2017版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其重要化合物 第二講 鎂、鋁及其重要化合物講義

1、第二講鎂、鋁及其重要化合物2017高考導(dǎo)航考綱要求真題統(tǒng)計(jì)命題趨勢(shì)1.了解金屬鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3了解“鋁三角”和鋁熱反應(yīng)。2015，卷 10T(C)、27T(6)；2015，卷 13T(BC)；2014，卷 9T(C)；2013，卷 28T(1)鋁及其化合物與生產(chǎn)、生活有較多聯(lián)系，高考在本部分中往往以鋁及其化合物知識(shí)為載體，考查對(duì)化學(xué)基本概念、基本理論的掌握。預(yù)計(jì)2017年高考中，重點(diǎn)仍會(huì)放在鋁與堿的反應(yīng)、氧化鋁的兩性等基礎(chǔ)知識(shí)上，還可能涉及鋁的重要化合物的用途，如明礬凈水、與鋁有關(guān)的藥品、食物的攝入等與生活聯(lián)系密切的內(nèi)容。復(fù)習(xí)備考時(shí)注意Al3、A

2、lO、Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化?？键c(diǎn)一鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用學(xué)生用書(shū)P591鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表的第三周期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)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。3金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的方程式(能寫(xiě)離子方程式的寫(xiě)離子方程式)：2Al3Cl22AlCl32Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應(yīng))4鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線(xiàn)，鋁合金用于制造汽車(chē)、飛機(jī)、生活用品等。5對(duì)比記憶鋁、鎂的化學(xué)性質(zhì)鋁鎂與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧

3、化2MgO22MgO3MgN2Mg3N2與水反應(yīng)反應(yīng)很困難能與沸水反應(yīng)：Mg2H2O Mg(OH)2H2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、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒：2MgCO22MgOCMg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬著火時(shí)不能用二氧化碳滅火器和泡沫滅火器滅火。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)Mg、Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，因而都具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。()(3)MgO與Al粉的混合物也可稱(chēng)為鋁熱劑。()(4)Mg是活潑金屬，而Al是兩性金屬。()答案：(1)(2)(3)(4

4、)2鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似性為主，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CuSO4溶液A BC D解析：選C。鎂能與CO2反應(yīng)而鋁不能，鋁能與NaOH溶液反應(yīng)而鎂不能。名師點(diǎn)撥(1)Mg、Al在常溫下均易在其表面形成致密的氧化膜。(2)常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)。(3)鋁與稀硝酸反應(yīng)時(shí)生成的氣體是NO而不是H2。(4)用鋁箔包裹的鈉與水反應(yīng)時(shí)既考慮Na與水的反應(yīng)，又考慮Al與NaOH溶液的反應(yīng)。(5)鋁熱劑(發(fā)生鋁熱反應(yīng))鋁與金屬氧化物的混合物，其中金屬氧化物中金屬

5、元素的還原性要比鋁弱。例如：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)。(2016鄭州模擬)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、氫氧化鈉溶液中，在相同狀況下，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10

6、0 mL 3 molL1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)得生成的氣體在相同狀況下體積之比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為_(kāi)。A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g解析(1)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)因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH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(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為1

7、3。(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關(guān)系式：n(HCl)n(NaOH)31，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反應(yīng)原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可見(jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是 13，而題設(shè)條件體積比為12，說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol2

8、0.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。答案(1)11(2)13(3)31(4)AAl既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，所以說(shuō)“Al既有金屬性，又有非金屬性”你認(rèn)為這種說(shuō)法是否恰當(dāng)？為什么？答案：不恰當(dāng)。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(yīng)還是與堿反應(yīng)，都是失去3e，化合價(jià)升高為3價(jià)，均是還原劑，因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性。鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2Na

9、AlO23H2。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3，所以無(wú)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1。(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；鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉過(guò)量。解題時(shí)應(yīng)充分利用上述過(guò)量關(guān)系。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”。 題組鎂、鋁的性質(zhì)及計(jì)算1(2015高考江蘇卷)

10、在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C。下列說(shuō)法正確的是()A元素C 的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體BMg、MgO中鎂元素微粒的半徑：r(Mg2)r(Mg)C在該反應(yīng)條件下，Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性D該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能解析：選C。A選項(xiàng)，元素C還存在足球烯等其他同素異形體，所以錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，鎂離子比鎂原子少一個(gè)電子層，其半徑比鎂原子的小，所以錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，該反應(yīng)中鎂作還原劑，其還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，所以正確；D選項(xiàng)，該反應(yīng)發(fā)光，因此化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以錯(cuò)誤。2下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長(zhǎng)B由于鋁具有強(qiáng)還原性

11、，所以常用鋁來(lái)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(xiàn)、電纜解析：選B。鋁在空氣中與O2反應(yīng)，生成致密的氧化物薄膜，Al本身易于銹蝕，A錯(cuò)誤；由于鋁具有強(qiáng)還原性，可利用鋁熱反應(yīng)來(lái)冶煉難熔金屬，B正確；銅與濃硫酸常溫下不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；鋁的導(dǎo)電性能比銅差，但價(jià)格相對(duì)低廉且密度較小，故常用鋁制造電線(xiàn)、電纜，D錯(cuò)誤。3用鹽酸和NaOH溶液將4 mol金屬Al全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，共計(jì)消耗HCl a mol，NaOH b mol，則ab的最小值為()A4B6C8 D16解析：選B。4 mol Al分別與HCl、NaOH反

12、應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，按如下方案分配ab值最小，此方案逆推如下：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3 1 mol 3 mol 4 mol2Al36HCl；NaOHAlO1 mol3 mol3 mol3 molab的最小值為336。考點(diǎn)二鋁的重要化合物學(xué)生用書(shū)P601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)(填化學(xué)方程式)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(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的方程式(能寫(xiě)離子方程式的寫(xiě)離子方程式)Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O33H

13、2O。(3)制備向鋁鹽溶液中加入NH3H2O，離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；向偏鋁酸鹽溶液中通入足量CO2，離子方程式為AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。3明礬凈水原理明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O，其凈水原理涉及的離子方程式表示為Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H。判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)(2015高考全國(guó)卷，10C)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)鋁滴落下來(lái)，說(shuō)明金屬鋁的熔點(diǎn)較低。()(2)(2014高考四川卷)AlCl3溶液中加入過(guò)量稀氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H

14、2O。()(3)(2014高考北京卷)Al片溶于NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。()(4)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。()(5)0.10 molL1的氨水與AlCl3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3。()(6)明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體：Al33H2O=Al(OH)33H。()(7)新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液：Al2O32OH=2AlOH2O。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)名師點(diǎn)撥(1)Al(OH)3是一種不溶于水的白色膠

15、狀物，能作凈水劑，能中和胃酸，也是一種阻燃材料。(2)Al(OH)3具有兩性，能溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿(如氨水)。因此，制備Al(OH)3是用可溶性鋁鹽與過(guò)量氨水反應(yīng)而不是過(guò)量NaOH溶液。(高考組合題)下列說(shuō)法中正確的是()A(2015高考重慶卷)Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)B(2015高考山東卷)向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量NH3H2O：Al34NH3H2O=AlO2H2O4NHC(2015高考江蘇卷)制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL1AlCl3溶液中加過(guò)量的6 molL1NaOH溶液D(2014高考重慶卷)用CO2鑒別NaAlO2溶液

16、和CH3COONa溶液解析A項(xiàng)中MgO與NaOH溶液不反應(yīng)，A不正確。Al(OH)3 不溶于氨水，B項(xiàng)離子方程式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤，應(yīng)為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。Al(OH)3溶于過(guò)量的NaOH溶液，C項(xiàng)不正確。D項(xiàng)中CO2通入到NaAlO2溶液中可產(chǎn)生白色沉淀，通入到CH3COONa溶液中沒(méi)有明顯現(xiàn)象，故可鑒別二者，D項(xiàng)正確。答案D中學(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)，除了鋁及其重要化合物外，你還知道哪些？答案：弱酸的銨鹽，如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式鹽，如NaHCO3、KHS、NaHSO3；氨基酸。鋁及其化合物與H、OH的反應(yīng)規(guī)

17、律 題組一Al2O3、Al(OH)3的兩性1(教材改編)某氧化物X難溶于水，能與燒堿反應(yīng)，生成易溶于水的化合物Y，將少量Y溶液滴入鹽酸中無(wú)沉淀生成，則X是()ASiO2BAl2O3CMgO DCuO答案：B2(2016最新改編題)按要求填空。NaHSO3Al2O3Al(OH)3(NH4)2CO3CH3COONH4NaHCO3Al(1)在以上物質(zhì)中，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的是_。(2)屬于兩性化合物的是_。解析：兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物，故只有Al2O3和Al(OH)3符合。答案：(1)(2)題組二制備Al(OH)3的途徑選擇3甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品

18、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、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_。解析：甲：2Al2OH2H2

19、O=2AlO3H2，AlOHH2O=Al(OH)3。乙：2Al6H=2Al33H2，Al33OH=Al(OH)3。丙：AlAl3，3Al3AlO，Al33AlO6H2O=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2 mol Al(OH)3消耗H 2 mol、OH 2 mol。乙：制取2 mol Al(OH)3消耗H 6 mol、OH 6 mol。丙：制取4 mol Al(OH)3消耗H 3 mol、OH 3 mol，即制取2 mol Al(OH)3消耗H 1.5 mol、OH 1.5 mol。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)

20、品，最不合理。相同的原料制取的Al(OH)3質(zhì)量應(yīng)是W3W1W2。n(H)25 mol，n(OH)6 mol，由電荷守恒：OH過(guò)量，按H計(jì)算。按丙的方法：3H3OH4Al(OH)3 3 mol 312 g 5 mol xx520 g。答案：(1)丙(2)W3W1W2(3)520 g42013高考全國(guó)卷，28(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是_(以化學(xué)方程式表示)。解析：從鋁土礦(主要成分Al2O3)中提取Al2O3，主要應(yīng)用Al2O3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，生成可溶性NaAlO2溶液，過(guò)濾除去其他不溶性雜質(zhì)，向?yàn)V液中通

21、入酸性氣體CO2，生成Al(OH)3沉淀，過(guò)濾，洗滌，加熱分解Al(OH)3 得到Al2O3。答案：Al2O3(鋁土礦)2NaOH=2NaAlO2H2O、NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3、2Al(OH)3,Al2O33H2O1兩性物質(zhì)的概念辨析兩性物質(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，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)不一定是兩性物質(zhì)，Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質(zhì)。2Al(OH)3與Al2O3兩性的重要應(yīng)用(1)用過(guò)量NaOH溶液檢驗(yàn)Al3的存在。(2)用過(guò)量NaOH溶液鑒別Al3和Mg2。(3)用互滴法鑒別Al3與OH、AlO與H。(4)用過(guò)量

22、NaOH溶液和相應(yīng)酸溶液分離Al3與Mg2、Fe3等離子或分離MgO、Al2O3。3Al(OH)3的三種制備方法制取Al(OH)3時(shí)，一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液，因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿能溶解生成的Al(OH)3，而又無(wú)法控制酸堿的用量，一般使用氨水或CO2制取?？键c(diǎn)三“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用學(xué)生用書(shū)P621Al3、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式：(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，Al33OH=Al(OH)3；(2)Al(OH)33H=Al33H2O；(3)Al34OH=AlO2H2O；(4)AlO4H=Al32H2O；

23、(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(CO2過(guò)量)，AlOHH2O=Al(OH)3；(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O。2Al3、Al(OH)3、AlO之間的定性分析和定量計(jì)算(1)把NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中至過(guò)量.定性分析現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解。原理：Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O。圖像.定量計(jì)算根據(jù)AlCl3(設(shè)為a mol)與NaOH(設(shè)為b mol)計(jì)算生成Al(OH)3沉淀的量根據(jù)AlCl3(設(shè)為a mol)和Al(OH)3(設(shè)為b mol)計(jì)算需要NaOH的量當(dāng)NaOH不足時(shí)，n(NaOH)3b；當(dāng)

24、NaOH過(guò)量時(shí)，n(NaOH)4ab。(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至過(guò)量現(xiàn)象：開(kāi)始時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。原理：Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。圖像(3)向NaAlO2溶液中逐滴加鹽酸至過(guò)量現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。原理：AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。圖像(4)向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至過(guò)量現(xiàn)象：開(kāi)始無(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。原理：4HAlO=Al32H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。圖像1下列各項(xiàng)操作中，不發(fā)生“

25、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(guò)量的CO2向NaAlO2溶液中逐滴加入過(guò)量的稀鹽酸 向AlCl3溶液中逐滴加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過(guò)量的鹽酸 A BC D解析：選C。Na2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只會(huì)產(chǎn)生NaHCO3沉淀；NaAlO2中加入稀鹽酸，開(kāi)始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí)，Al(OH)3又溶于鹽酸；向AlCl3溶液中加入NaOH溶液開(kāi)始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，Al(OH)3又溶于NaOH；只會(huì)生成H2SiO3沉淀。2(2016哈爾濱

26、高三模擬)下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B足量鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應(yīng)，產(chǎn)生相同量的氫氣C工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面發(fā)生鈍化解析：選C。鎂比鋁活潑，不能用鋁粉與氧化鎂共熱制取鎂，A錯(cuò)誤；根據(jù)關(guān)系式2Al6HCl3H2,2Al2NaOH3H2，當(dāng)鋁足量時(shí)，等量的HCl和NaOH產(chǎn)生H2的體積比為13，B錯(cuò)誤；濃H2SO4可吸收濃HNO3中的水分，并放出大量熱，促進(jìn)HNO3揮發(fā)，使兩種酸的濃度減小，鋁片不鈍化，D錯(cuò)誤。名師點(diǎn)撥在Al3、Al(OH)3、AlO

27、之間的定性分析和定量計(jì)算問(wèn)題中應(yīng)注意：,(1)分析圖像或作圖時(shí)不僅要注意加入的酸或堿的強(qiáng)弱，還要注意所加入的量和滴加的順序，因?yàn)榈渭拥捻樞虿煌赡墚a(chǎn)生的現(xiàn)象不同。,(2)若產(chǎn)生的沉淀有多種，則應(yīng)仔細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系，要特別關(guān)注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過(guò)量試劑中，同時(shí)要注意橫縱坐標(biāo)的意義。(高考經(jīng)典題)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：回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)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_(kāi)；(3)

28、電解制鋁的化學(xué)方程式是_，以石墨為電極，陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_。解析本題是常考的Al的制備實(shí)驗(yàn)，由流程圖可知反應(yīng)1用于溶解二氧化硅和氧化鋁，利用過(guò)濾除去其他不溶性雜質(zhì)，所以濾液中的成分為硅酸鈉和偏鋁酸鈉，加入氧化鈣后硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸鈣沉淀，偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w后轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X，煅燒后生成氧化鋁。電解制備鋁的過(guò)程中由于陽(yáng)極生成了氧氣，高溫下碳會(huì)被氧氣氧化為CO、CO2，因此陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體為 O2、CO2(CO)。答案(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(或其他合

29、理答案)(3)2Al2O3(熔融)4Al3O2O2、CO2(CO)上述例題中第(2)問(wèn)氣體A的量不同，反應(yīng)2的離子方程式是否相同？答案：不同。CO2過(guò)量：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；CO2少量：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。兩種提純氧化鋁的方案鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界中主要以化合態(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(gè)過(guò)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(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。堿溶法酸溶法 題組一

30、“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系及定量分析1(2016山西大學(xué)附中期中)將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是()AMg和Al的總質(zhì)量為8 gB硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol/LCNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/LD生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L解析：選C。由圖可知，加入NaOH溶液020 mL時(shí)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，20200 mL時(shí)發(fā)生Mg2、Al3與堿生成沉淀的反應(yīng)，200240 mL時(shí)發(fā)生Al(OH)3NaOH=NaAlO22

31、H2O。200 mL時(shí)生成沉淀最多，溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉。由圖像可知，n(Mg)0.15 mol，n(Al)0.2 mol，則Mg和Al的總質(zhì)量為0.15 mol24 g/mol0.2 mol27 g/mol9 g，A錯(cuò)誤；由200240 mL時(shí)發(fā)生Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O可知，c(NaOH)5 mol/L，200 mL時(shí)生成沉淀最多，溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉，則c(H2SO4)1 mol/L，B錯(cuò)誤、C正確；與硫酸反應(yīng)生成的氫氣的體積應(yīng)為(0.15 mol0.3 mol)22.4 Lmol110.08 L，D錯(cuò)誤。2(2016安徽示范高中聯(lián)考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入

32、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()Aa點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中：K、Fe3、SO、ClBb點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中：Na、S2、NO、ClCc點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中：K、Ag、NO、SODd點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中：K、Mg2、I、CO解析：選B。向NaOH溶液中逐漸加入AlCl3溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Al34OH=AlO2H2O,3AlO6H2OAl3=4Al(OH)3。a點(diǎn)時(shí)溶液中有大量OH，故Fe3不能大量存在，c點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl，故Ag不能大量存在；d點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中溶質(zhì)為NaCl和AlCl3，CO與Mg2、Al3不能大量共存。題組二鋁土礦的冶煉

33、3鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量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(wèn)題：(1)寫(xiě)出步驟、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：_。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O、Fe2O36H=2Fe33H2OAl34OH=AlO2H2O、Fe33OH=Fe(OH)3(2)Al(OH)3能溶于強(qiáng)堿溶液但不溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離1可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量當(dāng)n(OH)3n(Al3)時(shí)，nAl(OH)3n(OH)；當(dāng)3n(Al3)n(OH

34、)4n(Al3)時(shí)，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；當(dāng)n(OH)4n(Al3)時(shí)，nAl(OH)30，無(wú)沉淀。(2)求反應(yīng)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。2離子反應(yīng)先后順序問(wèn)題當(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、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。3應(yīng)用(1)判斷離子共存問(wèn)題Al3水解呈酸性，與OH、AlO、CO23(HCO)、S2等不

35、能大量共存。AlO水解呈堿性，與H、HCO、Al3、Fe3等不能大量共存。(2)鑒別(利用滴加試劑順序不同，現(xiàn)象不同)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。(3)分離提純利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物，如Mg(Al)：加足量NaOH溶液。利用Al2O3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物，如Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al3與其他金屬陽(yáng)離子，如Mg2(Al3)：加過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾，再加酸充分溶解

36、。一、選擇題1化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說(shuō)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(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用C用Al(OH)3治胃酸過(guò)多D電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁解析：選D。由于H的放電能力大于Al3，電解飽和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，無(wú)法得到金屬鋁。2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：選A。A項(xiàng)，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B項(xiàng)，2

37、Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C項(xiàng)，2Al6HCl=2AlCl33H2，1 mol Al消耗3 mol HCl；D項(xiàng)，Al和稀硝酸反應(yīng)不放出H2。綜上所述，符合題意的是A項(xiàng)。3.(2016紹興一中期中)近年科學(xué)家合成了一系列具有獨(dú)特性質(zhì)的氫鋁化合物(AlH3)n。已知，最簡(jiǎn)單的氫鋁化合物Al2H6球棍模型如圖所示，它的熔點(diǎn)為150 ，燃燒熱極高。下列說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是()AAl2H6為共價(jià)化合物BAl2H6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氧化鋁和水C氫鋁化合物可能成為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料D氫鋁化合物中可能存在組成為AlnH2n2的系列物質(zhì)

38、(n為正整數(shù))解析：選D。氫鋁化合物由分子構(gòu)成，且熔點(diǎn)低，故為共價(jià)化合物，A正確；由Al2H6的組成元素可知，燃燒產(chǎn)物為氧化鋁和水，B正確；該物質(zhì)燃燒熱極高，故可能成為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料，C正確；該類(lèi)化合物符合通式(AlH3)n，只有n2時(shí)符合AlnH2n2，故不存在系列AlnH2n2物質(zhì)，D錯(cuò)誤。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(yīng)后，放出氫氣最多的是()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4解析：選A。在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2；加入Na

39、OH溶液，只有Al與之反應(yīng)生成H2，而鎂不反應(yīng)；加入鹽酸，鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2，所以放出H2的量最多。5某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在該溶液中可以大量共存的離子組是()AK、Na、HCO、NOBNa、SO、Cl、S2CNH、Mg2、SO、NODH、K、Cl、Na解析：選B。能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是強(qiáng)堿溶液，A項(xiàng)中的HCO，C項(xiàng)中的NH、Mg2，D項(xiàng)中的H都不能在強(qiáng)堿溶液中大量共存。6.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3

40、與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為 ()A61 B31C21 D12解析：選D。由圖像知，溶解Al(OH)3耗堿10 mL，則生成Al(OH)3耗堿為30 mL，生成Mg(OH)2耗堿(5030) mL，故Al3與Mg2濃度之比為11，則Al2(SO4)3與MgSO4 的物質(zhì)的量濃度之比為12。7美國(guó)普度大學(xué)研究開(kāi)發(fā)出一種利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝(如圖所示)。下列有關(guān)該工藝的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A該過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化形式只有兩種B鋁鎵合金可以循環(huán)使用C鋁鎵合金與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al3H2OAl2O33H2D總反應(yīng)式為2H2O2H2O2解析：選A。鋁鎵合金與水反應(yīng)的過(guò)程中必然伴隨著能量變化，

41、主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；太陽(yáng)能電池工作時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；電解過(guò)程中電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。因此，上述過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化形式有三種，故A錯(cuò)誤。根據(jù)題意可知B、C、D均正確。8(2016濰坊高三模擬)將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時(shí)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(guò)程中溶液的體積保持不變，則下列說(shuō)法正確的是 ()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，反應(yīng)過(guò)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 molL1解析：選C。n(Na2O2)0.2

42、 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，生成n(O2)0.1 mol，n(H2)0.3 mol，n(NaAlO2)0.2 mol，反應(yīng)剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，通入的HCl氣體為0.3 mol,0.2 mol HCl與NaOH反應(yīng)，0.1 mol HCl與NaAlO2反應(yīng)生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，反應(yīng)后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A項(xiàng)，反應(yīng)過(guò)程中得到8.96 L氣體；B項(xiàng)，最終得到的溶液中還有0.1 mol NaAlO2；D項(xiàng)，最終得到的溶液中c(

43、Na)2 molL1。9下列圖像中，縱坐標(biāo)為沉淀物的量，橫坐標(biāo)為溶液中加入反應(yīng)物的物質(zhì)的量，試按題意將圖像中相應(yīng)的數(shù)字序號(hào)填入表中的順序?yàn)?()溶液 加入物質(zhì) 相應(yīng)序號(hào)(1)氯化鋁溶液加入過(guò)量氨水(2)飽和澄清石灰水通入過(guò)量CO2氣體(3)含少量NaOH的偏鋁酸鈉溶液通入過(guò)量CO2氣體(4)含少量NaOH的偏鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合溶液逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量A. BC D解析：選D。(1)氯化鋁溶液中加入過(guò)量的氨水，生成氫氧化鋁沉淀：AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，氨水是弱堿，過(guò)量時(shí)沉淀不溶解，符合條件的為。(2)開(kāi)始時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為C

44、O2Ca(OH)2=CaCO3H2O，生成沉淀；當(dāng)CO2過(guò)量時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的CO2的物質(zhì)的量相等，圖像符合。(3)開(kāi)始時(shí)，CO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)，無(wú)沉淀生成，再通入CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，CO2過(guò)量時(shí)，沉淀不溶解，圖像符合。(4)開(kāi)始加鹽酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：HClNaOH=NaClH2O，不產(chǎn)生沉淀，當(dāng)NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaCl后，再加鹽酸有Al(OH)3沉淀生成，當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí)，沉淀Al(OH)3溶解，圖像符合。(5)開(kāi)始時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaO

45、H=Al(OH)33NaCl，所以開(kāi)始時(shí)有沉淀生成，當(dāng)沉淀達(dá)到最大量時(shí)，再加入NaOH時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，沉淀會(huì)溶解，而Mg(OH)2不與NaOH反應(yīng)，所以沉淀不會(huì)全部溶解，圖像符合。二、非選擇題10(2014高考山東卷)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi)mol。(2)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有_。aKClbKClO3cMnO2dMg取少

46、量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是_(用離子方程式說(shuō)明)。解析：(1)用NaOH溶液溶解鋁鍍層的反應(yīng)為2Al2OH2H2O=2AlO3H2，水作氧化劑，轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，根據(jù)得失電子守恒可知，還原產(chǎn)物H2的物質(zhì)的量為3 mol。(2)做鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃；即使固體混合物中有Fe2O3，因發(fā)生反應(yīng)：Fe2O36H=2Fe33H2O和Fe2Fe3=3Fe2，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2，KSCN溶液也不會(huì)變紅。答案：(1)3(2)bd不能Fe2O36H=2Fe

47、33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只寫(xiě)Fe2Fe3=3Fe2)11有一透明溶液，可能含有NH、 Mg2、 Fe3、 Al3、 Cu2、Na、H、SO、CO中的一種或幾種，取此溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液，加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成；另取少量溶液加入Na2O2粉末，溶液中有白色沉淀生成，并逸出無(wú)色無(wú)味的氣體。其中加入Na2O2的物質(zhì)的量與析出沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答：(1)溶液中一定含有的離子是_。(2)溶液中肯定不含有的離子是_。(3)溶液中可能含有的離子是_。解析：加入鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中一定含有SO，再加Na2O2粉末時(shí)產(chǎn)生的氣體無(wú)色無(wú)味，所以一定無(wú)NH，又根據(jù)所給圖像可知，加Na2O2時(shí)開(kāi)始不生成沉淀，后來(lái)產(chǎn)生的沉淀為白色，隨著Na2O2增加，沉淀又部分溶解，所以原溶液中一定有H、Mg2、Al3，一定無(wú)Fe3、Cu2、CO(CO不