1、第2节铝及其化合物一、单项选择题(本大题共24分，每小题4分，每小题只有一个正确选项)1(2013年山东高考)足量下列物质与等质量的铝反应，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2下列关于金属铝的叙述中，说法正确的是()。AAl是地壳中含量最多的元素BAl是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现氧化性C与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性D铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落3将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是()。A铝与NaOH溶液不反应B铝条表面有Al2O3C铝条不纯含有杂质MgDNaOH溶液中含有Na
2、AlO24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MgO5用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如下图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()。A实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反
3、应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物6下列离子在溶液中可以大量共存，且向溶液中加入铝粉能产生氢气的是()。AK、Cl、Na、SO BNa、OH、Cl、Ba2CH、Cl、Fe2、NO DCu2、OH、CO、Na二、双项选择题(本大题共12分，每小题6分，每小题有二个正确选项。选对一个给3分，选错一个不给分)7关于Al的下列说法正确的是()。A铝溶于氢氧化钠溶液中的离子方程式是：2Al2OH2H2O=2AlO3H2B0.1 L 3 molL1的AlCl3溶液中含有的Al3数目为0.3NAC1 molL1的NaAlO2溶液和2.5 molL1的盐酸等体积混合的离子方程式是：2A
4、lO5H=Al(OH)3Al3H2OD工业上电解熔融MgCl2制取金属镁，也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝8下列的物质的制备方法正确的是()。AAlCl3溶液与Na2S溶液反应制Al2S3B将硫粉与铝粉共热制Al2S3C用铝粉和软锰矿(含MnO2)可制得锰D用镁粉和空气反应可制得Mg3N2三、非选择题(本大题共64分)9(16分)(2011年广东高考)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：(注：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华)(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们
5、分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为：_和_ _。(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。(3)在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为：_。(4)镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl 和Al2Cl形式存在，铝电镀的主要电极反应式为：_。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_ _。10(16分)(2013年广东广州模拟)明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O，此外还含有
6、少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为：2Al2(SO4)33S2Al2O3_。该反应的氧化剂是_。(2)“溶解”时反应的离子方程式为：_。(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是_。(4)“母液”中可回收的物质是_ _。11(16分)(2013年广西高考)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：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
7、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_。12(16分)(2013年广东质检)高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2。检验Fe2是否除尽的实验操作是_ _。(2)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是_。(3)结晶操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却
8、结晶，得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是_。(4)分离操作的名称是_。(5)测定铵明矾组成的方法是：a.称取0.906 g铵明矾样品，高温灼烧得Al2O3残留固体0.1020 g；b.称取0.4530 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化，得0.4659 g BaSO4；c.称取0.4530 g 样品，加入足量的NaOH溶液，加热，产生气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸质量增加0.0170 g。则铵明矾的化学式为_。第2节铝及其化合物1A解析：首先硝酸与金属铝反应不生成氢气，根据生成物的化学式：NaAlO2、Al2(SO4)3、AlCl3，
9、通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗NaOH物质的量最少。2D解析：Al是地壳中含量最多的金属元素，地壳中含量最多的是氧元素，A错误；Al失电子，表现还原性，Al可以与NaOH溶液反应产生H2，B、C都不正确；Al的熔点比氧化铝的熔点低，故氧化膜包住熔化的铝不易滴落。3B解析：铝易被氧化成Al2O3，附着在铝条的表面，将铝条插入到NaOH溶液中，Al2O3首先与NaOH反应，故开始无H2生成。4B解析：A、C、D均是利用Al、Al(OH)3、Al2O3与烧碱反应的原理进行除杂，A、C、D均正确；B项用氨水可生成Fe(OH)3和Al(OH)3两种沉淀，因Al(OH)3不溶于过量氨水。5D解析：实
10、验中发生的反应主要是铝置换汞，铝在空气中被氧化，都是氧化还原反应。从“红墨水柱右端上升”可知，铝与氧气反应放出大量的热。铝箔表面生出的“白毛”是氧化铝。6B解析：Al与H或OH反应生成H2，但H、NO与Al反应生成NO。A项能大量共存，但加入铝粉后不产生H2；C项H、NO与Fe2因发生氧化还原反应不能大量共存，且加入铝粉不生成H2；D项Cu2与OH，Cu2与CO均不能大量共存。7AC解析：Al3在溶液中会水解，所以B项中Al3数目小于0.3NA；AlCl3是共价化合物，在融熔状态下不电离，所以不能通过电解AlCl3的方法制取金属铝，D错误。8BC解析：AlCl3溶液显酸性，Na2S溶液显碱性，
11、两者混合立即发生双水解反应：2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，得不到Al2S3，A错误；在没有水的条件下，Al和S共热可生成Al2S3：2Al3SAl2S3，此法称为干法制Al2S3，B正确；软锰矿的主要成分是MnO2，将MnO2与铝粉混合，即为铝热剂，高温时发生铝热反应：4Al3MnO22Al2O33Mn，C正确；空气中的主要成分是氧气和氮气。虽然氮气的含量比氧气多，但氧气比氮气的性质活泼得多，因此镁在空气中燃烧的主要产物是MgO，只能生成极少量的Mg3N2，所以不能用来制备Mg3N2，D错误。9(1)2AlFe2O3Al2O32Fe4Al3SiO22Al2O33Si(2)H
12、2和AlCl3NaCl(3)Cl22OH=ClClOH2O(4)阳Al7AlCl3e=4Al2Cl(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生解析：(1)由题给信息“氧化铁和石英砂与铝发生置换反应，说明两个反应的反应物分别是Fe2O3和铝、二氧化硅和铝，生成物分别是Al2O3和Fe、Al2O3和Si。(2)粗铝的成分中含有一定量的钠和氢气，在700 时通入氯气，氯气会与Na、Al、H2反应生成氯化钠固体(浮渣)、氯化氢和氯化铝气体(AlCl3在181 升华)。(3)废碱液会与气体A中的氯化氢和氯气反应。(4)镀铝电解池中金属铝为阳极，铝在A
13、lCl作用下放电转化为Al2Cl，Al2Cl在阴极放电转化为铝和AlCl，铝附着在钢材表面形成镀层。(5)钢铁在空气中主要发生化学腐蚀和电化学腐蚀，腐蚀的发生主要是与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气接触有关，由于钢材表面附着的铝转化为氧化铝隔绝了铝及钢材与空气、二氧化碳和水蒸气的接触，防止钢材腐蚀。10(1)9SO2Al2(SO4)3(2)Al2O32OH=2AlOH2O(3)取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净(4)K2SO4、Na2SO4解析：(1)根据质量守恒，可配出化学方程式中的空项。(2)熟料中只有Al2O3与NaOH溶液反应，而K2SO4、F
14、e2O3不反应，Fe2O3作为废渣除去。此时，溶液中有NaAlO2和K2SO4。(3)加H2SO4后，NaAlO2Al(OH)3，Al(OH)3沉淀上的附着物可能为K2SO4、Na2SO4，所以可取最后一次洗涤的滤液，检验其中的SO。11(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O,2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)浓硫酸12HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)解析：(1)反应1为“碱溶”，发生的反应为：2NaOHSiO2=Na2SiO
15、3H2O,2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O；(2)滤液的主要成分是NaAlO2和Na2SiO3，加入生石灰发生的反应：CaOH2O=Ca(OH)2和Ca(OH)2Na2SiO3=CaSiO32NaOH，即沉淀为CaSiO3。滤液的主要成分是NaAlO2，通入的气体A是CO2，发生反应的方程式为：2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3；(3)根据生成物可以作为建筑材料以及加入C能和CaF2发生反应，可知C是浓硫酸，反应的方程式为：CaF2H2SO4(浓)CaSO42HF；(4)电解法制铝的方程式为2Al2O34Al3O2，阳极产生的气体是O2。12(1)取样，加适量H2O2溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若溶液不呈现血红色，说明Fe2已除尽(2)抑制Al3水解(3)减少可溶性杂质析出和防止Al3水解(4)过滤(5)NH4Al(SO4)212H2O解析：第(5)问中根据b和c得出0.4530 g样品中约含有0.002 mol SO、0.001 mol NH，根据a可知0.906 g铵明矾样品含有Al3 0.002 mol，也存在SO 0.004 mol、NH 0.002 mol，进一步计算出结晶水约为0.024 mol，因此其分子式为NH4Al(SO4)212H2O。
