新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义：镁、铝及其重要化合物Word版含答案

文档鉴赏 第二讲 镁 铝及其重要化合物 1 了解镁 铝及其重要化合物的制备方法 2 掌握镁 铝及其重要化合物的主要性质及其应用 镁 铝的性质及应用 知识梳理 一 镁的性质及应用 1 镁的性质 1 物理性质 银白色 具有金属光泽的固体 密度 硬度均较小 熔点较低 有良好 的导电性 导热性和延展性 2 化学性质 与 N2反应 3Mg N2Mg3N2 点燃 与 CO2反应 2Mg CO22MgO C 点燃 与热水反应 Mg 2H2OMg OH 2 H2 Mg 在 CO2中能燃烧 所以 Mg 着火时不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭 火器灭火 2 海水提镁 Mg2 2OH Mg OH 2 沉淀Mg2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 制MgCl2 MgCl2 熔融 Mg Cl2 电解得Mg 电解 3 镁的用途 生产合金 冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 4 镁的重要化合物 文档鉴赏 物质主要性质及反应方程式 氧化镁碱性氧化物MgO 2H Mg2 H2O 中强碱Mg OH 2 2H Mg2 2H2O 难溶于水Mg2 2OH Mg OH 2 氢氧 化镁 溶解度小于碳酸镁 MgCO3 H2OMg OH 2 CO2 二 铝的性质及应用 1 铝的结构和存在形式 铝位于元素周期表的第三周期 A 族 原子结构示意图为 铝是地壳中含量最多的金属元素 自然界中的铝全部以化合态的形式存在 2 铝的物理性质 铝是银白色 具有金属光泽的固体 硬度较小 具有良好的导电性 导热性和延展性 3 铝的化学性质 根据上图写出以下序号对应的有关反应的方程式 能写离子方程式的写离子方程式 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 2Al Fe2O3Al2O3 2Fe 铝热反应 高温 4 铝的用途 纯铝用作导线 铝合金用于制造汽车 飞机 生活用品等 自我检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 文档鉴赏 1 2017 高考海南卷 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝 2 铝在自然界中有游离态和化合态两种形式 3 MgO 与 Al 粉的混合物也可称为铝热剂 4 Mg 粉与浓 NH4Cl 溶液反应放出 H2和 NH3 5 冶炼铝时常用焦炭作还原剂 6 1 mol Al 与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同 7 铝与少量 NaOH 溶液反应得到铝盐 与足量 NaOH 溶液反应生成偏铝酸盐 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 镁 铝单质的化学性质以相似性为主 但也存在某些较大差异性 下列物质能用于 证明二者存在较大差异性的是 CO2 盐酸 NaOH 溶液 CuSO4溶液 A B C D 解析 选 C 镁能与 CO2反应而铝不能 铝能与 NaOH 溶液反应而镁不能 1 Mg Al 在常温下均易在其表面形成致密的氧化膜 2 常温下 能用铝制容器盛放浓硫酸 浓硝酸的原因是二者能使铝发生 钝化 而 不是铝与浓硫酸 浓硝酸不反应 3 铝与稀硝酸反应时生成的气体是 NO 而不是 H2 4 用铝箔包裹的钠与水反应时既考虑 Na 与水的反应 又考虑 Al 与 NaOH 溶液的反应 5 铝热剂 发生铝热反应 铝热剂是铝与金属氧化物的混合物 铝热反应本质上是金属 之间的置换反应 所以要遵循金属活动性顺序 例如 CuO 与 Al 能发生铝热反应 而 Al 与 MgO 不能发生铝热反应 铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸 非氧化性酸 反应又能与强碱溶液 文档鉴赏 反应放出 H2的金属 就铝的这一特殊性质回答下列问题 1 等质量的两份铝分别与足量的盐酸 氢氧化钠溶液反应 所得 H2的体积之比是 2 足量的两份铝分别投入到等体积 等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中 产生 H2的体积之比是 3 足量的两份铝分别投入到等体积 一定物质的量浓度的 HCl NaOH 溶液中 二者 产生的 H2相等 则 HCl 和 NaOH 的物质的量浓度之比是 4 甲 乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol L 1的盐酸和 NaOH 溶液 向两烧杯中分别加 入等质量的铝粉 反应结束后 测得生成的气体体积比为 V 甲 V 乙 1 2 则加入铝 粉的质量为 A 5 4 g B 3 6 g C 2 7 g D 1 8 g 解析 1 根据化学方程式 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 得 Al 与 H2的关 系式均为 2Al 3H2 故只要参加反应的 Al 的量相等 所得 H2的量必相等 2 因为在反应中 Al 过量 产生的 H2由 HCl 和 NaOH 的量决定 根据化学反应中的关 系式 6HCl 3H2 2NaOH 3H2 故当 HCl NaOH 物质的量相等时 二者产生 H2的体 积比为 1 3 3 因为铝足量且产生 H2相等 根据关系式 n HCl n NaOH 3 1 又因为两溶液体 积相等 故物质的量浓度 c HCl c NaOH n HCl n NaOH 3 1 4 其反应原理分别为 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 可见当参加反应 的 HCl 和 NaOH 的物质的量相等时 产生 H2的体积比是 1 3 而题设条件体积比为 1 2 说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的 而对于 NaOH 来说是不足的 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 6 mol 3 mol 3 mol L 1 0 1 L 0 15 mol 则 Al 与 NaOH 反应生成的 H2为 0 15 mol 2 0 3 mol 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 文档鉴赏 2 27 g 3 mol 5 4 g 0 3 mol 即投入的铝粉为 5 4 g 答案 1 1 1 2 1 3 3 3 1 4 A Al 既能溶于强酸 又能溶于强碱 所以说 Al 既有金属性 又有非金属性 你认为 这种说法是否恰当 为什么 答案 不恰当 金属性是指元素的原子失电子的能力 非金属性是指元素的原子得电 子的能力 铝不论是与酸反应还是与碱反应 都是失去 3e 化合价升高为 3 价 均作 还原剂 因而铝具有较强的金属性 铝与酸 碱反应的定量关系 铝分别与盐酸 NaOH 溶液反应的原理 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 1 等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应 产生 H2的体积比为 VHCl H2 VNaOH H2 1 1 2 足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生 H2的体积比为 VHCl H2 VNaOH H2 1 3 3 一定量的铝分别与一定量的盐酸和 NaOH 溶液反应 若产生 H2的体积比为 1 3 则必定是铝与盐酸反应时 铝过量而盐酸不足 铝与 NaOH 溶液反应时 VHCl H2 VNaOH H2 1 1 铝不足而 NaOH 溶液过量 题组一 镁 铝的性质 1 下列金属中 表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是 A K B Na C Fe D Mg 解析 选 D 钾属于活泼金属 与氧气发生剧烈反应 A 项错误 钠属于活泼金属 与空气中的氧气发生反应生成氧化钠 氧化钠不能保护内层金属钠 B 项错误 铁表面生 文档鉴赏 成的 Fe2O3不能保护内层金属铁 C 项错误 在空气中金属 Mg 表面形成致密的 MgO 保护 层 保护内层金属不被氧化 D 项正确 2 2016 高考上海卷 已知 NaOH Al OH 3 NaAlO2 2H2O 向集满 CO2的铝制易拉 罐中加入过量 NaOH 浓溶液 立即封闭罐口 易拉罐渐渐凹瘪 再过一段时间 罐壁又重 新凸起 上述实验过程中没有发生的离子反应是 A CO2 2OH CO H2O 2 3 B Al2O3 2OH 2AlO H2O 2 C 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 D Al3 4OH AlO 2H2O 2 解析 选 D 向集满 CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液 首先 CO2与氢氧化钠反 应 表现为铝罐变瘪 接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应 铝罐表面有氧化膜 Al2O3 故 可发生 A B C 的反应 题组二 镁 铝与酸或碱反应的计算 3 将等物质的量的镁和铝混合 取等质量该混合物四份 分别加到足量的下列溶液中 充分反应后 放出氢气最多的是 A 3 mol L 1 HCl B 4 mol L 1 HNO3 C 8 mol L 1 NaOH D 18 mol L 1 H2SO4 解析 选 A 在镁 铝混合物中加入 HNO3和浓 H2SO4都不产生 H2 加入 NaOH 溶液 只有 Al 与之反应生成 H2 而镁不反应 加入盐酸 镁 铝都与盐酸反应生成 H2 所以放 出 H2的量最多 4 2018 兰州模拟 将等物质的量的金属 Na Mg Al 分别与 100 mL 2 mol L 1的盐酸反应 实验测得生成气体的体积 V 已折合为标准 状况 与时间 t 的关系如图所示 则下列说法错误的是 A x 2 24 B 钠的物质的量为 0 2 mol C 反应时 Na Mg Al 均过量 D 曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图像 解析 选 C 由图像可以看出 生成气体的体积相等 则盐酸完全反应 x 2 24 A 正确 根据生成的 H2为 2 24 L 可知 Na 失去 0 2 mol 电子 则钠的物质的量为 0 2 mol B 正确 反应时如果钠过量 则钠会继续与水反应 生成的气体必多于 2 24 L C 错 文档鉴赏 误 根据反应速率可知曲线 a b c 依次是 Na Mg Al 与盐酸反应的图像 D 正确 铝的重要化合物 知识梳理 1 氧化铝 1 物理性质 白色固体 难溶于水 有很高的熔点 2 化学性质 用化学方程式表示 2 氢氧化铝 1 物理性质 白色胶状不溶于水的固体 有较强的吸附性 2 化学性质 用化学方程式表示 Al OH 3的电离方程式为 受热分解 2Al OH 3Al2O3 3H2O 3 制备 向铝盐溶液中加入氨水 离子方程式为 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH 4 向 NaAlO2溶液中通入足量 CO2 离子方程式为 AlO CO2 2H2O Al OH 2 3 HCO 3 NaAlO2溶液与 AlCl3溶液混合 离子方程式为 3AlO Al3 6H2O 4Al OH 2 3 3 常见的铝盐 1 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐 2 明矾的化学式为 KAl SO4 2 12H2O 它是无色晶体 可溶于水 其水溶液 pHW1 W2 3 520 g 1 两性物质的概念辨析 两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物 既能与酸反应又能与 碱反应的物质不一定是两性物质 Al2O3 Al OH 3 氨基酸是两性物质 2 Al OH 3与 Al2O3两性的重要应用 1 用过量 NaOH 溶液检验 Al3 的存在 2 用过量 NaOH 溶液鉴别 Al3 和 Mg2 3 用互滴法鉴别 Al3 与 OH AlO与 H 2 4 用过量 NaOH 溶液和相应酸溶液分离 Al3 与 Mg2 Fe3 等离子或 Al2O3与 MgO 等物质 3 Al OH 3的三种制备方法 制取 Al OH 3时 一般不用强酸或强碱溶液 因为强酸 强碱能溶解生成的 Al OH 3 而又无法控制酸碱的用量 一般使用氨水或 CO2制取 铝三角 转化关系及应用 知识梳理 1 Al3 Al OH 3 AlO之间的转化关系 2 文档鉴赏 写出上述转化的离子方程式 1 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH 4 Al3 3AlO 6H2O 4Al OH 3 2 Al3 3OH Al OH 3 2 Al OH 3 3H Al3 3H2O 3 Al3 4OH AlO 2H2O 2 4 AlO 4H Al3 2H2O 2 5 CO2过量 AlO H H2O Al OH 3 2 6 Al OH 3 OH AlO 2H2O 2 2 Al3 Al OH 3 AlO之间的定性分析和定量计算 2 1 把 NaOH 溶液逐滴加入到 AlCl3溶液中至过量 定性分析 a 现象 先有白色沉淀产生 然后沉淀逐渐溶解 b 原理 填离子方程式 下同 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO 2H2O 2 c 图像 定量计算 a 根据 AlCl3 设其物质的量为 a 与 NaOH 设其物质的量为 b 计算生成 Al OH 3沉淀的 量 b 根据 AlCl3 设其物质的量为 a 和 Al OH 3 设其物质的量为 b 计算需要 NaOH 的量 文档鉴赏 当 NaOH 不足时 n NaOH 3b 当 NaOH 过量时 n NaOH 4a b 2 把 AlCl3溶液逐滴加入到 NaOH 溶液中至过量 现象 开始时无明显现象 然后逐渐产生大量的白色沉淀 原理 Al3 4OH AlO 2H2O 2 Al3 3AlO 6H2O 4Al OH 3 2 图像 3 向 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量 现象 先生成白色沉淀 随后沉淀逐渐溶解 原理 AlO H H2O Al OH 3 2 Al OH 3 3H Al3 3H2O 图像 4 向 HCl 溶液中逐滴加入 NaAlO2溶液至过量 现象 开始无明显现象 反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀 原理 4H AlO Al3 2H2O 2 Al3 3AlO 6H2O 4Al OH 3 2 图像 3 四个拓展图像 1 向 AlCl3溶液中逐滴加入氨水或 NaAlO2溶液至过量 图像如图 1 所示 2 向 NaAlO2溶液中逐滴加入 AlCl3溶液或通入 CO2至过量 图像如图 2 所示 3 向 MgCl2 AlCl3和盐酸的混合溶液 即将 Mg Al 溶于过量盐酸所得的溶液 中逐滴 加入 NaOH 溶液至过量 图像如图 3 所示 文档鉴赏 4 向 MgCl2 AlCl3 盐酸和 NH4Cl 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量 图像 如图 4 所示 自我检测 1 下列各项操作中 不发生 先产生沉淀 然后沉淀又溶解 现象的是 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的 CO2 向 NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向 AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐 酸 A B C D 解析 选 C Na2CO3与 CO2 H2O 反应生成 NaHCO3 由于 Na2CO3的溶解度比 NaHCO3的大 因而只会产生 NaHCO3沉淀 NaAlO2中加入稀盐酸 开始产生白色沉淀 Al OH 3 当盐酸过量时 Al OH 3又溶于盐酸 向 AlCl3溶液中加入 NaOH 溶液开始产 生白色沉淀 Al OH 3 当 NaOH 溶液过量时 Al OH 3又溶于 NaOH 溶液 只会生成 H2SiO3沉淀 2 下列图像表示 Al3 与 AlO物质的量变化的曲线 实线表示 Al3 虚线表示 2 AlO 其中正确的是 2 解析 选 B 根据反应 Al3 3OH Al OH 3 和 Al OH 3 OH AlO 2H2O 中消耗 OH 的量的关系可知 A 错误 B 正确 由 2 AlO H H2O Al OH 3 和 Al OH 3 3H Al3 3H2O 可知 C D 错误 2 文档鉴赏 铝线规律 Al OH 3有两性 既能溶于强酸 H 生成铝盐 Al3 又能溶于强碱 OH 生成偏铝酸 盐 AlO Al OH 3 H Al3 OH AlO是铝的化合物转化关系中最常见的 5 种粒 2 2 子 将这 5 种粒子按 pH 由小到大排列出线型关系 H Al3 Al OH 3 AlO OH 2 我们将这条线型排列称为 铝线 这条 铝线 上相邻粒子不反应 不相邻粒子间可 以反应 相隔的粒子反应生成处于两个反应粒子中间的粒子 产物水被略去 相隔越远的 粒子越容易发生反应 将一定质量的镁 铝混合物投入 200 mL 稀硫酸中 固体全部溶解后 向所得 溶液中加入 5 mol L 的 NaOH 溶液 生成沉淀的物质的量 n 与加入 NaOH 溶液的体积 V 的 变化如图所示 则下列说法不正确的是 A 镁和铝的总质量为 9 g B 最初 20 mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸 C 硫酸的物质的量浓度为 2 5 mol L D 生成的氢气在标准状况下的体积为 11 2 L 解析 由图像知 n Mg OH 2 0 15 mol n Al OH 3 0 35 mol 0 15 mol 0 2 mol 则 m Mg 0 15 mol 24 g mol 3 6 g m Al 0 2 mol 27 g mol 5 4 g 所以镁和 铝的总质量为 9 g 由图像知 最初 20 mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸 当沉淀达到最 大值时 溶液中的溶质只有 Na2SO4 则有 n Na 2n SO 即 n NaOH 2n H2SO4 2 4 所以 硫酸的物质的量浓度为 2 5 mol L 0 15 mol 的 Mg 与过量稀硫酸 5 mol L 0 2 L 2 0 2 L 文档鉴赏 反应生成的氢气在标准状况下的体积为 3 36 L 0 20 mol 的 Al 与过量稀硫酸反应生成的氢 气在标准状况下的体积为 6 72 L 所以镁和铝混合物与过量稀硫酸反应生成的氢气在标准 状况下的体积为 10 08 L 故选 D 项 答案 D 与例题的图像类似 在某混合溶液中含有多种离子 向其中滴加氢氧化钠或盐酸 根 据产生的白色沉淀与所加溶液的关系 分别得到以下两个类似图像甲和乙 请思考图像甲 和乙所示的溶液中分别存在哪些常见离子 并按反应顺序写出离子方程式 答案 图甲 H Al3 Mg2 NH 按照反应的顺序 离子方程式为 4 1 H OH H2O 2 Al3 3OH Al OH 3 Mg2 2OH Mg OH 2 3 NH OH NH3 H2O 4 4 Al OH 3 OH AlO 2H2O 2 图乙 OH AlO CO SiO 按照反应的顺序 离子方程式为 22 32 3 1 H OH H2O 2 AlO H H2O Al OH 3 SiO 2H H2SiO3 22 3 3 CO H HCO HCO H H2O CO2 2 3 3 3 4 Al OH 3 3H Al3 3H2O 解答图像题的思维模板 说明 前两 看 较直观 难度较小 第三 看 难度大些 只有正确书写出变化 过程中的反应方程式 并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系 才能顺 利解题 题组一 Al3 AlO和 Al OH 3相互转化的定量关系及图像分析 2 文档鉴赏 1 如图表示 AlCl3溶液与 NaOH 溶液相互滴加过程中微粒的量的 关系曲线 下列判断错误的是 A 线表示 Al3 的物质的量的变化 B x 表示 AlCl3的物质的量 C 线表示 Al OH 3的物质的量的变化 D 线表示 AlO的物质的量的变化 2 解析 选 B AlCl3溶液与 NaOH 溶液混合有两种方式 向 AlCl3溶液中缓慢滴加 NaOH 溶液 开始有沉淀生成后沉淀溶解 且生成沉淀与沉淀溶解消耗的 NaOH 的物质的 量之比为 3 1 显然符合题意 则 x 表示 NaOH 的物质的量 B 项错误 另一种方式是向 NaOH 溶液中缓慢滴加 AlCl3溶液 开始没有沉淀 后有沉淀生成 与本题图示情况不符 2 2018 遂宁诊断 某溶液中可能含有如下离子 H Mg2 Al3 NH Cl AlO 当向该溶液中逐 4 2 滴加入 NaOH 溶液时 产生沉淀的物质的量 n 与加入 NaOH 溶液的体积 V 的关系如图所示 下列说法正确的是 A 原溶液中一定含有的阳离子是 H Mg2 Al3 NH 4 B 反应最后形成的溶液中的溶质含 AlCl3 C 原溶液中 Al3 与 NH的物质的量之比为 1 3 4 D 原溶液中含有的阴离子是 AlO Cl 2 解析 选 C 根据图像可推断出溶液中肯定含有 H NH Al3 和 Cl 肯定不存 4 在 AlO和 Mg2 A D 错误 反应到最后溶液中的溶质为 NaCl 和 NaAlO2 B 错误 2 结合图像中的数量关系可得 n H n Al3 n NH 2 1 3 C 正确 4 1 离子反应先后顺序 当溶液中有多种离子时 要考虑离子之间的反应顺序 如向含有 H NH Mg2 Al3 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 NaOH 先与 H 反应 再与 4 Mg2 Al3 反应生成沉淀 再与 NH反应 最后才溶解 Al OH 3沉淀 4 2 铝三角 转化关系的应用 1 判断离子共存 文档鉴赏 Al3 水解呈酸性 与 OH AlO CO HCO S2 等不能大量共存 2 2 3 3 AlO水解呈碱性 与 H HCO Al3 Fe3 等不能大量共存 2 3 2 鉴别 利用滴加试剂顺序不同 现象不同 向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液 先产生白色沉淀 后沉淀溶解 向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液 开始无明显现象 后产生白色沉淀 沉淀不溶解 3 分离提纯 利用 Al 能溶于强碱溶液 分离 Al 与其他金属的混合物 如 Mg Al 加足量 NaOH 溶液 利用 Al2O3能与强碱溶液反应 分离 Al2O3与其他金属氧化物 如 Fe2O3 Al2O3 加 足量 NaOH 溶液 利用 Al OH 3能与强碱溶液反应 分离 Al3 与其他金属阳离子 如 Mg2 Al3 加 过量 NaOH 溶液 过滤 再加酸充分溶解 题组二 Al3 形成 Al OH 3的简单计算 3 2018 贵州高三模拟 向 30 mL 1 mol L 1的 AlCl3溶液中逐滴加入浓度为 4 mol L 1 的 NaOH 溶液 若产生 0 78 g 白色沉淀 则加入的 NaOH 溶液的体积可能为 A 3 mL B 7 5 mL C 15 mL D 17 5 mL 解析 选 B 解法一 把该题的信息转化为图像 用图像法求解 如图所示 当生成沉淀 0 01 mol 时需 NaOH 0 03 mol 或 0 11 mol 显然 B 项符合题意 解法二 已知 n AlCl3 0 03 mol n Al OH 3 0 01 mol 由沉淀的物质的量小于氯化 铝的物质的量可推知此题可能有两个答案 一是氢氧化钠不足 二是氢氧化钠过量 当碱的量不足时 则 V NaOH L 0 007 5 L 7 5 mL 当碱过量时 则 0 01 3 4 文档鉴赏 V NaOH L 0 027 5 L 27 5 mL 0 03 4 0 01 4 4 2018 晋城高三模拟 在 Al2 SO4 3和 MgSO4的混合溶液中 滴加 NaOH 溶液 生成沉淀的量与滴入 NaOH 溶液的体积关系如 图所示 则原混合液中 Al2 SO4 3与 MgSO4的物质的量浓度之比 为 A 6 1 B 3 1 C 2 1D 1 2 解析 选 D 从图像中可以看出 溶解 Al OH 3消耗 NaOH 的体积为 60 mL 50 mL 10 mL 故沉淀 Al3 消耗 NaOH 的体积应为 10 mL 3 30 mL 则沉淀 Mg2 消耗 NaOH 的体积为 50 mL 30 mL 20 mL 依据 Mg2 Al3 与 OH 反应的物质的量关系判 断 n Al3 n Mg2 1 1 即 Al2 SO4 3与 MgSO4的物质的量之比为 1 2 则浓度之比 亦为 1 2 课后达标训练 一 选择题 1 下列关于铝及其化合物的说法不正确的是 A Al 既可用于食品包装 也可用作建筑材料 B Al2O3既可用来冶炼金属 Al 也可用作耐火材料 C 明矾 KAl SO4 2 12H2O 既可用作净水剂 也可用作消毒剂 D Al OH 3既可用作治疗胃酸过多的药物 也可用来制备一些铝盐 解析 选 C A 项 金属铝具有良好的延展性 因此铝可以制成铝箔用于食品包装 金属铝也可用作建筑材料 如铝合金门窗等 正确 B 项 电解熔融的 Al2O3可冶炼金属 Al 由于 Al2O3具有耐高温的性质 也可用作耐火材料 正确 C 项 明矾 KAl SO4 2 12H2O 溶于水后 Al3 能发生水解反应 生成的 Al OH 3胶体具有吸附作用 可用作净水 剂 但 Al OH 3并不具有消毒作用 错误 D 项 Al OH 3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝 和水 正确 2 镁 铝性质相似 下表中对两者的对比不正确的是 选项反应铝镁 A与非金属能被 Cl2 O2氧化能与 N2 O2反应 文档鉴赏 反应 B与水反应能与沸水反应反应很困难 C与碱反应能溶于强碱溶液不反应 D 与某些氧 化物反应 能与 Fe2O3 MnO2 Cr2O3等 金属氧化物发生铝热反应 能在 CO2中燃烧 解析 选 B 镁的金属性强于铝 铝与水反应很困难 镁能与沸水反应 3 如图是铝在氧气中燃烧的实验 铝条点燃后 为维持继续燃烧 正 确的操作是 A 铝条应始终置于集气瓶瓶口位置 B 迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置 C 将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置 D 铝条应不断上下移动 答案 C 4 多年前 世界卫生组织把铝确定为食品的污染源之一而加以控制使用 铝在下列应 用中应加以控制的是 制铝合金 制电线 制炊具 制银色漆颜料 用明矾净水 用明矾与苏 打作食品膨松剂 制易拉罐 用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 包装糖果和食品 A B C D 解析 选 D 解答本题时 要抓住题中的 把铝确定为食品的污染源之一 与 控制 使用 D 项符合题意 5 2018 保定高三模拟 某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质 操作正确且能 达到目的的是 A 向氯化铝溶液中滴加过量氨水 最终得到澄清溶液 B 等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气 C 常温下铝与浓硝酸反应制得大量的 NO2 D AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体 解析 选 B Al OH 3不溶于氨水 A 错误 常温下铝与浓 HNO3发生 钝化 C 错 误 蒸发 AlCl3溶液促进 AlCl3的水解得到 Al OH 3 D 错误 6 下列叙述正确的是 A 向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是 Al3 3NH3 3H2O Al OH 3 3NH 4 文档鉴赏 B 存在于污水中的重金属离子 常用加入明矾等电解质的方法进行处理 C 镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量 NaOH 溶液 D 依据铝热反应原理 能发生反应 2Al 3MgO3Mg Al2O3 高温 解析 选 A B 项中明矾只能使污水中的悬浮物沉降 不能除去重金属离子 C 项中 Mg 不能溶于 NaOH 溶液 D 项中 Mg 的金属性比 Al 强 故 Al 与 MgO 不能发生铝热反应 7 下列曲线图 纵坐标为沉淀的物质的量 横坐标为加入物质的体积 与对应的选项相符 合的是 A 向 1 L 浓度均为 0 1 mol L 1的 NaAlO2 Ba OH 2混合溶液中加入 0 1 mol L 1的稀 H2SO4 B 向 1 L 浓度分别为 0 1 mol L 1和 0 3 mol L 1的 AlCl3 NH4Cl 的混合溶液中加入 0 1 mol L 1的稀 NaOH 溶液 C 向烧碱溶液中滴加明矾溶液 D 向 AlCl3溶液中滴加过量氨水 解析 选 A A 项 Ba OH 2和 NaAlO2中加入稀 H2SO4 发生的反应依次为 Ba2 2OH 2H SO BaSO4 2H2O AlO H H2O Al OH 2 4 2 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 所以加入 1 L 稀 H2SO4时 Ba OH 2反应完 再加 0 5 L 稀 H2SO4时 AlO反应完 再加 1 5 L 稀 H2SO4时 Al OH 3全部溶解 正确 B 项 2 向 1 L 浓度分别为 0 1 mol L 1和 0 3 mol L 1的 AlCl3 NH4Cl 的混合溶液中加入 0 1 mol L 1的 NaOH 溶液 发生的反应依次是 Al3 3OH Al OH 3 OH NH NH3 H2O Al OH 3 OH AlO 2H2O 所以沉淀 Al3 和溶解 4 2 Al OH 3所用 NaOH 溶液的体积之比为 3 1 而图像中是 1 1 错误 C 项 向烧碱溶液 中滴加明矾溶液 发生的反应依次是 Al3 4OH AlO 2H2O Al3 3AlO 6H2O 4Al OH 3 所以无现象阶段与 2 2 文档鉴赏 产生沉淀阶段所加入的明矾溶液体积之比为 3 1 错误 D 项 向 AlCl3溶液中滴加过量 氨水 沉淀不会溶解 错误 8 2018 潍坊高三模拟 将 15 6 g Na2O2和 5 4 g Al 同时放入一定量的水中 充分反应后 得到 200 mL 溶液 再向该溶液中缓慢通入标准状况下的 HCl 气体 6 72 L 若反应过程中 溶液的体积保持不变 则下列说法正确的是 A 标准状况下 反应过程中得到 6 72 L 气体 B 最终得到的溶液中 c Na c Cl c OH C 最终得到 7 8 g 沉淀 D 最终得到的溶液中 c Na 1 5 mol L 1 解析 选 C n Na2O2 0 2 mol n Al 0 2 mol 由 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 和 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 可知 生成 n O2 0 1 mol n H2 0 3 mol n NaAlO2 0 2 mol 反应剩余 n NaOH 0 4 mol 0 2 mol 0 2 mol 通入的 HCl 气体为 0 3 mol 0 2 mol HCl 与 NaOH 反应 0 1 mol HCl 与 NaAlO2反应生成 0 1 mol Al OH 3沉淀 反应后溶液中含 0 1 mol NaAlO2 A 项 反应过程中得到 8 96 L 气体 B 项 最终得到的溶液中还有 0 1 mol NaAlO2 D 项 最终得到的溶液中 c Na 2 mol L 1 9 2018 保定质检 工业上用某种氧化铝矿石 含 Fe2O3杂质 为原料冶炼铝的工艺流程如 下 对上述流程中的判断正确的是 A 试剂 X 可以为氨水 沉淀中含有铁的化合物 B CO2可以用 H2SO4溶液或稀盐酸代替 C 反应 中的离子方程式为 CO2 AlO 2H2O Al OH 3 HCO 2 3 D 工业上还可采用 Fe 还原 Al2O3的方法制 Al 成本更低 解析 选 C A 项 试剂 X 应为强碱溶液 使 Al2O3溶解 B 项 若用强酸代替 CO2 强酸过量时 Al OH 3会溶解 不能保证生成 Al OH 3沉淀 D 项 因 Al 比 Fe 活泼 不能用 Fe 置换 Al 二 非选择题 10 2016 高考海南卷 KAl SO4 2 12H2O 明矾 是一种复盐 在造纸等方面应用广泛 文档鉴赏 实验室中 采用废易拉罐 主要成分为 Al 含有少量的 Fe Mg 杂质 制备明矾的过程如下 图所示 回答下列问题 易拉罐 试剂 微热 过滤滤液A NH4HCO3 沉淀B 稀H2SO4 K2SO4产物 1 为尽量少引入杂质 试剂 应选用 填标号 a HCl 溶液 b H2SO4溶液 c 氨水 d NaOH 溶液 2 易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 3 沉淀 B 的化学式为 将少量明矾溶 于水 溶液呈弱酸性 其原因是 解析 1 易拉罐的主要成分为 Al 含有少量的 Fe Mg 杂质 试剂 的作用是将 Al 溶解并除去 Fe Mg 杂质 HCl 溶液和 H2SO4溶液可溶解 Al 及 Fe Mg 杂质 会引入 Fe2 Mg2 氨水不溶解 Al NaOH 溶液可溶解 Al 但不溶解 Fe Mg 杂质 故 d 项符 合 2 选用 NaOH 溶液溶解易拉罐 主要发生反应 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 3 滤液 A 中铝元素以 AlO形式存在 与溶液中 2 2 HCO发生复分解反应 AlO HCO H2O Al OH 3 CO 故沉淀 B 为 3 2 3 2 3 Al OH 3 明矾溶于水时 KAl SO4 2 K Al3 2SO Al3 3H2O Al OH 2 4 3 3H 使溶液呈弱酸性 答案 1 d 2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 3 Al OH 3 Al3 水解 使溶液中 H 浓度增大 11 一位同学在复习时遇到这样一道习题 某无色溶液中可能含有 H OH Na NO 加入铝粉后 只产生 H2 问该无色溶液中能大量存在哪几种离 3 子 1 加入铝粉产生 H2 说明铝具有 填 氧化性 或 还原性 2 该同学分析 若 H 大量存在 则 NO就不能大量存在 3 设计实验证实如下 装置现象 文档鉴赏 实验初始 未见明显现象 过一会儿 出现气泡 液面上方呈浅棕色 试管变热 溶液沸腾 盐酸溶解 Al2O3薄膜的离子方程式是 根据现象 推测溶液中产生了 NO 为进一步确认 进行如下实验 实验内容现象 实验 1将湿润的淀粉 KI 试纸置于空气中未变蓝 实验 2用湿润的淀粉 KI 试纸检验浅棕色气体试纸变蓝 a 浅棕色气体是 b 实验 1 的目的是 c 实验 1 2 说明反应生成了 NO 将生成 NO 的离子方程式补充完整 Al NO Al3 NO 3 3 再假设 若 OH 大量存在 NO也可能不能大量存在 3 重新设计实验证实如下 装置现象 实验初始 未见明显现象 过一会儿 出现气泡 有刺激性气 味 为确认 刺激性气味 气体 进行如下实验 用湿润的淀粉 KI 试纸