應(yīng)。]3．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(wèn)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________。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)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(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________。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1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(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為_(kāi)_______(填字母)。A．5.4g B．3.6gC．2.7g D．1.8g答案：(1)1∶1(2)1∶3(3)3∶1(4)A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：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(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eq\f(VHClH2,VNaOHH2)＝eq\f(1,1)。(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eq\f(VHClH2,VNaOHH2)＝eq\f(1,3)。(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eq\f(1,3)<eq\f(VHClH2,VNaOHH2)<eq\f(1,1)，則必定是：鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而鹽酸不足；鋁與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而NaOH溶液過(guò)量。考點(diǎn)二鋁的重要化合物1．氧化鋁2．氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)白色膠狀固體，有較強(qiáng)的吸附性。(2)化學(xué)性質(zhì)電離方程式：寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O；②Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O；③2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。(3)制備①向鋁鹽溶液中加入NH3·H2O，離子方程式為：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②向偏鋁酸鹽溶液中通入足量的CO2，離子方程式為：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合，離子方程式為：3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓3．一種重要的復(fù)鹽——明礬(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，其凈水的原理涉及的離子方程式表示為：Al3＋＋3H2O?Al(OH)3(膠體)＋3H＋，因Al(OH)3膠體微粒吸附雜質(zhì)形成沉淀而凈水。中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)、⑤弱酸的銨鹽[如(NH4)2CO3]、⑥氨基酸eq\o(。,\s\do4(,))1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)Al2O3的熔點(diǎn)高，可作耐高溫材料，實(shí)驗(yàn)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)AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)在水溶液中因發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存(×)(4)AlOeq\o\al(－,2)與NHeq\o\al(＋,4)在水溶液中因發(fā)生雙水解反應(yīng)不能大量共存(√)(5)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3(√)2．按要求完成下列問(wèn)題明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)：(1)Al3＋恰好完全沉淀其離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________，反應(yīng)后溶液的pH________(填“>”“＝”或“<”)7。(2)SOeq\o\al(2－,4)恰好完全沉淀其離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________，反應(yīng)后溶液的pH________(填“>”“＝”或“<”)7。答案：(1)2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＝(2)Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2BaSO4↓＋2H2O>3．中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)，除了Al及其重要化合物外，你還知道哪些？答案：①弱酸的銨鹽，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式鹽，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。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，上述物質(zhì)中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質(zhì)eq\o(。,\s\do4(,))題組一Al2O3和Al(OH)3的兩性1．(2020·山東肥城期末)探究氫氧化鋁的兩性，最適宜的試劑是()A．Al、NaOH溶液、稀鹽酸B．Al2O3、氨水、稀鹽酸C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀鹽酸D．AlCl3溶液、氨水、稀鹽酸C[可溶性的鋁鹽Al2(SO4)3溶液與少量NaOH溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，繼續(xù)加過(guò)量的氫氧化鈉，氫氧化鋁沉淀會(huì)溶解，氫氧化鋁沉淀中加鹽酸也會(huì)溶解。]2．(2019·安徽師大附中期中)雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學(xué)式是NaAl(OH)2CO3。關(guān)于該物質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A．該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物B．該物質(zhì)是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C．1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗3molH＋D．該藥劑不適合胃潰瘍患者服用D題組二探究制取Al(OH)3的最佳途徑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：350g70%的H2SO4溶液、NaOH固體240g、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、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下：甲：鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1g Al(OH)3乙：鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3丙：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(鋁→加H2SO4溶液,鋁→加NaOH溶液))→W3gAl(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的質(zhì)量W1、W2、W3由大到小的順序是__________。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________。解析：甲：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓乙：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓丙：Aleq\o(→,\s\up7(3H＋))Al3＋，3Aleq\o(→,\s\up7(3OH－))3AlOeq\o\al(－,2)所以Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓分析：(從化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)角度考慮)甲：制取2molAl(OH)3消耗H＋2mol、OH－2mol。乙：制取2molAl(OH)3消耗H＋6mol、OH－6mol。丙：制取4molAl(OH)3消耗H＋3mol、OH－3mol。既制取2molAl(OH)3消耗H＋1.5mol、OH－1.5mol，結(jié)論是丙以較少的原料制出較多的Al(OH)3，最合理；乙以較多的原料制出較少的產(chǎn)品，最不合理。相同的原料制取的Al(OH)3質(zhì)量應(yīng)是W3>W1>W2。n(H＋)＝eq\f(350g×70%,98g·mol－1)×2＝5moln(OH－)＝eq\f(240g,40g·mol－1)＝6mol由電荷守恒：OH－過(guò)量，按H＋計(jì)算按丙的方法：3H＋～3OH－～4Al(OH)33mol312g5molxx＝eq\f(312g×5mol,3mol)＝520g。答案：(1)丙(2)W3>W1>W2(3)520g制備Al(OH)3的三種方法方法一：可溶性鋁鹽溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過(guò)量CO2離子方程式：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)方法三：相互促進(jìn)水解法eq\x(Al3＋)eq\x(AlO\o\al(－,2))Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉(zhuǎn)化1．Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式：(1)①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O(5)①AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)②AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O2．與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的四個(gè)基本圖像(1)把NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中至過(guò)量①現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解。②圖像③有關(guān)反應(yīng)：A→B：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓B→D：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至過(guò)量①現(xiàn)象：先無(wú)明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。②圖像③有關(guān)反應(yīng)：A→B：Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OB→C：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓(3)把鹽酸逐滴加入到NaAlO2溶液中至過(guò)量①現(xiàn)象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐漸溶解。②圖像③有關(guān)反應(yīng)：A→B：AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓B→D：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(4)把NaAlO2溶液逐滴加入到鹽酸中至過(guò)量①現(xiàn)象：先無(wú)明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。②圖像③有關(guān)反應(yīng)：A→B：4H＋＋AlOeq\o\al(－,2)=Al3＋＋2H2OB→C：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓一、Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化的圖像題[集訓(xùn)1]向一定量的NaOH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(duì)應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是()A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)B．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、F－D．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、COeq\o\al(2－,3)B[向NaOH溶液中逐漸加入AlCl3溶液時(shí)發(fā)生Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O,3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓。a點(diǎn)時(shí)溶液中有大量OH－，與Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存。b點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl和NaAlO2，所有離子可以大量共存。c點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl，與Ag＋不能大量共存。d點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl和AlCl3，Al3＋與COeq\o\al(2－,3)互相促進(jìn)水解不能大量共存。][集訓(xùn)2]如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過(guò)程中微粒的量的關(guān)系曲線(xiàn)。下列判斷錯(cuò)誤的是()A．①線(xiàn)表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量C．③線(xiàn)表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化D．④線(xiàn)表示AlOeq\o\al(－,2)的物質(zhì)的量的變化B[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(kāi)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3∶1，則x表示NaOH的物質(zhì)的量，B項(xiàng)符合題意；另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液，開(kāi)始沒(méi)有沉淀，后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。][集訓(xùn)3]某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一種或幾種物質(zhì)，往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入的NaOH溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)溶液中一定含有的溶質(zhì)是________(填化學(xué)式，下同)，一定不含有的溶質(zhì)是________。(2)溶液中可能含有的溶質(zhì)是________(填名稱(chēng))，判斷該物質(zhì)是否存在的實(shí)驗(yàn)方法是________________________________________________________________________，現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(3)分別寫(xiě)出AB段、BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①AB段為_(kāi)_______________________________________________________________________；②BC段為_(kāi)_______________________________________________________________________。解析：首先分析圖像中的拐點(diǎn)、斜線(xiàn)及水平線(xiàn)所表示的化學(xué)意義。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入過(guò)量NaOH溶液，沉淀全部溶解，說(shuō)明無(wú)MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定無(wú)MgCl2；又因?yàn)镠Cl與Na2CO3不能大量共存，所以一定無(wú)Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反應(yīng)進(jìn)行確定。答案：(1)HCl、AlCl3、NH4ClMgCl2、Na2CO3(2)氯化鉀焰色反應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色是否為紫色(3)①Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓②NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O含Al3＋的混合溶液與堿反應(yīng)的先后順序當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H＋反應(yīng)，再與Al3＋、Mg2＋反應(yīng)生成沉淀，再與NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)3沉淀。二、Al3＋形成Al(OH)3的簡(jiǎn)單計(jì)算[集訓(xùn)4]向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol·L－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為()A．3mL B．7.5mLC．15mL D．17.5mLB[集訓(xùn)5]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溶液的體積如圖所示。原溶液中Cl－與SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量之比為()A．1∶3 B．2∶3C．6∶1 D．3∶1C[OA上升的直線(xiàn)表示Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀的生成，AB下降的直線(xiàn)表示Al(OH)3沉淀溶解，B點(diǎn)表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH0.1L，則Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH0.3L，沉淀Mg2＋消耗NaOH0.1L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝6∶1。]判斷鋁元素的存在形式可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng)，鋁元素的存在形式化工生產(chǎn)中鎂、鋁及其化合物的化工流程1．從海水中提取鎂的流程(1)流程：(2)主要化學(xué)反應(yīng)：①制石灰乳：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2；②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋Ca2＋；③制備MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；④電解MgCl2：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。2．從鋁土礦(含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))提取Al2O3的流程方案一：堿溶法討論回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出①③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)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(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。③AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)(2)因?yàn)锳lOeq\o\al(－,2)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(jià)而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益好(3)SiO2由于SiO2的熔點(diǎn)很高，在加熱到1000℃左右時(shí)不會(huì)熔化，因而不影響鋁的純度方案二：酸溶法討論回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出①②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O②Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(2)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分離一、海水提鎂[集訓(xùn)1]從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)B二、從鋁土礦中提煉鋁[集訓(xùn)2](2019·河南鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期中)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(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁：eq\x(鋁土礦)eq\o(→,\s\up7(鹽酸),\s\do5(①))eq\x(a)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量NaOH),\s\do5(②))eq\x(b),③eq\x(c),④eq\x(d)eq\o(→,\s\up7(電解))eq\x(Al)下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．①②中除加試劑外，還需要進(jìn)行過(guò)濾操作B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價(jià)相同C．③中需要通入過(guò)量的氨氣D．④進(jìn)行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁C[反應(yīng)①后的體系中含有固體二氧化硅，需要過(guò)濾除去，反應(yīng)②后的體系中有氫氧化鐵沉淀，需要過(guò)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(jià)都是＋3價(jià)，B正確；由NaAlO2制備Al(OH)3需要通入過(guò)量CO2，C錯(cuò)誤；由Al(OH)3制備Al2O3，加熱即可，D正確。][集訓(xùn)3]利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下：(1)氣體A能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。鋁灰在90℃時(shí)水解生成A的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________，“水解”采用90℃而不在室溫下進(jìn)行的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“酸溶”時(shí)，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“氧化”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)“廢渣”的成分為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。(5)采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)AlN＋3H2Oeq\o(?,\s\up7(90℃))Al(OH)3＋NH3↑加快AlN的水解反應(yīng)速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出(2)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－=2Fe3＋＋Cl－＋H2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)31．(2018·海南，10改編)絮凝劑有助于去除工業(yè)和生活廢水中的懸浮物。下列物質(zhì)可作為絮凝劑的是()A．CoC2O4·2H2O B．CaSO4·2H2OC．Pb(CH3COO)2·3H2O D．KAl(SO4)2·12H2OD2．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀3Mg(OH)2＋2FeCl3=2Fe(OH)3＋3MgCl2(2019·全國(guó)卷Ⅱ，11D)(√)(2)Al2O3具有兩性，可用于電解冶煉鋁(2019·江蘇，3D)(√)(3)MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(煅燒))MgO(s)(2019·江蘇，9B)(√)(4)KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體(2018·江蘇，6B)(√)(5)向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液的離子方程式：2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)=Al2(CO3)3↓(2017·海南，6C)(×)(6)泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應(yīng)(2016·全國(guó)卷Ⅲ，7A)(√)(7)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重(2014·全國(guó)卷Ⅱ，9C)(×)(8)氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀(2015·全國(guó)卷Ⅱ，13C)(×)3．(2016·海南，14)KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up7(試劑①),\s\do5(微熱，過(guò)濾))eq\x(濾液A)