3.2.2鋁及其化合物“鋁三角”的圖像分析及計算高一化學(xué)必備講與練

鋁及其化合物、“鋁三角”的圖像分析及計算核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1、掌握鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用2、掌握鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的實質(zhì)，熟悉鋁熱反應(yīng)3、掌握鋁的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性質(zhì)及其應(yīng)用4、掌握“鋁三角”及其轉(zhuǎn)化，熟悉鋁的化合物的互滴實驗考點梳理考點梳理一、鋁的原子結(jié)構(gòu)及鋁的物理性質(zhì)1、鋁的結(jié)構(gòu)：原子結(jié)構(gòu)示意圖：2、存在：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)(鋁土礦中)存在3、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，密度較小，質(zhì)地柔軟二、鋁的化學(xué)性質(zhì)1、Al與O2的反應(yīng)4Al＋3O2=2Al2O3【微點撥】=1\*GB3①常溫下鋁易與空氣中的氧氣反應(yīng)，表面生成致密而堅硬的氧化鋁薄膜，能阻止氧氣等與鋁進(jìn)一步反應(yīng)，因此鋁具有很強的抗腐蝕性=2\*GB3②鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，但在日常生活中廣泛使用的鋁制品由于形成一層致密的氧化膜，保護(hù)鋁不再被氧化，通常具有較好的抗腐蝕性能=3\*GB3③空氣中久置的鋁箔和用砂紙打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，鋁箔都不能燃燒，都熔化后而不滴落。2、Al與其它非金屬的反應(yīng)=1\*GB3①與Cl2反應(yīng)：2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2AlCl3=2\*GB3②與S反應(yīng)：2Al＋3SAl2S33、Al與酸的反應(yīng)(1)與非氧化性酸(如：稀鹽酸、稀硫酸)的反應(yīng)——鋁與鹽酸反應(yīng)鋁與鹽酸反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象鋁片逐漸溶解，有無色氣泡冒出，將點燃的木條放在試管口有爆鳴聲化學(xué)方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑(2)與氧化性酸的反應(yīng)=1\*GB3①常溫下，鋁遇冷的濃硫酸、濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，但在加熱的條件下鋁可以和濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)=2\*GB3②鋁與濃硝酸共熱：Al＋6HNO3(濃)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O【微點撥】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)4、Al與堿溶液的反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象鋁片逐漸溶解，有無色氣泡冒出，將點燃的木條放在試管口有爆鳴聲化學(xué)方程式2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑【微點撥】=1\*GB3①鋁與氫氧化鈉溶液反反應(yīng)的機理：鋁先與強堿溶液中的水反應(yīng)生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反應(yīng)中Al為還原劑，水為氧化劑=2\*GB3②能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強酸性也可能呈強堿性=3\*GB3③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：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑5、Al與鹽溶液反應(yīng)：2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3＋3Cu6、Al與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe4Al+3MnO2eq\o(=,\s\up7(高溫))3Mn+2Al2O3【鋁熱反應(yīng)實驗中的有關(guān)問題】(1)原理：鋁作還原劑，另一種氧化物作氧化劑，用鋁將氧化物中的金屬置換出來(2)鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)組成的混合(3)反應(yīng)特點：在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)易Al2O3分離(4)實驗過程實驗裝置實驗現(xiàn)象①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中原理應(yīng)用①制取熔點較高、活動性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等3MnO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Mn＋2Al2O3②金屬焊接，如：野外焊接鋼軌等【微點撥】①Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)②鋁熱反應(yīng)不是一個反應(yīng)，而是一類反應(yīng)=3\*GB3③鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)三、鋁的制備及用途1、制備(電解熔融Al2O3)：2Al2O3eq\o(=,\s\up11(電解),\s\do4(Na3AlF6))4Al＋3O2↑(冰晶石的作用是作為熔劑，降低氧化鋁的熔點)2、用途：①純鋁用作導(dǎo)線②鋁合金制備汽車、飛機、生活用品等四、氧化鋁(Al2O3)1、物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，熔點很高，是優(yōu)良耐火材料2、化學(xué)性質(zhì)：Al2O3是典性的兩性氧化物，既能與酸，又能與堿反應(yīng)(1)與酸反應(yīng)：Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O(2)與堿反應(yīng)：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，稱為兩性氧化物3、主要用途：制造耐火、耐高溫器材、工業(yè)冶煉鋁、可以制作各種寶石五、氫氧化鋁[Al(OH)3]1、物理性質(zhì)：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性2、化學(xué)性質(zhì)：Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物，既能與酸，又能與堿反應(yīng)(1)能與酸反應(yīng)：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O(2)能與堿反應(yīng)：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物，稱為兩性氫氧化物Al(OH)3的電離方式微點撥強酸或強堿也是相對而言的，Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O，但溶于CH3COOH(3)熱穩(wěn)定性差：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O3、用途(1)Al(OH)3有較強的吸附性，能凝聚水中懸浮物，又能吸附色素，可以用作凈水劑(2)Al(OH)3堿性不強，不至于對胃壁產(chǎn)生強烈的刺激作用或腐蝕作用，卻可以與酸反應(yīng)，起到中和胃酸的作用，可以用作胃酸中和劑4、有關(guān)Al(OH)3的少量、過量問題(1)NaOH和AlCl3化學(xué)方程式NaOH少量AlCl3＋3NaOH(少量)=Al(OH)3↓＋3NaCl過渡反應(yīng)Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2ONaOH過量AlCl3＋4NaOH(過量)=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O(2)NaAlO2和HCl化學(xué)方程式HCl少量NaAlO2＋HCl(少量)＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl過渡反應(yīng)Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2OHCl過量NaAlO2＋4HCl(過量)=NaCl＋AlCl3＋2H2O(3)NaAlO2和CO2化學(xué)方程式CO2少量2NaAlO2＋3H2O＋CO2(少量)=2Al(OH)3↓＋Na2CO3過渡反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3CO2過量NaAlO2＋2H2O＋CO2(過量)=Al(OH)3↓＋NaHCO3六、明礬——十二水合硫酸鋁鉀(1)化學(xué)式：KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸鋁鉀)(2)電離方程式：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42(3)屬類：復(fù)鹽(由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的化合物)(4)物理性質(zhì)：無色晶體，可溶于水(5)用途：作凈水劑，原因是其在水中生成氫氧化鋁膠體，可以和懸浮在水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來(6)化學(xué)性質(zhì)：兼有Al3+和SO42性質(zhì)七、互滴實驗(試劑的滴加順序不同而產(chǎn)生的現(xiàn)象不同)1、NaOH和AlCl3(1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液(開始時NaOH不足)先：AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl產(chǎn)生白色沉淀后：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O沉淀溶解現(xiàn)象：先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀消失(2)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液(開始時NaOH過量)先：AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O無白色沉淀產(chǎn)生后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O=4Al(OH)3↓＋3NaCl產(chǎn)生白色沉淀現(xiàn)象：開始無現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀2、NaAlO2和鹽酸(1)向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸先：NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl產(chǎn)生白色沉淀后：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O沉淀溶解現(xiàn)象：先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀消失(2)向鹽酸中逐滴加入NaAlO2溶液先：NaAlO2＋4HCl=NaCl＋AlCl3＋2H2O無白色沉淀產(chǎn)生后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O=4Al(OH)3↓＋3NaCl產(chǎn)生白色沉淀現(xiàn)象：開始無現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀3、Na2CO3溶液與鹽酸(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)先：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl無氣體產(chǎn)生后：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑有氣體產(chǎn)生現(xiàn)象：剛開始無氣泡產(chǎn)生，鹽酸滴加到一定量后，有氣泡產(chǎn)生(2)向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)2HCl＋Na2CO3=2NaCl＋CO2↑＋H2O現(xiàn)象：立即產(chǎn)生大量的氣泡八、“鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用1、Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)l3+→Al(OH)3①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAl3+→AlOeq\o\al(－,2)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAlOeq\o\al(－,2)→Al3+AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2OAlOeq\o\al(－,2)→Al(OH)3①AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(CO2過量)②AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3→AlOeq\o\al(－,2)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O2、“鋁三角”轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)選擇制備Al(OH)3的最佳途徑①向鋁鹽中加入足量氨水，離子方程式為：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②向偏鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)③NaAlO2與AlCl3的溶液混合，離子方程式為：3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓(2)分析離子反應(yīng)順序=1\*GB3①向含有H+、NH4+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH，反應(yīng)的順序是：______________________=2\*GB3②向含有OH、CO32、AlO2的混合溶液逐滴加入鹽酸，反應(yīng)的順序是：______________________九、氫氧化鋁沉淀的圖象分析1、可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式A→B：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓B→D：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OA→B：Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OB→C：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓2、偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加偏鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式A→B：AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓B→D：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OA→B：4H＋＋AlOeq\o\al(－,2)=Al3＋＋2H2OB→C：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓3、可溶性鋁鹽溶液與弱堿(氨水)溶液反應(yīng)的圖像、偏鋁酸鹽溶液與弱酸(CO2)反應(yīng)的圖像操作向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水或NaAlO2溶液至過量向NaAlO2溶液中通入CO2至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→沉淀不消失立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)4、可溶性鋁鹽、鎂鹽混合液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像操作往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量現(xiàn)象開始出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解先無沉淀，后出現(xiàn)白色沉淀，然后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解圖像離子方程式O→A：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓A→B：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OO→A：H＋＋OH－=H2OA→B：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓A→B：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O5、含不同陽離子的混合鹽(或復(fù)鹽)與堿的反應(yīng)(1)向含MgCl2、AlCl3、鹽酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至過量圖像離子方程式O→A：H＋＋OH－=H2OA→B：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓B→C：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2OC→D：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明礬溶液中至過量圖像離子方程式O→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4A→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O即學(xué)即練即學(xué)即練一、單選題1．下列關(guān)于鎂、鋁單質(zhì)的說法不正確的是A．常溫下鎂、鋁遇濃硫酸均發(fā)生鈍化B．等物質(zhì)的量鎂、鋁與足量的稀硫酸反應(yīng)，鋁生成氫氣多C．可以用氫氧化鈉溶液除去鎂中的鋁單質(zhì)D．常溫下鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜【答案】A【詳解】A．常溫下鎂遇濃硫酸不發(fā)生鈍化，故A錯誤；B．等物質(zhì)的量鎂、鋁與足量的稀硫酸反應(yīng)，鋁失去電子多，生成氫氣多，故B正確；C．鋁能與強堿反應(yīng)，鎂與強堿不反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液除去鎂中的鋁單質(zhì)，故C正確；D．常溫下鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成﹒層致密的氧化膜，阻礙內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，故D正確；故本題選A。2．金屬鋁應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)說法正確的是A．它置于空氣中不會變化，常溫不與氧氣反應(yīng) B．它是一種活潑的金屬，能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生C．它有致密的氧化物保護(hù)膜，能耐酸堿腐蝕 D．它易與鎂形成合金，是人類最早使用的合金【答案】B【詳解】A．鋁和空氣氧氣容易生成一層致密的氧化膜，A錯誤；B．鋁能與鹽酸生成氯化鋁和氫氣，B正確；C．它有致密的氧化物保護(hù)膜，但是該氧化膜為氧化鋁，能和酸也能和堿反應(yīng)，C錯誤；D．銅合金是人類最早使用的合金，D錯誤；故選B。3．在一定條件下，跟酸、堿都能反應(yīng)的物質(zhì)是A． B． C． D．【答案】B【詳解】A．是堿性氧化物，只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)，A不符合題意；B．為兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，B符合題意；C．為難溶性強堿弱酸鹽，只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)，C不符合題意；D．為酸性氧化物，只能與堿反應(yīng)，不能與酸反應(yīng)，D不符合題意；故選B。4．下列說法正確的是A．Al2O3難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它不是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物B．因為Al2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應(yīng)D．Al2O3和Na2O按物質(zhì)的量之比1：1投入水中可得到澄清溶液【答案】D【詳解】A．氧化鋁可與酸反應(yīng)生成鋁鹽和水，雖難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物，A錯誤B．Al2O3是兩性氧化物，B錯誤；C．Al2O3是兩性氧化物，能跟強酸強堿反應(yīng)，不能與所有的酸堿溶液反應(yīng)，C錯誤；D．Al2O3和Na2O按物質(zhì)的量比1:1投入水中，生成的氫氧化鈉恰好與氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，所以可得到澄清溶液，D正確；故選D。5．下列有關(guān)鋁及其化合物的性質(zhì)說法，正確的是A．Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料B．氧化鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)C．鋁在空氣中不易被氧化，是因為其性質(zhì)不活潑D．氧化鋁是堿性氧化物【答案】A【詳解】A．Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料，A正確；B．氧化鋁為兩性氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，B錯誤；C．鋁在空氣中不易被氧化，是因為鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化，C錯誤；D．氧化鋁為兩性氧化物，D錯誤；答案選A。6．下列化工生產(chǎn)過程中發(fā)生的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A．用油脂制肥皂 B．用鋁土礦煉金屬鋁C．用氯氣制漂白粉 D．用氫氣和氮氣合成氨【答案】A【詳解】試題分析：凡是有元素化合價升降的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，油脂通過皂化反應(yīng)制備肥皂，該反應(yīng)是油脂的水解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，其余選項都和氧化還原反應(yīng)有關(guān)系，答案選A?？键c：考查化工生產(chǎn)原理的有關(guān)判斷點評：該題是基礎(chǔ)性試題的考查，難度不大。該題的關(guān)鍵是明確氧化還原反應(yīng)的，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)化合價的變化判斷即可。7．“宏觀辨識與微觀探析”是化學(xué)核心素養(yǎng)之一。下列離子方程式錯誤的是A．向鹽酸中逐滴滴入過量溶液：B．溶于NaOH溶液：C．向溶液中加入過量澄清石灰水：D．溶于稀硝酸：【答案】C【詳解】A．向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液，鹽酸過量故生成NaCl、H2O和CO2，故過程的離子方程式為：，A正確；B．溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]溶液，故離子方程式為：，B正確；C．向溶液中加入過量澄清石灰水則銨根離子也能和OH結(jié)合生成NH3?H2O，故離子方程式為：，C錯誤；D．Fe3O4中含有+2價和+3價鐵，F(xiàn)e2+具有還原性，稀硝酸具有強氧化性，故Fe3O4溶于稀硝酸的離子方程式為：，D正確；故答案為：C。分層訓(xùn)練分層訓(xùn)練夯實基礎(chǔ)一、單選題1．下列關(guān)于鎂、鋁單質(zhì)的說法不正確的是A．常溫下鎂、鋁遇濃硫酸均發(fā)生鈍化B．等物質(zhì)的量鎂、鋁與足量的稀硫酸反應(yīng)，鋁生成氫氣多C．可以用氫氧化鈉溶液除去鎂中的鋁單質(zhì)D．常溫下鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜【答案】A【詳解】A．常溫下鎂遇濃硫酸不發(fā)生鈍化，故A錯誤；B．等物質(zhì)的量鎂、鋁與足量的稀硫酸反應(yīng)，鋁失去電子多，生成氫氣多，故B正確；C．鋁能與強堿反應(yīng)，鎂與強堿不反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液除去鎂中的鋁單質(zhì)，故C正確；D．常溫下鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成﹒層致密的氧化膜，阻礙內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，故D正確；故本題選A。2．金屬鋁應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)說法正確的是A．它置于空氣中不會變化，常溫不與氧氣反應(yīng) B．它是一種活潑的金屬，能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生C．它有致密的氧化物保護(hù)膜，能耐酸堿腐蝕 D．它易與鎂形成合金，是人類最早使用的合金【答案】B【詳解】A．鋁和空氣氧氣容易生成一層致密的氧化膜，A錯誤；B．鋁能與鹽酸生成氯化鋁和氫氣，B正確；C．它有致密的氧化物保護(hù)膜，但是該氧化膜為氧化鋁，能和酸也能和堿反應(yīng)，C錯誤；D．銅合金是人類最早使用的合金，D錯誤；故選B。3．在一定條件下，跟酸、堿都能反應(yīng)的物質(zhì)是A． B． C． D．【答案】B【詳解】A．是堿性氧化物，只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)，A不符合題意；B．為兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，B符合題意；C．為難溶性強堿弱酸鹽，只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)，C不符合題意；D．為酸性氧化物，只能與堿反應(yīng)，不能與酸反應(yīng)，D不符合題意；故選B。4．下列說法正確的是A．Al2O3難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它不是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物B．因為Al2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應(yīng)D．Al2O3和Na2O按物質(zhì)的量之比1：1投入水中可得到澄清溶液【答案】D【詳解】A．氧化鋁可與酸反應(yīng)生成鋁鹽和水，雖難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物，A錯誤B．Al2O3是兩性氧化物，B錯誤；C．Al2O3是兩性氧化物，能跟強酸強堿反應(yīng)，不能與所有的酸堿溶液反應(yīng)，C錯誤；D．Al2O3和Na2O按物質(zhì)的量比1:1投入水中，生成的氫氧化鈉恰好與氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，所以可得到澄清溶液，D正確；故選D。5．下列有關(guān)鋁及其化合物的性質(zhì)說法，正確的是A．Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料B．氧化鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)C．鋁在空氣中不易被氧化，是因為其性質(zhì)不活潑D．氧化鋁是堿性氧化物【答案】A【詳解】A．Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料，A正確；B．氧化鋁為兩性氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，B錯誤；C．鋁在空氣中不易被氧化，是因為鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化，C錯誤；D．氧化鋁為兩性氧化物，D錯誤；答案選A。6．下列化工生產(chǎn)過程中發(fā)生的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A．用油脂制肥皂 B．用鋁土礦煉金屬鋁C．用氯氣制漂白粉 D．用氫氣和氮氣合成氨【答案】A【詳解】試題分析：凡是有元素化合價升降的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，油脂通過皂化反應(yīng)制備肥皂，該反應(yīng)是油脂的水解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，其余選項都和氧化還原反應(yīng)有關(guān)系，答案選A?？键c：考查化工生產(chǎn)原理的有關(guān)判斷點評：該題是基礎(chǔ)性試題的考查，難度不大。該題的關(guān)鍵是明確氧化還原反應(yīng)的，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)化合價的變化判斷即可。7．“宏觀辨識與微觀探析”是化學(xué)核心素養(yǎng)之一。下列離子方程式錯誤的是A．向鹽酸中逐滴滴入過量溶液：B．溶于NaOH溶液：C．向溶液中加入過量澄清石灰水：D．溶于稀硝酸：【答案】C【詳解】A．向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液，鹽酸過量故生成NaCl、H2O和CO2，故過程的離子方程式為：，A正確；B．溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]溶液，故離子方程式為：，B正確；C．向溶液中加入過量澄清石灰水則銨根離子也能和OH結(jié)合生成NH3?H2O，故離子方程式為：，C錯誤；D．Fe3O4中含有+2價和+3價鐵，F(xiàn)e2+具有還原性，稀硝酸具有強氧化性，故Fe3O4溶于稀硝酸的離子方程式為：，D正確；故答案為：C。能力提升一、單選題1．下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A．在加入鋁粉產(chǎn)生的溶液中：、、、B．在透明溶液中：、、、C．在氨水中：、、、D．在能使甲基橙變紅的溶液中：、、、【答案】B【詳解】A．加入鋁粉產(chǎn)生氫氣，該溶液可能是強堿性溶液，也可能是強酸性溶液，不能大量存在，A項不符合題意；B．該組離子彼此不發(fā)生反應(yīng)，可以大量共存，B項符合題意；C．氨水與鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，不能大量存在，C項不符合題意；D．能使甲基橙變紅的溶液顯酸性，酸性溶液中，和都不能大量存在，D項不符合題意；故選：B。2．類推的思維方式在化學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。下列類推合理的是A．Al能與NaOH溶液反應(yīng)，則Mg也可以B．S與Fe反應(yīng)生成FeS，故S與Cu反應(yīng)也生成CuSC．和化學(xué)式相似，故與的物理性質(zhì)也相似D．Na與反應(yīng)生成NaOH和，則Li與反應(yīng)生成LiOH和【答案】D【詳解】A．Al具有兩性，既能與酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng)；而Mg不能與堿反應(yīng)，故A錯誤；B．S氧化性較弱，只能把變價金屬氧化到較低價態(tài)，所以S與Cu反應(yīng)也生成Cu2S，故B錯誤；C．為共價晶體，為分子晶體，二者物理性質(zhì)差異較大，故C錯誤；D．Na和Li都屬于堿性金屬，化學(xué)性質(zhì)相似，都與水反應(yīng)生成堿和氫氣，故D正確；答案選D。3．下列操作不能達(dá)到目的的是選項目的操作、現(xiàn)象和結(jié)論A區(qū)別NaNO3和KNO3做焰色試驗，呈黃色的是NaNO3B檢驗NaHSO3是否變質(zhì)加入Ba(NO3)2溶液和鹽酸，若產(chǎn)生白色沉淀，則已變質(zhì)C除去Br2中少量Cl2加入NaBr，蒸餾收集的液體為溴單質(zhì)D除去SiO2中少量Al2O3加入足量稀硫酸，過濾、洗滌、干燥，得到SiO2A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．焰色試驗可區(qū)別鈉、鉀的化合物，A項正確；B．亞硫酸氫鈉溶液具有還原性，加入硝酸鋇、鹽酸，具有強氧化性，可將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子，B項錯誤；C．氯氣與溴化鈉發(fā)生置換反應(yīng)，蒸餾得到液溴，C項正確；D．二氧化硅不和硫酸反應(yīng)，氧化鋁能與硫酸反應(yīng)，D項正確；故選：B。4．以高鋁鐵礦石(主要成分為、，還含有CuO和等雜質(zhì))為原料制備的一種流程如下：下列敘述正確的是A．“堿溶”中NaOH溶液可以用氨水替代B．固體Y為C．濾液與生石灰的主要反應(yīng)為D．檢驗是否洗凈的最佳試劑是NaOH溶液和藍(lán)色石蕊試紙【答案】C【詳解】A．氨水不能溶解氧化鋁、二氧化硅，A錯誤；B．硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成硅酸，則固體Y為硅酸，B錯誤；C．“沉鋁”后，濾液的主要成分是氯化鈉和氯化銨，氯化銨和氧化鈣共熱生成氯化鈣、氨氣和水，C正確；D．氫氧化鋁表面吸附氯化銨，用硝酸銀溶液檢驗氯離子更靈敏，D錯誤；故選C。5．某同學(xué)通過系列實驗探究Al及其化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目的的是A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，將鋁條置于其中探究Al的活潑性B．將NaOH溶液緩慢滴入Al2(SO4)3溶液中至過量，最終觀察到有沉淀生成C．工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低D．將Al(OH)3沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加足量稀硫酸，加熱蒸干得無水Al2(SO4)3固體【答案】D【詳解】A．稀釋濃硫酸，應(yīng)將濃硫酸加到水中，而不能將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，故A錯誤；B．Al(OH)3能溶于強堿但不溶于弱堿，Al2(SO4)3溶液先與少量NaOH產(chǎn)生沉淀，過量NaOH溶液繼續(xù)與Al(OH)3反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]，沉淀溶解，故B錯誤；C．Fe不如Al活潑，與Al2O3不反應(yīng)，故C錯誤；D．Al(OH)3與稀硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3和水，硫酸是難揮發(fā)性酸，加熱蒸干無水Al2(SO4)3固體，故D正確；故選：D。6．用如圖所示裝置進(jìn)行下列實驗：將①中液體滴入②中，預(yù)測的現(xiàn)象與實際相符的是選項①中物質(zhì)②中物質(zhì)預(yù)測②中的現(xiàn)象A濃硫酸蔗糖固體逐漸變黑，產(chǎn)生刺激性氣味氣體B濃鹽酸二氧化錳產(chǎn)生黃綠色氣體C稀醋酸Fe粉、Cu粉混合物產(chǎn)生氣泡，溶液逐漸變藍(lán)DAlCl3溶液濃氨水無明顯現(xiàn)象A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A．濃硫酸和蔗糖反應(yīng)，蔗糖脫水炭化，固體逐漸變黑，碳單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生刺激性氣味二氧化硫氣體，A正確；B．濃鹽酸與二氧化錳制備氯氣，需要加熱，B錯誤；C．醋酸與銅不反應(yīng)，所以溶液不變藍(lán)色，C錯誤；D．AlCl3溶液與氨水反應(yīng)，生成白色沉淀，溶液變渾濁，D錯誤；故選A。7．常溫下，向兩份一定濃度的Ba(OH)2溶液中各加入定量的KAl(SO4)2和Al2(SO4)3溶液的導(dǎo)電性隨(混合前)的變化關(guān)系如圖所示，下列分析不正確的是A．a(chǎn)點溶液的pH值約為7B．b點溶液中大量存在的陽離子有Al3+和Ba2+C．a(chǎn)點生成的沉淀是混合物D．②代表加入Al2(SO4)3的變化曲線【答案】B【詳解】A．a(chǎn)點溶液中=，如果Ba(OH)2為3mol和則Al2(SO4)3為1mol，兩者恰好完全反應(yīng)生成2mol氫氧化鋁沉淀和3mol的硫酸鋇沉淀，水溶液呈中性，溶液的pH值約為7，A正確；B．b點=時，Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和的硫酸鋇沉淀，溶液中沒有大量存在的陽離子有Al3+和Ba2+，B錯誤；C．a(chǎn)點溶液中=，如果Ba(OH)2為3mol和則Al2(SO4)3為1mol，兩者恰好完全反應(yīng)生成2mol氫氧化鋁沉淀和3mol的硫酸鋇沉淀，C正確；D．當(dāng)=時，Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和的硫酸鋇沉淀，隨氫氧化鋇的滴加氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鉀，當(dāng)=時恰好完全反應(yīng)，所以在完全反應(yīng)前出現(xiàn)兩次拐點，所以①代表加入KAl(SO4)2的變化曲線，D正確；故答案為：B。8．下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下不能實現(xiàn)的是A．B．C．D．【答案】C【詳解】A．Al2O3是兩性氧化物，能夠與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2和H2O，向NaAlO2溶液中通入足量CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3沉淀和NaHCO3，因此可以實現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，A不符合題意；B．向MgCl2水溶液中加入石灰乳，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀和CaCl2，將Mg(OH)2沉淀過濾，洗滌，然后灼燒，發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生MgO、H2O，因此可以實現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，B不符合題意；C．Fe2O3與HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生FeCl3，F(xiàn)eCl3溶液加熱，F(xiàn)eCl3發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3、HCl，不能反應(yīng)制取得到FeCl3，C符合題意；D．SiO2是酸性氧化物，能夠與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Na2SiO3溶液，由于酸性：HCl＞H2SiO3，所以向Na2SiO3溶液中加入鹽酸，反應(yīng)產(chǎn)生H2SiO3沉淀，故可以實現(xiàn)上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，D不符合題意；故合理選項是C。培優(yōu)專練一、單選題1．下列指定溶液中，各組離子可能大量共存的是A．常溫下的溶液中：B．使石蕊變紅的溶液中：C．與Al反應(yīng)放出氫氣的溶液：D．在中性溶液中：【答案】C【詳解】A．常溫下的溶液呈堿性，有離子反應(yīng)，且，所以不能大量共存，A項錯誤；B．使石蕊戀紅的溶液顯酸性，，所以不能大量共存，B項錯誤；C．與反應(yīng)放出氫氣的溶液，該溶液可能是酸溶液也可能是堿溶液，若是堿溶液有離子反應(yīng)，所以在堿溶液中不能大量共存；若在酸溶液中，該組離子之間不發(fā)生反應(yīng)，該組離子也不與反應(yīng)，所以該組離子在酸性溶液中可以大量共存，C項正確；D．水解顯酸性，水解顯堿性，與在溶液中相互促進(jìn)而水解完全，所以和不能大量共存，D項錯誤；答案選C。2．閱讀下面材料回答問題根據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)Al與濃NaOH溶液反應(yīng)過程如下：NaOH+H2O=H3NaO2；2Al+2H3NaO2=2AlNaO2+3H2↑；AlNaO2=Al3++NaO；Al3++NaO=Na++AlO；即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑根據(jù)上面材料，下列說法錯誤的是A．H?NaO?，即鈉酸，是一種酸性很弱的酸，其酸性由于中心原子鈉的電負(fù)性太低，導(dǎo)致氫離子難以被釋放B．鈉酸性質(zhì)不穩(wěn)定，遇水水解為氫氧化鈉和水C．鈉酸有兩個羥基，因此為二元酸D．鈉酸僅能在鋁、鈹和鋅等兩性金屬的催化作用下存在于水溶液中，短時間內(nèi)與這類金屬反應(yīng)放出氫氣，由此也能看出兩性金屬的本質(zhì)是可以催化堿生成對應(yīng)的酸的金屬【答案】C【詳解】A.由于中心原子鈉的電負(fù)性太低，使得羥基上氧原子的負(fù)電性很強，對氫離子的吸引能力很強，使得氫離子難以電離，所以鈉酸是一種酸性很弱的酸，故A正確；B.當(dāng)NaOH溶液濃度很大時，才會發(fā)生反應(yīng)NaOH+H2O=H3NaO2，則鈉酸遇水就會水解為氫氧化鈉和水，性質(zhì)不穩(wěn)定，故B正確；C.根據(jù)反應(yīng)2Al+2H3NaO2=2AlNaO2+3H2↑可知，鈉酸的3個氫離子都能電離，所以鈉酸是三元酸，故C錯誤；D.鈉酸僅能在鋁、鈹和鋅等兩性金屬的催化作用下存在于水溶液中，結(jié)合已知反應(yīng)材料推知，兩性金屬的本質(zhì)是可以催化堿生成對應(yīng)的酸的金屬，故D正確；故選C。3．硫酸鉀是一種重要的無氯優(yōu)質(zhì)鉀肥，利用某高鉀明礬石制備硫酸鉀的工藝流程如下：已知：高鉀明礬石的主要成分為和少量。下列說法不正確的是A．焙燒時反應(yīng)的化學(xué)方程式為B．溶液X可能是C．工業(yè)上通過電解化合物Y制成鋁單質(zhì)D．可回收利用后應(yīng)用于本流程【答案】B【詳解】A．焙燒時與硫粉及氧氣在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)流程圖中的信息，再結(jié)合氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為，A不符合題意；B．由分析知，加入溶液X調(diào)節(jié)溶液pH可使[Al(OH)4]?轉(zhuǎn)化為Al(OH)3白色沉淀，且得到溶液，則X為H2SO4，不可能是，B符合題意；C．Al(OH)3白色固體灼燒得到Al2O3，則化合物Y為Al2O3，工業(yè)上通過電解化合物Al2O3制成鋁單質(zhì)，C不符合題意；D．SO3可溶于水制得硫酸溶液，溶液X為H2SO4，則SO3可回收利用后應(yīng)用于本流程，D不符合題意；故選B。4．鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅等的氧化物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如圖所示，下列說法正確的是A．煅燒后的含鉻化合物是B．水浸渣中含有和C．“沉釩”時用固體可增大的濃度，有利于沉淀的生成D．“還原”工序氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2【答案】C【詳解】A．由分析可知，煅燒后的含鉻化合物是Na2CrO4，A錯誤；B．由分析可知，水浸渣中含有Fe2O3，SiO2轉(zhuǎn)化為了Na2SiO3溶液水中，B錯誤；C．由分析可知，“沉釩”時發(fā)生的離子方程式為：+=NH4VO3↓，故用固體可增大的濃度，有利于沉淀的