14/1515/15/第一單元eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))從鋁土礦到鋁合金[僅供選考考生使用]第一課時鋁及鋁合金鋁的氧化物與氫氧化物——————————————————————————————————————[考試要求]1．鋁合金(/a)2．鋁的重要性質(跟酸、堿反應，鋁熱反應，鈍化現象)(/b)3．兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性質，鋁及其重要化合物之間的轉化關系(/c)4．明礬的組成及凈水原理(/b),1．鋁是一種既可以與酸反應又可以與堿溶液反應產生H2的金屬。2．Al2O3是兩性氧化物，其與強酸、強堿溶液反應的離子方程式分別為Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。3．Al(OH)3是兩性氫氧化物，其與強酸、強堿溶液反應的離子方程式分別為Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。1．物理性質顏色狀態熔點密度導電導熱性延展性銀白色固體較低較小良好良好2．化學性質鋁原子結構示意圖為，在化學反應中容易失去最外層上的3個電子，化合價升高，表現出還原性。(1)鋁的性質實驗與鋁反應的物質實驗現象結論或化學方程式濃硝酸無明顯現象鋁遇濃硝酸發生鈍化濃硫酸無明顯現象鋁遇濃硫酸發生鈍化鹽酸鋁片逐漸溶解，有氣泡產生2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑氫氧化鈉溶液鋁片逐漸溶解，有氣泡產生2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(2)鋁與氧氣的反應①常溫時，與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面，防止鋁進一步被氧化，因此鋁在空氣中表現出良好的抗腐蝕性。②加熱時，鋁粉可在空氣中燃燒，放出大量熱，化學方程式為4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2Al2O3。(3)鋁與酸的反應①與鹽酸、稀H2SO4反應離子方程式：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。②常溫下，遇濃硝酸、濃H2SO4時，在表面生成致密的氧化膜而發生鈍化。(4)鋁與強堿溶液的反應與NaOH溶液反應離子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。[特別提醒]因鋁既能與強酸反應，又能與強堿溶液反應，鋁制品不能用來蒸煮或長期儲存酸性或堿性食物。1．等質量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，兩者生成氫氣的量有什么關系？提示：產生H2的物質的量相等。2．足量的鋁分別與等濃度、等體積的鹽酸和NaOH溶液反應，生成氫氣的量有什么關系？提示：產生H2的物質的量之比為1∶3。鋁與酸、堿液反應生成H2的量的關系1．反應原理2．量的關系(1)定量關系eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2Al～6H＋～3H2,2Al～2OH－～3H2))(2)鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應產生氫氣體積關系歸納：反應物的量產生H2的體積關系等量的鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)＝1∶1足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)＝eq\f(1,3)一定量的鋁分別與不足量的鹽酸和過量的氫氧化鈉溶液反應eq\f(1,3)<eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)<11．稱取兩份鋁粉，第一份加入足量的NaOH溶液，第二份加入足量的鹽酸，若放出的氫氣的體積相等(同溫同壓)。則兩份鋁粉的質量比為()A．1∶2 B．1∶3C．3∶2 D．1∶1解析：選D因NaOH溶液和鹽酸都是足量的，若鋁與兩者反應放出氫氣的體積相等，則兩份鋁的質量相等。2．等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質量的鋁，生成氫氣的體積比為5∶7，則甲、乙兩燒杯中的反應情況可能分別是()A．甲、乙中都是鋁過量B．甲中鋁過量，乙中堿過量C．甲中酸過量，乙中鋁過量D．甲中酸過量，乙中堿過量解析：選B因為等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生H2的體積比為1∶1，足量的鋁分別與等物質的量濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生H2的體積比為1∶3，而今產生H2的體積比：eq\f(1,3)<eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)<1，所以反應的情況為：鋁過量，鹽酸不足；鋁不足，氫氧化鈉過量。[方法技巧]一定量的鋁分別和含等物質的量溶質的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，若產生氫氣的體積比為eq\f(1,3)<eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)<1，則必定是：①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；②鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。1．鋁熱反應實驗探究實驗裝置實驗現象(1)鎂條劇烈燃燒(2)氧化鐵粉末和鋁粉發生劇烈的反應(3)反應放出大量的熱，并發出耀眼的白光(4)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結論在高溫下，鋁與Fe2O3發生反應，放出大量的熱化學方程式2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Al2O3＋2Fe2.鋁熱反應含義鋁和金屬氧化物在高溫下發生劇烈反應并放出大量熱的化學反應原理Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，用鋁將金屬氧化物中的金屬置換出來鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物引發操作在鋁熱劑上放KClO3，插入鎂條并將鎂條點燃反應特點在高溫下進行，迅速反應并放出大量的熱，新生成的金屬單質呈熔融態且易與Al2O3分離應用冶煉難熔的相對較不活潑的金屬，如V、Cr、Mn等；焊接鋼軌等[特別提醒]鋁熱反應可用于焊接鐵軌，但工業上不用該方法煉鐵，因為鋁比鐵的冶煉成本更高。3．鋁合金(1)組成：鋁與其他金屬(或非金屬)熔合形成合金。(2)特點：密度小、強度高、塑性好、抗腐蝕。(3)用途：建筑外墻材料，汽車車輪骨架和飛機構件。4．鋁的用途(1)利用其導電性，制造電線。(2)利用強的還原性，冶煉熔點高的金屬。1．鋁熱反應中利用了鋁的哪些性質？提示：還原性、反應放出大量的熱及鋁的熔點低。2．金屬鋁可用于還原哪些金屬？能否利用鋁熱反應冶煉鎂？提示：能冶煉活動性比鋁差的難熔金屬。不能利用鋁熱反應冶煉鎂，原因是Mg比Al活潑。1．鋁熱反應的特點(1)高溫。(2)劇烈燃燒，放出大量的熱。(3)新生成的液態金屬單質易與Al2O3(固態)分離。2．鋁熱反應實驗注意問題(1)鎂帶要打磨凈表面的氧化膜，否則難以點燃。(2)氧化鐵粉末要干燥，鋁粉沒有被氧化，否則難以反應。(3)要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內層紙漏斗一定要用水潤濕，以防高溫物質從四周濺出。(4)因為鋁熱反應是一個放熱反應，反應中放出的大量熱量能夠使鐵熔化，所以要墊細沙，這樣做的目的一是防止蒸發皿炸裂，二是防止熔融的金屬濺出傷人。(5)實驗裝置應遠離人群和易燃物。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)鋁熱劑中的氧化劑是鋁粉()(2)鋁熱劑是純凈物()(3)鋁熱反應是放熱反應()(4)通過鋁熱反應可以在野外焊接鋼軌()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√2．下列物質不能與鋁發生鋁熱反應的是()A．FeO B．Cr2O3C．MgO D．MnO2解析：選CMg的活動性強于Al，Al不能和MgO反應置換出Mg。3．下列為鋁或鋁合金的各種性質：A：導電性，B：導熱性，C：還原性，D：鋁合金密度小、強度大、機械加工性能好，E：結構緊密、不透光、不透氣。在后面橫線上根據相關的性質填寫相應的序號。(1)制造飛機或汽車外殼________。(2)制造各種日用炊具________。(3)鋁熱法冶煉金屬________。(4)制造電線電纜________。(5)制造包裝用的鋁箔________。答案：(1)D(2)B(3)C(4)A(5)E1．氧化鋁(1)化學性質①與H2SO4反應的化學方程式：Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O。②與NaOH反應的化學方程式：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。③兩性氧化物：既可以與酸反應又可以與堿反應生成鹽和水的氧化物。④NaAlO2溶液與CO2反應的化學方程式：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3。(2)物理性質與用途①硬度高，硬度僅次于金剛石的剛玉，其主要成分為α-氧化鋁，紅寶石是含少量鉻元素的剛玉，藍寶石是含少量鐵和鈦元素的剛玉。②熔點高，常用于制造耐火材料。③工業上電解熔融氧化鋁制取鋁。[特別提醒]Al2O3屬于兩性氧化物而不是堿性氧化物。2．氫氧化鋁(1)物理性質①顏色狀態：白色固體。②溶解性：難溶于水。(2)實驗室制備常用可溶性鋁鹽AlCl3與氨水反應制取Al(OH)3①化學方程式為AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl。②離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。③現象：生成白色膠狀沉淀，氨水過量時，沉淀不溶解。(3)化學性質①氫氧化鋁的兩性：與酸反應與堿反應實驗操作向盛有Al(OH)3沉淀的試管中加入鹽酸向盛有Al(OH)3沉淀的試管中加入氫氧化鈉溶液現象試管中白色沉淀溶解試管中白色沉淀溶解反應的化學方程式及離子方程式化學方程式：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O離子方程式：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O化學方程式：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O離子方程式：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O兩性氫氧化物既可以與酸反應，又可以與堿反應生成鹽和水的氫氧化物②不穩定性：Al(OH)3受熱分解，化學方程式為2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Al2O3＋3H2O。3．明礬的凈水作用(1)復鹽：由兩種或兩種以上陽離子和一種陰離子組成的鹽。明礬是一種復鹽，其化學式為KAl(SO4)2·12H2O。(2)明礬的凈水原理[特別提醒]Al(OH)3能溶于強酸、強堿溶液，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿(如NH3·H2O)。1．為什么常用氨水與氯化鋁溶液反應制取氫氧化鋁，而不用氫氧化鈉溶液呢？提示：因為Al(OH)3為兩性氫氧化物，Al(OH)3可溶于NaOH溶液中而生成NaAlO2。但Al(OH)3不溶于氨水中，故常用氨水與氯化鋁反應制取氫氧化鋁，而不用NaOH溶液。2．向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，產物是什么？NaOH過量又生成什么產物？提示：NaOH少量時產物是Al(OH)3，反應的化學方程式為AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl。NaOH過量時產物是NaAlO2，反應的化學方程式為AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O。3．向NaAlO2溶液中滴加少量鹽酸，產物是什么？鹽酸過量又生成什么產物？提示：鹽酸少量時產物是Al(OH)3，反應的化學方程式為NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl；鹽酸過量時產物是AlCl3，反應的化學方程式為NaAlO2＋4HCl=AlCl3＋NaCl＋2H2O。1．“鋁三角”及其轉化關系(1)Al3＋與Al(OH)3的相互轉化①Al3＋轉化為Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)；Al3＋＋3OH－(少量)=Al(OH)3↓。②Al(OH)3轉化為Al3＋：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。(2)Al3＋與AlOeq\o\al(－,2)的相互轉化①Al3＋轉化為AlOeq\o\al(－,2)：Al3＋＋4OH－(過量)=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。②AlOeq\o\al(－,2)轉化為Al3＋：AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋(過量)=Al3＋＋2H2O。(3)AlOeq\o\al(－,2)與Al(OH)3的相互轉化①AlOeq\o\al(－,2)轉化為Al(OH)3：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2(過量)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)；2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2(少量)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。AlOeq\o\al(－,2)＋H＋(少量)＋H2O=Al(OH)3↓。②Al(OH)3轉化為AlOeq\o\al(－,2)：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。2．“鋁三角”轉化關系的應用(1)制取Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)；AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(2)判斷離子共存：Al3＋與OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等在溶液中不能大量共存；AlOeq\o\al(－,2)與H＋、Al3＋、Fe3＋等在溶液中不能大量共存。(3)檢驗與鑒別①用過量的NaOH溶液檢驗Al3＋的存在。②用過量的NaOH溶液鑒別Al3＋、Mg2＋。③采用互滴法鑒別Al3＋與OH－，AlOeq\o\al(－,2)與H＋。(4)分離與提純①利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物(如Fe、Al混合物)。②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混合物)。③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Al3＋與Mg2＋或Fe3＋)。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)用氫氧化鈉溶液可以除去鋁片表面的氧化膜()(2)可以利用Al2O3與水反應制得Al(OH)3()(3)溶解Al(OH)3的溶液一定是強酸溶液()(4)強酸性溶液中鋁元素以Al3＋形式存在，強堿性溶液中鋁元素以AlOeq\o\al(－,2)形式存在()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√2．下列變化不可能通過一步實驗直接完成的是()A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlOeq\o\al(－,2) D．Al3＋→Al(OH)3解析：選BAl(OH)3加熱分解可直接得Al2O3，Al與強堿溶液反應可得AlOeq\o\al(－,2)，Al3＋遇堿可直接得Al(OH)3，Al2O3難溶于水，不能通過一步反應得Al(OH)3，應將Al2O3與酸或堿反應得Al3＋或AlOeq\o\al(－,2)，再與堿或酸反應，才能得Al(OH)3。[三級訓練·節節過關]1．近年來，科學家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性，以期望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，你認為錯誤的是()A．鋁質輕，便于運輸、貯存，且安全B．鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后的產物對環境的污染容易得到有效的控制C．在地球上，鋁礦資源比較豐富D．現代電冶煉鋁的工業技術已為鋁作為新能源奠定了重要基礎解析：選D電冶煉鋁本身消耗了大量電能。2．使溶液中的AlOeq\o\al(－,2)完全轉化成Al(OH)3，應選擇的最佳試劑是()A．稀硫酸 B．鹽酸C．CO2 D．氨水解析：選C使AlOeq\o\al(－,2)轉化成Al(OH)3需加酸，若用強酸會使生成的Al(OH)3溶解，最好通入CO2氣體。3．以氧化鋁為原料制取氫氧化鋁最好的方法是()A．將氧化鋁溶于水B．將氧化鋁先溶于鹽酸中，之后滴加氨水C．將氧化鋁先溶于鹽酸中，之后滴加氫氧化鈉溶液D．將氧化鋁先溶于氫氧化鈉溶液之中，之后滴加鹽酸解析：選B以Al2O3為原料制取Al(OH)3，有兩條途徑：Al2O3eq\o(→,\s\up7(H＋))Al3＋eq\o(→,\s\up7(OH－))Al(OH)3；Al2O3eq\o(→,\s\up7(OH－))AlOeq\o\al(－,2)eq\o(→,\s\up7(H＋))Al(OH)3。因Al(OH)3可溶于強酸、強堿，故應選用Al3＋與弱堿反應或AlOeq\o\al(－,2)與弱酸反應。4．下列各組物質的稀溶液相互反應，無論是前者滴入后者，還是后者滴入前者，反應現象相同的是()①NaHSO4和Ba(OH)2②AlCl3和NaOH③NaAlO2和H2SO4④Ba(HCO3)2和Ba(OH)2A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：選D②中，NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，先產生白色沉淀，堿液過量后沉淀又溶解，AlCl3溶液滴入NaOH溶液中，生成的沉淀立即溶解，最后又生成白色沉淀；③中，稀H2SO4滴入NaAlO2溶液中，先產生白色沉淀，酸過量后沉淀又溶解，NaAlO2溶液滴入稀H2SO4中，生成的沉淀立即溶解，最后又生成白色沉淀；對于①④不管加入試劑的順序如何，其現象均相同。5．已知X是某金屬單質，X、A、B、C含同一種元素，可發生如下轉化：(1)寫出下列物質的化學式：X________，A________，B________，C________。(2)寫出以下反應的離子方程式：②________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。解析：金屬單質中既可和酸反應，又可和堿反應的只有Al，X是Al，則A是Al2O3，B是NaAlO2，C是AlCl3。答案：(1)AlAl2O3NaAlO2AlCl3(2)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O1．下列說法正確的是()A．Al2O3難溶于水，不跟水反應，所以它不是Al(OH)3對應的氧化物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D．Al2O3能跟強的酸堿溶液反應解析：選D雖然Al2O3不跟H2O反應，但Al2O3和Al(OH)3中鋁元素化合價相同，Al2O3是Al(OH)3對應的氧化物；Al2O3是金屬氧化物，不是堿性氧化物，是兩性氧化物，能跟強酸強堿反應，與弱酸弱堿不反應。2．下列關于氫氧化鋁性質的敘述錯誤的是()A．Al(OH)3是兩性氫氧化物B．Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質C．Al(OH)3能凝聚水中的懸浮物，也能吸附色素D．Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于鹽酸解析：選DAl(OH)3難溶于弱堿(如氨水)。3．世界衛生組織把鋁確定為食品污染源之一，而加以控制使用。鋁在下列應用中應加以控制的是()①制鋁合金②制電線③制炊具④銀色漆顏料⑤明礬[KAl(SO4)2·12H2O]凈水⑥明礬與蘇打制食品膨松劑⑦易拉罐⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片⑨包裝糖果和小食品A．③⑤⑧⑨ B．⑥⑧⑨C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨解析：選D本題的突破口是“食品污染源”。4．下列物質中既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的是()①Na2CO3②Al(OH)3③NH4HCO3④Al2O3A．①②④ B．②③④C．②④ D．①②③④解析：選BNa2CO3只能與鹽酸反應；Al2O3和Al(OH)3既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應；NH4HCO3與鹽酸反應放出CO2，與NaOH溶液反應放出NH3。5．使溶液中的Al3＋完全轉化成Al(OH)3，應選擇的最好試劑是()A．H2SO4 B．鹽酸C．CO2 D．氨水解析：選DAl3＋與堿反應可轉化為Al(OH)3，而Al(OH)3可溶于強堿，故要制得Al(OH)3，最好選用弱堿。6．在MgO中混有少量的Al2O3雜質，欲將雜質除去可選用的試劑是()A．稀硫酸 B．濃氨水C．稀鹽酸 D．氫氧化鈉溶液解析：選DMgO不溶于NaOH溶液，Al2O3溶于NaOH溶液。7.(2016·杭州重點中學期末)如圖所示，鋁熱反應可用于焊接鋼軌，其反應方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())2Fe＋Al2O3，該反應為()A．化合反應B．分解反應C．置換反應D．復分解反應解析：選C一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應。8．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，消耗堿量最多的是()A．Al B．Al(OH)3C．AlCl3 D．Al2O3解析：選A相同質量時物質的量n(Al)＝1/27,n[Al(OH)3]＝1/78，n(AlCl3)＝1/133.5，n(Al2O3)＝1/102,1molAl消耗1molNaOH,1molAl(OH)3消耗1molNaOH，1molAlCl3消耗4molNaOH,1molAl2O3消耗2molNaOH。各選項中消耗NaOH分別為A項，1/27mol，B項，1/78mol，C項，4/133.5＝1/33.375mol，D項，1/51mol，數值最大者為A項。9．完成下面有關鈉、鎂、鋁的計算及判斷。(1)分別取ag鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應，在相同條件下產生氫氣的體積比是__________________________。(2)分別取0.1mol鈉、鎂、鋁與足量鹽酸反應，在相同條件下產生氫氣的體積比是________________。(3)若產生相同體積(同溫同壓)的氫氣，所需鈉、鎂、鋁三種金屬的物質的量之比是________；質量比是________。解析：(1)agNa、Mg、Al的物質的量分別為eq\f(a,23)mol、eq\f(a,24)mol、eq\f(a,27)mol，由三者與足量鹽酸反應的化學方程式：2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，可得關系式：2Na～H2，Mg～H2,2Al～3H2，所以agNa、Mg、Al生成H2的體積之比為eq\f(a,46)∶eq\f(a,24)∶eq\f(a,18)＝eq\f(1,23)∶eq\f(1,12)∶eq\f(1,9)。解答本題也可由電子守恒知產生氫氣的體積之比即為金屬轉移的電子數之比：(eq\f(ag,23g·mol－1)×1)∶(eq\f(ag,24g·mol－1)×2)∶(eq\f(ag,27g·mol－1)×3)，直接得出答案。(2)0.1mol鈉、鎂、鋁與足量鹽酸反應，轉移電子數之比為(0.1mol×1)∶(0.1mol×2)∶(0.1mol×3)＝1∶2∶3，即產生H2體積之比為1∶2∶3。(3)與前兩問恰好反過來，氫氣的體積相等，轉移的電子數相等，即為金屬失去的電子數相等。答案：(1)eq\f(1,23)∶eq\f(1,12)∶eq\f(1,9)(2)1∶2∶3(3)1∶eq\f(1,2)∶eq\f(1,3)(或6∶3∶2)23∶12∶910．A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見元素，它們的轉化關系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E則易溶于水，若取A溶液灼燒，焰色反應為淺紫色(透過藍色鈷玻璃)。請回答下列問題：(1)寫出化學式：A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。(2)寫出下列反應的離子方程式：A→B：______________________________________________________________，B→D：_____________________________________________________________，C→E：_____________________________________________________________。解析：B既能與NaOH反應，又能與鹽酸反應，且能受熱分解，B為Al(OH)3，C為Al2O3，則D為AlCl3，E為NaAlO2，A與過量CO2反應生成B，且焰色反應為紫色，A為KAlO2。答案：(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O1．下列離子方程式書寫錯誤的是()A．鋁粉投入到NaOH溶液中：2Al＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2↑B．Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．NaAlO2溶液中通入少量的CO2：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O解析：選AA項應為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。2．只用試管和膠頭滴管而不用其他試劑無法區分的一組試劑是()A．KOH溶液和AlCl3溶液B．Na2CO3溶液和鹽酸C．MgCl2溶液和氨水D．鹽酸和NaAlO2溶液解析：選CA項，KOH溶液滴入AlCl3溶液中立即產生白色沉淀，KOH過量后沉淀又溶解，AlCl3滴入KOH溶液中產生的沉淀立即溶解，最后又產生白色沉淀，可以區分；B項，向Na2CO3溶液中緩慢滴入鹽酸，開始無氣泡，后來有氣泡，把Na2CO3溶液滴入鹽酸立即產生氣泡，可以區別；C項，不論MgCl2溶液滴入氨水中，還是氨水滴入MgCl2溶液中，均產生白色沉淀，不能區分；D項，鹽酸滴入NaAlO2溶液中，立即產生白色沉淀，鹽酸過量后，沉淀又溶解，NaAlO2溶液滴入鹽酸中，產生的沉淀立即溶解，最后又產生白色沉淀，可以區分。3．相同物質的量的下列物質，分別與足量NaOH溶液反應，消耗NaOH物質的量最多的是()A．Al2O3 B．KAl(SO4)2C．Al(OH)3 D．Al解析：選B分別寫出各物質與NaOH溶液反應的方程式：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O；2KAl(SO4)2＋8NaOH=K2SO4＋2NaAlO2＋3Na2SO4＋4H2O；Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。比較可知同物質的量時，KAl(SO4)2消耗的NaOH物質的量最多。4．向含有1molKAl(SO4)2的溶液中加入適量的Ba(OH)2溶液，使SOeq\o\al(2－,4)恰好轉化為沉淀，此時生成的Al(OH)3的物質的量是()A．1mol B．1.33molC．0.67mol D．0mol解析：選D1molKAl(SO4)2中含Al3＋1mol、SOeq\o\al(2－,4)2mol，若使SOeq\o\al(2－,4)恰好沉淀，應加入含2molBa2＋的Ba(OH)2溶液，即2molBa(OH)2，此時加入的OH－為4mol，結果1molAl3＋與4molOH－反應，使Al3＋完全轉化為AlOeq\o\al(－,2)而無Al(OH)3沉淀生成。5．用含有少量鎂的鋁片制取純凈的Al(OH)3，可能有的步驟為①加鹽酸溶解；②加過量苛性鈉溶液；③過濾；④通入過量CO2；⑤加過量純堿溶液，實驗操作最合理的組合及順序是()A．①⑤④③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①⑤③解析：選B用含有少量鎂的鋁片制取純凈的Al(OH)3，Mg、Aleq\o(→,\s\up7(加入過量NaOH溶液),\s\do5(過濾))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(通入過量的CO2或適量的鹽酸),\s\do5(過濾))Al(OH)3，實驗合理步驟是②③④③。6．將5.4gAl投入到200.0mL2.0mol·L－1的某溶液中有氫氣產生，充分反應后金屬有剩余，該溶液可能為()A．濃HNO3 B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液 D．HCl溶液解析：選D5.4gAl為0.2mol,200.0mL2.0mol·L－1溶液，含溶質0.4mol；A項，鋁與濃HNO3常溫下鈍化，不產生H2；B項，由2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑知，堿過量；C項，由2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑知，酸過量；D項，由C項中離子方程式知，酸不足量則金屬有剩余。7．在天平的左右兩個托盤上放有兩個燒杯，兩個燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態，當分別向兩燒杯中加入等質量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應后()A．天平保持平衡 B．左高右低C．左低右高 D．無法確定解析：選A由化學方程式2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑及2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，當酸和堿過量時，等量的鋁反應能產生等量的氫氣，所以天平依然保持平衡。8．一定質量的鋁鐵合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反應后產生3.36L(標準狀況下)氣體；用同樣質量的鋁鐵合金完全溶于足量的鹽酸中，在標準狀況下產生5.6L的氣體，則該合金中鋁、鐵的物質的量之比為()A．1∶1 B．2∶5C．3∶2 D．3∶5解析：選A將鋁鐵合金溶于NaOH溶液中時，只有鋁參與反應，而鐵不反應，此時生成的3.36L(即0.15mol)氫氣是由反應2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n(Al)＝0.15mol×eq\f(2,3)＝0.1mol；當同樣質量的合金與鹽酸反應時，鋁參與反應生成的H2為0.15mol，則由Fe置換出的n(H2)＝0.25mol－0.15mol＝0.1mol，即合金中含Fe的物質的量也為0.1mol。9．已知A為金屬單質，在以下各步反應的最后生成物是白色沉淀。(1)寫出物質的化學式：A__________、B__________、C__________、D__________、E__________。(2)寫出各步反應的離子方程式(若不是離子反應，則寫化學方程式)。A→B：______________________________________________________________。B→E：______________________________________________________________。A→C：_______________________________________________________________。C→E：________________________________________________________________。A→D：_____________________________________________________________