優(yōu)化方案2017版高考化學大一輪復習 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高考導航考綱要求真題統(tǒng)計命題趨勢1.了解金屬鋁的主要性質及其應用。2了解鋁的重要化合物的主要性質及其應用。3了解“鋁三角”和鋁熱反應。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、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為載體，考查對化學基本概念、基本理論的掌握。預計2017年高考中，重點仍會放在鋁與堿的反應、氧化鋁的兩性等基礎知識上，還可能涉及鋁的重要化合物的用途，如明礬凈水、與鋁有關的藥品、食物的攝入等與生活聯(lián)系密切的內容。復習備考時注意Al3、A

2、lOeq oal(,2)、Al(OH)3的相互轉化。考點一鎂、鋁的性質及應用學生用書P591鋁的結構和存在鋁位于元素周期表的第三周期A族，原子結構示意圖為。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金屬鋁的物理性質鋁是銀白色、具有金屬光澤的固體，硬度較小，具有良好的導電性、導熱性和延展性。3金屬鋁的化學性質寫出圖中有關反應的方程式(能寫離子方程式的寫離子方程式)：2Al3Cl2eq o(=,sup7()2AlCl32Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H22AlFe2O3eq o(=,sup7(高溫)Al2O32Fe(鋁熱反應)4鋁的用途純鋁用作導線，鋁

3、合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。5對比記憶鋁、鎂的化學性質鋁鎂與非金屬反應能被Cl2、O2氧化2MgO2eq o(=,sup7(點燃)2MgO3MgN2eq o(=,sup7(點燃)Mg3N2與水反應反應很困難能與沸水反應：Mg2H2Oeq o(=,sup7() Mg(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：2MgCO2eq o(=,sup7(點燃)2MgOCeq avs4al(特別提醒)Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬著火時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“”，錯誤

4、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鎂、鋁單質的化學性質以相似性為主，但也存在某些重大差異性，下列物質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反應而鋁不能，鋁能與NaOH溶液反應而鎂不能。名師點撥1Mg、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

5、是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應。3鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是NO而不是H2。4用鋁箔包裹的鈉與水反應時既考慮Na與水的反應，又考慮Al與NaOH溶液的反應。5鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應鋁與金屬氧化物的混合物，其中金屬氧化物中金屬元素的還原性要比鋁弱。例如：CuO與Al能發(fā)生鋁熱反應，而Al與MgO的混合物不能發(fā)生鋁熱反應。(2016鄭州模擬)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回答下列問題：(1)等質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_。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化

6、鈉溶液中，在相同狀況下，產生H2的體積之比是_。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是_。(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量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體在相同狀況下體積之比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質量為_。A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g解析(1)根據(jù)化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al與H2的關系式均為2Al3H2，故只要參加反應的

7、Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因為在反應中Al過量，產生的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物質的量相等時，二者產生H2的體積比為13。(3)因為鋁足量且產生H2相等，根據(jù)關系式：n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl和NaOH的物質的量一樣多時，產生H2的體積比是 13，而題設條件體積比為12，

8、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。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

9、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。鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系鋁與鹽酸、氫氧化鈉反應的化學方程式分別為2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。從化學方程式可以看出Al與酸、堿反應時生成H2的實質都是Aleq o(,sup7(失3e)Al3，所以無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al3H2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣體積比eq f(VHClH2,VNaOHH2)1。(2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比eq f(VHClH2,VNaO

10、HH2)eq f(1,3)。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比eq f(1,3)eq f(VHClH2,VNaOHH2)1，則必定是鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；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。鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強堿反應產生H2的性質常作為推斷題的“題眼”。 題組鎂、鋁的性質及計算1(2015高考江蘇卷)在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是()A元素C 的單質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在該反應條件下，Mg的還原性強于C

11、的還原性D該反應中化學能全部轉化為熱能解析：選C。A選項，元素C還存在足球烯等其他同素異形體，所以錯誤；B選項，鎂離子比鎂原子少一個電子層，其半徑比鎂原子的小，所以錯誤；C選項，該反應中鎂作還原劑，其還原性強于還原產物的還原性，所以正確；D選項，該反應發(fā)光，因此化學能不可能全部轉化為熱能，所以錯誤。2下列關于鋁的敘述中正確的是()A由于鋁在空氣中不會銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長B由于鋁具有強還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬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由于鋁的導電性能比銅強，所以常用鋁制造電線、電纜解析：選B。鋁在空氣中與O2反應，生成致密的氧化物薄膜，

12、Al本身易于銹蝕，A錯誤；由于鋁具有強還原性，可利用鋁熱反應來冶煉難熔金屬，B正確；銅與濃硫酸常溫下不反應，C錯誤；鋁的導電性能比銅差，但價格相對低廉且密度較小，故常用鋁制造電線、電纜，D錯誤。3用鹽酸和NaOH溶液將4 mol金屬Al全部轉化為Al(OH)3，共計消耗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反應全部轉化為Al(OH)3，按如下方案分配ab值最小，此方案逆推如下：Al33AlOeq oal(,2)6H2O=4Al(OH)3 1 mol 3 mol 4 mol2Al36HCl；NaOHAl

13、Oeq oal(,2)1 mol3 mol3 mol3 molab的最小值為336?？键c二鋁的重要化合物學生用書P601氧化鋁(1)物理性質：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。(2)化學性質(填化學方程式)2氫氧化鋁(1)物理性質：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。(2)化學性質寫出圖中有關反應的方程式(能寫離子方程式的寫離子方程式)Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O；2Al(OH)3eq o(=,sup7()Al2O33H2O。(3)制備向鋁鹽溶液中加入NH3H2O，離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)33NHeq oa

14、l(,4)；向偏鋁酸鹽溶液中通入足量CO2，離子方程式為AlOeq oal(,2)CO22H2O=Al(OH)3HCOeq oal(,3)。3明礬凈水原理明礬的化學式為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“”，錯誤的打“”)(1)(2015高考全國卷，10C)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來，說明金屬鋁的熔點較低。()(2)(2014高考四川卷)AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al34NH3H2O=AlOeq oal(,2)4NHeq oal(,4)2H2O。()

15、(3)(2014高考北京卷)Al片溶于NaOH溶液中，產生氣體：2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2。()(4)向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SOeq oal(2,4)沉淀完全：2Al33SOeq oal(2,4)3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。()(5)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。()(6)明礬溶于水產生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=2AlOeq oal(,2)H2O。()答案：(1)(2)(3)

16、(4)(5)(6)(7)名師點撥1AlOH3是一種不溶于水的白色膠狀物，能作凈水劑，能中和胃酸，也是一種阻燃材料。2AlOH3具有兩性，能溶于強酸、強堿，但不溶于弱酸如H2CO3、弱堿如氨水。因此，制備AlOH3是用可溶性鋁鹽與過量氨水反應而不是過量NaOH溶液。(高考組合題)下列說法中正確的是()A(2015高考重慶卷)Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應B(2015高考山東卷)向Al2(SO4)3溶液中加入過量NH3H2O：Al34NH3H2O=AlOeq oal(,2)2H2O4NHeq oal(,4)C(2015高考江蘇卷)制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL1AlCl3溶液中

17、加過量的6 molL1NaOH溶液D(2014高考重慶卷)用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液解析A項中MgO與NaOH溶液不反應，A不正確。Al(OH)3 不溶于氨水，B項離子方程式書寫錯誤，應為Al33NH3H2O=Al(OH)33NHeq oal(,4)。Al(OH)3溶于過量的NaOH溶液，C項不正確。D項中CO2通入到NaAlO2溶液中可產生白色沉淀，通入到CH3COONa溶液中沒有明顯現(xiàn)象，故可鑒別二者，D項正確。答案D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，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、(

18、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的反應規(guī)律eq avs4al(blc rc(avs4alco1(Al,Al2O3,AlOH3,AlOoal(,2)o(,sup7(H),sdo5(過量)blcrc (avs4alco1(Al3和H2,Al3和H2O,Al3和H2O,Al3和H2O),blc rc(avs4alco1(Al,Al2O3,AlOH3,Al3)o(,sup7(OH),sdo5(過量)blcrc (avs4alco1(AlOoal(,2)和H2,AlOoal(,2)和H2O,AlOoal(,2)和H2O,AlOoal(,2

19、)和H2O) 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，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()ASiO2BAl2O3CMgO DCuO答案：B2(2016最新改編題)按要求填空。NaHSO3Al2O3Al(OH)3(NH4)2CO3CH3COONH4NaHCO3Al(1)在以上物質中，既能與強酸反應，又能與強堿反應的是_。(2)屬于兩性化合物的是_。解析：兩性物質是指既能與酸反應又能和堿反應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：eq blc rc(avs4alco1(鋁加H2SO4溶液,鋁加NaOH溶液)W3 g Al(OH)3試回答：(1)從充分利用原料、降低成本和提高產率等因素分析，實驗方案最合理的是_。(2)三位學生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質量

21、由大到小的順序是_。(3)制得Al(OH)3的最大質量是_。解析：甲：2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2，AlOeq oal(,2)HH2O=Al(OH)3。乙：2Al6H=2Al33H2，Al33OH=Al(OH)3。丙：Aleq o(,sup7(3H)Al3，3Aleq o(,sup7(3OH)3AlOeq oal(,2)，Al33AlOeq oal(,2)6H2O=4Al(OH)3。分析：(從化學方程式的計量數(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：

22、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品，最不合理。相同的原料制取的Al(OH)3質量應是W3W1W2。n(H)eq f(350 g70%,98 gmol1)25 mol，n(OH)eq f(240 g,40 gmol1)6 mol，由電荷守恒：OH過量，按H計算。按丙的方法：3H3OH4Al(OH)3 3 mol 312 g 5 mol xxeq f(312 g5 mol,3 mol)520 g。答案：(1

23、)丙(2)W3W1W2(3)520 g42013高考全國卷，28(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應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_(以化學方程式表示)。解析：從鋁土礦(主要成分Al2O3)中提取Al2O3，主要應用Al2O3能與強堿溶液反應，生成可溶性NaAlO2溶液，過濾除去其他不溶性雜質，向濾液中通入酸性氣體CO2，生成Al(OH)3沉淀，過濾，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,Al2O33H2

24、O1兩性物質的概念辨析兩性物質是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，既能與酸反應又能與堿反應的物質不一定是兩性物質，Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質。2Al(OH)3與Al2O3兩性的重要應用(1)用過量NaOH溶液檢驗Al3的存在。(2)用過量NaOH溶液鑒別Al3和Mg2。(3)用互滴法鑒別Al3與OH、AlOeq oal(,2)與H。(4)用過量NaOH溶液和相應酸溶液分離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，一般不用強酸或強堿溶液，因為強酸、強堿能溶解生成的Al(OH)3，而又無法控制酸堿的用量，

25、一般使用氨水或CO2制取?？键c三“鋁三角”轉化關系及應用學生用書P621Al3、Al(OH)3、AlOeq oal(,2)之間的轉化關系寫出上述轉化的離子方程式：(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHeq oal(,4)，Al33AlOeq oal(,2)6H2O=4Al(OH)3，Al33OH=Al(OH)3；(2)Al(OH)33H=Al33H2O；(3)Al34OH=AlOeq oal(,2)2H2O；(4)AlOeq oal(,2)4H=Al32H2O；(5)AlOeq oal(,2)CO22H2O=Al(OH)3HCOeq oal(,3)(CO2過量)，AlOeq oal(

26、,2)HH2O=Al(OH)3；(6)Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O。2Al3、Al(OH)3、AlOeq oal(,2)之間的定性分析和定量計算(1)把NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中至過量.定性分析現(xiàn)象：先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。原理：Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O。圖像.定量計算根據(jù)AlCl3(設為a mol)與NaOH(設為b mol)計算生成Al(OH)3沉淀的量根據(jù)AlCl3(設為a mol)和Al(OH)3(設為b mol)計算需要NaOH的量當NaOH不足時，n(NaOH)3b；當Na

27、OH過量時，n(NaOH)4ab。(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至過量現(xiàn)象：開始時無明顯現(xiàn)象，然后逐漸產生大量的白色沉淀。原理：Al34OH=AlOeq oal(,2)2H2O、Al33AlOeq oal(,2)6H2O=4Al(OH)3。圖像(3)向NaAlO2溶液中逐滴加鹽酸至過量現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。原理：AlOeq oal(,2)HH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。圖像(4)向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至過量現(xiàn)象：開始無明顯現(xiàn)象，反應一段時間后逐漸產生大量的白色沉淀。原理：4HAlOeq oal(,2)=Al32H2

28、O、Al33AlOeq oal(,2)6H2O=4Al(OH)3。圖像1下列各項操作中，不發(fā)生“先產生沉淀，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NaAlO2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 BC D解析：選C。Na2CO3與CO2、H2O反應生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只會產生NaHCO3沉淀；NaAlO2中加入稀鹽酸，開始產生白色沉淀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溶液開始產生白色沉淀Al(OH)

29、3，當NaOH過量時，Al(OH)3又溶于NaOH；只會生成H2SiO3沉淀。2(2016哈爾濱高三模擬)下列有關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，產生相同量的氫氣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錯誤；根據(jù)關系式2Al6HCl3H2,2Al2NaOH3H2，當鋁足量時，等量的HCl和NaOH產生H2的體積比為13，B錯誤；濃H2SO4可吸收濃HNO3中的水分，并放出大量熱，促

30、進HNO3揮發(fā)，使兩種酸的濃度減小，鋁片不鈍化，D錯誤。名師點撥在Al3、AlOH3、AlOeq oal(,2)之間的定性分析和定量計算問題中應注意：,1分析圖像或作圖時不僅要注意加入的酸或堿的強弱，還要注意所加入的量和滴加的順序，因為滴加的順序不同可能產生的現(xiàn)象不同。,2若產生的沉淀有多種，則應仔細分析相關量間的關系，要特別關注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中，同時要注意橫縱坐標的意義。(高考經(jīng)典題)鋁是一種應用廣泛的金屬，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：回答下列問題

31、：(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)電解制鋁的化學方程式是_，以石墨為電極，陽極產生的混合氣體的成分是_。解析本題是?？嫉腁l的制備實驗，由流程圖可知反應1用于溶解二氧化硅和氧化鋁，利用過濾除去其他不溶性雜質，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化為硅酸鈣沉淀，偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體后轉變?yōu)闅溲趸X，煅燒后生成氧化鋁。電解制備鋁的過程中由于陽極生成了氧氣，高溫下碳會被氧氣氧化為CO、CO2，因此陽極產生的混合氣體為 O2、CO2(CO)。答案(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOH

32、Al2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOeq oal(,2)CO23H2O=2Al(OH)3COeq oal(2,3)(或其他合理答案)(3)2Al2O3(熔融)eq o(=,sup7(電解),sdo5(Na3AlF6)4Al3O2O2、CO2(CO)上述例題中第(2)問氣體A的量不同，反應2的離子方程式是否相同？答案：不同。CO2過量：AlOeq oal(,2)CO22H2O=Al(OH)3HCOeq oal(,3)；CO2少量：2AlOeq oal(,2)CO23H2O=2Al(OH)3COeq oal(2,3)。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

33、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，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。eq x(方案一)堿溶法eq x(方案二)酸溶法 題組一“鋁三角”轉化關系及定量分析1(2016山西大學附中期中)將一定質量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體。待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示。則下列說法正確的是()AMg和Al的總質

34、量為8 gB硫酸的物質的量濃度為5 mol/LCNaOH溶液的物質的量濃度為5 mol/LD生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 L解析：選C。由圖可知，加入NaOH溶液020 mL時發(fā)生酸堿中和反應，20200 mL時發(fā)生Mg2、Al3與堿生成沉淀的反應，200240 mL時發(fā)生Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。200 mL時生成沉淀最多，溶液中的溶質為硫酸鈉。由圖像可知，n(Mg)0.15 mol，n(Al)0.2 mol，則Mg和Al的總質量為0.15 mol24 g/mol0.2 mol27 g/mol9 g，A錯誤；由200240 mL時發(fā)生Al(OH)3NaOH=Na

35、AlO22H2O可知，c(NaOH)eq f(0.2 mol,0.04 L)5 mol/L，200 mL時生成沉淀最多，溶液中的溶質為硫酸鈉，則c(H2SO4)eq f(0.2 L5 mol/L,0.5 L2)1 mol/L，B錯誤、C正確；與硫酸反應生成的氫氣的體積應為(0.15 mol0.3 mol)22.4 Lmol110.08 L，D錯誤。2(2016安徽示范高中聯(lián)考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關系如圖所示。則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是()Aa點對應溶液中：K、Fe3、SOeq oal(2,4)、C

36、lBb點對應溶液中：Na、S2、NOeq oal(,3)、ClCc點對應溶液中：K、Ag、NOeq oal(,3)、SOeq oal(2,4)Dd點對應溶液中：K、Mg2、I、COeq oal(2,3)解析：選B。向NaOH溶液中逐漸加入AlCl3溶液時發(fā)生反應：Al34OH=AlOeq oal(,2)2H2O,3AlOeq oal(,2)6H2OAl3=4Al(OH)3。a點時溶液中有大量OH，故Fe3不能大量存在，c點時溶質為NaCl，故Ag不能大量存在；d點對應溶液中溶質為NaCl和AlCl3，COeq oal(2,3)與Mg2、Al3不能大量共存。題組二鋁土礦的冶煉3鋁土礦的主要成分是

37、Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質，從鋁土礦中提純Al2O3的工藝流程如下：討論回答下列問題：(1)寫出步驟、中可能發(fā)生反應的離子方程式：_，_。(2)步驟中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O、Fe2O36H=2Fe33H2OAl34OH=AlOeq oal(,2)2H2O、Fe33OH=Fe(OH)3(2)Al(OH)3能溶于強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可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律(1)求產物Al(OH)3的量當n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3eq f(1,3)n(OH)；當3n

38、(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。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、NHeq oal(,4)、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NHeq oal(,4)反應，最后才溶解Al(OH)3沉淀。3應用(1)判斷離子共存問題Al

39、3水解呈酸性，與OH、AlOeq oal(,2)、CO23(HCOeq oal(,3)、S2等不能大量共存。AlOeq oal(,2)水解呈堿性，與H、HCOeq oal(,3)、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，先產生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產生白色沉淀，沉淀不溶解。(3)分離提純利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物，如Mg(Al)：加足量NaOH溶液。利用Al2O3能與強堿溶液反應，分離Al2O3與其他金屬氧化物，如Fe2O3(Al2O3)：加足量N

40、aOH溶液；利用Al(OH)3能與強堿溶液反應，分離Al3與其他金屬陽離子，如Mg2(Al3)：加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。一、選擇題1化學在生產和日常生活中有著重要的應用。下列說法中不正確的是()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，對內部金屬起保護作用C用Al(OH)3治胃酸過多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，無法得到金屬鋁。2足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是()A氫氧化鈉溶液 B稀

41、硫酸C鹽酸 D稀硝酸解析：選A。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和稀硝酸反應不放出H2。綜上所述，符合題意的是A項。3.(2016紹興一中期中)近年科學家合成了一系列具有獨特性質的氫鋁化合物(AlH3)n。已知，最簡單的氫鋁化合物Al2H6球棍模型如圖所示，它的熔點為150 ，燃燒熱極高。下列說法肯定錯誤的是()AAl2H6為共價化合物BAl

42、2H6在空氣中完全燃燒，產物為氧化鋁和水C氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料D氫鋁化合物中可能存在組成為AlnH2n2的系列物質(n為正整數(shù))解析：選D。氫鋁化合物由分子構成，且熔點低，故為共價化合物，A正確；由Al2H6的組成元素可知，燃燒產物為氧化鋁和水，B正確；該物質燃燒熱極高，故可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料，C正確；該類化合物符合通式(AlH3)n，只有n2時符合AlnH2n2，故不存在系列AlnH2n2物質，D錯誤。4將等物質的量的鎂和鋁混合，取等質量該混合物四份，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 HNO

43、3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4解析：選A。在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產生H2；加入NaOH溶液，只有Al與之反應生成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、HCOeq oal(,3)、NOeq oal(,3)BNa、SOeq oal(2,4)、Cl、S2CNHeq oal(,4)、Mg2、SOeq oal(2,4)、NOeq oal(,3)DH、K、Cl、Na解析：選B。能溶解Al(OH)3、Al，

44、而不能溶解Fe的溶液只能是強堿溶液，A項中的HCOeq oal(,3)，C項中的NHeq oal(,4)、Mg2，D項中的H都不能在強堿溶液中大量共存。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溶液的體積關系如圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為 ()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 的物質的量濃度之比為12。7美國

45、普度大學研究開發(fā)出一種利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝(如圖所示)。下列有關該工藝的說法錯誤的是()A該過程中，能量的轉化形式只有兩種B鋁鎵合金可以循環(huán)使用C鋁鎵合金與水反應的化學方程式為2Al3H2Oeq o(=,sup7(一定條件)Al2O33H2D總反應式為2H2Oeq o(=,sup7(一定條件)2H2O2解析：選A。鋁鎵合金與水反應的過程中必然伴隨著能量變化，主要是化學能轉化為熱能；太陽能電池工作時，太陽能轉化為電能；電解過程中電能又轉化為化學能。因此，上述過程中能量的轉化形式有三種，故A錯誤。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

46、 Al同時放入一定量的水中，充分反應后得到200 mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72 L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則下列說法正確的是 ()A標準狀況下，反應過程中得到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 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，反應剩余n(N

47、aOH)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，0.1 mol HCl與NaAlO2反應生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，反應后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A項，反應過程中得到8.96 L氣體；B項，最終得到的溶液中還有0.1 mol NaAlO2；D項，最終得到的溶液中c(Na)2 molL1。9下列圖像中，縱坐標為沉淀物的量，橫坐標為溶液中加入反應物的物質的量，試按題意將圖像中相應的數(shù)字序號填入表中的順序為 ()溶液 加入物質 相應序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和澄清石灰水通入過量CO2氣

48、體(3)含少量NaOH的偏鋁酸鈉溶液通入過量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溶液至過量A. BC D解析：選D。(1)氯化鋁溶液中加入過量的氨水，生成氫氧化鋁沉淀：AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，氨水是弱堿，過量時沉淀不溶解，符合條件的為。(2)開始時發(fā)生的反應為CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，生成沉淀；當CO2過量時，繼續(xù)反應CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的CO2的物質的量相等，圖像符合。(3)開始時，CO2與NaOH發(fā)生反應，無沉

49、淀生成，再通入CO2時發(fā)生反應生成Al(OH)3沉淀，CO2過量時，沉淀不溶解，圖像符合。(4)開始加鹽酸時，發(fā)生反應：HClNaOH=NaClH2O，不產生沉淀，當NaOH全部轉化為NaCl后，再加鹽酸有Al(OH)3沉淀生成，當鹽酸過量時，沉淀Al(OH)3溶解，圖像符合。(5)開始時，發(fā)生反應：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，所以開始時有沉淀生成，當沉淀達到最大量時，再加入NaOH時，發(fā)生反應：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，沉淀會溶解，而Mg(OH)2不與NaOH反應，所以沉淀不會全部溶解，圖像符合。二、非選

50、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，由有機陽離子、Al2Cleq oal(,7)和AlCleq oal(,4)組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)為測定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當反應轉移6 mol電子時，所得還原產物的物質的量為_mol。(2)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有_。aKClbKClO3cMnO2dMg取少量鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是_(用離子方程式說明)。解析：(1)用NaOH溶液

51、溶解鋁鍍層的反應為2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2，水作氧化劑，轉移6 mol電子時，根據(jù)得失電子守恒可知，還原產物H2的物質的量為3 mol。(2)做鋁熱反應的實驗時，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：Fe2O36H=2Fe33H2O和Fe2Fe3=3Fe2，使Fe3轉化為Fe2，KSCN溶液也不會變紅。答案：(1)3(2)bd不能Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只寫Fe2Fe3=3Fe2)11有一透明溶液，可能含有NHeq oal(,4)、 Mg2、 Fe3、 Al3、 Cu2、Na、H、SO

52、eq oal(2,4)、COeq oal(2,3)中的一種或幾種，取此溶液進行如下實驗：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，并逸出無色無味的氣體。其中加入Na2O2的物質的量與析出沉淀的物質的量的關系如圖所示。請回答：(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，說明溶液中一定含有SOeq oal(2,4)，再加Na2O2粉末時產生的氣體無色無味，所以一定無NHeq oal(,4)，又根據(jù)所給圖像可知，加Na2O2時開始不生成沉淀，后來產生的沉淀為白色，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Fe3、Cu2、COeq oal(2,3)(COeq oal(2,3)不能與H、Al3、Mg2等共存)，是否含有Na不能確定。答案：(1)Mg2、Al3、SOeq oal(2,4)、H(2)NHeq oal(,4)、Fe3、Cu2、COeq oal(2,3)(3)Na12某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設計如下實驗：(1)取樣品a g，稱取時使用的儀器名稱為_。(2)將樣品溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾液中主要含有_；濾渣中含有_；在溶解過濾時使