（通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其重要化合物 第2節(jié) 鎂、鋁及其重要化合物學(xué)案 新人教版

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1、（通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其重要化合物 第2節(jié) 鎂、鋁及其重要化合物學(xué)案 新人教版 【考綱要求】 了解鎂、鋁的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 了解鎂、鋁的重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 考點(diǎn)一　鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用 1．鎂、鋁的結(jié)構(gòu)和存在 名稱 鎂 鋁 周期表中位置 第三周期ⅡA族 第三周期ⅢA族 原子結(jié)構(gòu)示意圖 自然界存在形態(tài) 化合態(tài) 化合態(tài) 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)電性和導(dǎo)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

2、程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3 ③ ④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ ⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(鋁熱反應(yīng)) 4．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。 5．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 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2 與水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 能與沸水反應(yīng)： Mg＋2H2OMg(OH)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、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在

3、CO2中燃燒： 2Mg＋CO22MgO＋C 1．鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑(　　) 2．MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑(　　) 3．常溫下，能用鋁制容器盛放和運(yùn)輸濃H2SO4、濃HNO3(　　) 4．Al、鹽酸、NaOH溶液三者之間兩兩均能發(fā)生反應(yīng)(　　) 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(　　) 6．鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)中，NaOH是氧化劑(　　) 答案：1.×　2.×　3.√　4.√　5.×　6.× 題組一　考查鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用 1．鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似性為主，但也存在某些較大差異性，下列物質(zhì)能用

4、于證明二者存在較大差異性的是(　　) ①CO2　　　　　　　　　　 ②鹽酸 ③NaOH溶液 ④水 A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④ 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。 2．日常生活中常用鋁制炊具，它質(zhì)輕且堅(jiān)固耐用，其中的原因是(　　) A．鋁很不活潑，不易與其他物質(zhì)反應(yīng) B．鋁雖然很活潑，但是只能在高溫下才能反應(yīng) C．鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護(hù)作用 D．鋁制品表面鍍有一層銅，可以保護(hù)鋁 解析：選C。鋁盡管很活潑，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用作鋁制炊具。 題組二　考查鋁與酸、堿反應(yīng)的定量計(jì)

5、算 3．(2018·衡水中學(xué)高三模擬)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．3 mol·L－1 HCl B．4 mol·L－1 HNO3 C．8 mol·L－1 NaOH D．18 mol·L－1 H2SO4 答案：A 4．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________。 (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

6、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100 mL 3 mol·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________(填字母)。 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 解析：(1)根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋

7、2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al與H2的關(guān)系式均為2Al～3H2，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：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積之比為1∶3。 (3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式可得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，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)＝3∶1。 (4)其反應(yīng)原理分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋

8、3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量相同時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是1∶3，而題設(shè)條件體積比為1∶2，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。 2Al＋6HCl===　2AlCl3?。?H2↑ 6 mol 3 mol 3 mol·L－1×0.1 L 0.15 mol 則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol×2＝0.3 mol。 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2×27 g　　　　　　　　　　　　3 mol 5

9、．4 g　　　　　　　　　　　　0.3 mol 即投入的鋁粉為5.4 g。 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＝1∶1。 (2)足量鋁分別與等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為＝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<<，則鋁與鹽酸反應(yīng)

10、時(shí)，鋁過量而鹽酸不足；鋁與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而NaOH溶液過量?！? 考點(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)：屬于兩性氧化物。 寫出下列反應(yīng)的離子方程式： (3)用途 ①熔點(diǎn)很高，是一種較好的耐火材料； ②天然剛玉的主要成分是Al2O3，可制作各種寶石。 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) 反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式分別為 ①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； ②Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O； ③

11、2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 (3)制備 ①向鋁鹽溶液中加入氨水，離子方程式為 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH； ②向偏鋁酸鹽溶液中通入足量CO2，離子方程式為 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 3．明礬凈水原理 明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，其凈水原理涉及的離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。 4．明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式 (1)Al3＋恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓； (2)SO恰好

12、完全沉淀：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O。 1．向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3的離子方程式：CO2＋AlO＋2H2O=== Al(OH)3↓＋HCO(　　) 2．Al(OH)3既能與稀硫酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)(　　) 3．明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體的離子方程式：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋(　　) 答案：1.√　2.√　3.× 題組一　考查Al2O3、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(yīng)的是(　　) A．稀硝酸　　 B．稀鹽酸 C．

13、硝酸銅溶液 D．氫氧化鈉溶液 解析：選C。鋁鈍化后表面形成致密的Al2O3層，與Cu(NO3)2溶液不反應(yīng)。 2．既能跟稀鹽酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化合物是(　　) ①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al A．①②③ B．①④ C．②③④ D．①②③④ 解析：選A。題給4種物質(zhì)均既能與稀鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。但鋁是單質(zhì)，不屬于化合物。 既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的物質(zhì) (1)金屬單質(zhì)，如Al。 (2)兩性化合物，如Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、蛋白質(zhì)。 (3)多元弱酸的酸式鹽，如NaHCO3、KHS、KHSO3等。

14、(4)弱堿弱酸鹽，如CH3COONH4、(NH4)2CO3等?！? 題組二　考查Al(OH)3制備途徑的選擇 3．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是(　　) ①加鹽酸溶解?、诩訜龎A溶液溶解?、圻^濾?、芡ㄈ脒^量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀　 ⑥加入過量燒堿溶液 A．①⑥⑤③ B．②③④③ C．②③⑤③ D．①③⑤③ 解析：選B。由鎂粉和鋁粉制取純凈Al(OH)3的過程如圖： 4．用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生的制備途徑分別是 甲：AlAl2(SO4)3Al(OH

15、)3 乙：AlNaAlO2Al(OH)3 丙： 若要得到等量的Al(OH)3，則(　　) A．三者消耗的原料相同 B．甲消耗的原料的總物質(zhì)的量最多 C．乙消耗的原料的總物質(zhì)的量最少 D．丙消耗的原料的總物質(zhì)的量最多 解析：選B。從量的關(guān)系看，假定有1 mol鋁，則甲消耗1.5 mol H2SO4和3 mol NaOH，乙消耗1 mol NaOH和0.5 mol H2SO4，丙拆成四份，一份與H2SO4反應(yīng)，消耗H2SO4 0.375 mol，三份與NaOH反應(yīng)，消耗NaOH 0.75 mol，故甲消耗原料最多，丙消耗原料最少。 考點(diǎn)三　 鎂、鋁及其化合物生產(chǎn)的化學(xué)工藝流程

16、 1．從海水中提取鎂的工藝流程 (1)工藝流程 (2)主要化學(xué)反應(yīng)(填化學(xué)方程式或離子方程式) ①制石灰乳：CaCO3CaO＋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)Mg＋Cl2↑。 2．工業(yè)煉鋁的工藝流程 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)的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)過程是Al2O

17、3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。 方案一：堿溶法 (1)寫出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 ①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO， SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是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價(jià)廉而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益好。

18、 (3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有SiO2雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會影響鋁的純度的原因：SiO2的熔點(diǎn)很高，在加熱到1 000 ℃ 左右時(shí)不會熔化，因而不影響鋁的純度。 方案二：酸溶法 (1)寫出①、②兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 (2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：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　考查海水

19、提鎂過程 1．被稱為“國防金屬”的鎂，60%來自海洋，從海水中提取鎂的正確方法是(　　) 物質(zhì) 氧化鎂 氯化鎂 熔點(diǎn)/℃ 2 852 714 A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 答案：D 2．從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示： 下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富 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

20、反應(yīng) 解析：選B。海水中含有大量的鎂，A項(xiàng)正確；電解MgCl2時(shí)，陽極產(chǎn)生Cl2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱脫水過程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，為防止Mg2＋水解，應(yīng)在HCl氣體氛圍中脫水，C項(xiàng)正確；①、③、⑦分別為化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)，D項(xiàng)正確。 題組二　考查鋁的提煉過程 3．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(cuò)誤的是(　　) A．①②中除加試劑外，還需要進(jìn)行過濾操作 B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價(jià)相同 C．③中需要通入過量的氨氣 D．④進(jìn)行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁 解析：選C。反應(yīng)①后的體系中含有固體二

21、氧化硅，需要過濾除去，反應(yīng)②后的體系中含有氫氧化鐵沉淀，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(jià)都是＋3價(jià)，B正確；由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過量二氧化碳，C錯(cuò)誤；由氫氧化鋁制備氧化鋁，加熱即可，D正確。 4．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下： 下列敘述正確的是(　　) A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸 B．反應(yīng)①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵 C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋Na

22、HCO3 解析：選D。試劑X只能是氫氧化鈉溶液，不能是鹽酸；反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe2O3；電解氧化鋁制鋁的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。 1．下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．(2017·高考海南卷)鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水三氯化鋁 B．(2017·高考天津卷)用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物 C．(2017·高考海南卷)向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液：2Al3＋＋3CO===Al2(CO3)3↓ D．(2017·高考北京卷改編)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀，氨氣既未被還原也未被氧化 解析：選C。向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液，Al3＋和CO相互促進(jìn)水解，離子方程式應(yīng)為 2Al3

23、＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，C不正確。 2．(2016·高考上海卷)已知NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時(shí)間，罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中沒有發(fā)生的離子反應(yīng)是(　　) A．CO2＋2OH－===CO＋H2O B．Al2O3＋2OH－＋3H2O===2AlO＋4H2O C．2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ D．Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O 解析：選D。向集滿CO2的鋁罐中加入過量氫氧化鈉，首先CO2與氫氧化鈉反應(yīng)，

24、表現(xiàn)為鋁罐變癟，接著過量的氫氧化鈉再與鋁罐反應(yīng)，鋁罐表面有氧化膜Al2O3，故可發(fā)生A、B、C的反應(yīng)。 3．下列有關(guān)鋁及其重要化合物的敘述正確的是(　　) A．(2015·高考江蘇卷)制備Al(OH)3懸濁液：向1 mol·L－1 AlCl3溶液中加過量的6 mol·L－1 NaOH溶液 B．(2015·高考山東卷)向Al2(SO4)3溶液中加入過量NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋2H2O＋4NH C．(2015·高考全國卷Ⅰ，10C)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，現(xiàn)象是熔化后的液態(tài)鋁滴落下來，結(jié)論是金屬鋁的熔點(diǎn)較低 D．(2015·

25、高考山東卷改編)將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生 解析：選D。A項(xiàng)，Al(OH)3是兩性氫氧化物，可以和過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，故不能制備氫氧化鋁懸濁液，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不能溶于氨水；C項(xiàng)，鋁在空氣中加熱生成的氧化鋁的熔點(diǎn)較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會滴落；D項(xiàng)，Al3＋與HCO發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體。 4．下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是(　　) A．(2014·高考福建卷)鋁罐可久盛食醋 B．(2014·高考四川卷)氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 C．(2014·高考重慶卷)明礬用作凈水劑不涉及

26、化學(xué)變化 D．(2014·高考全國卷Ⅱ，9C)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重 解析：選B。鋁罐容易受食醋中的醋酸腐蝕而破裂，無法久盛食醋，A錯(cuò)；明礬用作凈水劑是利用Al3＋水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性，涉及化學(xué)變化，C錯(cuò)；鋁與氧化鐵反應(yīng)，反應(yīng)前后都是固體，質(zhì)量不變，D錯(cuò)。 5．(2016·高考海南卷)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))制備明礬的過程如下圖所示。回答下列問題： (1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用________(填標(biāo)號)。 a．HCl溶液　　　

27、　　　　　 b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液 (2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。 (3)沉淀B的化學(xué)式為____________；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，試劑①的作用是將Al溶解并除去Fe、Mg雜質(zhì)，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì)，會引入Fe2＋

28、、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg雜質(zhì)，故d項(xiàng)符合。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(3)濾液A中鋁元素以AlO形式存在，與溶液中HCO發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，故沉淀B為Al(OH)3；明礬溶于水時(shí)，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。 答案：(1)d　 (2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　(3)Al(OH)3　Al3＋水解，使溶液中H＋

29、濃度增大 一、選擇題 1．氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。下列做法中涉及到鋁元素的還原性的是(　　) A．明礬凈化水 B．用氫氧化鋁治療胃酸過多 C．用鋁制容器存放濃硫酸 D．電解熔融氧化鋁制單質(zhì)鋁 解析：選C。A項(xiàng)是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體吸附懸浮雜質(zhì)而起到凈化水的作用；B項(xiàng)是Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O；D項(xiàng)是電解時(shí)鋁從化合物中被還原得到鋁單質(zhì)，表現(xiàn)出氧化性；而C項(xiàng)鋁被濃硫酸氧化，表現(xiàn)出還原性，故選C項(xiàng)。 2．化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中不正確的是(　　) A．鋁比鐵活

30、潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕 B．鋁熱反應(yīng)不僅被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉熔點(diǎn)較高的金屬 C．電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁 D．Al2O3、MgO的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料 解析：選C。A．鋁比鐵活潑，但鋁制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比鐵制品在空氣中耐腐蝕，故A正確；B．鋁屬于活潑的金屬元素，具有較強(qiáng)的還原性，鋁熱反應(yīng)不僅被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉熔點(diǎn)較高的金屬，故B正確；C．冶煉鋁，一般通過電解熔融狀態(tài)的氧化鋁，鋁屬于活潑的金屬元素，電解AlCl3飽和溶液，得不到鋁，故C錯(cuò)誤；D．Al2O3、MgO的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料，故D正確。

31、 3．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(　　) A．CO2通入NaAlO2溶液中：AlO＋CO2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO B．Al2O3與過量氨水：Al2O3＋6NH3·H2O===2Al3＋＋6NH C．向AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ D．向AlCl3溶液中滴入過量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 解析：選D。 A項(xiàng)電荷不守恒，質(zhì)量不守恒；B項(xiàng)Al2O3不溶于氨水；C項(xiàng)AlCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成的是NaAlO2而不是Al(OH)3沉淀。 4．下列各組物質(zhì)，不能按(“→”表示反應(yīng)

32、一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(　　) 選項(xiàng) a b c A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 解析：選C。A、B、D三項(xiàng)中的轉(zhuǎn)化關(guān)系分別為，，，C項(xiàng)中Al不能經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。 5．將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100 mL 2 mol·L－1的鹽酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得生成氣體的體積V(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．x＝2.24 B．鈉的物質(zhì)的量為0.2 m

33、ol C．反應(yīng)時(shí)，Na、Mg、Al均過量 D．曲線b為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像 解析：選C。由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，則鹽酸完全反應(yīng)，x＝2.24，A正確。根據(jù)生成的H2為2.24 L，可知Na失去0.2 mol電子，則鈉的物質(zhì)的量為0.2 mol，B正確。反應(yīng)時(shí)如果鈉過量，則鈉會與水反應(yīng)，生成的氣體必多于2.24 L，C錯(cuò)誤。根據(jù)反應(yīng)速率可知曲線a、b、c依次是Na、Mg、Al與鹽酸反應(yīng)的圖像，D正確。 6．將鐵鋁礬[Al2Fe(SO4)4·xH2O]溶于水中，得到淺綠色溶液，有關(guān)該溶液的敘述正確的是(　　) A．鐵鋁礬有凈水作用，其水溶液顯中性 B．向該溶液中加入Na2S

34、溶液，有淡黃色沉淀 C．用惰性電極電解該溶液時(shí)，陰極區(qū)有沉淀 D．在空氣中，蒸干并灼燒該溶液，最后所得的殘留固體為Al2O3、Fe2O3 解析：選C。A．鐵鋁礬溶于水電離出鋁離子和亞鐵離子，Al3＋、Fe2＋水解顯酸性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．S2－和Al3＋水解相互促進(jìn)，生成氫氧化鋁和H2S，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．陰極氫離子放電，所以會生成氫氧化鋁和氫氧化亞鐵沉淀，C項(xiàng)正確；D．Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化成Fe3＋，Al3＋、Fe3＋水解生成硫酸，硫酸難揮發(fā)，所以最終得到的是硫酸鋁和硫酸鐵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．某同學(xué)通過一系列實(shí)驗(yàn)探究Mg及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是(　　) A．將水加入

35、濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性 B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成 C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 D．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體 解析：選B。A．濃硫酸的密度大于水，因此稀釋濃硫酸，應(yīng)把濃硫酸加入到水中，邊加邊攪拌，故錯(cuò)誤；B．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，故正確；C．過濾時(shí)，沿著玻璃棒倒入漏斗中，故錯(cuò)誤；D．需要先在燒杯中加稀鹽酸溶解沉淀；加熱促進(jìn)Mg2＋的水解，加熱蒸干不能得到MgCl2固體，故錯(cuò)誤。 8．已知NH＋AlO

36、＋2H2O===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物質(zhì)的量的NH、Al3＋、H＋的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至過量，并不斷攪拌，發(fā)生以下離子反應(yīng)： ①H＋＋OH－===H2O ②Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ④NH＋OH－===NH3·H2O 先后順序正確的是(　　) A．①→②→③→④ B．①→③→②→④ C．①→③→④→② D．①→④→②→③ 解析：選C。結(jié)合OH－能力強(qiáng)的先反應(yīng)，第一個(gè)反應(yīng)為H＋＋OH－===H2O；第二個(gè)反應(yīng)為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；AlO與NH能相互促進(jìn)水解而

37、生成Al(OH)3，故第三個(gè)反應(yīng)為NH＋OH－===NH3·H2O；最后一個(gè)反應(yīng)為Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 9．通過觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析歸納出正確的結(jié)論，是學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)最基本的技能之一。下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中：鋁溶解有氣泡放出，而鎂沒有任何變化 由此得出：鋁的金屬性比鎂強(qiáng) B 取一塊鋁箔，用酒精燈點(diǎn)燃：鋁箔只熔化成液體而沒有脫落 由此得出：鋁不易燃燒 C 向氯化銨溶液中投入一鋁片：鋁片上產(chǎn)生大量氣泡 由此得出：該氣體是氨氣 D 向氯化鋁溶液中

38、逐滴滴加NaOH溶液至過量：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失 由此得出：氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液 解析：選D 。A項(xiàng)，比較金屬性的強(qiáng)弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的難易程度，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于生成了熔點(diǎn)很高的氧化鋁，起到隔絕空氣的作用，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，產(chǎn)生的氣體應(yīng)為H2，錯(cuò)誤。 10．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 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替 C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D．

39、工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低 解析：選C。A項(xiàng)，試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使Al2O3溶解；B項(xiàng)，若用強(qiáng)酸代替CO2，強(qiáng)酸過量時(shí)，Al(OH)3會溶解，不能保證生成Al(OH)3沉淀；D項(xiàng)，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。 二、非選擇題 11．某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實(shí)現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。 請回答下列問題： (1)寫出A、B、D的化學(xué)式：A______________、B______________、D______________。 (2)試劑a最好選用________。

40、 A．NaOH溶液 　　　 B．稀鹽酸 C．二氧化碳 D．氨水 (3)寫出反應(yīng)②的離子方程式：______________________________________________。 (4)固體E可以作為復(fù)合性的化學(xué)肥料，E中所含物質(zhì)的化學(xué)式為_______________。 解析：根據(jù)已知信息中甲的成分，可推斷B為氧化鋁，因此反應(yīng)③是通過電解Al2O3而得到D(氧氣)和A(單質(zhì)鋁)。甲加入水過濾得到明礬溶液(溶液中含有Al3＋、K＋和SO)和氧化鋁、氧化鐵沉淀，再向沉淀中加入氫氧化鈉溶液，則氧化鋁溶解，再通入過量二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀。試劑a應(yīng)該為氨水，如果加入的試

41、劑a是氫氧化鈉溶液，則其加入的量不易控制，由此可推知E為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。 答案：(1)Al　Al2O3　O2 (2)D (3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (4)K2SO4、(NH4)2SO4 12．鋁是人類生活中繼銅、鐵之后又一個(gè)重要的金屬。工業(yè)上冶煉金屬鋁的原料來源于自然界中重要的礦物質(zhì)釩土(主要成分Al2O3；還有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等雜質(zhì))。從釩土中提取得到Al2O3的工藝流程如下圖所示： 請回答下列問題： (1)固體A所含物質(zhì)的化學(xué)式是________________________________。

42、 (2)寫出溶液A與足量氣體B反應(yīng)的離子方程式：_____________________________。 (3)工業(yè)冶煉金屬鋁通常用石墨碳塊作電解槽的陽極，請你根據(jù)電解原理解釋電解冶煉鋁的過程中，需要定期補(bǔ)充陽極碳塊的原因：_____________________________________。 (4)Al2O3的熔點(diǎn)很高，因而在工業(yè)冶煉時(shí)，需將Al2O3熔于熔化的冰晶石(Na3AlF6)中進(jìn)行電解。請寫出電解過程中陰極的電極反應(yīng)式：________________________________。 工業(yè)上通常將Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反應(yīng)時(shí)放出C

43、O2氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________。 (5)有一位同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，AlCl3的熔點(diǎn)很低。他提出：可通過電解熔融狀態(tài)的AlCl3制取金屬鋁。你認(rèn)為他提出的方案是否可行？為什么？____________________________。 (6)某企業(yè)用上述工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，每10.0 t釩土可得到金屬鋁1.35 t。如果不考慮生產(chǎn)過程的損耗，則釩土中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。 解析：(1)釩土的主要成分是Al2O3，還有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等雜質(zhì)

44、，除SiO2不反應(yīng)外，與鹽酸反應(yīng)生成的金屬陽離子有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋等，這些金屬陽離子再與氫氧化鈉反應(yīng)后生成的可溶物為NaAlO2，不溶物為Fe(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2； (2)由(1)知溶液A主要成分為NaAlO2和剩余的氫氧化鈉，通入足量二氧化碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)：CO2＋OH－===HCO和AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO； (3)電解冶煉鋁的陽極產(chǎn)物為O2，在高溫條件下，O2與陽極碳發(fā)生反應(yīng)消耗陽極碳塊，所以需要定期補(bǔ)充陽極碳塊； (4)電解熔融的氧化鋁，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，即鋁離子得電子生成單質(zhì)鋁，陰極的電極反應(yīng)為Al3＋＋3

45、e－===Al；工業(yè)上通常將Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反應(yīng)時(shí)放出CO2氣體，根據(jù)原子守恒配平，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al(OH)3＋3Na2CO3＋12HF===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。 (5)AlCl3是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，不能用來電解，而氧化鋁為離子化合物，在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電，可以用來電解； (6)根據(jù)元素守恒，釩土中每1 mol Al2O3會生成2 mol Al，則釩土中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝(1.35 t×102 g·mol－1)÷(27 g·mol－1×2×10 t)×100%＝25.5%。 答案：(1)Fe(OH)2

46、、Fe(OH)3、Mg(OH)2 (2)CO2＋OH－=== HCO、AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (3)電解冶煉鋁的陽極產(chǎn)物為氧氣，在高溫條件下，氧氣與陽極碳發(fā)生反應(yīng)消耗陽極碳塊 (4)Al3＋＋3e－===Al　2Al(OH)3＋3Na2CO3＋12HF===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O (5)不可行；AlCl3是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)的AlCl3不導(dǎo)電 (6)25.5%(或0.255) 13．聚合氯化鋁晶體是介于AlCl3和Al(OH)3 之間的一種水溶性無機(jī)高分子聚合物，其制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣——鋁灰，它主要含Al2O3、Al，

47、還有SiO2等雜質(zhì)。聚合氯化鋁生產(chǎn)的工藝流程如下： (1)反應(yīng)中副產(chǎn)品a是________(用化學(xué)式表示)。 (2)升高pH至4.0～5.0的目的是___________________________________________。 (3)生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是___________________________(用化學(xué)式表示)。 (4)為使得到的晶體較純凈，生產(chǎn)過程中使pH升高的C物質(zhì)可選用________(填編號)。 a．NaOH　b．Al　c．氨水　d．Al2O3　e．NaAlO2 (5)聚合氯化鋁晶體的化學(xué)式可表示為[Al2(OH)nCl6－n·xH2O]m

48、，實(shí)驗(yàn)室測定n的值： ①稱取a g晶體，制成粉末，加熱至質(zhì)量不再變化為止，稱量為b g。此過程可能用到的下列儀器有________。 a．蒸發(fā)皿　　b．坩堝　　c．研缽　　d．試管 ②另取a g晶體，進(jìn)行如下操作：用A試劑溶解→加足量AgNO3溶液→C操作→烘干→稱量為c g。 A試劑為_________(填試劑名稱)，C操作為__________(填操作名稱)。n＝__________(用含b、c的代數(shù)式表示)。 解析：(1)鋁灰用水清洗后，加入鹽酸，Al與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，因此氣體a為H2。 (2)鋁灰加入鹽酸得到的B為AlCl3溶液，降溫熟化后，升高pH可以促進(jìn)AlCl3水解

49、，從而使晶體析出。 (3)生產(chǎn)過程中HCl可以循環(huán)使用。 (4)生產(chǎn)過程中為使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它們與AlCl3水解生成的H＋反應(yīng)，且不會引入其他雜質(zhì)。 (5)①將晶體制成粉末，需要用到研缽，加熱粉末至質(zhì)量不再變化，需要用到坩堝，得到的b g物質(zhì)為Al2O3。 ②將晶體溶解，選擇硝酸，操作C為過濾、洗滌，得到的c g物質(zhì)為AgCl。根據(jù)關(guān)系式：Al2O3～(6－n)AgCl，有102∶(861－143.5n)＝b∶c，解得n＝。 答案：(1)H2　(2)促進(jìn)AlCl3的水解，使晶體析出 (3)HCl　(4)bd　(5)①bc?、谙跛帷∵^濾、洗滌　 14．鋁鎂合金

50、是飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。 方案一： [實(shí)驗(yàn)方案]　將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，測定剩余固體質(zhì)量。 實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)稱取10.8 g鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為V mL、物質(zhì)的量濃度為 4.0 mol·L－1的NaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V≥________mL。 (2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中

51、若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 方案二： [實(shí)驗(yàn)方案]　將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體的體積。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)： 你認(rèn)為最簡易的裝置連接順序是A接(　)(　)接(　)(　)接(　)(填接口字母，可不填滿)。 (2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后，同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成H2，也會將瓶內(nèi)空氣排出，使所測H2體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。 ①裝置中導(dǎo)管a的

52、作用是_________________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)前后量氣管(由堿式滴定管改裝)中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL，則產(chǎn)生氫氣的體積為________mL。 ③若需確定產(chǎn)生氫氣的量，還需測定的數(shù)據(jù)是________________________。 答案：方案一：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 　(1)97　(2)偏高 方案二：(1)E　D　G　(2)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差?、?V1－V2)　③實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)