1、第2講鋁及其重要化合物考綱要求了解鋁及其重要化合物的主要性質和應用。考點一鋁的性質及應用知識梳理1.鋁的結構和存在27鋁位于元素周期表第三周期川 A族，原子結構示意圖為"丿。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于硅。自然界中的鋁全部以化合態存在。2.金屬鋁的物理性質銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和傳熱性等，密度較小，質地柔軟。3.金屬鋁的化學性質0曲金、fjin_ cii寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式:0”嚴吧形血玫的化峽'-科/1 |一36占燃 2AI + 3Cl2=2AICI 3“型叫JW冷的濃硫擾戍濃硝繼遜世 坐冥竺込ZAI十林Ml2AI + 2NaO

2、H + 2H2O=2NaAIO 2+ 3出 f4.2AI + Fe2O3=高蹙=AI 2O3+ 2Fe(鋁熱反應)對比記憶鎂的化學性質鋁鎂與非金屬反應能被Cl2、O2氧化點燃2Mg + O2=2MgO點燃3Mg + N2Mg3N2與水反應反應很困難能與沸水反應 Mg + 2H2OMg(OH) 2 +出匸與堿反應能溶于強堿溶液不反應與某些氧化物反能與 Fe2O3、MnO2、6203等金屬氧化物發生鋁熱反應占燃能在 CO2 中燃燒：2MgCO2=2MgO + C5.鋁的用途純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。【深度思考】1.判斷正誤，正確的劃 “2” ，錯誤的劃“X”(1) 鋁在自

3、然界中有游離態和化合態兩種形式(2) Mg、Al在空氣中性質穩定，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X (2) X (3) X X2. 依據Mg、Al單質的性質，思考回答下列問題。(1) 鋁的化學性質活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能?答案 鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，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。Al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

4、，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。(3)鋁與酸、堿反應的實質是什么？氧化劑是什么？得2e",2H + -> H2，只不過堿中的 H +來源于水的電離。0 失 3e"0,答案鋁與酸、堿反應的實質都是：AlAI3+ .(用化學式表示)。氧化劑分別為酸和水。(4)鎂在空氣中充分燃燒，所得固體產物可能有哪些:答案 MgO、Mg3N2、C遞進題組題組一 對比掌握鋁、鎂的性質1.鎂、鋁單質的化學性質以相似為主, 異性的是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

5、C02鹽酸NaOH溶液水A .B .C .D .答案 C解析Al能與NaOH溶液反應而 Mg不能；Mg能在CO?中燃燒，而 Al不能。2. 鎂、鋁都是較活潑的金屬，下列描述中正確的是()A 鋁的導電性比銅、銀更強，所以常用以制造電線、電纜B .鎂、鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸、強堿反應C.鎂在點燃條件下可以與二氧化碳反應，鋁在一定條件下可以與氧化鐵發生氧化還原反應D .鋁熱劑是鎂條、鋁粉和氧化鐵的混合物答案 C 解析 鋁的導電性比銅、銀的弱， A錯；鎂能跟酸反應，不能跟堿反應，B錯；鋁熱劑是(氯酸鉀 )，鋁粉和 Fe、 V 、 Cr、 Mn 等難熔金屬的氧化物的混合物，在進行鋁熱反應時，在鋁熱劑上放

6、供氧劑中間插一根鎂條，是引燃用的， D 錯。3 常溫下把鋁粉加入下列物質中，能產生氫氣的是()A .硫酸鈉溶液B 稀硝酸C.濃硫酸D .氯化銨溶液答案 D 解析 硫酸鈉溶液呈中性，與 AI不反應，A項不能產生H2；稀硝酸具有強氧化性，B項不能產生H2；常溫下鋁粉在濃硫酸中鈍化，C項不能產生H2； D項中NH4水解，溶液呈酸性，加入鋁粉時，AI與H +反應產生H2。歸納總結熟記鋁、鎂的特殊化學性質(1)活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H +)反應，還能夠與堿溶液反應，表現為特殊性。2AI + 20H - + 2H2O=2AIO 2+ 3H 2 仁(2)鋁熱反應鋁和某些金屬氧化物反應

7、，將其從氧化物中置換出來，同時放出大量的熱，這種反應稱為鋁熱反應，可用于焊接金屬、冶煉高熔點貴重金屬。注意 AI 與 MgO 不能發生鋁熱反應。(3)Mg在C02中能夠燃燒，所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。 題組二 鋁與酸或堿反應的定量分析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()A . 3 moIC. 8 moI1 HCI1 Na0HB. 4 moI 1 HNO3D. 18 moIH2SO4答案 A解析 在鎂、鋁混合物中加入 HNO3和濃H2SO4都不產生 出；加入Na0H溶液，只有AI與之反應生成H2,而鎂

8、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.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H2的體積之比是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，所得答案 1 : 1解析 根據化學方程式： 2AI + 6HCI=2AICI 3 + 3出 f、2AI + 2NaOH + 2H2O=2NaAIO 2+ 3出 f 得 AI與H2的關系式均為2Al3H2，故只要參加反應的 Al的量相等，所得 H2的量必相等。足量的兩份鋁分另®入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中

9、，產生H2的體積之比是答案 1 : 3解析 因為在反應中AI過量，產生的H2由HCI和NaOH的量決定。根據化學反應中的關系式：6HCI3H2、2NaOH3出，故當HCI、NaOH物質的量相等時，二者產生出的體積比為1 : 3。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCI、NaOH溶液中，二者產生的 H2相等,則HCI和NaOH的物質的量濃度之比是答案 3 : 1解析 因為鋁足量且產生 H2相等，根據關系式 n(HCI) ： n(NaOH) = 3 : 1，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度 c(HCI) : c(NaOH) = n(HCI) ： n(NaOH) = 3 :

10、1甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol L1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，測得生成的氣體體積比為V(甲)：V(乙)=1 : 2,則加入鋁粉的質量為()A . 5.4 gB . 3.6 g答案 A 解析其反應原理分別為C. 2.7 gD . 1.8 g2AI + 6HCI=2AICI 3+ 3出 f , 2AI + 2NaOH + 2H2O=2NaAIO 2+ 3H2f。可見當參加反應的 HCI和NaOH的物質的量一樣多時，產生出的體積比是1 : 3，而題設條件體積比為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。2A

11、I + 6HCI2AICI 3+ 3H2 f6 mol3 mol L 1x 0.1 L3 moI0.15 moI則 AI 與 NaOH 反應生成的 H2 為 0.15 moI x 2 = 0.3 moI。2AI + 2NaOH + 2H 2O=2NaAIO 2+ 3出 f2x 27 g 3 moI5. 4 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g 0思維建模(1)鋁與酸、堿反應生成 H2的量的關系鋁與酸、堿反應的化學方程式分別為2AI + 6HCI=2AICI+ 3H2 f。從化學方程式可以看出AI與酸、堿反應時生成還是與堿反應，AI與H2的關系都是2AI3H2 03+ 3H2 f>

12、2AI + 2NaOH + 2H2O=2NaAIO 2失 Be"-H2的實質都是 AI 一 AI ，所以無論與酸VhCI(H2 ) = 1 :1 oVNaOH(H2 ) 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Vhc1"2) = 1 : 3° VNaOH(H2 )1嚴9<1，則必定是 3 VNaOH(H2)1a鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；b.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

13、。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”。 考點二鋁的重要化合物知識梳理1.氧化鋁胸性氧化物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(用化學方程式表示)Al(OH) 3的電離方程式為1+十 AKV 1 IIQAl(OII)3+3011"堿式電離酸式電離與HCI反位AKQHh + MHC：IAlCb+3H2O與 MjiOH 反應1 Al(OH)., +?WH ISUAlOt + 2H?O兩性化物受熱分解：2AI(OH) 3=AI 2O3+ 3H2O°制備 向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為AI3+

14、 3NH3 H2O=AI(OH) 3J + 3NH4° NaAIO2溶液中通入足量 CO2，離子方程式為 AIO2 + CO? + 2H2O=AI(OH) NaAIO 2 溶液與 AICI 3 溶液混合：3AIO 2 + Al3+ + 6H2O=4AI(OH) 3 J°3 J+ HCO 3 °3.常見的鋁鹽(1)物理性質：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。(2) 化學性質與HCI反應滬 A b 0* + 6 HCI 2 A ICh + 3 比 O與NaOH反應AlsOj-hSNaOH =2NaAlO d-HsOpH<7(填“< ”、“ >”或3H

15、 Al(OH) 3膠體吸附水(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鹽。(2)明磯的化學式為KAI(SO_4)2 12H2O，它是無色晶體，可溶于水，水溶液)。明磯可以凈水，其凈水的原理是AI3+ + 3H2OAI(OH) 3(膠體)+中雜質形成沉淀而凈水。1.2.【深度思考】 明磯的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同?答案 不同。明磯凈水只能除去水中的懸浮雜質，不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒，不能沉淀懸 浮的雜質。在做鋁的燃燒實驗時，用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是答案 鋁箔加熱時與 O

16、2發生反應生成熔點很高的Al 2O3薄膜，使內部的鋁被 Al 2O3包裹著，所以熔化3.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Al及其重要化合物外，你還知道哪的鋁不易滴下些？NaHCO 3、答案 弱酸的銨鹽，如： NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式鹽，如:KHS、NaHSO3；氨基酸。遞進題組題組一 AI2O3和AI(OH) 3的兩性1.將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發生反應的是A 稀硝酸B .稀鹽酸C .硝酸銅D 氫氧化鈉答案 CA、B、D三項皆不解析 鈍化的實質是Fe、Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密

17、的氧化物保護膜。由于鋁的氧化物 AI 2O3是一種兩性氧化物，既可與強酸反應，又可與強堿反應，故符合題意，只有 C選項中的Cu(NO3)2不與AI 2O3反應，故不可能與鈍化的鋁條發生反應。2.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，將少量丫溶液滴入鹽酸中無沉淀生意,A . SiO2答案 BA項不正確,B . Al 2O3C. MgO解析 C項MgO不能溶于燒堿，不正確；少量B項正確；D項CuO不能溶于燒堿，不正確。CuOY滴入鹽酸不能形成沉淀，Al 2O3符合題題組二制備Al(OH) 3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的組合是加鹽酸

18、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 B 解析 若先用鹽酸溶解，Mg、AI均溶解，制取Al(OH) 3的步驟較多；從NaAIO?制備Al(OH) 3,若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、丙三位同學用規定的藥品制備AI(OH) 30規定必用的藥品如下：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AI(OH) 3的質量分別是 Wi、W2、W30三種實驗方案如下:甲：鋁7加 NaOH溶

19、液7加H2SO4溶液7 Wi g AI(OH) 3乙：鋁7加 H2SO4溶液7加NaOH溶液7 W, g AI(OH) 3鋁7加H2SO4溶液1丙:鋁7加 NaOH溶液 r W3 g AI(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 AI(OH) 3，Wi、W2、W3其質量由大到小的順序是.制得AI(OH) 3的最大質量是答案 (1)丙 (2)W3>Wi>W2 (3)520 g反思歸納AI(OH) 3,而不易控制酸、堿的用制取AI(OH) 3一般不用強酸或強堿，因為強酸、強堿都能溶解生成的 量。一般用氨水或 CO

20、2制取，也可用 AI3+、AIO2的雙水解反應制取。考點三用數形結合思想理解 AI3+、AI(OH)3、AIO2之間的轉化關系知識梳理夯實基M靈破魅率1. Al3*、AI(OH) 3、AIO2之間的轉化關系A|3+寫出上述轉化的離子方程式。答案 (1)AI 3+ + 3NH3 H2O=AI(OH) 3 J + 3NH4 AI 3+ + 3AIO 2 + 6H2O=4AI(OH) AI 3+ + 3OH =AI(OH) 3 J+3+(2) AI(OH) 3+ 3H =AI+ 3H2O(3) AI 3+ + 4OH - =AIO 2 + 2出0+3+(4) AIO 2 + 4H =AI+ 2H2O

21、 AIO2 + CO2 + 2H2O=AI(OH) AIO2 + H * + H2O=AI(OH) 3 J(6)AI(OH) 3+ OH =AIO 2 + 2H2O2.與AI(OH) 3沉淀生成有關的圖像分析3 +(1) 把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽(AI )溶液中至過量現象：先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。有關反應:A 7B : AI3+ + 3OH - =AI(OH) 3B7 D : AI(OH) 3 + OK =AlO 2 + 2H2O 圖像C D”(0h-)(2)把鋁鹽(AI 3")溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量現象：先無明顯現象，反應一段時間后逐漸產生大量的白色沉淀。有關反

22、應:B 7 C：AI 3 + 4OH =aIO2 + 2H2O3 +AI + 3AIO 2 + 6H2O=4AI(OH) 3 J圖像把強酸溶液逐滴加入到AIO 2溶液中至過量 現象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐漸溶解。 有關反應:A 7 B : AIO2 + H + H2O=AI(OH) 3 J B7 D : AI(OH) 3 + 3H + =AI 3+ + 3H2O 圖像I> n(H*)(4)向強酸溶液中逐滴加入AIO 2溶液至過量現象：先無明顯現象，反應一段時間后逐漸產生白色沉淀。有關反應:A 7B : 4H + + AIO2=AI3+ + 2H2OB7C： AI3+ + 3AIO2

23、+ 6H2O=4AI(OH) 3 J圖像往等物質的量的 AICI3、MgCl2混合溶液中加入 NaOH溶液至過量現象：開始出現白色沉淀 ？后沉淀量增多？沉淀部分溶解有關反應:O7a : Al3+ + 3OH - =ai(OH) 3Mg2+ + 2OH 一=Mg(OH) 2Ja 7B: AI(OH) 3 + OH =AIO 2 + 2H2O圖像遞進題組1.下列各項操作中，不發生“先產生沉淀，然后沉淀又溶解”現象的是題組一Al3十、AlO2溶液加堿或酸反應現象的應用()向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2向NaAIO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸向AlCIs溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液向硅酸鈉溶液

24、中逐滴加入過量的鹽酸A .B .C.D .答案 C 解析 中Na2CO3與CO2、H2O反應生成NaHCOs,由于NazCOs的溶解度比 NaHCOs的大，因而只會產生沉淀；NaAIO2中加入稀鹽酸，開始產生白色沉淀AI(OH)3,當鹽酸過量時，AI(OH) 3又溶于鹽酸；向AlCl 3溶液中加入NaOH溶液開始產生白色沉淀 AI(OH)3,當NaOH過量時，Al(OH) 3又溶于NaOH ;只會生成H2SiO3沉淀。2.下列各組物質的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是 NaOH、AICI 3 NaHCO 3、H2SO4 NaAIO 2、NaHSOq NazCOs、HCl Na2CO 3、Na

25、HCO 3、Ca(OH)2答案解析 都使用互滴法，兩次操作應產生不同的現象。向含AI3"的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解;AI3"的溶液：開始無沉淀產生，后產生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現象不同,NaOH溶液中滴加含可以鑒別。不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCOs中都會立即產生氣泡， 現象相同，無法鑒別。NaHSO4=Na+ + H*+ SO2，溶液顯強酸性。向 NaAIO 2溶液中滴加NaHSOq：開始出現白色沉淀后沉淀逐漸溶解；向 NaHSO4 溶液中滴加 NaAlO 2溶液：開始無現象，后出現白色沉淀。現象不同，可

26、以鑒別。向 Na2CO3 溶液中滴加鹽酸：開始無現象，后產生氣泡；向鹽酸中滴加 Na2CO3 溶液：立即產生氣泡。無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產生白色沉淀，無法區別。 題組二 有關 Al 3、 AlO 2的離子反應3. 常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是3A .無色溶液中：CIO、MnO4、Al3、KB. 1.0 mol L：1 的 NaAIO2溶液中：C、HCO3、AIO 2、 SiO23、 Na*、 K*K、 Ca2C.在強堿性環境中:D .能使甲基橙顯紅色的溶液中：NH4、AIO2、Na答案 C 解析 A項MnO4有顏色，CIO與AI3 +可發生

27、雙水解反應;H2O=AI(OH) 3J + CO2； D項中，酸性條件下 AIO2不存在。4. 下列離子方程式書寫正確的是A 向氯化鋁溶液中通入過量氨氣：4NH3+ AI 3+ + 2H2O=AIO2 + 4NH4項中 HCO 3 AlO 2B .將鋁片打磨后置于 NaOH溶液中：2AI + 2OH - =2AIO 2 +出fBa(OH) 2 溶液：Al3 * + 2SO2 - + 2Ba2+ + 4OH=2BaSO4 J + AIO 2 + 2出0D .向 NaAIO 2溶液中通入足量 CO2： 2AlO 2 + CO2 + 3H2O=2Al(OH) 3 J + CO：答案 CC.向明磯溶液

28、中加入過量的解析 A 項，氨水不能溶解 Al(OH) 3； B 項，氧元素不守恒；D項，通足量 CO2時，應生成 HCOs。反思歸納1 . 離子共存問題(1) AI3*與 OH：、AIO2、CO3：(HCO3 卜 S2：等不能大量共存。(2) AIO 2與 H +、HCO3、AI3+、Fe3+等不能大量共存。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H、 NH4、 Mg2、 AI3的 混 合淀，再與NH4反應，最后才溶解 Al(OH) 3 沉淀。3.Al 及其化合物的

29、除雜歸類事例(1)Mg(Al) :加足量 NaOH 溶液；(2)Fe2O3(Al2O3):加足量 NaOH 溶液;(3)Mg(OH) 2Al(OH) 3:加足量 NaOH 溶液;2 3Mg (Al ):加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。6.A .線表示Al3*的物質的量的變化C.線表示AI(OH) 3的物質的量的變化答案 BB.x表示AICI 3的物質的量D.解析 AICI 3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：向AICI線表示AIO2的物質的量的變化3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的物質的量之比為 3 : 1，顯然符合題意，則

30、 x表示NaOH的物質的量，B項錯誤；另一種方式是向 NaOH溶液中緩慢滴加 AICI 3溶液，開始沒有沉淀,后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。向物質的量濃度均為1 mol l"的AICI 3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下圖n表示AI(OH) 3的物質的量、V表示NaOH溶液的體積能正確表示這個反應過程的是BCD答案 D解析 向混合溶液中逐滴滴入 NaOH溶液，反應情況分為三個階段:時無沉淀產生；第二階段有白色沉淀產生，反應的離子方程式為:第一階段為 OH + h + =H20,此AI3 + 3OH=AI(OH) 3J ；第三階段7.滴加NaOH溶液至過量，沉淀逐漸溶解最

31、后完全消失,2H2O，結合反應方程式及濃度關系可知三個階段消耗 向30 mL 1 mol 1的AICI 3溶液中逐漸加入濃度為反應的離子方程式為NaOH物質的量之比為4 mol L -1 的 NaOH 溶液,AI(OH) 3 + OH - =AIO 2 +1 : 3 ： 1。若產生0.78 g白色沉淀,題組三AI3 +、AI(OH) 3、AIO2三者之間關系的定量分析5.如圖表示AICI3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線，下列判斷錯誤的是則加入的NaOH溶液的體積可能為A . 3 mLB . 7.5 mLC. 15 mLD. 17.5 mL°'0.0 O.O

32、fi ft.fW O.lTFifNbOH)桿AIQHh答案 B解析 解法一：把該題的信息轉化為圖像，用圖像法求解，如圖所示:0.030;020.01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(AICI 3)= 0.03 mol , nAI(OH) 3= 0.01 mol，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。0 01 X 3當堿的量不足時，貝yV(NaOH) = 一 L = 0.007 5 L = 7.5 mL ;當堿過量時，則V(NaOH)=0.03 X 4 0.

33、01L = 0.027 5 L = 27.5 mL。方法指導可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規律(1) 求產物AI(OH) 3的量當 n(OH)< 3n(AI3+)時,nAI(OH) 3 = 3n(OH ); 當 3n (Al3+)<n (OH)< 4n( Al3"時，n AI(OH) 3 = 4n(AI3 J n (OH); 當 n(OH )>4n(AI3+)時，nAI(OH) 3 = 0,無沉淀。(2) 求反應物堿的量若堿不足(AI3+未完全沉淀),n(OH ) = 3nAI(OH)3;若堿使生成的AI(OH) 3部分溶解,n(OH ) = 4n(AI 3 nA

34、I(OH) 3。考點四 以“化工生產流程”為載體考查 Mg、Al的性質知識梳理鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al 2O3,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AI2O3的提純。由于AI 2O3是兩性氧化物，而雜質SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是堿性氧化物，因而可設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、兩步驟中可能發生反應的離子方程式。過黴G 沉淀小1濾液I答案 AI 2O3 + 2OH =2AIO 2 + 出0 , SiO2 + 2OH =SiO2 + 出0 AIO

35、2 + CO2 + 2H2O=AI(OH) 3J+ HCO3, SiO3 + 2CO2+ 2H2O=H2SiO3 J + 2HCO3步驟中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是答案 因為AIO2與酸反應生成的 AI(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物NaHCO3用途廣泛，經濟效益好(3) 步驟中得到較純的AI 2O3,可能含有雜質，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 C左右時不會熔化，因而不影響鋁的純度方案二：酸溶法討論回答下列問題:心.5<3>jffico2的反應條濾NhCH 瘠液呼加鹽

36、腹(T )” Ai(OHh 嗇薯H AiqJL| NaHCOa(1)寫出、中可能發生反應的離子方程式。答案 AI 2O3+ 6H +=2AI3+ + 3H2O, Fe2O3+ 6H +AI3+ + 4OH - =AIO 2 + 2H2O, Fe3*+ 3OH - =Fe(OH) 3 J步驟中不用氨水沉淀 Fe3"的原因： =2Fe3 + 3出0答案 AI(OH) 3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和AI(OH) 3分離題組訓練1.工業上用某種氧化鋁礦石(含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下:氧>沉化淀過：tt X鋁»礦反應丄、ilfi C

37、Oz HaKOHs眉乙嘿-a對上述流程中的判斷正確的是啤AgA .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 n 中的反應為 CO2 + AIO 2 + 2H2O=AI(OH) 3 J + HCO 3D .工業上還可采用 Fe還原AI2O3的方法制AI，成本更低答案 C 解析 A項試劑X應為強堿溶液，使 AI2O3溶解；B項若用強酸代替CO2,強酸過量時，AI(OH) 3會溶解，不能保證生成AI(OH) 3沉淀；D項因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al O2. MgSO4 7H2O是一種重要的化工原料。某研究性學習小組設計了利用菱鎂礦石含有MnC

38、O 3、SiO2雜質)制取MgSO4 7H2O的實驗，流程如下。(主要成分是MgCO3,并f C6研磨-礦加稀硫云謔A液過酒MriOa謔渣7H2ONaCl(1)第步研磨的目的是,所得濾液主要含等溶質。(2) 第步反應的離子方程式為(3)第步濃縮結晶后，要經過 操作是、洗滌、干燥等步驟才可得到MgSO4 7H2O，洗滌沉淀的基本NaClO 溶液，MnSO4 轉變為 MnO 2。Mn 2 + ClO + H2O=M nO 2 J + Cl+ 2H + o第步濃縮結晶后要經過過濾、洗滌、干燥才能得到MgSO4 7H2O晶體。洗滌沉淀時要注意加水不能過多，且不能用玻璃棒攪拌，還要重復23次。(4)根據

39、題中信息可求得 MgCO 3、MnCO 3的質量分別是28.00 g、2.30 g，則菱鎂礦石中28.00 gMgCS 的質量分數為 28.00 g ；2.30 g + 4.70 g " 100% =80% O反思歸納解答化工流程題的基本方法(1)明確目的，提取有用信息通過閱讀題頭，明確生產目的制備什么物質，找到制備物質時所需的原料及所含雜質，提取出所給的相關信息化學反應方程式、物質的穩定性和溶解性等。若制得MgSO4 7H2O質量為82.00 g ,測得MnO2質量為1.74 g,且測得第步濾渣質量為4.70 g ,忽MgCO 3的質量分數為略各物質在溶液中的溶解損失，可計算出菱鎂

40、礦石中答案 （1）使溶解充分并加快溶解速率MgSO4 Mn SO4Mn2 + CIO + H2O=Mn O2J + Cl + 2H(3) 過濾將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水流盡，重復(4) 80%解析(1)研磨可增大固體的表面積，使溶解物充分溶解并使溶解速率加快。菱鎂礦石與稀硫酸反應,MgCO 3、MnCO 3會轉變為 MgSO4、MnSO40 (2)根據流程圖，加入根據得失電子守恒和元素守恒即可寫出第步反應的離子方程式：(2) 分析流程，弄清各步作用對比分析流程圖中的一種物質(原料)與最后一種物質(產品)，找出原料與產品之間的關系，聯系問題有針對性地思考：原料轉化為產品的過

41、程中依次進行了什么反應？每一步除目標物質外還產生了什么雜質或副產物？雜質是否要除去，采用什么操作方法除去?看清問題，準確規范作答這一步很關鍵，答題時要看清問題，不能答非所問，要注意語言表達的科學性和準確性，如分清是要求回答實驗操作名稱還是具體操作步驟。探究高考明確考向1.判斷正誤，正確的劃“V”，錯誤的劃“X”(1) 向明磯溶液中滴加Ba(0H) 2溶液，恰好使 S04 -沉淀完全：2AI3 + + 3S04 - + 3Ba2 + + 60H=2AI(OH) 3 J + 3BaS04 J( X )(2013 海南，10B)解析 明磯溶液中，AI3+和so4-個數比為1 : 2, SO2完全沉淀

42、時，Al 3+應轉化為AI02。(2) 0.10 mol的氨水與AlCl 3溶液發生反應的離子方程式為Al3 + + 30H- =aI(OH) 38A)(2013福建理綜，解析(3)0.1解析NH3 H2O是弱電解質，不能拆分。mol I/1 NaAlO2溶液中：H十、Na*、C、SO2能大量共存AIO2與H +不能大量共存，錯誤。)(2013 江蘇,3D)(4)氯化鋁是一種電解質，可用于電解法制鋁解析 AlCl3是共價化合物，熔融狀態不導電，錯誤。明磯溶于水產生 Al(0H) 3 膠體：Al 3+ + 3H2O=AI(OH) 3J+ 3H +解析 Al(0H) 3膠體不是沉淀，不能加沉淀符號

43、，錯誤。)(2013 江蘇,)(2013 江蘇,4D)8B)向NaAlO 2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和氣體生成解析 向NaAlO 2溶液中滴加NaHCO3溶液，僅有沉淀生成，方程式為+ CO3。AIO2 +)(2013重慶理綜，2C)HCO3 + H2O=AI(OH) 3J如圖所示，AlCl 3溶液、濃氨水，中有白色沉淀生成改編) 解析 濃氨水中揮發出 NH3, NH3與AlCl 3溶液反應生成 Al(0H) 3白色沉淀。(V )(2012北京理綜，10C(8)新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液:Al 2O3 + 2OH- =2AIO 2 + H2O ( V )(2012 海南，12D)

44、2.(2013山東理綜，9)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 .稀硫酸C.鹽酸D 稀硝酸答案 A 解析 A 項，2AI + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO 2 + 3日2匸，1 mol Al 消耗 1 mol NaOH ; B 項,2AI + 3H2SO4=AI 2(SO4)3 + 3H2 t , 1 mol Al 消耗 1.5 mol H 2SO4； C 項，2AI + 6HCI=2AICI 3+ 3H2 t , 1 molAl消耗3 mol HCl ; D項，Al和稀硝酸反應不放 H2。綜上所述，符合題意的是A項。3. (201

45、2安徽理綜，13)已知室溫下，AI(OH) 3的Ksp或溶解度遠大于 Fe(0H)3。向濃度均為0.1 mol L"的Fe(N03)3和Al(N0 3)3混合溶液中，逐滴加入Na0H溶液。下列示意圖表示生成Al(0H) 3的物質的量與加入Na0H溶液的體積的關系，合理的是答案解析解答本題時應特別注意，難溶物的Ksp越大，在溶液中越難形成沉淀；AI(OH) 3能溶于過量的NaOH溶液。由于 AI(OH) 3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大，故在混合液中加入NaOH溶液時，先生成 Fe(OH)3沉淀，而不生成Al(OH) 3沉淀，當Fe(NO3)3反應完全后再生成 Al(OH) 3沉淀

46、，繼續加入NaOH溶液，Al(OH) 3 沉淀又溶解，故只有 C圖像符合題意。4.2013重慶理綜，8(1)合金是建造航空母艦的主體材料。航母升降機可由鋁合金制造。鋁元素在周期表中的位置工業煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理AI2O3膜，其化學方程式為O焊接過程中使用的保護氣為.(填化學式)O答案第三周期第川A族CO2Al 2O3 + 2NaOH=2NaAlO 2+出0 Ar(其他合理答案均可)5. (2013大綱全國卷，29)鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用Al 2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是AI 2

47、O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉AI 2O3的流程如下:以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下:回答下列問題:(1) 寫出反應1的化學方程式濾液I中加入 CaO生成的沉淀是,反應2的離子方程式為(3) E可作為建筑材料，化合物 C是，寫出由D制備冰晶石的化學方程式電解法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答案 (1)2NaOH + SiO2=Na2SiO3+ 出。、2NaOH + Al 2O3=2NaAlO 2+ 出。(2) CaSiO3 2AIO2 + CO2 + 3H2O=2Al(OH) 3 J + CO3一 (或 AlO 2 + CO? + 2H2O=

48、Al(OH) 3 J + HCO3)濃 H2SO4 12HF + 3Na2CO3 + 2AI(OH) 3=2Na3AIF6 + SCO? + 9出0咼溫A2 203電解二走和仙 + 302 f 6、CO2(CO)解析 結合AI2O3、SiO2與NaOH溶液反應后產物的性質來分析流程圖一，根據螢石和純堿為原料制取冰晶石來分析流程圖二，充分利用質量守恒等來書寫方程式。(1) 在加入NaOH溶液時，Al 2O3和SiO2都能與NaOH反應，分別生成NaAIO 2和Na2SiO3o加入CaO 后，SiO與Ca2+結合生成難溶物 CaSiOs；濾液n中主要含有 AIO2,通入CO2后生成沉淀 AI(OH

49、) 3,煅燒后生成Al 2O3O螢石能與濃硫酸反應生成CaSO4和HF氣體；HF、Na2CO3、AI(OH) 3三者沒有發電解Al 2O3制取金屬鋁，加入的冰晶石為生氧化還原反應，根據質量守恒定律可寫出化學方程式。助熔劑；陽極產生的 O2能與石墨電極反應生成 CO2(可能含有CO) O 練出高分1.近年來，科學家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性，以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發利用，關于其有利因素的下列說法，你認為哪項是錯誤的A 鋁質輕，便于運輸、貯存，且安全B .鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后產物對環境的污染容易得到有效的控制C.在地球上，鋁礦資源比較豐

50、富D 現代電冶鋁的工業技術已為鋁作為新能源奠定了重要基礎答案 D 解析 電冶鋁時要消耗大量的電能，D項錯誤。2. 下列敘述正確的是A 鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸B .鎂的金屬性比鋁的金屬性強C.氫氧化鋁能溶于過量氨水D .鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO答案 B 解析鋁與熱的濃硫酸發生反應；氫氧化鋁不能溶于氨水；鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO、Mg 3N2 和 Co3.下列物質中既能跟稀硫酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的是NaHCOs (NH4)2SO3 Al 2O3 Al(OH) 3 AlA .全部B 只有C.只有D .只有答案 A解析弱酸的酸式鹽、弱酸弱堿鹽、 Al、AI2O3、AI(O

51、H) 3等物質既可與強酸反應又可與強堿反應，故選 Ao4.相同質量的下列物質分別與等濃度的NaOH溶液反應，至體系中均無固體物質， 消耗堿量最多的()A . AlB . Al(OH) 3C. AlCl 3D . Al 2O3答案 A 解析 假設上述四種物質均為1 g,則物質的量分別為三mol, mol，二匕 mol，士2 778133.5102mol、mol,完全溶解轉化為 NaAIO 2時，所需NaOH的物質的量分別為7 mol、78 mol,(伯舄 4) mol =mol,1 1(五 2) e。1 = 51 mol，所以選 A。5.有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質量比是8 : 9。加入足量稀

52、 H2SO4使其完全溶解后，再加入 NaOH溶液，生成沉淀的質量隨 NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是沉 淀 質 量沉建囁V(NtOH) AV(NaOH)BV(Nabll) C8 : 9,則物質的量之比是 1 ： 1,i h I t I I V(NabH)D答案 A 解析鎂與鋁的質量比是NaOH溶液過量后AI(OH) 3完全溶解，只有Mg(OH) 2 , B錯；等物質的量的Mg(OH) 2與Al(OH) 3的質量之比是 58 : 78,即剩余的 Mg(OH) 2的質量小于沉淀最大質量的1/2，排除C、6.甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同D，故選A。的氨水和 NaOH溶液，各加入 10 mL 0.1 moI LAICI 3溶pH液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是A .甲中沉淀一定比乙中的多甲中沉淀可能比乙中的多C.甲中沉淀一定比乙中的少