1、第9讲镁、铝及铝的化合物【考纲要求】1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。2.掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。考点一|镁的性质及应用(基础送分型自主学习)授课提示：对应学生用书第42页巩固教材知识1物理性质具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、导热和延展性。2化学性质注：Mg3N2极易水解，其化学方程式为Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH33用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。4正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性。()(2)将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2
2、沉淀的生成。()(3)将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀。()(4)将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体。()(5)工业用电解熔融MgO的方法冶炼镁。()(6)应将镁条保存在煤油中。()(7)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)练透基础小题 1(RJ必修1P623题改编)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为_，继续加入过量NaOH溶液，现象为_，涉及的离子方程式为_。答案：有白色沉淀生成沉淀不溶解Mg22OH=Mg(OH)22Mg在CO2中燃烧的现象为
3、_，用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目：_。答案：剧烈燃烧，集气瓶中充满大量白烟，内壁有黑色固体3下列叙述正确的是()A镁制容器可盛装热的浓硫酸B镁的金属性比铝的金属性强C氢氧化镁能溶于过量氨水D镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO解析：镁与热的浓硫酸发生反应，氢氧化镁不能溶于氨水；镁在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和C。答案：B4某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红
4、棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述正确的是()A镁粉只直接与溴水中的溴反应B镁粉只与溴水中的酸反应C产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D镁粉在水的催化下与溴发生反应解析：据知镁粉与冷水并不反应；据知镁粉放入溴水中，开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生H2，但溴水很快褪色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；据知镁粉与液溴并不反应；据知水应是镁粉与溴反应的催化剂。答案：D考点二|铝的性质及用途(基础送分型自主学习)授课提示：对应学生用书第42页巩固教材知识1铝的存在铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝以化合态的形式存在。2物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展
5、性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。3化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)4铝的制备及用途(1)制备：电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al3O2。(2)用途：纯铝用作导线。铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。5正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。()(2)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气。()(3)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属。()(4)冶炼铝时常用焦炭做还原剂。()(5)1 mol Al与足量的硫
6、酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。()(6)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。()(7)用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)练透基础小题 题点一对比掌握镁、铝的性质1除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是()A盐酸B硝酸C氨水 D氢氧化钠溶液解析：Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能，因此可用NaOH溶液除去镁粉中混有的铝粉，然后过滤。答案：D2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 mol
7、L1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4解析：B、D项中均不产生H2，Mg、Al与盐酸均反应生成H2，Mg与NaOH溶液不反应。答案：A3.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图。反应中镁和铝的()A物质的量之比为32B质量之比为32C摩尔质量之比为23D反应速率之比为23解析：根据图像可知，镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，两种金属反应生成的氢气一样多，说明转移电子数相等，然后结合金属镁、铝和足量的稀硫酸反应的化学方程式：MgH2SO4=MgSO4H2、2Al3H2SO4=Al
8、2(SO4)33H2进行分析解答。由于MgH2,2Al3H2，且两种金属得到的氢气一样多，因此镁和铝的物质的量之比是132，故A项正确；镁和铝的质量之比为(324)(227)43，B项错误；Mg的摩尔质量是24 g/mol，铝的摩尔质量是27 g/mol，其摩尔质量之比为89，C项错误；当气体体积相同时，反应速率与其所用时间成反比，所以二者反应速率之比为32，D项错误。答案：A备考提醒镁、铝与氧化物反应的区别1铝热反应铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属等。2Mg在CO2中能够燃烧，所以镁着火不能用干冰灭火器
9、和泡沫灭火器灭火，而用砂土盖灭。题点二铝与酸碱反应的定量分析4两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为13，则第一份铝屑与第二份铝屑的质量比为()A11 B13C12 D21解析：根据2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，Al无论是与盐酸反应还是与NaOH溶液反应，相同质量的铝屑完全反应生成的氢气的量相同。若产生氢气的体积比为13，说明两份铝的质量比为13，故B正确。答案：B5甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和氢氧化钠溶液，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
10、体积之比为12，则加入的铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解析：由2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。题中已知HCl、NaOH的物质的量均为0.3 mol，且生成H2的体积之比为12，所以实际发生反应时的情况分别为HCl的量不足，Al过量；NaOH过量，Al的量不足。由生成H2的体积之比为12可知，反应的Al的量之比也为12，即与0.3 mol盐酸完全反应的Al为2.7 g，与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。答案：A考点三|铝
11、的重要化合物(基础送分型自主学习)授课提示：对应学生用书第43页巩固教材知识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Al2O3为两性氧化物，分别写出Al2O3与盐酸，NaOH溶液反应的离子方程式：Al2O36H=2Al33H2O；Al2O32OH=2AlOH2O。(3)用途：耐火材料，制造耐火坩埚等；冶炼铝。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)Al(OH)3的电离方程式为 (3)化学性质：写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O3
12、3H2O。(4)制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlOAl36H2O=4Al(OH)33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)212H2O，它是无色晶体，可溶于水；明矾可以净水，其净水原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。4正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打
13、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)Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。()(3)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。()(4)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。()(5)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al33H2O=Al(OH)33H。()(6)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)练透基础小题
14、 题点一Al2O3和Al(OH)3的两性1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下列除去杂质的方法不正确的是()A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤DMgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO答案：B备考提醒铝及其化合物与H、OH反应生成物归纳题点二含铝化合物间的转化3下列
15、离子方程式书写正确的是()A向氯化铝溶液中通入过量氨气：4NH3Al32H2O=AlO4NHB将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al2OH=2AlOH2C向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2OD向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO解析：A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，氧元素不守恒；D项，通足量CO2时，应生成HCO。答案：C4下列各组物质，不能按 (“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(O
16、H)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：Al2O3与过量NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2与AlCl3反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3，Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。答案：C备考提醒Al3、AlO、Al(OH)3的转化关系题点三探究制取Al(OH)3的最佳途径5实验室可用
17、铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：方案AlAl3Al(OH)3方案AlAlOAl(OH)3方案Al(OH)3(1)用方案制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_；写出该方案中有关的离子方程式_。(2)用方案来制备Al(OH)3时，必须注意_的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三种方案中，你认为最好的是_(填序号)，原因是_。解析：分析本题应从Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低Al(OH)3的产率，而Al3与AlO反应制取氢氧化铝，则不存在该问题，故方案最好。答案：(1)若用NaOH
18、溶液沉淀Al3，终点不易控制，因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al(OH)3的生成量2Al6H=2Al33H2，Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(2)稀硫酸(3)药品用量最少，操作最为简单备考提醒制取Al(OH)3的“3”种途径真题发掘知识串联串线索固双基回扣关键知识以铝土矿中提炼Al2O3为载体串联铝元素的单质及其化合物的性质授课提示：对应学生用书第45页高考载体(全国高考大纲卷)铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：知识串联高考还可以这样考(1)写出反应1的化学方程式：_。(2)滤液中含有NaAlO2，通入气
19、体A后得到Al(OH)3沉淀。气体A是_。(3)往NaAlO2溶液中通入过量CO2时得到的盐是Na2CO3还是NaHCO3？_。反应的离子方程式为_。(4)反应之中能否用盐酸代替气体A？_，若使用过量盐酸，则反应的离子方程式为_。(5)煅烧B的化学方程式为_。(6)铝在生产生活中的用途非常广泛，请列举一例并说明利用了铝的何种性质？_。(7)电解氧化铝制铝的化学方程式为_。电解时为什么要加入冰晶石？ _。(8)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？_。试分别写出Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：_，_。答案：(1)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O、SiO22NaOH=N
20、a2SiO3H2O(2)CO2(3)NaHCO3AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(4)不能AlO4H=Al32H2O(5)2Al(OH)3Al2O33H2O(6)铝的用途广泛，如：用铝合金可以制造飞机、汽车等(利用铝的密度小)；可以制导线(利用铝的导电性)；可以制炊具(利用铝的导热性)；可以冶炼难熔金属(利用铝的还原性)(选其中之一)(7)2Al2O34Al3O2由于Al2O3的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗(8)铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀2Al6H=2Al3
21、3H22Al2OH2H2O=2AlO3H2课时作业(授课提示：对应学生用书第255页)1既能与酸反应又能与碱反应是两性化合物的特征。下列物质属于两性化合物的是()AAlBNa2CO3CAl(OH)3 D(NH4)2SO4答案：C2将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A稀硝酸 B稀盐酸C硝酸铜 D氢氧化钠答案：C3(2016江西师大附中期末)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是()A铝罐可久盛食醋B铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重C氢氧化铝可作胃酸的中和剂D明矾用作净水剂不涉及化学变化解析：食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A错误；铝与
22、氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B错误；氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C正确；明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，用于净水，涉及化学变化，D错误。答案：C4下列物质的制备方法正确的是()A氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3B用镁粉和空气反应制备Mg3N2C用铝粉和MnO2制得锰D用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝解析：硫化钠和氯化铝溶液反应，硫离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢，A错误；镁粉在空气中和氧气也反应，会生成氧化镁，B错误；铝热法可冶炼锰，C正确；氯化铝属于分子晶体，熔融状态下不导电，工业上常用电解熔融
23、的氧化铝来冶炼铝，D错误。答案：C5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：能溶解Al(OH)3和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存在。答案：B6(2017四川绵阳二诊)下列物质发生反应后固体质量一定减少的是()AFeCO3在空气中灼烧B铝条插入冷的浓硫酸中CNa2O2敞放在空气中D向Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液解析：FeCO3在空气中灼烧生成Fe3
24、O4，质量减小，A正确；铝在冷的浓硫酸中发生钝化反应，被氧化，质量增加，B错误；Na2O2与空气中的CO2和水蒸气反应，质量增加，C错误；向Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液，Mg(OH)2转化为Fe(OH)3，固体质量增加，D错误。答案：A7用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉 淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A BC D解析：若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序
25、。答案：B8双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是()A该物质属于两性氢氧化物B该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD该药剂不适合于胃溃疡患者服用解析：该物质不属于氢氧化物，且是纯净物，A、B选项错误；C选项1 mol NaAl(OH)2CO3应该最多消耗4 mol H，C项错误；D选项，此药物与胃酸反应生成CO2气体，可能引起胃溃疡病人胃穿孔，D项正确。答案：D9相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()AAl
26、BAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析：假设上述四种物质均为1 g，则物质的量分别为 mol、 mol、 mol、 mol，完全溶解转化为NaAlO2时，所需NaOH的物质的量分别为 mol、 mol、4 mol mol，2 mol mol，所以选A。答案：A10工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3解析：试剂X只能是氢氧化钠溶液，不能是盐酸；
27、反应过滤后所得沉淀为Fe2O3；电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。答案：D11某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2、K杂质并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出向混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式： _。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_。(3)溶液a中存在的离子有_；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，原因是_。为此，改进方法是_。解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与OH反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3先与OH反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH反应生成AlO和H2O。(2)氢氧化钠溶液不
28、能用氨水代替，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2，但又引入了Na，同时Al3转化成了AlO；因为氢氧化铝能与盐酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制其用量，以防止部分AlO转化成Al3；氢氧化铝不与H2CO3反应，因此可在溶液a中通入过量二氧化碳气体代替加入盐酸。答案：(1)Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)不能，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能
29、将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(3)Cl、K、AlO、OH、NaAl(OH)3能与盐酸反应，所以在加入盐酸时，需要控制盐酸的量，以防止部分Al(OH)3转化成Al3向溶液a中通入过量二氧化碳气体代替加入盐酸12.对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。(填字母)aNH3 BCO2cNaOH DHNO3.某混合物甲中含有明矾KAl(SO4)212H2O、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图
30、所示的物质之间的转化：(1)试剂a最好选用_。aNaOH溶液 B稀盐酸c二氧化碳 D氨水(2)写出反应的离子方程式：_。(3)反应的化学方程式为_。(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为_，从溶液中获得固体E的操作依次为_。答案：.2Al2OH2H2O=2AlO3H2b.(1)d(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(3)2Al2O3(熔融)4Al3O2(4)(NH4)2SO4、K2SO4蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥13(2017北京大兴区检测)无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制
31、备，流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为_。(2)700 时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围_。(填字母)a低于183 B介于183 和315 之间c高于315 (3)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m g样品NaAlO2溶液Al(OH)3n g Al2O3 计算该样品中AlCl3的质量分数为_(结果用m、n表示，不必化简)。解析：(1)由流程图知在氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应生
32、成AlCl3、CO；(2)AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华，为实现FeCl3和AlCl3的分离，应使温度介于183 和315 之间。(3)n g Al2O3中Al元素的物质的量为 mol，根据元素守恒，样品中AlCl3的质量为133.5 g，该样品中AlCl3的质量分数为100%。答案：(1)Al2O33Cl23C2AlCl33CO(2)b(3)100%热点突破5| 用数形结合思想理解“铝三角”解题策略Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系(“铝三角”)写出上述转化的离子方程式：(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；Al33AlO6H2O=4Al(OH)3
33、；Al33OH=Al(OH)3；(2)Al(OH)33H=Al33H2O；(3)Al34OH=AlO2H2O；(4)AlO4H=Al32H2O；(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；AlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O授课提示：对应学生用书第45页角度一借助图像理解“铝三角”(四个基本图像)1可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的两个图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al33OH=Al(OH)3，A
34、l(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2O，3AlOAl36H2O=4Al(OH)32.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的两个图像操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlOHH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2O，Al33AlO6H2O=4Al(OH)3题组训练1模仿上述图像，画出“向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量”的V(NaOH)沉淀图像。解析：NaOH溶液逐滴滴入含Mg
35、2、Al3、H的溶液时，OH先与H反应，然后再与Mg2、Al3同时反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3，Mg2和Al3同时沉淀完全后溶解Al(OH)3。答案：2(1)向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，画出V(NaOH)n(沉淀)图像。(2)向NaOH、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。(3)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。答案：(1)(2)(3)3下列曲线图(纵坐标为沉淀
36、的量，横坐标为加入溶液的体积)与对应的选项相符合的是()A向1 L浓度均为0.1 molL1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 molL1的稀H2SO4B向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1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：A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4，发生的反应依次为Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O，所以加1 L H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.
37、5 L H2SO4时AlO参加反应，再加1.5 L H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A正确；B项，向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al33OH=Al(OH)3、OHNH=NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比为31，而图像上看到的是11，B错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，所以无现象与产生沉淀量最大时加入的明矾的量之比为
38、31，C错误；D项，AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D错误。答案：A角度二可溶性铝盐与强碱反应的计算(数形结合)题组训练4向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1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()A3 mLB7.5 mLC15 mL D17.5 mL解析：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 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。由两者反应的离子方程式Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H
39、2O可知，当碱的量不足时，则V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。答案：B5.(2017湖南师大附中期中)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 molL1CNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1D生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L解析：由图可知，碱的用量在020 mL发生酸碱中和反应，202
40、00 mL发生Mg2、Al3与碱生成沉淀的反应，200240 mL发生反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O,200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为Na2SO4。由图像可知，反应最后剩余的沉淀为Mg(OH)2，则n(Mg)nMg(OH)20.15 mol，n(Al)nAl(OH)30.2 mol，则Mg和Al的总质量为0.15 mol24 gmol10.2 mol27 gmol19 g，A错误；由200240 mL发生反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，则该反应消耗NaOH的量为n(NaOH)nAl(OH)30.2 mol，c(NaOH)5 molL1,200
41、mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠，则c(H2SO4)1 molL1，B错误，C正确；与硫酸反应生成氢气的体积应为(0.15 mol0.3 mol)22.4 Lmol110.08 L，D错误。答案：C6将20 mL 0.25 molL1NaOH溶液加入到10 mL 0.15 molL1AlCl3溶液中，求生成沉淀的质量。解析：n(OH)0.02 L0.25 molL15103 moln(Al3)0.01 L0.15 molL11.5103 mol由于34所以可认为先发生反应，剩余的NaOH再发生反应：Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O反应中：消耗n(OH)3n
42、(Al3)31.5103 mol4.5103 mol生成nAl(OH)3n(Al3)1.5103 mol反应中：消耗n(OH)5103 mol4.5103 mol5104 mol消耗nAl(OH)35104 mol故溶液中形成的沉淀mAl(OH)3(1.5103 mol5104 mol)78 gmol17.8102 g答案：生成7.8102 g沉淀备考提醒求生成Al(OH)3的方法1当n(OH)3n(Al3)时，nAl(OH)3n(OH)；2当3n(Al3)n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；3当n(OH)4n(Al3)，nAl(OH)30，无沉淀。课时作业(
43、授课提示：对应学生用书第257页)1把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是()ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH解析：A、C、D三项中，无论前者滴入后者还是后者滴入前者，反应现象均相同；B项，若将NaAlO2溶液滴入盐酸中，开始盐酸过量，没有沉淀生成，随着NaAlO2溶液的增多，会产生Al(OH)3白色沉淀，若将盐酸滴入NaAlO2溶液中，开始盐酸少量，会立即产生Al(OH)3白色沉淀，随着盐酸的过量，最后白色沉淀逐渐溶解，反应现象不同，符合题意。答案：B2向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液，当SO恰好沉
44、淀完全时，铝元素的存在形式是()A一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3存在于溶液中B一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO形式存在于溶液中C全部为Al(OH)3沉淀D全部以AlO形式存在于溶液中答案：D3某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中缓缓加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反应，此时烧杯中铝元素的存在形式为()AAl3和Al(OH)3BAlOCAlO和Al(OH)3 DAl(OH)3解析：n(Al3)0.2 mol，n(NH)0.2 mol，n(OH)0.8 mol，根据反应顺序，反应后，恰好生成0.2 mol Al(OH)3和0
45、.2 mol NH3H2O。答案：D4.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Bx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的物质的量的变化答案：B5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AlO，其中正确的是()答案：B6.室温下，在0.2 molL1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是()Aa点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为Al33O
46、HAl(OH)3Bab段，溶液pH增大，Al3浓度不变Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析：A项，Al3水解的离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H，错误；B项，ab段，溶液pH增大，H浓度减小，铝离子的水解平衡正向移动，Al3浓度减小，错误；C项，bc段，发生反应：Al33OH=Al(OH)3，故bc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，正确；D项，d点时，再滴加NaOH溶液，溶液的pH突增，说明沉淀已经溶解完毕，错误。答案：C7下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，则其中正确的是(
47、)A向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡B向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量D向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量解析：A项，生成沉淀与溶解沉淀消耗NaOH的物质的量之比应为31；B项，滴入HCl即可产生沉淀，且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与溶解沉淀消耗盐酸的量之比为13；C项，滴加NaOH溶液，依次与溶液中Al3、NH、Al(OH)3反应，沉淀生成、溶解以及NH完全反应时消耗NaOH的量之比为311；D项，依次发生的反应：与Ba(OH)2反应生成BaCO3、与
48、NaOH反应无沉淀生成、与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，最后与BaCO3反应沉淀溶解，即最终溶液中沉淀只有Al(OH)3。答案：C8.某混合溶液中，含溶质X、Y各0.1 mol，向其中滴加0.1 molL1的Z溶液，所得沉淀的物质的量如图，则符合条件的X、Y、Z分别是()A偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸B偏铝酸钠、氯化钡、硫酸C氯化铝、氯化镁、氢氧化钠D氯化铝、氯化铁、氢氧化钠解析：含0.1 mol NaAlO2、0.1 mol Ba(OH)2的溶液中加入0.1 mol H2SO4，恰好生成0.1 mol BaSO4，继续加入0.05 mol H2SO4，与AlO恰好生成0.1 mol A
49、l(OH)3，再加0.15 mol H2SO4，Al(OH)3恰好溶解，A正确；含0.1 mol NaAlO2、0.1 mol BaCl2的溶液中先加0.05 mol H2SO4产生0.15 mol沉淀，再加0.05 mol H2SO4，又生成0.05 mol的沉淀，再加0.15 mol H2SO4，氢氧化铝恰好溶解，B错误；含有0.1 mol AlCl3和0.1 mol MgCl2的溶液中，先加0.5 mol NaOH，生成沉淀0.2 mol，再加0.1 mol NaOH，氢氧化铝恰好完全溶解，C错误；含有0.1 mol AlCl3、0.1 mol FeCl3的溶液中加入0.6 mol Na
50、OH，生成0.2 mol沉淀，再加0.1 mol NaOH，氢氧化铝恰好溶解，D错误。答案：A9.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()A61 B31C21 D12解析：溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL20 mL，故Al3与Mg2的浓度之比为11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。答案：D10(2017福建泉州五校联考)镁铝合金5.1 g溶于300 mL 2
51、 mol/L盐酸中，标准状况下放出气体的体积为5.6 L，向反应后的溶液中加入500 mL NaOH溶液充分反应，最终产生白色沉淀。下列有关说法不正确的是()A5.1 g镁铝合金中含有镁、铝的质量分别为2.4 g、2.7 gB溶解5.1 g镁铝合金时，剩余盐酸的物质的量为0.1 molC生成白色沉淀的最大质量为13.6 gD若白色沉淀只有Mg(OH)2，该NaOH溶液的物质的量浓度至少为1.2 mol/L解析：盐酸中n(HCl)300103 L2 mol/L0.6 mol，H2中氢原子的物质的量n(H)20.5 mol0.6 mol，说明盐酸过量，合金全部溶解，设金属镁的物质的量为x mol，
52、金属铝为y mol，则有24 gmol1x mol27 gmol1y mol5.1 g，根据得失电子守恒,2x mol3y mol，两式联立解得xy0.1 mol。根据上述分析，合金中Mg、Al的质量分别是2.4 g、2.7 g，A正确；剩余盐酸的物质的量为0.1 mol，B正确；沉淀最大时，Mg全部转化成Mg(OH)2，Al全部转化成Al(OH)3，m(沉淀)m(合金)m(OH)，n(OH)n(合金失电子)n(H得电子)，因此沉淀的质量为5.1 g0.5 mol17 gmol113.6 g，C正确；根据溶液呈电中性，反应后的溶质为NaCl、NaAlO2，即n(Na)n(Cl)n(AlO)0.
53、6 mol0.1 mol0.7 mol，因此NaOH溶液的物质的量浓度最小为1.4 molL1，D错误。答案：D11下列图像中，纵坐标为沉淀量，横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量，选择合适图像对应的序号填空。(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量。_。(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量。_。(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量。_。(4)澄清石灰水中通入过量CO2。_。(5)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液。_。(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水。_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)12铝是一种应用广泛的金属，工业
54、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：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：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)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解法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_。答案：(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3
55、CO或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(3)浓H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O3 4Al3O2O2、CO2(CO)13(2017宝鸡检测)某研究性学习小组为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计回答有关问题。探究一实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。问题讨论：(1)实验中发生反应的化学方程式是_。(2)若实验中称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V_ mL。(3)实验中，
56、当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为_探究二实验方案：称量x g的铝镁合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(4)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是_。(5)假设实验中测出该数据为y g，则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为_(用含x、y的代数式表示)。解析：(1)注意镁与NaOH溶液不反应。(2)5.4 g铝镁合金中铝的最大质量为5.4 g97%，根据2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可求出需要NaOH的物质的量的最大值为5.4 g97%27 g/mol0.194 mol，体积为0.194 mol2.0 mol/L0.097 L，即97 mL。(5)设x g铝镁合金中镁、铝的物质的量分别是a mol、b mol，则燃烧生成a mol MgO、 mol Al2O3，则24a27bx,40a51by，解得a，镁的质量为 g，镁的质量分数为。答案：(1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)97(3)过滤、洗涤、干燥固体(4)灼烧后固体的质量(5)
