优化方案2017版高考化学大一轮复习 第三章 金属及其重要化合物 第二讲 镁、铝及其重要化合物讲义

1、第二讲镁、铝及其重要化合物2017高考导航考纲要求真题统计命题趋势1.了解金属铝的主要性质及其应用。2了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。3了解“铝三角”和铝热反应。2015，卷 10T(C)、27T(6)；2015，卷 13T(BC)；2014，卷 9T(C)；2013，卷 28T(1)铝及其化合物与生产、生活有较多联系，高考在本部分中往往以铝及其化合物知识为载体，考查对化学基本概念、基本理论的掌握。预计2017年高考中，重点仍会放在铝与碱的反应、氧化铝的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、与铝有关的药品、食物的摄入等与生活联系密切的内容。复习备考时注意Al3、A

2、lO、Al(OH)3的相互转化。考点一镁、铝的性质及应用学生用书P591铝的结构和存在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金属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金属铝的化学性质写出图中有关反应的方程式(能写离子方程式的写离子方程式)：2Al3Cl22AlCl32Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)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。5对比记忆铝、镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧

3、化2MgO22MgO3MgN2Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应：Mg2H2O Mg(OH)2H2与碱反应能溶于强碱溶液不反应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：2MgCO22MgOCMg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火时不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭火器灭火。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式。()(2)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性。()(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。()(4)Mg是活泼金属，而Al是两性金属。()答案：(1)(2)(3)(4

4、)2镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，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 BC 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。名师点拨(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)铝与金属氧化物的混合物，其中金属氧化物中金属

5、元素的还原性要比铝弱。例如：CuO与Al能发生铝热反应，而Al与MgO的混合物不能发生铝热反应。(2016郑州模拟)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、氢氧化钠溶液中，在相同状况下，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10

6、0 mL 3 molL1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，测得生成的气体在相同状况下体积之比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为_。A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g解析(1)根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al与H2的关系式均为2Al3H2，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：6HCl3H2、2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1

7、3。(3)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式：n(HCl)n(NaOH)31，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)31。(4)其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是 13，而题设条件体积比为12，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。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol2

8、0.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g。答案(1)11(2)13(3)31(4)AAl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，均是还原剂，因而铝具有较强的金属性。铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2Na

9、AlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比1。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。 题组镁、铝的性质及计算1(2015高考江苏卷)

10、在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A元素C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体BMg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2)r(Mg)C在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D该反应中化学能全部转化为热能解析：选C。A选项，元素C还存在足球烯等其他同素异形体，所以错误；B选项，镁离子比镁原子少一个电子层，其半径比镁原子的小，所以错误；C选项，该反应中镁作还原剂，其还原性强于还原产物的还原性，所以正确；D选项，该反应发光，因此化学能不可能全部转化为热能，所以错误。2下列关于铝的叙述中正确的是()A由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B由于铝具有强还原性

11、，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆解析：选B。铝在空气中与O2反应，生成致密的氧化物薄膜，Al本身易于锈蚀，A错误；由于铝具有强还原性，可利用铝热反应来冶炼难熔金属，B正确；铜与浓硫酸常温下不反应，C错误；铝的导电性能比铜差，但价格相对低廉且密度较小，故常用铝制造电线、电缆，D错误。3用盐酸和NaOH溶液将4 mol金属Al全部转化为Al(OH)3，共计消耗HCl a mol，NaOH b mol，则ab的最小值为()A4B6C8 D16解析：选B。4 mol Al分别与HCl、NaOH反

12、应全部转化为Al(OH)3，按如下方案分配ab值最小，此方案逆推如下：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3 1 mol 3 mol 4 mol2Al36HCl；NaOHAlO1 mol3 mol3 mol3 molab的最小值为336。考点二铝的重要化合物学生用书P601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(填化学方程式)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)化学性质写出图中有关反应的方程式(能写离子方程式的写离子方程式)Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O33H

13、2O。(3)制备向铝盐溶液中加入NH3H2O，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。3明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，其净水原理涉及的离子方程式表示为Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2015高考全国卷，10C)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，熔化后的液态铝滴落下来，说明金属铝的熔点较低。()(2)(2014高考四川卷)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H

14、2O。()(3)(2014高考北京卷)Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。()(4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。()(5)0.10 molL1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3。()(6)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al33H2O=Al(OH)33H。()(7)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O32OH=2AlOH2O。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)名师点拨(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶

15、状物，能作净水剂，能中和胃酸，也是一种阻燃材料。(2)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸、强碱，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如氨水)。因此，制备Al(OH)3是用可溶性铝盐与过量氨水反应而不是过量NaOH溶液。(高考组合题)下列说法中正确的是()A(2015高考重庆卷)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应B(2015高考山东卷)向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3H2O：Al34NH3H2O=AlO2H2O4NHC(2015高考江苏卷)制备Al(OH)3悬浊液：向1 molL1AlCl3溶液中加过量的6 molL1NaOH溶液D(2014高考重庆卷)用CO2鉴别NaAlO2溶液

16、和CH3COONa溶液解析A项中MgO与NaOH溶液不反应，A不正确。Al(OH)3 不溶于氨水，B项离子方程式书写错误，应为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液，C项不正确。D项中CO2通入到NaAlO2溶液中可产生白色沉淀，通入到CH3COONa溶液中没有明显现象，故可鉴别二者，D项正确。答案D中学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了铝及其重要化合物外，你还知道哪些？答案：弱酸的铵盐，如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式盐，如NaHCO3、KHS、NaHSO3；氨基酸。铝及其化合物与H、OH的反应规

17、律 题组一Al2O3、Al(OH)3的两性1(教材改编)某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是()ASiO2BAl2O3CMgO DCuO答案：B2(2016最新改编题)按要求填空。NaHSO3Al2O3Al(OH)3(NH4)2CO3CH3COONH4NaHCO3Al(1)在以上物质中，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是_。(2)属于两性化合物的是_。解析：两性物质是指既能与酸反应又能和碱反应生成盐和水的化合物，故只有Al2O3和Al(OH)3符合。答案：(1)(2)题组二制备Al(OH)3的途径选择3甲、乙、丙三位同学用规定的药品

18、制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g 70% H2SO4溶液、NaOH固体240 g、足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 g Al(OH)3乙：铝加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3丙：W3 g Al(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是_。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_。解析：甲：2Al2OH2H2

19、O=2AlO3H2，AlOHH2O=Al(OH)3。乙：2Al6H=2Al33H2，Al33OH=Al(OH)3。丙：AlAl3，3Al3AlO，Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。分析：(从化学方程式的计量数角度考虑)甲：制取2 mol Al(OH)3消耗H 2 mol、OH 2 mol。乙：制取2 mol Al(OH)3消耗H 6 mol、OH 6 mol。丙：制取4 mol Al(OH)3消耗H 3 mol、OH 3 mol，即制取2 mol Al(OH)3消耗H 1.5 mol、OH 1.5 mol。结论是丙以较少的原料制出较多的Al(OH)3，最合理；乙以较多的原料制出较少的产

20、品，最不合理。相同的原料制取的Al(OH)3质量应是W3W1W2。n(H)25 mol，n(OH)6 mol，由电荷守恒：OH过量，按H计算。按丙的方法：3H3OH4Al(OH)3 3 mol 312 g 5 mol xx520 g。答案：(1)丙(2)W3W1W2(3)520 g42013高考全国卷，28(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是_(以化学方程式表示)。解析：从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取Al2O3，主要应用Al2O3能与强碱溶液反应，生成可溶性NaAlO2溶液，过滤除去其他不溶性杂质，向滤液中通

21、入酸性气体CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤，洗涤，加热分解Al(OH)3 得到Al2O3。答案：Al2O3(铝土矿)2NaOH=2NaAlO2H2O、NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3、2Al(OH)3,Al2O33H2O1两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。2Al(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。(4)用过量

22、NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3与Mg2、Fe3等离子或分离MgO、Al2O3。3Al(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。考点三“铝三角”转化关系及应用学生用书P621Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系写出上述转化的离子方程式：(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，Al33OH=Al(OH)3；(2)Al(OH)33H=Al33H2O；(3)Al34OH=AlO2H2O；(4)AlO4H=Al32H2O；

23、(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(CO2过量)，AlOHH2O=Al(OH)3；(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O。2Al3、Al(OH)3、AlO之间的定性分析和定量计算(1)把NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中至过量.定性分析现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。原理：Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O。图像.定量计算根据AlCl3(设为a mol)与NaOH(设为b mol)计算生成Al(OH)3沉淀的量根据AlCl3(设为a mol)和Al(OH)3(设为b mol)计算需要NaOH的量当NaOH不足时，n(NaOH)3b；当

24、NaOH过量时，n(NaOH)4ab。(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：Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。图像(3)向NaAlO2溶液中逐滴加盐酸至过量现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。原理：AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。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：4HAlO=Al32H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。图像1下列各项操作中，不发生“

25、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 BC 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过量时，Al(OH)3又溶于NaOH；只会生成H2SiO3沉淀。2(2016哈尔滨

26、高三模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气C工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化解析：选C。镁比铝活泼，不能用铝粉与氧化镁共热制取镁，A错误；根据关系式2Al6HCl3H2,2Al2NaOH3H2，当铝足量时，等量的HCl和NaOH产生H2的体积比为13，B错误；浓H2SO4可吸收浓HNO3中的水分，并放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不钝化，D错误。名师点拨在Al3、Al(OH)3、AlO

27、之间的定性分析和定量计算问题中应注意：,(1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱，还要注意所加入的量和滴加的顺序，因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同。,(2)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意横纵坐标的意义。(高考经典题)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式：_；(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_；(3)

28、电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。解析本题是常考的Al的制备实验，由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝，利用过滤除去其他不溶性杂质，所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝，煅烧后生成氧化铝。电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气，高温下碳会被氧气氧化为CO、CO2，因此阳极产生的混合气体为 O2、CO2(CO)。答案(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(或其他合

29、理答案)(3)2Al2O3(熔融)4Al3O2O2、CO2(CO)上述例题中第(2)问气体A的量不同，反应2的离子方程式是否相同？答案：不同。CO2过量：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；CO2少量：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。两种提纯氧化铝的方案铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。碱溶法酸溶法 题组一

30、“铝三角”转化关系及定量分析1(2016山西大学附中期中)将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是()AMg和Al的总质量为8 gB硫酸的物质的量浓度为5 mol/LCNaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/LD生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L解析：选C。由图可知，加入NaOH溶液020 mL时发生酸碱中和反应，20200 mL时发生Mg2、Al3与碱生成沉淀的反应，200240 mL时发生Al(OH)3NaOH=NaAlO22

31、H2O。200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠。由图像可知，n(Mg)0.15 mol，n(Al)0.2 mol，则Mg和Al的总质量为0.15 mol24 g/mol0.2 mol27 g/mol9 g，A错误；由200240 mL时发生Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O可知，c(NaOH)5 mol/L，200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠，则c(H2SO4)1 mol/L，B错误、C正确；与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15 mol0.3 mol)22.4 Lmol110.08 L，D错误。2(2016安徽示范高中联考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入

32、AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()Aa点对应溶液中：K、Fe3、SO、ClBb点对应溶液中：Na、S2、NO、ClCc点对应溶液中：K、Ag、NO、SODd点对应溶液中：K、Mg2、I、CO解析：选B。向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生反应：Al34OH=AlO2H2O,3AlO6H2OAl3=4Al(OH)3。a点时溶液中有大量OH，故Fe3不能大量存在，c点时溶质为NaCl，故Ag不能大量存在；d点对应溶液中溶质为NaCl和AlCl3，CO与Mg2、Al3不能大量共存。题组二铝土矿的冶炼

33、3铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯Al2O3的工艺流程如下：讨论回答下列问题：(1)写出步骤、中可能发生反应的离子方程式：_，_。(2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O、Fe2O36H=2Fe33H2OAl34OH=AlO2H2O、Fe33OH=Fe(OH)3(2)Al(OH)3能溶于强碱溶液但不溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离1可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物Al(OH)3的量当n(OH)3n(Al3)时，nAl(OH)3n(OH)；当3n(Al3)n(OH

34、)4n(Al3)时，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；当n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)30，无沉淀。(2)求反应物碱的量若碱不足(Al3未完全沉淀)，n(OH)3nAl(OH)3；若碱使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。2离子反应先后顺序问题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Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。3应用(1)判断离子共存问题Al3水解呈酸性，与OH、AlO、CO23(HCO)、S2等不

35、能大量共存。AlO水解呈碱性，与H、HCO、Al3、Fe3等不能大量共存。(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

36、。一、选择题1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是()A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C用Al(OH)3治胃酸过多D电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝解析：选D。由于H的放电能力大于Al3，电解饱和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，无法得到金属铝。2足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A氢氧化钠溶液 B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸解析：选A。A项，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2

37、Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C项，2Al6HCl=2AlCl33H2，1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放出H2。综上所述，符合题意的是A项。3.(2016绍兴一中期中)近年科学家合成了一系列具有独特性质的氢铝化合物(AlH3)n。已知，最简单的氢铝化合物Al2H6球棍模型如图所示，它的熔点为150 ，燃烧热极高。下列说法肯定错误的是()AAl2H6为共价化合物BAl2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水C氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料D氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n2的系列物质

38、(n为正整数)解析：选D。氢铝化合物由分子构成，且熔点低，故为共价化合物，A正确；由Al2H6的组成元素可知，燃烧产物为氧化铝和水，B正确；该物质燃烧热极高，故可能成为未来的储氢材料和火箭燃料，C正确；该类化合物符合通式(AlH3)n，只有n2时符合AlnH2n2，故不存在系列AlnH2n2物质，D错误。4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()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 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Na

39、OH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。5某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是()AK、Na、HCO、NOBNa、SO、Cl、S2CNH、Mg2、SO、NODH、K、Cl、Na解析：选B。能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液，A项中的HCO，C项中的NH、Mg2，D项中的H都不能在强碱溶液中大量共存。6.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

40、与MgSO4的物质的量浓度之比为 ()A61 B31C21 D12解析：选D。由图像知，溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030) mL，故Al3与Mg2浓度之比为11，则Al2(SO4)3与MgSO4 的物质的量浓度之比为12。7美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是()A该过程中，能量的转化形式只有两种B铝镓合金可以循环使用C铝镓合金与水反应的化学方程式为2Al3H2OAl2O33H2D总反应式为2H2O2H2O2解析：选A。铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，

41、主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故A错误。根据题意可知B、C、D均正确。8(2016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 molL1解析：选C。n(Na2O2)0.2

42、 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2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 mol0.2 mol0.2 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(

43、Na)2 molL1。9下列图像中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将图像中相应的数字序号填入表中的顺序为 ()溶液 加入物质 相应序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和澄清石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的偏铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的偏铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合溶液逐滴加入NaOH溶液至过量A. BC D解析：选D。(1)氯化铝溶液中加入过量的氨水，生成氢氧化铝沉淀：AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，氨水是弱碱，过量时沉淀不溶解，符合条件的为。(2)开始时发生的反应为C

44、O2Ca(OH)2=CaCO3H2O，生成沉淀；当CO2过量时，继续反应CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的CO2的物质的量相等，图像符合。(3)开始时，CO2与NaOH发生反应，无沉淀生成，再通入CO2时发生反应生成Al(OH)3沉淀，CO2过量时，沉淀不溶解，图像符合。(4)开始加盐酸时，发生反应：HClNaOH=NaClH2O，不产生沉淀，当NaOH全部转化为NaCl后，再加盐酸有Al(OH)3沉淀生成，当盐酸过量时，沉淀Al(OH)3溶解，图像符合。(5)开始时，发生反应：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaO

45、H=Al(OH)33NaCl，所以开始时有沉淀生成，当沉淀达到最大量时，再加入NaOH时，发生反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，沉淀会溶解，而Mg(OH)2不与NaOH反应，所以沉淀不会全部溶解，图像符合。二、非选择题10(2014高考山东卷)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。(1)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为_mol。(2)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有_。aKClbKClO3cMnO2dMg取少

46、量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，_(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_(用离子方程式说明)。解析：(1)用NaOH溶液溶解铝镀层的反应为2Al2OH2H2O=2AlO3H2，水作氧化剂，转移6 mol电子时，根据得失电子守恒可知，还原产物H2的物质的量为3 mol。(2)做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃；即使固体混合物中有Fe2O3，因发生反应：Fe2O36H=2Fe33H2O和Fe2Fe3=3Fe2，使Fe3转化为Fe2，KSCN溶液也不会变红。答案：(1)3(2)bd不能Fe2O36H=2Fe

47、33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只写Fe2Fe3=3Fe2)11有一透明溶液，可能含有NH、 Mg2、 Fe3、 Al3、 Cu2、Na、H、SO、CO中的一种或几种，取此溶液进行如下实验：取少量溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成；另取少量溶液加入Na2O2粉末，溶液中有白色沉淀生成，并逸出无色无味的气体。其中加入Na2O2的物质的量与析出沉淀的物质的量的关系如图所示。请回答：(1)溶液中一定含有的离子是_。(2)溶液中肯定不含有的离子是_。(3)溶液中可能含有的离子是_。解析：加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明溶液中一定含有SO，再加Na2O2粉末时产生的气体无色无味，所以一定无NH，又根据所给图像可知，加Na2O2时开始不生成沉淀，后来产生的沉淀为白色，随着Na2O2增加，沉淀又部分溶解，所以原溶液中一定有H、Mg2、Al3，一定无Fe3、Cu2、CO(CO不