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1、第11講鋁及其重要化合物第三章金屬及其化合物考綱要求了解鋁、鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。考點二鋁的重要化合物探究高考明確考向考點三用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”微專題11有關(guān)鎂、鋁及其化合物的化工流程題內(nèi)容索引考點一鋁、鎂的性質(zhì)及應(yīng)用課時作業(yè)鋁、鎂的性質(zhì)及應(yīng)用考點一知識梳理1.鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表 ，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)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。第三周期A族3.金屬鋁的化學性質(zhì)金屬鋁的化學性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學

2、方程式或離子方程式：_。_。_。_。4.鋁的用途鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。2Al6H=2Al33H25.對比記憶鎂的化學性質(zhì)對比記憶鎂的化學性質(zhì) 鋁鎂與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化2MgO2 2MgO3MgN2 Mg3N2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：2MgCO2 2MgOC正誤判斷 辨析易錯易混辨析易錯易混單質(zhì)的性質(zhì)、用途和制法(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式()(2)MgO與Al粉的混合物也可

3、稱為鋁熱劑()(3)Mg粉與濃NH4Cl溶液反應(yīng)放出H2和NH3()(4)冶煉鋁時常用焦炭作還原劑()答案(5)1 mol Al與足量的硫酸或足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同()(6)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()(7)相同質(zhì)量的鎂條分別在足量的CO2和O2中完全燃燒，所得固體的質(zhì)量相同()(8)工業(yè)上制造鎂粉時，可將鎂蒸氣在N2中冷卻()答案深度思考 提升思維能力提升思維能力依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì)，思考回答下列問題：(1)鋁的化學性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能？答案答案答案鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致

4、密的氧化膜，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。(2)鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)是什么？氧化劑是什么？答案(3)鎂在空氣中充分燃燒，所得固體產(chǎn)物可能有_(用化學式表示)。(4)工業(yè)冶煉金屬鋁的化學方程式是_，反應(yīng)中每生成1 mol鋁，轉(zhuǎn)移電子_ mol。(5)將Al和Na的單質(zhì)同時加入到一定量的水中，充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)既無沉淀生成又無殘留金屬存在，請用兩個化學反應(yīng)方程式表示其變化：_，_。答案MgO、Mg3N2、C32Na2H2O=2NaOHH22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2解題探究1.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)

5、后，放出氫氣最多的是A.3 molL1 HClB.4 molL1 HNO3C.8 molL1 NaOHD.18 molL1 H2SO4答案解析解析解析在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2；加入NaOH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。2.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(yīng)又能與強堿溶液反應(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_。11答案解析解析解析根據(jù)化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、

6、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)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鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是_。13答案解析解析解析因為在反應(yīng)中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為13。答案解析(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_。解析解析因為鋁足

7、量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。31答案解析(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(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)12，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 gA解析解析其反應(yīng)原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可見當參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生H2的

8、體積比是13，而題設(shè)條件體積比為12，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(yīng)生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g3 mol5.4 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)鋁與酸或堿反應(yīng)生成鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系的量的關(guān)系2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應(yīng)：產(chǎn)

9、生H2的物質(zhì)的量相等。消耗H、OH的物質(zhì)的量之比為n(H)n(OH)31。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應(yīng)：消耗Al的物質(zhì)的量之比為13。生成H2的物質(zhì)的量之比為13。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)：鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而HCl不足。 鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，鋁不足而NaOH過量。鋁的重要化合物考點二知識梳理1.氧化鋁氧化鋁(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，熔點很高。(2)化學性質(zhì)兩性氧化物與HCl反應(yīng)與NaOH反應(yīng)Al2O36HCl=2AlCl33H2OAl2O32NaOH=2NaAlO2H2O2.氫氧化鋁氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)：白色膠狀不溶于水

10、的固體，有較強的 性。(2)化學性質(zhì)(用化學方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為吸附寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學方程式或離子方程式： 。 。 。Al(OH)33H=Al33H2O(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為 。NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為_。NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：_。3.常見的鋁鹽常見的鋁鹽(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。(2)明礬的化學式為 ，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH (填“”“”或“”)7。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。K

11、Al(SO4)212H2O_。(3)明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式：Al3恰好完全沉淀_。正誤判斷 辨析易錯易混辨析易錯易混鎂、鋁重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用(1)MgO、Al2O3的熔點很高，可制作耐高溫材料( )(2)AlCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，但與過量氨水反應(yīng)卻生成Al(OH)3( )(3)中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹( )解析解析明礬溶液中的Al3水解呈酸性，能溶解銅銹Cu2(OH)2CO3。答案解析(4)氫氧化鋁、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和劑( )解析解析Na2CO3不能用作胃酸的中和劑。(5)明礬水解時能生成具有吸附性的

12、Al(OH)3膠粒，可用于凈水和消毒( )解析解析Al(OH)3只能用于凈水，不具有殺菌、消毒的功能。(6)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：答案解析答案解析(8)MgCl2、AlCl3溶液分別加熱蒸發(fā)、灼燒，最終所得固體產(chǎn)物分別是MgO和Al2O3( )解題探究答案解析解析解析A項，Al3易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；答案解析2.(離子方程式的書寫)下列反應(yīng)中的離子方程式書寫正確的是解析解析A項，氨水不能溶解Al(OH)3；解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)1.離子共存問題離子共存問題2.含含Al3的溶液與堿反應(yīng)的先后順序的溶液與堿反應(yīng)的先后順序當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應(yīng)順

13、序，如向含有H、 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 反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)3沉淀。題組二制備題組二制備Al(OH)3的最佳途徑的最佳途徑3.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操作步驟中最恰當?shù)慕M合是加鹽酸溶解加燒堿溶液溶解過濾通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀加入過量燒堿溶液A. B.C. D.答案解析解析解析若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。4.若甲、乙、丙三位

14、同學用規(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(shè)計的方案制得Al(OH)3的質(zhì)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，實驗方案最合理的是_。(2)三位學生制得的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_。答案丙W3W1W2520 g歸納總結(jié)歸納

15、總結(jié)方法一：可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應(yīng)方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2方法三：相互促進水解法 用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”考點三知識梳理寫出實現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式。Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O2.與與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的圖像分析沉淀生成有關(guān)的圖像分析(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像(從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中選擇符合圖像變化的離子方程式，下同)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方程式序號A

16、B：_ BD：_ AB：_ BC：_ (1)(6)(3)(1)操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加入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 方程式序號AB：_ BC：_ AB：_ BC：_ (2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像(5)(2)(4)(1)深度思考 提升思維能力提升思維能力1.下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是_(填序號)。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2答案解析解析解析都使用互滴法，兩次操作應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)

17、象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液：開始無沉淀產(chǎn)生，后產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現(xiàn)象不同，可以鑒別。不論是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中還是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都會立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。NaHSO4=NaH 溶液顯強酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開始出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀逐漸溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開始無現(xiàn)象，后出現(xiàn)白色沉淀。現(xiàn)象不同，可以鑒別。向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液：立即產(chǎn)生氣泡?，F(xiàn)象

18、不同，可以鑒別。無論是NaHCO3溶液還是Na2CO3溶液，加入到Ca(OH)2溶液中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別。2.H、Al3、Al(OH)3、 競爭OH能力順序向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假設(shè)各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如下。(假設(shè)Mg2、Al3結(jié)合OH能力相同)答案分析圖像的變化情況，回答下列問題：(1)H、Al3、Al(OH)3、 四種微粒與OH反應(yīng)的先后順序依次為_。(2)依次寫出各階段的離子方程式：OA：_。AB：_。BC：_。CD：_。答案HOH=H2OAl33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(O

19、H)23.OH、 Al(OH)3競爭H的順序向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假設(shè)各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨HCl溶液體積變化的圖像如下：分析圖像的變化情況，回答下列問題：答案(2)依次寫出各階段的離子方程式：OA：_。AB：_。BC：_。CD：_。答案OHH=H2OAl(OH)33H=Al33H2O規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)與鋁離子有關(guān)的離子反應(yīng)的一般規(guī)律與鋁離子有關(guān)的離子反應(yīng)的一般規(guī)律解題探究題組一涉及題組一涉及Al(OH)3沉淀的圖像原理分析沉淀的圖像原理分析1.Al3、 形成Al(OH)3圖像的綜合分析如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微

20、粒的量的關(guān)系曲線。下列判斷錯誤的是A.線表示Al3的物質(zhì)的量的變化B.x表示AlCl3的物質(zhì)的量C.線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化答案解析解析解析AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液，開始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為31，顯然符合題意，則x表示NaOH的物質(zhì)的量，B項錯誤；另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液，開始沒有沉淀，后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。2.(2017重慶第一中學高三檢測)室溫下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH

21、溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如右圖，下列有關(guān)說法正確的是A.a點時，溶液呈酸性的原因是Al3水解，離子 方程式為Al33OHAl(OH)3B.ab段，溶液pH增大，Al3濃度不變C.bc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解答案解析解析解析A項，Al2(SO4)3為強酸弱堿鹽，Al3水解使溶液顯酸性，離子方程式應(yīng)為Al33H2OAl(OH)33H，錯誤；B項，ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2OAl(OH)33H反應(yīng)正向進行，Al3的濃度減小，錯誤；C項，bc段，pH變化不明顯，說明OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，正確

22、；D項，cd過程中，pH變化較大，當pH10，以后有比較平的階段，說明發(fā)生了反應(yīng)：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以d點以后Al(OH)3溶解完全，之后pH再變大較快，錯誤。3.某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一種或幾種物質(zhì)，往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入的NaOH溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：答案解析(1)溶液中一定含有的溶質(zhì)是_(填化學式，下同)，一定不含有的溶質(zhì)是_。HCl、AlCl3、NH4ClMgCl2、Na2CO3解析解析首先分析圖像中的拐點、斜線及水平線所表示的化

23、學意義。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入過量NaOH溶液，沉淀全部溶解，說明無MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)，故原溶液中一定含有HCl、AlCl3和NH4Cl，一定無MgCl2；又因為HCl與Na2CO3不能大量共存，所以一定無Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反應(yīng)進行確定。(2)溶液中可能含有的溶質(zhì)是_(填名稱)，判斷該物質(zhì)是否存在的實驗方法是_，現(xiàn)象是_。(3)分別寫出AB段、BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：AB段為_；BC段為_。答案氯化鉀焰色反應(yīng)透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色是否為紫色Al33OH=Al(OH)3題組二涉及題組二涉及Al(O

24、H)3圖像的計算圖像的計算4.(2018寶雞質(zhì)檢)向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為A.3 mL B.7.5 mLC.15 mL D.17.5 mL答案解析解析解析解法一：把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像，用圖像法求解，如圖所示：當生成沉淀0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，顯然B項符合題意。解法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化

25、鈉比生成沉淀量最大時稍過量。5.現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示。原溶液中Cl與 的物質(zhì)的量之比為A.13 B.23C.61 D.31答案解析解析解析OA上升的直線表示生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解，B點表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH溶液0.1 L，則Al3生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3 L，沉淀Mg2消耗NaOH溶液0.1 L，因而n(AlCl3)n(MgSO4)21，所以n(Cl)D.n(H)n(Al3)n(Mg2

26、)111答案解析A.溶液中的陽離子只有H、Mg2、Al3練后反思練后反思可溶性鋁鹽與強堿反應(yīng)的計算規(guī)律可溶性鋁鹽與強堿反應(yīng)的計算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量當3n(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(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。有關(guān)鎂、鋁及其化合物的化工流程題微專題111. .從海水中提取鎂的流程從海水中提取鎂的流程(1)流程：(2)主要化學反應(yīng)：制石灰乳：沉淀

27、Mg2：Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2；制備MgCl2：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；2.工業(yè)煉鋁的流程工業(yè)煉鋁的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過程是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)計出兩種提純氧化鋁的方案。方案一：堿溶法討論回答下列問題：(1)寫出兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。答案(2)步驟中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_。 因為 與酸反應(yīng)生成

28、的Al(OH)3具有兩性，可溶于強酸，不易控制酸的量；CO2廉價而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟效益好答案(3)步驟中得到較純的Al2O3，可能含有_雜質(zhì)，在電解時它不會影響鋁的純度的原因：_。答案SiO2 由于SiO2的熔點很高，在加熱到1 000 左右時不會熔化，因而不影響鋁的純度方案二：酸溶法答案討論回答下列問題：(1)寫出中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。答案答案Al2O36H=2Al33H2O，F(xiàn)e2O36H=2Fe33H2O。(2)步驟中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。答案 Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離下列說法中錯誤的是

29、A.中除加試劑外，還需要進行過濾操作B.a、b中鋁元素的化合價相同C.中需要通入過量的氨氣D.進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁專題訓練專題訓練1.(2018鄭州外國語學校高三模擬)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：答案解析123解析解析反應(yīng)后的體系中含有固體二氧化硅，需要過濾除去，反應(yīng)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的形式存在，其中鋁元素的化合價都是3價，B正確；由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過量的二氧化碳，C錯誤；由氫氧化鋁制備氧化鋁，加熱即可，D正確。1232.被稱為“國防金

30、屬”的鎂，60%來自海洋，從海水中提取鎂的正確方法是答案123物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點/2 8527143.2015廣東理綜，32(1)(2)(3)(4)七鋁十二鈣(12CaO7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：123答案123(1)煅粉主要含MgO和_，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液中c(Mg2)小于5106molL1，則溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。解析CaO11易生成硫酸鈣沉淀而導(dǎo)致碳酸鈣產(chǎn)率降低123(2

31、)濾液中的陰離子有_(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液中僅通入CO2，會生成_，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。答案123解析Ca(HCO3)2123解析解析煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于鎂化合物幾乎不溶，則溶液中溶質(zhì)主要為生成的Ca(NO3)2，故濾液中的主要陰離子為 由于濾液的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3與Ca(OH)2，若僅通入CO2會生成Ca(HCO3)2，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為_。答案123解析(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨

32、，電解總反應(yīng)方程式為_。探究高考明確考向1.(高考選項組合題)下列說法正確的是 A.向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液的離子方程式：2Al33CO= Al2(CO3)3(2017海南，6C)B.泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應(yīng)(2016全國卷，7A)C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重(2014新課標全國卷，9C)D.氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀(2015全國卷，13C)答案解析1234解析解析A項，Al3與 在溶液中會發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成Al(OH)3和CO2，錯誤；C項，鋁與氧化鐵反應(yīng)，反應(yīng)前后都是固體，質(zhì)量不變，錯誤；D項，忽視了NaOH

33、可能過量，Al(OH)3能溶于過量NaOH溶液，錯誤。12342.(高考選項組合題)下列有關(guān)鋁及其重要化合物的敘述正確的是 A.制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL1 AlCl3溶液中加過量的6 molL1 NaOH溶液(2015江蘇，13A)B.向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3H2O：Al34NH3H2O= Al(OH)4 (2015山東理綜，12C)C.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，金屬鋁的熔點較低(2015全國卷，10C)D.將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生(2015山東理綜，10A)答案解析1

34、234解析解析A項，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，錯誤；B項，Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，錯誤；C項，鋁在空氣中加熱生成氧化鋁的熔點較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會滴落，錯誤；D項，Al3與 發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體，正確。12343.(2016海南，14)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中，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?；卮鹣铝袉栴}：答案解析1234(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑應(yīng)選用_(填標號)。a.H

35、Cl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液d解析解析易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，試劑的作用是將Al溶解并除去Fe、Mg雜質(zhì)，HCl溶液和H2SO4溶液均可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì)，會引入Fe2、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項符合。1234(2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學方程式為_。答案解析1234解析解析選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)沉淀B的化學式為_；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。答

36、案解析1234Al(OH)3Al3水解，使溶液中H濃度增大4.2015天津理綜，(5)向盛有10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1 molL1NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下：答案解析1234寫出m點反應(yīng)的離子方程式：_。1234若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為_mol。答案解析12340.0221234Al33OH=Al(OH)30.01 mol 0.03 mol 0.01 mol1234課時作業(yè)1.下列關(guān)于鋁及其化合物的說法不正確的是 A.A

37、l既可用于食品包裝，也可用作建筑材料B.Al2O3既可用來冶煉金屬Al，也可用作耐火材料C.明礬KAl(SO4)212H2O既可用作凈水劑，也可用作消毒劑D.Al(OH)3既可用作治療胃酸過多的藥物，也可用來制備一些鋁鹽答案12345678910111213解析解析解析A項，金屬鋁具有良好的延展性，因此鋁可以制成鋁箔用于食品包裝，金屬鋁也可用作建筑材料，如鋁合金門窗等，正確；B項，電解熔融的Al2O3可冶煉金屬Al，由于Al2O3具有耐高溫的性質(zhì)，也可用作耐火材料，正確；C項，明礬KAl(SO4)212H2O溶于水后，Al3能發(fā)生水解反應(yīng)，生成的Al(OH)3膠體具有吸附作用，可用作凈水劑，但

38、Al(OH)3并不具有消毒作用，錯誤；D項，Al(OH)3與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，正確。123456789101112132.(2018銀川第一中學月考)鎂粉是焰火、閃光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻，有下列氣體：空氣、CO2、Ar、H2、N2，其中可作為冷卻氣體的是 A.和 B.和C.和 D.和答案解析12345678910111213解析解析加熱時O2、N2、CO2等都能與鎂反應(yīng)。選項反應(yīng)鋁鎂A與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化能與N2、O2反應(yīng)B與水反應(yīng)能與沸水反應(yīng)反應(yīng)很困難C與堿反應(yīng)能溶于強堿溶液不反應(yīng)D與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO

39、2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒3.(2017廈門模擬)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對兩者的對比不正確的是 12345678910111213答案解析12345678910111213解析解析鋁能被Cl2、O2氧化，能與某些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)，與水反應(yīng)很不明顯，但與強堿溶液反應(yīng)；Mg能在N2、O2、CO2中燃燒，能與沸水反應(yīng)，但不能與強堿溶液反應(yīng)。4.下列敘述正確的是 A.向氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實質(zhì)是Al33NH3H2O= Al(OH)3B.存在于污水中的重金屬離子，常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進行處理C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液答案解

40、析12345678910111213解析解析B項中明礬只能使污水中的懸浮物沉降，不能除去重金屬離子；C項中Mg不能溶于NaOH溶液；D項中Mg的金屬性比Al強，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。123456789101112135.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 A.鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥B.用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾， 向濾液中通入過量CO2后過濾D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、 干燥得到MgO答案解析12345678910111

41、213解析解析Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3、Al3均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的。選項實驗現(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B取一塊鋁箔，用酒精燈點燃：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：氫氧化鋁能溶于強堿溶液6.通過觀察化學實驗現(xiàn)象，分析歸納出正確的結(jié)論，是學習化學科

42、學最基本的技能之一。下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是 答案解析1234567891011121312345678910111213解析解析A項，比較金屬性的強弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢程度，錯誤；B項，由于生成了熔點很高的氧化鋁，起到隔絕空氣的作用，錯誤；C項，產(chǎn)生的氣體應(yīng)為H2和NH3的混合氣體，錯誤。7.(2018銀川高三質(zhì)檢)從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示：答案解析12345678910111213下列說法錯誤的是 A.用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富B.步驟電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C.步驟可將晶體置于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)分解反應(yīng)

43、解析解析海水中含有大量的鎂，A項正確；電解MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2，B項錯誤；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項正確；、分別為化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)，D項正確。123456789101112138.(2017保定質(zhì)檢)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：12345678910111213答案12345678910111213解析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D.工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成

44、本更低解析解析A項，試劑X應(yīng)為強堿溶液，使Al2O3溶解；B項，若用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D項，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。123456789101112139.(2017北京海淀區(qū)期末)鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液，分別以石墨和鋁材作陰、陽極材料，經(jīng)過電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強。其制備的簡要流程如圖所示。下列用來解釋流程中反應(yīng)的方程式不正確的是 答案解析12345678910111213C.獲得耐蝕鋁材的電極反應(yīng)：4Al12e3O2=2Al2O3C項，電荷不守恒，錯誤；1234567891011121310.

45、(2017江西余江一中二模)新型鎂鋁合金(Mg17Al12)有儲氫性能，它在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)為Mg17Al1217H2=17MgH212Al，得到的混合物Y(17MgH212Al)能與酸反應(yīng)釋放出大量氫氣。下列說法正確的是 A.該合金應(yīng)在氮氣保護下，將一定比例的Mg、Al單質(zhì)熔煉而成B.該合金中含有離子鍵，鋁元素呈正價C.1 mol Mg17Al12完全吸氫后得到的Y與鹽酸完全反應(yīng)放出H2在標準狀況 下的體積為1 164.8 LD.合金的熔點高于金屬鎂、金屬鋁的熔點答案解析12345678910111213解析解析鎂在高溫條件下和氮氣發(fā)生反應(yīng)，A項錯誤；合金是金屬的混合物，不存在離子鍵

46、，B項錯誤；1 mol Mg17Al12吸氫的反應(yīng)為Mg17Al1217H2=17MgH212Al，即吸收了17 mol的氫氣，1 mol Mg17Al12相當于17 mol鎂和12 mol鋁，所以和鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為17 mol12 mol 35 mol，所以共產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為35 mol17 mol52 mol，其在標準狀況下的體積為52 mol22.4 Lmol11 164.8 L，C項正確；合金的熔點低于各成分金屬的熔點，D項錯誤。1234567891011121311.有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是89。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生

47、成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是 答案解析12345678910111213解析解析鎂與鋁的質(zhì)量比是89，則物質(zhì)的量之比是11，NaOH溶液過量后Al(OH)3完全溶解，只剩Mg(OH)2沉淀，B錯；等物質(zhì)的量的Mg(OH)2與Al(OH)3的質(zhì)量之比是 5878，即剩余的Mg(OH)2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的1234567891011121312.(2017祁陽縣二模)Mg能在NO2中燃燒，產(chǎn)物為Mg3N2、MgO和N2。某科學小組通過實驗驗證反應(yīng)產(chǎn)物并探究產(chǎn)物的比例關(guān)系。資料信息：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2OMg3N26H2O=3Mg(OH)2

48、2NH3限用如下裝置實驗(夾持裝置省略，部分儀器可重復(fù)使用)：12345678910111213(1)裝置連接的順序為_(填字母)。BAEFC(D)答案解析解析解析鎂能在二氧化氮中燃燒，生成氮化鎂、氧化鎂和氮氣，裝置B滴加濃硝酸后反應(yīng)生成的氣體為二氧化氮，用裝置A干燥，通入硬質(zhì)玻璃管E與鎂粉發(fā)生反應(yīng)，用F裝置除去多余的二氧化氮，裝置C和D是用排水法收集氮氣，所以裝置連接的順序為BAEFC(D)。12345678910111213(2)連接好儀器，裝入藥品前檢驗裝置氣密性的方法是_。 在D中加水至沒過導(dǎo)管口，關(guān)閉分液漏斗活塞，對錐形瓶微熱，若裝置D中導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，停止加熱，導(dǎo)氣管中形成一段

49、穩(wěn)定的水柱，表明氣密性良好答案12345678910111213(3)裝置A中盛裝的干燥劑是_；裝置F的作用是_。答案12345678910111213解析無水CaCl2或P2O5等除去NO2解析解析二氧化氮不能用堿性干燥劑干燥，U形管裝的是固體干燥劑，所以可以是無水氯化鈣或五氧化二磷等，裝置F用于除去過量的二氧化氮氣體。 取少量反應(yīng)后的固體產(chǎn)物，加入到水中，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變成藍色(4)驗證產(chǎn)物中存在Mg3N2的具體實驗操作為_；確定產(chǎn)物中有N2生成的實驗現(xiàn)象為_。答案12345678910111213裝置C中收集到大量氣體(5)已知裝置E中初始加入Mg粉

50、質(zhì)量為13.2 g，在足量的NO2中充分燃燒，實驗結(jié)束后，硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫、稱量，測得硬質(zhì)玻璃管中剩余固體的質(zhì)量為21.0 g，產(chǎn)生N2的體積為1 120 mL(標準狀況)。寫出玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：_。答案12345678910111213解析123456789101112131234567891011121313.(2018常德模擬)實驗室中以鋁土礦(主要成分是Al2O3，含少量的SiO2和Fe2O3雜質(zhì))為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體NH4Al(SO4)212H2O的工藝流程如下：12345678910111213答案試回答下列問題：(1)固體a的化學式為_，中通入

51、過量CO2氣體的離子方程式為_。SiO2(2)由制取銨明礬溶液的化學方程式為_，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為_、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。12345678910111213答案Al2(SO4)3H2SO42NH3=2NH4Al(SO4)2蒸發(fā)濃縮(3)以1 000 kg含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3，需消耗質(zhì)量分數(shù)98%的硫酸(密度為1.84 gcm3)_L(保留一位小數(shù))。12345678910111213答案解析575.512345678910111213解析解析鋁土礦中含有Al2O3、SiO2和Fe2O3，當加入過量鹽酸時，SiO2不與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)后經(jīng)過濾

52、得到的固體a為SiO2；再向濾液中加入過量燒堿時，F(xiàn)eCl3與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，而AlCl3則與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液；再過濾后得到的固體b為氫氧化鐵；向濾液中通入足量的CO2氣體，偏鋁酸鈉會與CO2反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁，向氧化鋁中加入足量的硫酸會生成硫酸鋁溶液，再通入足量的氨氣，則生成銨明礬溶液，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌即可得晶體。12345678910111213(4)若同時制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為11，則投料時鋁土礦中Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為_。12345678910111213答案解析310