3.2.1 铝及其化合物-人教版高一《化学》知识总结与练习讲义

PAGE1第三章铁金属材料第一节铁及其化合物3.2.1铝及其化合物板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．能依据物质类别列举铝元素的典型代表物，预测其化学性质。2．能列举、描述、辨识铝及其化合物的物理和化学性质及实验现象。3．能用化学方程式、离子方程式正确表示铝及其化合物的主要化学性质。重点:铝及其化合物的性质。难点:铝与氢氧化钠溶液反应产物的探究。一、铝1．铝的存在：铝是地壳中含量最多的金属元素。在自然界中铝元素全部以化合态的形式存在，以铝土矿的形式存在，主要成分是Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。2．金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。3．金属铝的化学性质（1）铝与氧气的反应①铝粉可以在纯氧中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化铝，4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2Al2O3。②常温下铝在空气中极易与氧气反应，表面生成一层致密的薄膜，能阻止氧气与铝进一步反应。（2）铝与氯气、硫的反应：2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2AlCl3、2Al＋3SAl2S3（3）铝与酸的反应——【实验3-4】实验装置实验原理Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O；2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑实验用品盐酸、铝片；试管、酒精灯、木条。实验步骤在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？实验现象开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，然后冒铝片表面有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口，可听到爆鸣声，后气体燃烧发出淡蓝色火焰实验结论氧化铝和铝均能和盐酸反应。实验说明铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝，可以与盐酸发生反应：Al2O3+6HC1=2A1C13+3H20,这个阶段没有气体生成；随着反应的进行，保护膜氧化铝逐渐减少，铝单质直接与盐酸接触，发生反应：2A1+6HC1=2A1C13+3H2↑。因此，铝片与盐酸刚开始反应时没有气泡产生，一段时间后，当铝与盐酸反应产生氢气、且氢气将试管中空气排净后，即可用点燃的木条检验氢气。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。说明：Al常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。（4）铝与强碱溶液的反应——【实验3-5】p76实验装置实验原理2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑；Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]实验用品NaOH溶液、铝片；试管、酒精灯、木条。实验步骤在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象？实验现象用砂纸打磨过的铝片表面立即剧烈反应，有大量气泡产生，试管壁有发热现象。未经打磨过的铝片刚开始反应较慢，后逐渐加快，产生大量气泡，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在两支试管口，均可听到爆鸣声，后两试管气体均燃烧发出淡蓝色火焰实验结论铝表面的Al2O3可溶于NaOH溶液；Al可与强碱溶液反应生成氢气实验说明用砂纸打磨过的铝片已擦除表面的保护膜氧化铝，铝单质与氢氧化钠溶液直接接触。该反应分为两步，第一步是铝与水反应：2A1+6H20=2A1(OH)3+3H2↑，由于生成的氢氧化铝为难溶物，会附着在铝表面，阻止反应进一步发生，因而铝和水的反应进行程度很小。第二步是氢氧化铝与氢氧化钠反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。由于氢氧化铝为两性氢氧化物，与强碱可以反应，氢氧化铝被消耗促进了第一步反应的继续进行，两步加起来就是总的方程式：2A1+2NaOH+6H20=2Na[A1(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。未打磨的铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝，由于氧化铝为两性氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，因此，将其放入氢氧化钠溶液中后，铝片上的氧化铝先与氢氧化钠反应：Al2O3+2NaOH+3H20=2Na[A1(OH)4],氧化铝逐渐减少，铝单质露置于氢氧化钠溶液中，发生反应：2A1+2NaOH+6H20=2Na[A1(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。（5）铝热反应实验装置实验现象①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Aleq\o(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3原理应用①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等，3MnO2＋4Aleq\o(=====,\s\up7(高温))3Mn＋2Al2O3；②金属焊接，如野外焊接钢轨等4.铝的制备和用途（1）制备原理：铝土矿eq\o(→,\s\up7(提纯))Al2O3eq\o(→,\s\up7(电解))Al，电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解),\s\do7(冰晶石))4Al＋3O2↑。【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。（2）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，铝还用作还原剂。二、氧化铝1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。2.化学性质——两性氧化物（1）两性氧化物：既能与酸反应，生成盐和水，又能与碱反应，生成盐和水的氧化物，叫两性氧化物。（2）氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH溶液)反应。①与盐酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O②与NaOH溶液反应：Al2O3+2NaOH＋3H2O=2Na[A1(OH)4]+H2O，Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[A1(OH)4]-【易错警示】这里的酸碱是指强酸、强碱。3.用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料4.制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O三、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——两性氢氧化物Al(OH)3的电离方程式为酸式电离：Al(OH)3＋H2O[A1(OH)4]-＋H＋碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－①与酸反应：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O②与碱反应：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]-③受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。3.用途①制药（治疗胃酸过多）②净水作用4.制备Al(OH)3的三种方法①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为[A1(OH)4]-＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3[A1(OH)4]-＋Al3＋=4Al(OH)3↓。1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱。()（2）活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了Al2O3。()（3）将铝箔加热至熔化,液态铝却不滴落下来,是由于液滴外有一层高熔点的氧化膜保护了铝。（4）明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。()（5）人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。()（6）由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属。()（7）铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重。()（8）MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。()(9)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应。()(10)在氯化铝溶液中通入过量氨，最终有白色沉淀生成。()【答案】（1）×（2）√（3）√（4）×（5）√（6）√（7）×（8）×（9）×（10）√2．用铁、铝的混合物进行如图实验：（1）加入过量NaOH溶液发生的离子反应方程式，操作X的名称是。（2）铝在空气中表面形成的氧化膜很薄，为了适应不同用途，需将表面氧化膜碱洗除去再进行处理，请写出碱洗氧化膜的离子方程式。（3）某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行实验。反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度恢复到室温，第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为VmL。若a=0.039，V=33.6mL，说明该合金(填“符合”或“不符合”)符合国家标准。（4）若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸，则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下)mL。【答案】（1）2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑过滤（2）2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)（3）调节量气管和水准管的高度使两液面相平不符合（4）44.8【分析】铁铝混合物加入氢氧化钠溶液，铝溶解，生成偏铝酸钠和氢气，A为氢气，B为偏铝酸钠，铁不反应形成沉淀，C为铁，加入盐酸生成氢气，氯化亚铁，D为氯化亚铁溶液。【解析】（1）根据分析可知铝和氢氧化钠反应生成破烂和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑；操作X过滤得到铁；故答案为：2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑；过滤。（2）铝的氧化膜为三氧化二铝，和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)；故答案为：2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)。（3）根据题意，待反应停止后，体系温度恢复到室温，再调节量气管和水准管的高度，使两液面相平，读数时要眼睛与溶液凹液面平时，再读取数据；n(H2)==1.5×10-3mol，根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑可知n(Al)=n(H2)=1.0×10-3mol，铝的质量为27g/mol×1.0×10-3mol=0.027g，质量分数为×100%=69.2%，故不合格；故答案为：调节量气管和水准管的高度，使两液面相平；不符合。（4）根据（3）可知铝的质量0.027g，物质的量为1×10-3mol，镁的质量为0.012g，物质的量约为5×10-4mol，根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2和Mg+2HCl=MgCl2+H2可知，n(H2)=×1×10-3mol+5×10-4mol=2.0×10-3mol，氢气的体积为22.4L/mol×2.0×10-3mol=4.48×10-2L=44.8mL；故答案为：44.8。►问题一铝的性质及应用【典例1】下列关于铝单质的叙述中，正确的是()A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH-＋2H2O=[Al(OH)4]-＋H2↑D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低【答案】A【解析】A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，A项正确；B项，铝制品在空气，其表面形成致密的氧化膜，铝的化学性质不稳定，B项错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH-＋6H2O===2[Al(OH)4]-＋3H2↑，C项错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，D项错误；故选A。【解题必备】1．在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属。铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”，铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。2．铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝做还原剂，水做氧化剂，NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示3.铝的特殊性（1）活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。（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）铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。【变式1-1】下列关于金属铝的描述中，不正确的是A．有银白色金属光泽 B．具有较强的还原性C．硬度高于硬铝 D．常温下能与空气中的氧气反应【答案】C【解析】A项，金属铝也具有金属的通性，故金属铝有银白色金属光泽，正确；B项，金属铝最外层有3个电子，容易失去电子，故具有较强的还原性，正确；C项，硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝硬度高于铝，错误；D项，铝单质非常活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，正确。【变式1-2】下列关于金属铝的叙述，正确的是A．铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料C．相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为3∶1D．铝表面有氧化膜保护，铝制器皿可以长时间盛放酸碱性溶液【答案】B【解析】A.铝耐腐蚀是因为常温下金属铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故A错误；B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料，故B正确；C．铝与酸反应生成氯化铝和H2，铝和烧碱反应生成偏铝酸钠和H2，相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为1∶1，故C错误；D．氧化铝是两性氢氧化物，氧化铝可以和酸性溶液和碱性溶液反应，故铝制器皿不可以长时间盛放酸碱性溶液，故D错误；故选B。►问题二铝的重要化合物的性质及应用【典例2】已知反应①反应②下列说法不正确的是A．根据反应①判断，是一元酸B．反应②说明，酸性：C．是一元碱D．向溶液中滴加盐酸先产生沉淀后沉淀溶解【答案】C【解析】A．反应①与NaOH1:1反应生成正盐，只由该反应可说明氢氧化铝是一元酸，A正确；B．强酸可以制备弱酸，即反应②说明，酸性：，B正确；C．反应①说明氢氧化铝有酸性，反应②说明氢氧化铝有碱性，氢氧化铝是两性氢氧化物，C错误；D．向溶液中滴加盐酸先产生氢氧化铝沉淀，后盐酸又和氢氧化铝反应沉淀溶解，D正确；故选C。【解题必备】1.既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。2.Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。3.Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。4.由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。5.明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。【变式2-1】下列关于铝及其化合物的说法不正确的是A．铝在空气中不易生锈，说明Al的化学性质不活泼B．Al(OH)3碱性较弱，可用作医用胃酸中和剂C．Al2O3是两性氧化物，能溶于NaOHD．铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物【答案】A【解析】A．铝是活泼金属，铝易在空气中形成致密的氧化膜，所以铝比较耐腐蚀，A错误；B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于中和过多胃酸，是一种医用胃酸中和剂，B正确；C．氧化铝既可以和酸反应又可以和强碱反应生成盐和水，氧化铝是两性氧化物，能溶于NaOH，C正确；D．铝、氧化铝能与碱性物质反应，所以铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物，D正确；故选A。【变式2-2】下列物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是A．⑥ B． C． D．【答案】A【解析】①Al能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，故选；②Al2O3属于两性氧化物，能和强酸、强碱溶液反应生成盐和水，故选；是碱性氧化物，与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，故不选；与稀盐酸、硫酸等强酸不发生反应，故不选；属于弱酸酸式盐，和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，故选；属于弱酸正盐，能与强酸反应生成盐、二氧化碳和水，也能与强碱反应，例如氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故选；综上，⑥符合题意；答案选A。►问题三铝及其化合物的性质探究【典例3】取的与溶液于试管中，进行如下实验，下列说法错误的是A．试管1中，最终生成的沉淀只有B．试管1中，沉淀的量一直增大直至不再改变C．试管2中，当钡离子恰好沉淀时，沉淀的质量达到最大D．试管2中，开始滴入溶液时生成的沉淀只有【答案】B【分析】试管1中起初发生反应，后来发生反应，所以沉淀的量先增大后减少；试管2中一开始钡离子沉淀时，铝离子没有沉淀：，氢氧根全部消耗完时，发生反应，钡离子恰好沉淀时，沉淀的质量达到最大。【解析】A．由分析可知，试管1最终生成的沉淀是，故A正确；B．由分析可知，沉淀的量先增大后减少，故B错误；C．根据上述分析可知，钡离子恰好沉淀时，沉淀的质量达到最大；故C正确；D．试管2中一开始钡离子沉淀时，铝离子没有沉淀：，开始滴入溶液时生成的沉淀只有，故D正确；答案选B。【解题必备】Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系（1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓（2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O（3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－（4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O（5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O（6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－【变式3-1】溶液的电导率可以表示溶液的导电能力，电导率越大，溶液的导电能力越强。向的溶液中缓慢通入气体，溶液的电导率随通入气体时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．溶液的电导率大小仅与溶液中离子的浓度有关B．b点对应溶液中溶质的主要成分为C．a→b段发生反应的离子方程式为D．b→c段电导率上升的原因是与和发生反应生成【答案】B【分析】向150mL0.05mol⋅L−1的Na[Al(OH)4]溶液中缓慢通入CO2气体，a→b段先发生反应2Na[Al(OH)4]+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O，反应前Na[Al(OH)4]电离成Na+和[Al(OH)4]−，反应后Na2CO3电离成Na+和，由于反应生成水且离子数目减少，溶液电导率降低，继续通CO2，b→c段发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，反应消耗水且离子数目增多，溶液电导率升高；【解析】A．溶液的电导率大小和离子浓度，离子电荷数，溶液温度等因素都有关，A错误；B．由分析，b点对应溶液中溶质的主要成分为Na2CO3，B正确；C．由分析，将a→b段的反应改写成离子方程式为2[Al(OH)4]−+CO2=+2Al(OH)3↓+H2O，C错误；D．CO2通入水中生成碳酸，碳酸是弱酸，无法溶解氢氧化铝沉淀生成铝离子，D错误；本题选B。【变式3-2】利用传感器探究在密闭环境中铝片和少量稀盐酸反应过程中温度和压强的变化，结果如图。下列说法错误的是A．，压强变大是生成氢气和反应放热共同导致的B．时，容器内温度最高C．之后，溶液中溶质为D．之后，压强减小是因为温度降低导致的【答案】B【解析】A．铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，该反应放热，，压强变大是生成氢气和反应放热共同导致的，故A正确；B．根据图示时，容器内温度最高，故B错误；C．之后，温度达到最高，说明反应停止，溶液中溶质为，故C正确；D．之后，氢气的物质的量不变，压强减小是因为温度降低导致的，故D正确；答案选B。►问题四铝及其化合物的有关计算【典例4】铝镁合金具有强度高、密度小、散热好等优点，广泛用于电子、汽车、航天等领域。取某镁铝合金(只含镁铝)，投入盐酸中，充分反应后，产生，然后往混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液。下列说法正确的是A．该合金中，镁、铝的物质的量之比为B．加入氢氧化钠溶液时，产生沉淀的质量最大C．加入氢氧化钠溶液时，产生沉淀的质量为D．将该镁铝合金投入足量氢氧化钠溶液中，最多能产生【答案】A【解析】A．设镁、铝的物质的量分别为x、y，则24x+27y=6.45，2x+3y=，解得x=0.1，y=0.15，故镁、铝的物质的量之比为2:3，A正确；B．加入200mL氢氧化钠溶液时，氢氧化钠的物质的量为0.4mol，而原溶液中氯化镁的物质的量为0.1mol，氯化铝的物质的量为0.15mol，故氢氧化钠的物质的量不足，故沉淀的质量不是最大，B错误；C．加入420mL氢氧化钠溶液时，氢氧化钠的物质的量为0.84mol，而原溶液中氯化镁的物质的量为0.1mol，消耗的氢氧化钠的物质的量为0.2mol，氯化铝的物质的量为0.15mol，消耗氢氧化钠的物质的量为0.6mol时完全生成，故氢氧化钠的物质的量过量，此时沉淀只有0.1molMg(OH)2，质量为，C错误；D．将6.45g该镁铝合金投入足量2mol/L氢氧化钠溶液中，只有铝与氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量为0.225mol，D错误；故选A。【解题必备】有关Al(OH)3的计算1.求产物Al(OH)3的量①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝eq\f(1,3)n(OH－)；②当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。2.求反应物碱的量①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。【变式4-1】溶液逐滴加入到溶液中，沉淀逐渐增多，后又逐渐减少，但最终仍有沉淀剩余，则剩余沉淀的物质的量为A． B． C． D．【答案】C【解析】bmolNaOH溶液逐滴加入到amolAlCl3溶液中，沉淀逐渐增多，后逐渐减少，但是最终仍有沉淀剩余，说明铝离子先全部沉淀生成氢氧化铝，随后氢氧化铝部分溶解生成Na[Al(OH)4]，amolAlCl3能生成amol氢氧化铝，消耗3amolNaOH，随后发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，此时参与反应的NaOH物质的量为(b-3a)mol，则反应掉氢氧化铝(b-3a)mol，剩余沉淀物质的量为[a-(b-3a)]mol=(4a-b)mol，答案选C。【变式4-2】向含物质的量浓度均为的HCl和的混合溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，若用轴表示产生沉淀的量，轴表示消耗NaOH溶液的体积。下列图像正确的是A． B．C． D．【答案】B【解析】浓度均为1mol/L的HCl和AlCl3的混合溶液中，氢离子的物质的量与铝离子的物质的量相同，随着NaOH溶液加入，先发生离子反应H++OH-=H2O，则初始时无沉淀生成，氢离子消耗完后发生离子反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，此时开始生成沉淀，且根据离子方程式可知，铝离子完全沉淀消耗的氢氧化钠的物质的量为氢离子消耗氢氧化钠物质的量的3倍，最后铝离子消耗完发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，沉淀完全溶解，此时消耗的氢氧化钠的物质的量为铝离子消耗氢氧化钠物质的量的，故答案选B。1．下列关于铝的说法正确的是A．铝的化学性质不活泼B．铝不与酸、碱反应C．常温下铝不与氧气反应D．铝是一种活泼金属，但可以露置在空气中保存【答案】D【解析】A．铝是活泼性金属，化学性质活泼，故A错误；B．铝是活泼金属，能与酸反应，Al能与碱反应，如与NaOH溶液反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，故B错误；C．铝是活泼金属，常温下氧气能与Al反应生成氧化铝，故C错误；D．铝是活泼金属，铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜，能够阻碍内部铝被氧化，故D正确；故选D。2．下列有关物质的性质与用途，不具有对应关系的是A．合金的熔点比各成分金属的低，可用作飞机外壳B．为红棕色粉末，常用作油漆、涂料C．的熔点高，常用作耐火、耐高温材料D．可与酸反应，可用作医用胃酸中和剂【答案】A【解析】A．合金硬度大，密度小，可用来制飞机外壳，与合金熔点低无关，故A选；B．为红棕色粉末，难溶于水，性质稳定，常用作油漆、涂料，故B不选；C．具有高熔点的物质，可以用作耐火、耐高温材料，的熔点高，所以常用作耐火、耐高温材料，故C不选；D．可与胃酸反应，对人体没有腐蚀作用，可用作医用胃酸中和剂，故D不选；答案选A。3．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是A．既可用于食品包装，也可用作建筑材料B．既可用来冶炼金属，也可用作耐火材料C．明矾有强氧化性，可用作消毒剂D．既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐【答案】C【解析】A．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，铝合金密度小、强度大，金属铝也可用做建筑材料，如铝合金门窗，A正确；B．电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用做耐火材料，B正确；C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3+能发生水解，生成Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用做净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，C错误；D．Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O，D正确，答案选C。4．取两份等物质的量的镁粉和铝粉，分别放入过量的盐酸和氢氧化钠溶液，充分反应后产生相同状况下氢气的体积A．镁粉多 B．铝粉多 C．一样多 D．无法判断【答案】B【解析】根据得失电子守恒，Mg~H2，Al~H2，等物质的量的镁和铝，产生氢气，铝粉多，答案选B。5．相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生氢气的质量之比为A． B． C． D．【答案】A【解析】相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，酸、碱均足量时，Al完全反应，设Al的物质的量均为nmol，由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，nmolAl与足量酸、碱反应生成氢气均为1.5nmol，放出的氢气的质量之比为1∶1，故选A。6．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。下列叙述不正确的是A．是两性氧化物B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C．是两性氢氧化物D．反应①过滤后所得溶液中铝元素存在形式为【答案】B【分析】综合分析整个流程可知，铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到含铝盐溶液和不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀；向溶液乙中通入过量的二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；氢氧化铝经加热得到氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。【解析】A．氧化铝是两性氧化物中的典型代表，它能与强酸反应生成铝盐和水，也能与强碱反应生成偏铝酸盐和水，A正确；B．反应①过滤后所得沉淀为不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀，B错误；C．氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水，氢氧化铝是两性氢氧化物，C正确；D．铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到含四氢氧化铝负离子的盐溶液，D正确；故选B。7．下列铝和其他化合物之间的转化不可能一步实现的是A．Al3+→Al(OH)3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al(OH)3→Al2O3 D．Al→Al(OH)【答案】B【解析】A．可溶性铝盐与足量氨水或适量强碱反应可以生成氢氧化铝，能一步实现，选项A不符合；B．氧化铝不能与水反应生成氢氧化铝，无法一步实现转化，选项B符合；C．氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，能一步实现转化，选项C不符合；D．铝与强碱溶液反应生成Al(OH)，能一步实现转化，选项D不符合；故选B。8．把铁、铝混合物溶于盐酸中，反应后溶液中变为(溶液体积变化忽略不计)。求：（1）反应中消耗的物质的量为；（2）该混合物中铁的物质的量为。【答案】（1）0.08mol（2）0.01mol【解析】（1）反应中消耗的物质的量为；故答案为：0.08mol。（2）根据题意建立方程式56n(Fe)＋27n(Al)=1.1g，2n(Fe)＋3n(Al)=0.08mol，解得n(Fe)=0.01mol，n(Al)=0.02mol，则该混合物中铁的物质的量为0.01mol；故答案为：0.01。1．下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是①NaHCO3②Al2O3③Al(OH)3④Na2CO3

⑤NaHSO4A．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④【答案】B【解析】碳酸氢钠中的碳酸氢根可以和稀硫酸反应生成水和二氧化碳也可以和氢氧化钠反应生成碳酸根；氧化铝为两性氧化物，既可以和稀硫酸反应也可以和氢氧化钠反应；氢氧化铝为两性氢氧化物，既可以和稀硫酸反应也可以和氢氧化钠反应；碳酸钠只与稀硫酸发生反应；硫酸氢钠只和氢氧化钠发生反应；5种物质中①②③符合题意，故选择B。2．下列关于Al及其化合物的说法中，不正确的是A．Al(OH)3，是两性氢氧化物B．铝合金常用于制造飞机外壳C．AlCl3溶液与氨水反应能生成Al(OH)3沉淀D．Al2O3能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应【答案】D【解析】A．Al(OH)3既能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，也能与盐酸反应，生成氯化铝和水，故Al(OH)3是两性氢氧化物，故A正确；B．铝合金具有高强度、质量轻、耐腐蚀等特点，常用于制造飞机外壳，故B正确；C．氯化铝与氨水反应方程式为：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl，故C正确；D．Al2O3能与盐酸反应生成氯化铝和水，也能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，故D错误；故选D。3．下列有关铝及其化合物的说法正确的是A．可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3B．氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同C．铝表面有氧化膜保护，铝锅可以长时间盛放酸性或碱性的食物D．实验室常用NaOH溶液和AlCl3溶液制备Al(OH)3【答案】A【解析】A．Al2O3是两性氧化物，和酸、碱都可以发生反应，而Fe2O3不与NaOH溶液反应，所以可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3，A正确；B．向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，氢氧化钠过量时沉淀溶解，但向氢氧化钠溶液中滴加入氯化铝溶液，生成Na[Al(OH)4]，因此开始没有沉淀生成，现象不同，B错误；C．铝及其氧化膜都能与酸和碱反应，所以铝锅不可以长时间盛放酸性和碱性的食物，C错误；D．氢氧化铝能溶于强碱强酸溶液，用AlCl3和NaOH制取氢氧化铝可能会生成Na[Al(OH)4]，因此应该用氨水与AlCl3溶液制备Al(OH)3，D错误；故选A。4．为实现废液的再利用，实验室用废液(含少量)为原料制备的流程如下，下列叙述正确的是A．“试剂X”可以是氨水 B．“滤渣”的主要成分为C．“滤液”为溶液 D．“煅烧”过程需要隔绝氧气【答案】B【分析】废液(含少量)中加入过量的试剂X后过滤得到滤渣和滤液，则试剂X为强碱溶液，滤渣为氢氧化铁，滤液主要含，向滤液中通过量的二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，煅烧氢氧化铝生成氧化铝。【解析】A．“试剂X”的作用是除杂，即将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而铝离子转化为，所以试剂X不能为氨水，应为强碱溶液，故A错误；B．加过量的试剂X将铁元素与铝元素分离，铁元素转化为氢氧化铁沉淀，所以“滤渣”的主要成分为，故B正确；C．铝元素以进入溶液，往其中通过量的二氧化碳：，氯离子未参与反应也存在于滤液中，故C错误；D．“煅烧”氢氧化铝不需要隔绝氧气，故D错误；故答案为：B。5．实验室制备硝酸铝［Al(NO3)3·9H2O］可使用下列方法：

反映上述有关的离子方程式错误的是A．2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑B．+[Al(OH)4]－=CO2↑+Al(OH)3↓+H2OC．NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓D．3H++Al(OH)3=Al3++3H2O【答案】B【解析】A．铝与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑，A正确；B．Na[Al(OH)4]溶液显碱性，与混合后发生酸碱中和反应，一定不会生成CO2，且反应不符合电荷守恒原理，正确的离子方程式为：+[Al(OH)4]－=+Al(OH)3↓+H2O，B错误；C．Na[Al(OH)4]溶液显碱性，与铵根离子反应生成一水合氨和氢氧化铝，离子方程式为：+[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓，C正确；D．氢氧化铝为两性，能与强酸反应是铝离子和水，离子方程式为：3