1、考点1 铝与强酸、强碱反应的计算重 点 突 破锁定高考热点探究规律方法铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理：2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比：11。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为：13。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应若产生氢气的体积比为，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。题组训练1(2013山东)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
2、液 B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸解析铝与稀硝酸反应但不产生H2，与NaOH溶液反应方程式为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可知2 mol Al可消耗2 mol NaOH，生成3 mol H2；与稀硫酸反应方程式为2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，可知2 mol Al消耗3 mol H2SO4，生成3 mol H2；与盐酸反应方程式为2Al6HCl=2AlCl33H2，可知2 mol Al消耗6 mol HCl，生成3 mol H2；故等量Al与足量其他物质反应，放出氢气消耗溶质物质的量最少的是A项。答案A2(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
3、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，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100 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，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解析(1)根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2
4、得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2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1:3。(3)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl):n(NaOH)3:1，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)3:1。(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
5、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 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g。答案(1)1:1(2)1:3(3)3:1(4)A考点2 “铝三角”的应用及有关Al(OH)3沉淀的图象与计算1.“铝三角”的应用(1)制取Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33N
6、HAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)离子共存问题。Al3与OH以及AlO、CO、S2等弱酸根阴离子因生成沉淀或水解相互促进的反应而不能大量共存；AlO与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)。AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)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。利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金
7、属阳离子。特别提醒当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如含有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。一般是按生成水、沉淀、气体的顺序反应。2有关Al(OH)3沉淀的图象与计算(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象。操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量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变图像离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34O
8、H=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)3沉淀的量03：nAl(OH)3n(NaOH)34：nAl(OH)34n(Al3)n(OH)(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象。操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向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变图像离子方程式AlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)3沉淀的量01：nAl(OH)3n(H)14：nAl(OH)34n(AlO)n(H)(3)向Mg2与Al3的酸性溶液中逐渐加
9、入强碱溶液现象无明显现象出现沉淀沉淀最多部分溶解不变图像离子方程式HOH=H2OAl33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2Al(OH)3OH=AlO2H2O题组训练3.(2014天津模拟)用稀硫酸、NaOH溶液、Al为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙3位同学分别用如下3种不同的途径：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙：AlNaAlO2Al(OH)3丙：Al(OH)3制得等量的Al(OH)3，下列结论正确的是()A甲用原料最少B乙用原料最少C丙用原料最少 D三人所用原料的量相同解析本题考查氢氧化铝的制备，意在考查考生对铝及其化合物的性质的综合应用能力。假设均制取1 mol
10、 Al(OH)3，甲用1.5 mol H2SO4和3 mol NaOH；乙用1 mol NaOH和0.5 mol H2SO4；丙用3/8 mol H2SO4和0.75 mol NaOH。答案C4(2014昆明模拟)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图所示，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解析由反应产物过滤后得到NaHCO3可知Y为CO2，故试剂X为NaOH，A项错误，D项正确；Fe
11、2O3不能与NaOH反应，B项错误；电解熔融Al2O3制金属Al为氧化还原反应，C项错误。答案D5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 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL解析解法一：把该题的信息转化为图象，用图象法求解，如图所示：当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.11 mol，显然B项符合题意。解法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)3001 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题
12、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知Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O，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B6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
13、能含有SO和NODn(H):n(Al3)：n(Mg2)1:1:1解析由知溶液中一定含有H，一定没有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由图象可知溶液中还一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，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B7下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H
14、2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2解析都使用互滴法，两次操作应产生不同的现象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。两次现象不同，可以鉴别。不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡，现象相同，无法鉴别。NaHSO4=NaHSO，溶液显强酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：开始出现白色沉淀后消失；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：开始无现象，后出现白色沉淀。现象不同
15、，可以鉴别。向Na2CO3溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡；向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡。无论是NaHCO3还是Na2CO3加到Ca(OH)2中都会产生白色沉淀，无法区别。答案名 师 究 错易错追根溯源挑战高考满分【典例】工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列判断正确的是()A试剂X为稀硫酸B反应的离子方程式为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOC反应、的反应类型完全相同D反应所得的沉淀无任何价值【错因分析】不清楚Al2O3、Fe2O3的性质差异，错误判断试剂X为稀硫酸。不仔细阅读流程信息，思维单一，不能根据反应的产
16、物判断反应所发生反应的方程式。【解析】选项A，试剂X应是NaOH溶液。选项B，溶液乙中含有AlO，AlO与过量CO2、H2O反应生成Al(OH)3沉淀，正确。选项C，反应、是复分解反应，反应是分解反应，反应是电解Al2O3生成Al，该反应有电子转移，是氧化还原反应。选项D，反应所得沉淀的主要成分是Fe2O3，经提纯后可用于作颜料或冶铁等。【答案】B纠错训练(2014江西第二次联考)某含Al2O3为50%铝土矿，其所含杂质主要为Fe2O3和SiO2。电解时，工业上要求氧化铝的纯度必须高于98.2%，因此，工业上需要先从铝土矿中获得符合要求的氧化铝。(1)写出电解法制取铝的化学反应方程式_。(2)
17、某组同学设计提炼铝土矿的流程如下：当B物质是氨气时，则滤渣乙的成分是_。当滤渣乙的成分为硅酸和氢氧化铝时，则A、B的化学式分别是_、_。(3)依据物质性质的差异，工业上必须考虑先除去_(填“Fe2O3”或“SiO2”)，如果满足纯度要求后就不再除去另一种杂质。(4)在粉碎铝土矿时会形成胶体，利用直流电产生电泳现象，可以除去部分杂质，被除去的杂质是_(填“Fe2O3”或“SiO2”)。解析(2)当B物质是NH3时，滤液中应含Al3，则A溶液为强酸，Fe2O3也必溶于酸，滤渣乙为Al(OH)3、Fe(OH)3。当滤渣乙的成分为硅酸和Al(OH)3时，滤液应为AlO和SiO，则B应为CO2，A为强碱(NaOH)。(3)SiO2为原子晶体，熔点高，当Al2O3熔化时，SiO2不熔化，故SiO2不用除去，而Fe2O3在高温条件下可与Al反应。(4)金属氧化物、金属氢氧化物胶体微粒带正电荷，非金属氧化物、金属硫化物胶体微粒带负电荷，若要通过电泳除去杂质，则胶体微粒所带电荷应相反。答案(1)2Al2O34Al3O2(2)Fe(OH)3、Al(OH)3NaOHCO2(3)Fe2O3(4)SiO2
