1、考点二铝的重要化合物(考点层次B共研、理解、整合)1.铝的氧化物2.氢氧化铝(1)白色胶状不溶于水的固体。(2)化学性质:反应的化学方程式分别为:Al(OH)33H=Al33H2O;Al(OH)3OH=Al(OH)4;2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2,离子方程式为Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO。NaAl(OH)4溶液与AlCl3溶液混合:离子方程式为3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3。提醒:Al(OH)3具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH
2、溶液),但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。Al2O3、MgO的熔点很高,可用作耐火材料,但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3,多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4等)。3.常见的铝盐(1)复盐:两种不同的金属离子(或金属离子或铵根)和一种酸根离子组成的盐。(2)明矾净水明矾的化学式:KAl(SO4)212H2O,净水原理涉及的离子方程式:Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。教材高考1.(LK必修1P116“交流研讨”改编)向下
3、列物质的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液,均有白色沉淀生成的是()A.BaCl2B.FeCl3C.Na2CO3 D.NaOH答案C2.(溯源题)(2016海南化学,14)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。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:(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_。答案(1)d(2
4、)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(3)Al(OH)3Al3水解,使溶液中H浓度增大探源:本高考题源于LK必修1 P118“观察思考”及其拓展,对常见铝的重要化合物的性质进行了考查。拓展性题组题组一铝重要化合物的性质用途1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”(1)向1 molL1AlCl3溶液中加过量的6 molL1NaOH溶液制备Al(OH)3悬浊液()(2)氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂()(3)明矾用作净水剂不涉及化学变化()(4)向NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2制Al(OH)3的离子方程式:CO2Al(OH)4=Al(OH)3HCO()(5)Al(
5、OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应()(6)明矾的化学式为Al2(SO4)312H2O()(7)下列物质的转化在给定条件下能够实现:Al2O3NaAl(OH)4(aq)Al(OH)3()2.下列有关说法不正确的是()A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3胶体,故明矾可作净水剂C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能解析治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出弱碱性,A项正确;Al(OH)3胶体有强吸附性,能吸附水中悬浮的杂
6、质并最终转化为沉淀而使水变澄清,B项正确;馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的,不用Al(OH)3,C项错误;耐火材料本身应对热稳定且熔点很高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。答案C3.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C.1 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双羟基铝碳酸钠属于盐类,A错误;它是一种化合物,属于纯净物,不是混合物,B错误;1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消
7、耗4 mol H,C错误;由于能与胃酸反应放出CO2气体,故不适合于胃溃疡患者服用。答案D题组二“铝三角”及其拓展应用4.(离子共存)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.中性溶液中:Cl、Mg2、Al3、KB.1.0 molL1的NaAl(OH)4溶液中:Cl、HCO、K、Ca2C.在强碱性环境中:Al(OH)4、SiO、Na、KD.0.1 molL1明矾溶液中:NH、Al(OH)4、HCO、Na解析A项,Al3易水解,在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀;B项,HCOAl(OH)4=Al(OH)3COH2O;D项,Al3与Al(OH)4、HCO因发生双水解反应不能大量共存
8、。答案C5.(物质制备)用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3A.B.C. D.解析2Al2OH6H2O=Al(OH)43H2,Mg和NaOH溶液不反应,过滤后向NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀,再过滤就可得到Al(OH)3。答案C6.(反应顺序)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()A.Al3和
9、Al(OH)3 B.Al(OH)4C.Al(OH)4和Al(OH)3 D.Al(OH)3解析由Al33OH=Al(OH)3,NHOH=NH3H2O;及题给数据知,Al3恰好全部转化为Al(OH)3。答案D7.(物质转化)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所示的物质之间的转化。请回答下列问题:(1)写出A、B、D的化学式:A,B,D。(2)试剂a最好选用。A.NaOH溶液 B.稀盐酸C.二氧化碳 D.氨水(3)写出反应的离子方程式:_。(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_。解析根据已知信息中甲的成分,可以
10、推断B为氧化铝,因此反应是通过电解Al2O3而得到D(氧气)和A(单质铝)。答案(1)AlAl2O3O2(2)D(3)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO4【练后归纳】含铝化合物间的转化关系及应用1.Al3、Al(OH)4、Al(OH)3的转化关系2.可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应,铝元素的存在形式3.应用(1)判断离子共存问题:Al3与OH及Al(OH)4、CO、S2等弱酸根阴离子或Al(OH)4与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同,现象不同):向AlCl3
11、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。拓展向含有Al(OH)4、CO、OH的混合溶液中逐滴加入盐酸,依次写出所发生反应的离子方程式。提示:.OHH=H2O;.Al(OH)4H=Al(OH)3H2O(Al(OH)4比CO先反应);.COH=HCO;.HCOH=CO2H2OHCO比Al(OH)3先反应;.Al(OH)33H=Al33H2O。微专题六一折一拐总关情:有关铝的化合物的三大图像分析铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应图像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
12、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Al(OH)4的物质的量的变化解析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31,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。答案B2.室温下,在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随N
13、aOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是()A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3水解,离子方程式为: Al33OHAl(OH)3 B.ab段,溶液pH增大,Al3浓度不变 C.bc段,加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀 D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解解析A项,a点时,即为Al2(SO4)3溶液,由于Al3水解:Al33H2OAl(OH)33H,溶液呈酸性,错误;B项,ab段,主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H,c(H)减小,溶液pH增大,另外,一方面,c(H)减小一定程度上促进了Al3的水解,另一方面溶液体积增大,故c(Al3)减小,错误;C项,bc段,pH变化缓
14、慢,主要发生反应:Al33OH=Al(OH)3,正确;D项,c点后pH变化较快的一段,为Al3沉淀完全,Al(OH)3未溶解而c(OH)增大的过程,d点前pH变化较缓慢的一段反应为:Al(OH)3OH=Al(OH)4,故d点时,Al(OH)3已完全溶解,错误。答案C【练后归纳】铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的六大图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量图像图1图2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图像图3图4操作向AlCl3溶液中滴加氨水或NaAl(OH)4溶液至过量向NaAl(OH)4溶液中通入CO
15、2或加入AlCl3溶液至过量图像图5图6铝盐、镁盐等混合液与碱的反应3.某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A.溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B.溶液中n(NH)0.2 molC.溶液中一定不含CO,可能含有SO和NOD.n(H)n(Al3)n(Mg2)111解析由知溶液中一定含有H,一定没有CO、NO,由及图像知溶液中一定含有Mg2、Al3和NH,且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol,
16、n(H)0.1 mol,n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol,沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH,其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH,沉淀Mg2消耗0.1 mol OH,根据Mg22OH,可得n(Mg2)0.05 mol,故只有选项B正确。答案B4.如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种),以下结论不正确的是()A.混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)11B.混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)31C.点V之前加NaOH溶液,点V之后加盐酸D.所加盐
17、酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同解析OAABBCOHH=H2OCDDE答案B【练后归纳】操作向混合离子(H、Mg2、Al3)中滴加NaOH溶液至过量向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液,后加入盐酸(NaOH溶液与盐酸的物质的量浓度相等)图像图7图8明矾与Ba(OH)2溶液反应图像分析5.将1 mol明矾完全溶解于水中,向此溶液中滴加Ba(OH)2溶液,试求溶液中沉淀物的物质的量最大值。图像提示:整个过程的反应方程式:OA:2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4AB:2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAl(OH)
18、4OB:KAl(SO4)22Ba(OH)2=2BaSO4KAl(OH)4答案2.5 mol6.向含1.0 mol明矾KAl(SO4)212H2O的溶液中滴入Ba(OH)2溶液,试求溶液中沉淀的质量的最大值。图像提示:答案466 g【解题建模】解答图像题思维模板说明前两“看”较直观,难度较小。第三“看”难度大些,只有在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系数与题目相关量的数量关系才能顺利破题。铝及其常见化合物的性质1.(高考选项组合题)下列有关铝及重要化合物的叙述正确的是()A.制备Al(OH)3悬浊液:向1 molL1 AlCl3溶液中加过量的6 molL1 NaOH溶液(201
19、5江苏,13A)B.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3H2O:Al34NH3H2O=Al(OH)44NH(2015山东理综,12C)C.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,金属铝的熔点较低(2015课标全国,10C)D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(2016江苏化学,5C)解析A项,Al(OH)3是两性氢氧化物,可以和过量氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,故不能制备氢氧化铝悬浊液,错误;B项,Al(OH)3只能溶于强碱,不能溶于氨水;C项,铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高,所以内部熔化的铝
20、不会滴落。答案D2.(2014北京理综,7)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.Al解析D项,Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续被氧化,正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内部金属,A、B、C错误。答案D3.(2015山东理综,10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2解析A项,AlCl3可由Al与Cl2反应制得,将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中
21、生成CO2 气体和Al(OH)3沉淀,正确;B项,Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中只产生碳酸钡沉淀而没有气体产生,错误;C项,Fe 与Cl2 反应生成FeCl3,错误;D项,SiO2 与Ba(HCO3)2不反应,错误。答案A铝及其化合物的综合应用4.(2015广东理综,32)七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:(1)煅粉主要含MgO和,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若溶液中c(Mg2)小于5106molL1,则滤液pH大于Mg(OH)2的Ksp51012;该工艺中
22、不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是_。(2)滤液中的阴离子有(忽略杂质成分的影响);若滤液中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为_。(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为_。(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为_。解析(1) 白云石高温煅烧,CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO,煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液中c(Mg2)小于5106molL1
23、,根据Kspc(Mg2)c2(OH)得:c(OH) molL11103 molL1,c(H)11011molL1,即pH11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3,则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO,加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,由于镁化合物几乎不溶,则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2,故滤液中的主要阴离子为NO和OH。由于滤液的pH大于11,溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(OH)2,若仅通入CO2会生成Ca(HCO3)2,从而导致CaCO
24、3产率降低。(3) 用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为2OHAl2O33H2O=2Al(OH)4。(4) 电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式2Al6H2O2Al(OH)33H2。(5) 由题意可知,放电时负极Al失去电子与AlCl 结合生成Al2Cl,其电极反应式为Al3e7AlCl=4Al2Cl。答案(1)CaO11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少(2)NO和OHCa(HCO3)2 (3)2OHAl2O33H2O=2Al(OH)4 H2O(4)2Al6H2O 2Al(OH)33
25、H2(5)Al3e7AlCl =4Al2Cl揭秘:铝及其化合物的知识点丰富,性质应用广泛,命题空间大,以实验为手段,以工业生产为背景,以图像分析和计算为重点,题型灵活,是高考的热点,2018年应持续关注!课时跟踪训练一、选择题1.(基础题)下列说法正确的是()A.铝罐可久盛食醋B.焰火的五彩缤纷是某些金属元素化学性质的展现C.氧化铝熔点很高,可作耐火材料D.明矾作净水剂,可以除去废水中的铜离子解析铝罐的主要成分铝可与醋酸反应,故铝罐不能久盛食醋,A项错误;焰火的五彩缤纷是因为某些金属元素的焰色反应,焰色反应是金属元素的物理性质,B项错误;氧化铝熔点很高,可用于制耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温
26、实验仪器,C项正确;明矾净水利用的是Al(OH)3胶体的吸附性,其可吸附水中不溶于水的杂质形成沉淀,从而起到净水的作用,D项错误。答案C2.(2017厦门模拟)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与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2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中燃烧答案B3.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
27、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。答案D4.易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是()选项实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体;含铝、铁、镁三种金属B加入NaOH溶液有无色气体产生;含有镁、铝两种金属C加入盐酸后,所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀;含有金属镁D用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCN溶液溶液呈红色;含有铁元素解析铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体,不能得出含铝
28、、铁、镁三种金属的结论,A错误;铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体,B错误;氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀,C错误;用盐酸溶解后生成的亚铁离子在空气中易被氧化成Fe3,加入KSCN溶液呈红色,D正确。答案D5.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Al33NH33H2O=Al(OH)33NHB.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2Al3MgO3MgAl2O3解析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
29、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。答案A6.下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有脱落铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片;铝片上产生大量气泡该气体是氨气D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液解析金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断,而不是与碱反应,故A错误;没有脱落表明氧化铝的熔点高,故
30、B错误;氯化铵溶液显酸性,与铝反应时放出氢气,故C错误;氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的四羟基合铝酸钠,故D正确。答案D7.(2016安徽合肥一中等六校一次联考,5)25 时,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是()A.无色溶液中:Al3、NH、Cl、S2B.由水电离得到的c(H)11013molL1的溶液中:Mg2、Cu2、SO、NOC.0.1 molL1NH4HCO3溶液中:K、Na、AlO、ClD.加铝粉能产生大量H2的溶液中:Na、NH、NO、Cl解析Al3、S2之间会发生水解相互促进的反应,在溶液中不能大量共存,A不符合题意
31、;由水电离得到的c(H)11013 molL1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,在酸性溶液中Mg2、Cu2、SO、NO之间均不反应,能够大量共存,在碱性溶液中Mg2、Cu2不能大量存在,B符合题意;AlO与NH发生双水解反应,在溶液中不能大量共存,且HCO和AlO也会发生反应生成CO和Al(OH)3沉淀,二者不能大量共存,C不符合题意;加入铝粉能产生大量H2的溶液可能呈碱性,也可能呈酸性,当溶液呈酸性时,不可能含有NO,因为NO在酸性条件下具有强氧化性,与Al反应不生成H2,当溶液呈碱性时,NH不能大量存在,D不符合题意。答案B8.(2017北京海淀区期末)铝自然形成的氧化膜易脱落。以硫酸为电解液
32、,分别以石墨和铝材作阴、阳极材料,经过电解处理形成氧化铝膜,抗蚀能力强。其制备的简要流程如图所示。下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是()A.碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜:2OH3H2OAl2O3=2Al(OH)4B.碱洗时铝材表面会出现气泡:2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2C.获得耐蚀铝材的电极反应:4Al12e3O2=2Al2O3D.用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸:NH3H2OH=NHH2O解析A.氧化铝能够溶于氢氧化钠,离子方程式为2OH3H2OAl2O3=2Al(OH)4,正确;B.铝能够与氢氧化钠反应放出氢气,离子方程式为:2Al2OH6H2O=2Al(OH)43
33、H2,正确;C.电极反应方程式也要满足电荷守恒,4Al12e3O2=2Al2O3,电荷不守恒,错误;D.氨水是弱电解质,用化学式表示,离子方程式为NH3H2OH=NHH2O,D正确;故选C。答案C9.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。下列说法正确的是()A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH解析A项,氨水也沉淀Al3,不能代替NaOH溶液;B项,a中不含Al3;C项,b也含有KCl。答案D10.现有Al、Cl2、Al2O3、
34、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断中不合理的是()A.N一定是HCl(aq)B.X可能为Al或Cl2C.Y一定为NaOH(aq)D.Q、Z中的一种必定为Al2O3解析在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中,只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应,对照图示转化关系,可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应,对照图示转化关系可知N为HCl
35、(aq),故选项A、C正确;选项B,若X为Al,Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应,而图示给出的是与两种物质反应,所以X不可能是Al,但可能是Cl2;选项D,Al2O3既能与HCl(aq)反应,也能与NaOH(aq)反应,故Q、Z中的一种必定为Al2O3。答案B11.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是()A.中还需要进行过滤操作,滤渣为二氧化硅B.a、b中铝元素的存在形式不同C.中需要通入过量的氨气D.进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝解析铝土矿加盐酸生成Al3和Fe3,二氧化硅不溶于盐酸,所以要过滤
36、、分离出二氧化硅;滤液中加过量NaOH,Al3转化为Al(OH)4、Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3沉淀,向滤液中通入过量的二氧化碳,生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3分解生成Al2O3,最后电解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知、中除加试剂外,还需要进行过滤操作,故A正确;a中为Al3,b中为Al(OH)4,故B正确;中需要把Al(OH)4转化为Al(OH)3沉淀,要通入过量的二氧化碳,Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO,故C错误;根据上面分析可知是Al(OH)3受热分解生成Al2O3,故D正确。答案C12.向等物质的量浓度的HCl、AlCl3、NH4
37、Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1 molL1的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。下列有关说法正确的是()A.在0a段加入的NaOH溶液与NH4Cl反应B.在bc段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3C.在de段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al34OH=Al(OH)4D.在滴加NaOH溶液全过程中主要粒子参与反应的先后顺序是H、Al3、Mg2、NH、Al(OH)3解析A项错误,加入的NaOH溶液应先与H反应;B项错误,由图像中耗用NaOH溶液的体积可知,在bc段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Mg22OH=Mg
38、(OH)2;C项错误,在de段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al(OH)3OH=Al(OH)4;D项正确。答案D二、填空题13.利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂主要成分为Al(OH)2Cl的一种工艺如下:(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 水解生成A的化学方程式为_。“水解”采用90 而不在室温下进行的原因是_。(2)“酸溶”时,Al2O3发生反应的离子方程式为_。(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_。(4)“废渣”成分为(填化学式)。(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_。答案(1)AlN3H2OAl(OH)3NH3加快AlN水
39、解反应速率;降低NH3在水中的溶解度,促使NH3逸出(2)Al2O36H=2Al33H2O(3)2Fe22HClO=2Fe3ClH2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)314.氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)为电解质进行电解制取铝的方法。(1)氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料通过以下途径提纯氧化铝:Al2O3依次写出X、Y的成分,。如右图所示在实验室中进行过滤,操作中的两处错误分别是;。(2)制备无水氯化铝的反应为:2A
40、l2O36Cl24AlCl33O2为促进该反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原理是。加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3CCl2AlCl3X,为确定气体X是否为混合气体,某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水,再根据现象判断。该操作是否正确?(填正确、不正确或无法判断),请说明理由_。(3)现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝,理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)氯化铝质量。解析(1)滤液乙能和氨水反应生成氢氧化铝沉淀,这说明滤液乙中含有铝离子,所以Y应该是盐酸。则滤液甲中含有Al(OH)4和SiO,因此X是NaOH。氧化铁和氢氧化钠不反应,过滤得
41、到氧化铁。硅酸钠和盐酸反应生成硅酸沉淀,过滤得到氯化铝和盐酸的混合液,加入氨气即生成氢氧化铝沉淀。根据装置图可知,该装置是过滤装置,因此主要的错误是没有使用玻璃棒引流,其次滤纸边缘高于漏斗边缘。(2)因为在加热的条件下,碳与O2反应,生成CO或CO2,降低氧气的浓度,有利于反应正向进行。由于在加热的条件下,CO能和氧化铜反应生成CO2,所以将生成气体先通过灼热的CuO粉末,若有CO就会生成CO2,这样就无法确定原来是否有CO2,所以是不正确的。(3)根据原子守恒可知,1 mol氧化铝可以生成2 mol氯化铝。1 mol氧化铝的质量是102 g,2 mol氯化铝的质量是2 mol133.5 g/
42、mol267 g,所以氧化铝的质量小于氯化铝的质量。答案(1)NaOH溶液稀盐酸没有使用玻璃棒引流滤纸边缘高于漏斗边缘(2)碳与O2反应,有利于反应正向进行不正确将生成气体先通过灼热的CuO粉末,若有CO就会生成CO2,这样就无法确定原来是否有CO2(3)小于15.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
43、反应。则NaOH溶液的体积V mL。(3)实验中,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2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2,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、b/2 mol Al2O3,则24a27bx,40a51by,解得a,镁的质量为 g,镁的质量分数为。答案(1)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(2)97(3)过滤、洗涤、干燥固体(4)灼烧后固体的质量(5)