沖刺985之專題微突破金屬及其化合物專題08鋁三角(提升版)(原卷版+解析)

專題08鋁三角【解題必備】含鋁化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用（1）Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系（2）鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng)，鋁元素的存在形式（3）應(yīng)用①判斷離子共存問題：a．Al3＋水解呈酸性，與OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)(HCOeq\o\al(－,3))、S2－等不能大量共存。b．AlOeq\o\al(－,2)水解呈堿性，與H＋、HCOeq\o\al(－,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)：a．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。b．向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。③分離提純：a．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；b．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；c．利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，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?！緦ｎ}必練】1．X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，則X、Y可能是（）①C、CO②AlCl3、Al(OH)3③Na、Na2O④NaOH、Na2CO3⑤AlO2－、Al(OH)3⑥Fe、Cl2A．①②⑥B．①②③④⑤C．①②③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②④2．現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷中不合理的是()A．N一定是HCl(aq)B．X可能為Al或Cl2C．Y一定為NaOH(aq)D．Q、Z中的一種必定為Al2O33．硫酸鋁是一種具有廣泛用途的重要化工產(chǎn)品，以高嶺土（含SiO2、A12O3、少量Fe2O3等）為原料制備硫酸鋁晶體[Al2(SO4)3·18H2O]的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示?；卮鹨韵聠栴}（1）高嶺土需進(jìn)行粉粹，粉粹的目的是_____________________。（2）濾渣1經(jīng)過處理可作為制備水玻璃（Na2SiO3水溶液）的原料，寫出濾渣1與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________。（3）加入試劑除鐵前，濾液1中的陽離子除了Al3+、Fe3+外還有的陽離子是__________（填離子符號(hào)）。濾渣2主要成分為Fe(OH)3，由于條件控制不當(dāng)，常使Fe(OH)3中混有Al(OH)3影響其回收利用，用離子方程式表示除去A1(OH)3的原理____________________________________________。（4）檢驗(yàn)濾液2中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是（要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象)：__________________。（5）要從濾液2獲取硫酸鋁晶體需要經(jīng)過多步處理，其中從溶液中得到晶體的方法是__________（填標(biāo)號(hào)）。a．蒸發(fā)結(jié)晶b．蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（6）某興趣小組為了測定晶體中Al2(SO4)3·18H2O(M=666g·mol-1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①準(zhǔn)確稱取l.00g晶體樣品，溶于一定量水中；②滴入0.100mol·L-1EDTA溶液，與Al3+反應(yīng)所消耗EDTA溶液的體積25.00mL。（已知：EDTA與Al3+以物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，假設(shè)雜質(zhì)不與EDTA反應(yīng)）則晶體中Al2(SO4)3·18H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________；若樣品中的雜質(zhì)離子能與EDTA反應(yīng)，所測定質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì)__________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。4．某研究性學(xué)習(xí)小組為測定某含鎂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，請(qǐng)根據(jù)他們的設(shè)計(jì)回答有關(guān)問題。[探究一]實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。問題討論：（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。（2）若實(shí)驗(yàn)中稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V≥________mL。（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鋁鎂合金充分反應(yīng)后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作按順序依次為_________________________________________。[探究二]實(shí)驗(yàn)方案：稱量xg的鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。問題討論：（4）欲計(jì)算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測定的數(shù)據(jù)_____________________。（5）假設(shè)實(shí)驗(yàn)中測出該數(shù)據(jù)為yg，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含x、y的代數(shù)式表示)。【解題必備】含鋁化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用（1）Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系（2）鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng)，鋁元素的存在形式（3）應(yīng)用①判斷離子共存問題：a．Al3＋水解呈酸性，與OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)(HCOeq\o\al(－,3))、S2－等不能大量共存。b．AlOeq\o\al(－,2)水解呈堿性，與H＋、HCOeq\o\al(－,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)：a．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。b．向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。③分離提純：a．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；b．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；c．利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，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。學(xué)科#網(wǎng)【專題必練】1．X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，則X、Y可能是（）①C、CO②AlCl3、Al(OH)3③Na、Na2O④NaOH、Na2CO3⑤AlO2－、Al(OH)3⑥Fe、Cl2A．①②⑥B．①②③④⑤C．①②③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②④【答案】B2．現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷中不合理的是()A．N一定是HCl(aq)B．X可能為Al或Cl2C．Y一定為NaOH(aq)D．Q、Z中的一種必定為Al2O3【答案】B【解析】在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq)，故選項(xiàng)A、C正確；選項(xiàng)B，若X為Al，Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng)，而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng)，所以X不可能是Al，但可能是Cl2；選項(xiàng)D，Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng)，也能與NaOH(aq)反應(yīng)，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。3．硫酸鋁是一種具有廣泛用途的重要化工產(chǎn)品，以高嶺土（含SiO2、A12O3、少量Fe2O3等）為原料制備硫酸鋁晶體[Al2(SO4)3·18H2O]的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。回答以下問題（1）高嶺土需進(jìn)行粉粹，粉粹的目的是_____________________。（2）濾渣1經(jīng)過處理可作為制備水玻璃（Na2SiO3水溶液）的原料，寫出濾渣1與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________。（3）加入試劑除鐵前，濾液1中的陽離子除了Al3+、Fe3+外還有的陽離子是__________（填離子符號(hào)）。濾渣2主要成分為Fe(OH)3，由于條件控制不當(dāng)，常使Fe(OH)3中混有Al(OH)3影響其回收利用，用離子方程式表示除去A1(OH)3的原理____________________________________________。（4）檢驗(yàn)濾液2中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是（要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象)：__________________。（5）要從濾液2獲取硫酸鋁晶體需要經(jīng)過多步處理，其中從溶液中得到晶體的方法是__________（填標(biāo)號(hào)）。a．蒸發(fā)結(jié)晶b．蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（6）某興趣小組為了測定晶體中Al2(SO4)3·18H2O(M=666g·mol-1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①準(zhǔn)確稱取l.00g晶體樣品，溶于一定量水中；②滴入0.100mol·L-1EDTA溶液，與Al3+反應(yīng)所消耗EDTA溶液的體積25.00mL。（已知：EDTA與Al3+以物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，假設(shè)雜質(zhì)不與EDTA反應(yīng)）則晶體中Al2(SO4)3·18H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________；若樣品中的雜質(zhì)離子能與EDTA反應(yīng)，所測定質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì)__________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）?！敬鸢浮考哟蠓磻?yīng)接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OH+Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-取少量濾液2于試管中，滴加少量KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則含有鐵離子，反之則無B83.25%偏高學(xué)科.網(wǎng)是堿性氧化物，與硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，因此濾渣1為SiO2，與燒堿反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；(（3）根據(jù)流程，酸溶加入硫酸是過量，以及（2）的分析，溶液中陽離子4．某研究性學(xué)習(xí)小組為測定某含鎂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，請(qǐng)根據(jù)他們的設(shè)計(jì)回答有關(guān)問題。學(xué)&科網(wǎng)[探究一]實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。問題討論：（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。（2）若實(shí)驗(yàn)中稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V≥________mL。（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鋁鎂合金充分反應(yīng)后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作按順序依次為_____________________