2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第3章 第2講 鋁及其重要化合物(含解析)
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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第3章 第2講 鋁及其重要化合物(含解析) [考綱要求] 了解鋁、鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。 考點(diǎn)一 鋁、鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 1.鋁的結(jié)構(gòu)和存在 鋁位于元素周期表第三周期ⅢA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。 2.金屬鋁的物理性質(zhì) 銀白色有金屬光澤的固體,有良好的延展性、導(dǎo)電性和傳熱性等,密度較小,質(zhì)地柔軟。 3.金屬鋁的化學(xué)性質(zhì) 寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式: ①Al ②2Al+3Cl22AlCl3 ③Al ④2Al+2NaOH+2H2O===2Na
2、AlO2+3H2↑ ⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng)) 4.對(duì)比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì) 鋁 鎂 與非金屬反應(yīng) 能被Cl2、O2氧化 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 與水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 能與沸水反應(yīng) Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 與堿反應(yīng) 能溶于強(qiáng)堿溶液 不反應(yīng) 與某些氧化物反應(yīng) 能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在CO2中燃燒:2Mg+CO22MgO+C 5.鋁的用途 純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。 深度思考 1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1
3、)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式( ) (2)Mg、Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,因而都具有很強(qiáng)的抗腐蝕性( ) (3)MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑( ) (4)Mg是活潑金屬,而Al是兩性金屬( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× 2.依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì),思考回答下列問(wèn)題。 (1)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能? 答案 鋁在常溫下迅速被氧氣氧化,形成一層致密的氧化膜,保護(hù)鋁不再被氧化,因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。 (2)Al既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,所以說(shuō)“Al既有金屬性,又有非金屬性”你
4、認(rèn)為這種說(shuō)法是否恰當(dāng)?為什么? 答案 不恰當(dāng)。金屬性是指元素的原子失電子的能力,非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng),都是失去3e-,化合價(jià)升高為+3價(jià),均是還原劑,因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性。 (3)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?氧化劑是什么? 答案 鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是:Al3+,2H+H2,只不過(guò)堿中的H+來(lái)源于水的電離。氧化劑分別為酸和水。 (4)鎂在空氣中充分燃燒,所得固體產(chǎn)物可能有哪些:________________(用化學(xué)式表示)。 答案 MgO、Mg3N2、C 題組一 對(duì)比掌握鋁、鎂的性質(zhì) 1.下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是( )
5、 A.由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕,所以鋁制品的使用壽命都很長(zhǎng) B.由于鋁具有強(qiáng)還原性,所以常用鋁來(lái)冶煉某些高熔點(diǎn)金屬 C.常溫下,鋁被濃硫酸鈍化,所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層 D.由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng),所以常用鋁制造電線、電纜 答案 B 解析 銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應(yīng),加熱時(shí)濃硫酸能與氧化鋁反應(yīng);銅的導(dǎo)電性能比鋁強(qiáng)。 2.鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主,但也存在某些重大差異性,下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是( ) A.CO2 B.鹽酸 C.NaOH溶液 D.水 答案 AC 解析 Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能;Mg能在CO2中燃燒而Al不能。
6、 熟記鋁、鎂的特殊化學(xué)性質(zhì) 1.活潑金屬與酸反應(yīng)是金屬的通性,而鋁不但能與酸(H+)反應(yīng),還能夠與堿溶液反應(yīng),表現(xiàn)出特殊性: 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。 2.鋁熱反應(yīng) 鋁和某些金屬氧化物反應(yīng),將其從氧化物中置換出來(lái),同時(shí)放出大量的熱,這種反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng),可用于焊接金屬、冶煉高熔點(diǎn)貴重金屬等。 注意 Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 3.Mg在CO2中能夠燃燒,所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。 題組二 鋁與酸或堿反應(yīng)的定量分析 3.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是(
7、) A.3mol·L-1HCl B.4mol·L-1HNO3 C.8mol·L-1NaOH D.18mol·L-1H2SO4 答案 A 解析 在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2;加入NaOH溶液,只有Al與之反應(yīng)生成H2,而鎂不反應(yīng);加入鹽酸,鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2,所以放出H2的量最多。 4.鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬,就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問(wèn)題: (1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng),所得H2的體積之比是________。 答案 1∶1 解析 根據(jù)化學(xué)方程式:2Al+
8、6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑得Al與H2的關(guān)系式均為2Al~3H2,故只要參加反應(yīng)的Al的量相等,所得H2的量必相等。 (2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中,產(chǎn)生H2的體積之比是________。 答案 1∶3 解析 因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量,產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式:6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí),二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。 (3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中,二
9、者產(chǎn)生的H2相等,則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。 答案 3∶1 解析 因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等,根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因?yàn)閮扇芤后w積相等,故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。 (4)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為_(kāi)_______。 A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g 答案 A 解析 其反應(yīng)原理分別為2Al+6HCl===2
10、AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑??梢?jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí),產(chǎn)生H2的體積比是1∶3,而題設(shè)條件體積比為1∶2,說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的,而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。 2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑ 6mol3mol 3mol·L-1×0.1L0.15mol 則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15mol×2=0.3mol。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2×27g3mol 5.4g0.3mol 即投入的鋁粉為5.4g。 1.鋁與酸
11、、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系 鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3+,所以無(wú)論與酸還是與堿反應(yīng),Al與H2的關(guān)系都是2Al~3H2。 (1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣體積比=。 (2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比=。 (3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比<<,則必定是a.鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí),鋁過(guò)量而鹽酸不足;b.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),鋁
12、不足而氫氧化鈉過(guò)量。解題時(shí)應(yīng)充分利用上述過(guò)量關(guān)系。 2.鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。 考點(diǎn)二 鋁的重要化合物 1.氧化鋁 (1)物理性質(zhì):白色固體,難溶于水,有很高的熔點(diǎn)。 (2)化學(xué)性質(zhì) 兩性氧化物— 2.氫氧化鋁 (1)物理性質(zhì) 白色膠狀不溶于水的固體,有較強(qiáng)的吸附性。 (2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示) Al(OH)3的電離方程式為 H++AlO+H2Al(OH)3Al3++3OH- ①兩性氫氧化物— ②受熱分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 (3)制備 ①向鋁鹽中加入氨水,離子方
13、程式為Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2,離子方程式為AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。 ③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合:3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓。 3.常見(jiàn)的鋁鹽 (1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。 (2)明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O,它是無(wú)色晶體,可溶于水,水溶液pH<7(填“<”、“>”或“=”)。明礬可以凈水,其凈水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而
14、凈水。 深度思考 1.明礬的凈水作用與液氯對(duì)自來(lái)水的消毒作用原理是否相同? 答案 不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì),不能殺菌消毒,而液氯只能殺菌消毒,不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。 2.在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔,在酒精燈上加熱至其熔化,會(huì)看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化,失去光澤,但熔化的鋁并不滴落。原因是________________________________。 答案 鋁箔加熱時(shí)與O2發(fā)生反應(yīng)生成熔點(diǎn)很高的Al2O3薄膜,使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著,所以熔化的鋁不易滴下 3.中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì),除了Al及其重要化合物外,你還知道哪些
15、? 答案?、偃跛岬匿@鹽,如:NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;②弱酸的酸式鹽,如:NaHCO3、KHS、NaHSO3;③氨基酸。 題組一 Al2O3和Al(OH)3的兩性 1.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是( ) A.稀硝酸B.稀鹽酸C.硝酸銅D.氫氧化鈉 答案 C 解析 鈍化的實(shí)質(zhì)是Fe、Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護(hù)膜。由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物,既可與強(qiáng)酸反應(yīng),又可與強(qiáng)堿反應(yīng),故A、B、D三項(xiàng)皆不符合題意,只有C選項(xiàng)中的Cu(NO3)2不與Al2O3反應(yīng),故不可能與鈍化的
16、鋁條發(fā)生反應(yīng)。 2.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是( ) A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥 B.用過(guò)量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾,向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2后過(guò)濾 D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥得到MgO 答案 B 解析 Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入過(guò)量氨水時(shí),F(xiàn)e3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達(dá)不到除雜的目的。 含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類 利用Al、Al2O3、Al(OH
17、)3可溶于強(qiáng)堿的特性,可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì),如: ①M(fèi)g(Al):加足量NaOH溶液。 ②Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液。 ③Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液。 ④Mg2+(Al3+):加過(guò)量NaOH溶液,過(guò)濾,再加酸充分溶解。 題組二 制備Al(OH)3的最佳途徑 3.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁,下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是( ) ①加鹽酸溶解 ②加燒堿溶液溶解?、圻^(guò)濾 ④通入過(guò)量CO2生成Al(OH)3沉淀?、菁尤臌}酸生成Al(OH)3沉淀?、藜尤脒^(guò)量燒堿溶液 A.①⑥⑤③ B.②③④③ C.②③⑤③ D.①③⑤③ 答
18、案 B 解析 若先用鹽酸溶解,Mg、Al均溶解,制取Al(OH)3的步驟較多;從NaAlO2制備Al(OH)3,若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項(xiàng)操作步驟為最佳順序。 4.若甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下:350g70%H2SO4溶液,NaOH固體240g,足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。 甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下: 甲:鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl(OH)3 乙:鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3 丙:→W3gAl(OH)3 試回答
19、: (1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析,實(shí)驗(yàn)方案最合理的是________。 (2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是_______________________。 (3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________。 答案 (1)丙 (2)W3>W1>W2 (3)520g 制取Al(OH)3一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿都能溶解生成的Al(OH)3,而不易控制 酸、堿的用量。一般用氨水或CO2制取,也可用Al3+、AlO的雙水解反應(yīng)制取。 題組三 有關(guān)Al3+、AlO的離子反應(yīng) 5.常溫下,下列各組離子在指定溶
20、液中能大量共存的是( ) A.無(wú)色溶液中:ClO-、MnO、Al3+、K+ B.1.0mol·L-1的NaAlO2溶液中:Cl-、HCO、K+、Ca2+ C.在強(qiáng)堿性環(huán)境中:AlO、SiO、Na+、K+ D.能使甲基橙顯紅色的溶液中:NH、AlO、Na+ 答案 C 解析 A項(xiàng)MnO有顏色,ClO-與Al3+可發(fā)生雙水解反應(yīng);B項(xiàng)中HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO;D項(xiàng)中,酸性條件下AlO不能大量存在。 6.下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( ) A.向氯化鋁溶液中通入過(guò)量氨氣:4NH3+Al3++2H2O===AlO+4NH B.將鋁片打磨后置于NaOH溶液中
21、:2Al+2OH-===2AlO+H2↑ C.向明礬溶液中加入過(guò)量的Ba(OH)2溶液:Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O D.向NaAlO2溶液中通入足量CO2:AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 答案 CD 解析 A項(xiàng),氨水不能溶解Al(OH)3;B項(xiàng),氧元素不守恒。 1.離子共存問(wèn)題 (1)Al3+水解呈酸性,與OH-、AlO、CO(HCO)、S2-等不能大量共存。 (2)AlO水解呈堿性,與H+、HCO、Al3+、Fe3+等不能大量共存。 2.含Al3+的溶液與堿反應(yīng)的先后順序 當(dāng)溶液中有多種離子時(shí),要
22、考慮離子之間的反應(yīng)順序,如向含有H+、NH、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先與H+反應(yīng),再與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成沉淀,再與NH反應(yīng),最后才溶解Al(OH)3沉淀。 考點(diǎn)三 用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3+、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 1.Al3+、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。 答案 (1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ②Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
23、 (3)Al3++4OH-===AlO+2H2O (4)AlO+4H+===Al3++2H2O (5)①AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO ②AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ (6)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 2.與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的圖像分析 (1)把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3+)溶液中至過(guò)量 ①現(xiàn)象:先有白色沉淀產(chǎn)生,然后沉淀逐漸溶解。 ②圖像 ③有關(guān)反應(yīng): A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ B→D:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (2)把鋁鹽(Al3+)溶液逐滴加入到強(qiáng)
24、堿溶液中至過(guò)量 ①現(xiàn)象:先無(wú)明顯現(xiàn)象,反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。 ②圖像 ③有關(guān)反應(yīng): A→B:Al3++4OH-===AlO+2H2O B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ (3)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過(guò)量 ①現(xiàn)象:先生成白色沉淀,然后沉淀逐漸溶解。 ②圖像 ③有關(guān)反應(yīng): A→B:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ B→D:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O (4)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過(guò)量 ①現(xiàn)象:先無(wú)明顯現(xiàn)象,反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。 ②圖像 ③有關(guān)反應(yīng): A
25、→B:4H++AlO===Al3++2H2O B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ (5)往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過(guò)量 ①現(xiàn)象:開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀,后沉淀量增多,最后沉淀部分溶解。 ②圖像 ③有關(guān)反應(yīng): O→A:Al3++3OH-===Al(OH)3↓, Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ A→B:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 深度思考 1.下列各項(xiàng)操作中,能出現(xiàn)“先產(chǎn)生沉淀,然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是______________。 ①向飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2?、谙騈aAlO2
26、溶液中逐滴加入過(guò)量的稀鹽酸?、巯駻lCl3溶液中逐滴加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液?、芟蚬杷徕c溶液中逐滴加入過(guò)量的鹽酸 答案?、冖? 解析?、僦蠳a2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3,由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大,因而只會(huì)產(chǎn)生沉淀;②NaAlO2中加入稀鹽酸,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí),Al(OH)3又溶于鹽酸;③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),Al(OH)3又溶于NaOH;④只會(huì)生成H2SiO3沉淀。 2.下列各組物質(zhì)的無(wú)色溶液,不用其他試劑即可鑒別的是________。 ①NaOH、AlCl3
27、 ②NaHCO3、H2SO4?、跱aAlO2、NaHSO4?、躈a2CO3、HCl ⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2 答案?、佗邰? 解析 都使用互滴法,兩次操作應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。 ①向含Al3+的溶液中滴加NaOH溶液:先生成白色沉淀,后沉淀又逐漸溶解;向NaOH溶液中滴加含Al3+的溶液:開(kāi)始無(wú)沉淀產(chǎn)生,后產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀不溶解。兩次現(xiàn)象不同,可以鑒別。 ②不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會(huì)立即產(chǎn)生氣泡,現(xiàn)象相同,無(wú)法鑒別。 ③NaHSO4===Na++H++SO,溶液顯強(qiáng)酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4:開(kāi)始出現(xiàn)白色沉
28、淀后沉淀逐漸溶解;向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液:開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象,后出現(xiàn)白色沉淀。現(xiàn)象不同,可以鑒別。 ④向Na2CO3溶液中滴加鹽酸:開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象,后產(chǎn)生氣泡;向鹽酸中滴加Na2CO3溶液:立即產(chǎn)生氣泡?,F(xiàn)象不同,可以鑒別。 ⑤無(wú)論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,無(wú)法鑒別。 題組一 Al3+、AlO形成Al(OH)3圖像的綜合分析 1.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過(guò)程中微粒的量的關(guān)系曲線,下列判斷錯(cuò)誤的是( ) A.①線表示Al3+的物質(zhì)的量的變化 B.x表示AlCl3的物質(zhì)的量 C.③線表示Al(OH)3的物質(zhì)
29、的量的變化 D.④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 答案 B 解析 AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式:向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液,開(kāi)始有沉淀生成后沉淀溶解,且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,顯然符合題意,則x表示NaOH的物質(zhì)的量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液,開(kāi)始沒(méi)有沉淀,后有沉淀生成,與本題圖示情況不符。 2.下列曲線圖(縱坐標(biāo)為沉淀的量,橫坐標(biāo)為加入物質(zhì)的量)與對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)相符合的是( ) A.向1L濃度均為0.1mol·L-1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1mol·L-1的稀H
30、2SO4 B.向1L濃度分別為0.1mol·L-1和0.3mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L-1的稀NaOH溶液 C.向燒堿溶液中滴加明礬溶液 D.向AlCl3溶液中滴加過(guò)量氨水 答案 A 解析 A項(xiàng),Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4,發(fā)生的反應(yīng)依次為Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O、AlO+H++H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,所以加1LH2SO4時(shí),Ba(OH)2反應(yīng)完,再加0.5LH2SO4時(shí)AlO參加反應(yīng),再加1.5LH2SO4時(shí),Al(OH)3全部溶解,
31、A正確;B項(xiàng),向1L濃度分別為0.1mol·L-1和0.3mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次是Al3++3OH-===Al(OH)3↓、OH-+NH===NH3·H2O、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,所以沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比為3∶1,而圖像上看到的是1∶1,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),向燒堿溶液中滴加明礬溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次是Al3++4OH-===AlO+2H2O、Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),AlCl3溶液中滴加過(guò)量氨水,沉淀不會(huì)溶解,D錯(cuò)誤。
32、 突破Al(OH)3沉淀圖像三個(gè)秘訣 1.明晰橫、縱坐標(biāo)含義,然后通過(guò)曲線變化特點(diǎn)分析反應(yīng)原理。 2.掌握Al3+、Al(OH)3、AlO三者之間的轉(zhuǎn)化比例: Al3+Al(OH)3Al4OH-4H+O 3.明晰Al3+溶液中加堿(OH-)的幾種常見(jiàn)變形圖像,如: 圖A中,n(H+)∶n(Al3+)=2∶1。 圖B中,若已知原溶液中含有Mg2+。則可推出: n(Mg2+)∶n(Al3+)=1∶1。 圖C中,若已知原溶液中含有H+和Mg2+,則可推導(dǎo)出:n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶1∶1。 題組二 Al3+形成Al(OH)3的簡(jiǎn)單計(jì)算 3.向30mL
33、1mol·L-1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol·L-1的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為( ) A.3mL B.7.5mL C.15mL D.17.5mL 答案 B 解析 解法一:把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像,用圖像法求解,如圖所示: 當(dāng)生成沉淀0.01mol時(shí)需NaOH0.03mol或0.11mol,顯然B項(xiàng)符合題意。 解法二:已知n(AlCl3)=0.03mol,n[Al(OH)3]=0.01mol,由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個(gè)答案:一是氫氧化鈉不足,二是氫氧化鈉過(guò)量。 當(dāng)堿的量不足時(shí),則V(NaO
34、H)=L=0.0075L=7.5mL;當(dāng)堿過(guò)量時(shí),則V(NaOH)=L=0.0275L=27.5mL。 4.現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不斷加入NaOH溶液,得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示,原溶液中Cl-與SO的物質(zhì)的量之比為( ) A.1∶3B.2∶3C.6∶1D.3∶1 答案 C 解析 OA上升的直線表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀,AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解,B點(diǎn)表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH0.1L,則Al3+生成Al(OH)3消耗NaOH0.3L,沉淀Mg2+消耗NaOH0.1L
35、,因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)=2∶1,所以,n(Cl-)∶n(SO)=6∶1。
可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律
1.求產(chǎn)物Al(OH)3的量
(1)當(dāng)n(OH-)≤3n(Al3+)時(shí),n[Al(OH)3]=n(OH-)。
(2)當(dāng)3n(Al3+) 36、(OH-)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。
考點(diǎn)四 化工生產(chǎn)中鎂、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
1.從海水中提取鎂的流程
(1)流程:
(2)主要化學(xué)反應(yīng):
①制石灰乳:
CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2;
②沉淀Mg2+:Mg2++2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+;
③制備MgCl2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
④電解MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
2.工業(yè)煉鋁的流程
鋁是地殼中含量最多的金屬元素,在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外 37、還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過(guò)程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物,而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是堿性氧化物,因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。
方案一:堿溶法
討論回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
答案?、貯l2O3+2OH-===2AlO+H2O,SiO2+2OH-===SiO+H2O
③AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO
(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是___________________ 38、________。
答案 因?yàn)锳lO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3具有兩性,可溶于強(qiáng)酸,不易控制酸的量;CO2廉價(jià)而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛,經(jīng)濟(jì)效益好
(3)步驟④中得到較純的Al2O3,可能含有________雜質(zhì),在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因:________________________________________________________________________。
答案 SiO2 由于SiO2的熔點(diǎn)很高,在加熱到1000℃左右時(shí)不會(huì)熔化,因而不影響鋁的純度
方案二:酸溶法
討論回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 39、
答案?、貯l2O3+6H+===2Al3++3H2O,F(xiàn)e2O3+6H+===2Fe3++3H2O
②Al3++4OH-===AlO+2H2O,F(xiàn)e3++3OH-===Fe(OH)3↓
(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:___________________________________________。
答案 Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿,不能溶于氨水,用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離
題組一 鋁的提煉過(guò)程
1.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁:
,③,④電解,
下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.①②中除 40、加試劑外,還需要進(jìn)行過(guò)濾操作
B.a(chǎn)、b中鋁元素的化合價(jià)相同
C.③中需要通入過(guò)量的氨氣
D.④進(jìn)行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁
答案 C
解析 反應(yīng)①后的體系中含有固體二氧化硅,需要過(guò)濾除去,反應(yīng)②后的體系中含有氫氧化鐵沉淀,需要過(guò)濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在,其中鋁的化合價(jià)都是+3價(jià),B正確;由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過(guò)量二氧化碳,C錯(cuò)誤;由氫氧化鋁制備氧化鋁,加熱即可,D正確。
2.工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:
對(duì)上述流程中的判斷正確的是( )
A.試劑X可以為氨水,沉淀 41、中含有鐵的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替
C.反應(yīng)Ⅱ中的反應(yīng)為CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al,成本更低
答案 C
解析 A項(xiàng)試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液,使Al2O3溶解;B項(xiàng)若用強(qiáng)酸代替CO2,強(qiáng)酸過(guò)量時(shí),Al(OH)3會(huì)溶解,不能保證生成Al(OH)3沉淀;D項(xiàng)因Al比Fe活潑,不能用Fe置換Al。
題組二 鎂及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用
3.MgSO4·7H2O是一種重要的化工原料。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了利用菱鎂礦石(主要成分是MgCO3,并含有MnCO3、SiO2雜質(zhì))制取MgSO4·7H 42、2O的實(shí)驗(yàn),流程如下。
(1)第①步研磨的目的是____________________,所得濾液主要含__________________、__________________等溶質(zhì)。
(2)第②步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________。
(3)第③步濃縮結(jié)晶后,要經(jīng)過(guò)________、洗滌、干燥等步驟才可得到MgSO4·7H2O,洗滌沉淀的基本操作是____________________________________________。
(4)若制得MgSO4·7H2O質(zhì)量為82.00g,測(cè)得MnO2質(zhì)量為1.74g,且測(cè)得第①步 43、濾渣質(zhì)量為4.70g,忽略各物質(zhì)在溶液中的溶解損失,可計(jì)算出菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________________。
答案 (1)使溶解充分并加快溶解速率 MgSO4 MnSO4
(2)Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+Cl-+2H+
(3)過(guò)濾 將沉淀置于過(guò)濾器中,加蒸餾水至剛好浸沒(méi)沉淀,待水流盡,重復(fù)2~3次
(4)80%
解析 (1)研磨可增大固體的表面積,使被溶物充分溶解并使溶解速率加快。菱鎂礦石與稀硫酸反應(yīng),MgCO3、MnCO3會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镸gSO4、MnSO4。(2)根據(jù)流程圖,加入NaClO溶液,MnSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2。根據(jù)得失電子守恒和元素 44、守恒即可寫(xiě)出第②步反應(yīng)的離子方程式:Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+Cl-+2H+。(3)第③步濃縮結(jié)晶后要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥才能得到MgSO4·7H2O晶體。洗滌沉淀時(shí)要注意加水不能過(guò)多,且不能用玻璃棒攪拌,還要重復(fù)2~3次。(4)根據(jù)題中信息可求得MgCO3、MnCO3的質(zhì)量分別是28.00g、2.30g,則菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=80%。
解答化工流程題的基本方法
1.明確目的,提取有用信息
通過(guò)閱讀題頭,明確生產(chǎn)目的——制備什么物質(zhì),找到制備物質(zhì)時(shí)所需的原料及所含雜質(zhì),提取出所給的相關(guān)信息——反應(yīng)的化學(xué)方程式、物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解性等。
2. 45、分析流程,弄清各步作用
對(duì)比分析流程圖中的一種物質(zhì)(原料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品),找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,聯(lián)系問(wèn)題有針對(duì)性地思考:原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程中依次進(jìn)行了什么反應(yīng)?每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物?雜質(zhì)是否要除去,采用什么操作方法除去?
3.看清問(wèn)題,準(zhǔn)確規(guī)范作答
這一步很關(guān)鍵,答題時(shí)要看清問(wèn)題,不能答非所問(wèn),要注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,如分清是要求回答實(shí)驗(yàn)操作名稱還是具體操作步驟。
探究高考 明確考向
江蘇五年高考
1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”
(1)向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO+2H2O===Al( 46、OH)3↓+HCO(√)
(xx·江蘇,7D)
(2)0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:H+、Na+、Cl-、SO能大量共存(×)
(xx·江蘇,3D)
解析 AlO與H+不能大量共存,錯(cuò)誤。
(3)氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁(×)
(xx·江蘇,4D)
解析 AlCl3是共價(jià)化合物,熔融狀態(tài)不導(dǎo)電,錯(cuò)誤。
(4)明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+(×)
(xx·江蘇,8B)
解析 Al(OH)3膠體不是沉淀,不能加沉淀符號(hào),錯(cuò)誤。
2.(xx·江蘇,16)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰(主 47、要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究。
(1)酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________;濾渣Ⅰ的主要成分為_(kāi)_______________(填化學(xué)式)。
(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為_(kāi)_______________________(填化學(xué)式);若溶液的pH偏高,將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是___________________________ 48、_____________(用離子方程式表示)。
(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________________;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
答案 (1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分SO被氧化成SO 減小
解析 (1)酸浸時(shí)能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3,H 49、2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水,SiO2不和H2SO4反應(yīng),成為濾渣。
(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4;如果pH偏高,一部分Al3+會(huì)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,離子方程式為3CaCO3+2Al3++3SO+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑。
(3)熱分解時(shí),一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽,不能分解成為SO2;SO2溶于水生成H2SO3,會(huì)中和溶液中的部分OH-,使溶液的pH減小。
3.[xx·江蘇,20(1)(2)]鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。
(1)真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁 50、,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g)
ΔH=akJ·mol-1
3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=bkJ·mol-1
②Al4C3是反應(yīng)過(guò)程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。
(2)鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣保護(hù)下,將一定化學(xué)計(jì)量比的Mg、Al單質(zhì)在一定溫度下熔煉 51、獲得。該合金在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg17Al12+17H2===17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定條件下可釋放出氫氣。
①熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時(shí)通入氬氣的目的是
________________________________________________________________________。
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全釋放出H2。1molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與上述鹽酸完全反應(yīng),釋放出H2的物質(zhì)的量為_(kāi)___________。
③在0.5mol·L-1NaOH和 52、1.0mol·L-1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氫氣,反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)的X-射線衍射譜圖如圖所示(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是__________(填化學(xué)式)。
答案 (1)②Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑
(2)①防止Mg、Al被空氣氧化?、?2mol?、跘l
解析 (1)含氫量最高的烴為CH4,據(jù)此可知Al4C3與鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑。
(2)①M(fèi)g、Al都是活潑金屬,高溫時(shí)易與空氣中的O2反 53、應(yīng),通入氬氣的目的是隔絕空氣,防止Mg、Al被氧化。②1molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y中含有17molMgH2和12molAl,與6.0mol·L-1鹽酸反應(yīng)時(shí),生成MgCl2、AlCl3和H2,則生成H2的物質(zhì)的量為17mol+17mol+12mol×=52mol。
③X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同。由圖可知,在NaOH溶液中,不存在Al、Mg(OH)2和Mg2(OH)3Cl·4H2O的衍射峰,即不存在Al、Mg(OH)2和Mg2(OH)3Cl·4H2O,據(jù)此推知,混合物Y中Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2,MgH2未發(fā)生反應(yīng)。
54、
各省市兩年高考
1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”
(1)鋁罐可久盛食醋( )
(xx·福建理綜,6C)
(2)氫氧化鋁可作胃酸的中和劑( )
(xx·四川理綜,1D)
(3)明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化( )
(xx·重慶理綜,1A)
(4)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體物質(zhì)增重( )
(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ,9C)
(5)AlCl3溶液中加入過(guò)量稀氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+4NH( )
(xx·四川理綜,3C改編)
(6)Al片溶于NaOH溶液中,產(chǎn)生氣體:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ 55、( )
(xx·北京理綜,9D)
(7)明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO===2BaSO4↓+Al(OH)3↓( )
(xx·大綱全國(guó)卷,11D)
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
2.(xx·北京理綜,7)下列金屬中,表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是( )
A.KB.NaC.FeD.Al
答案 D
解析 金屬鋁在空氣中表面會(huì)形成一層致密的氧化膜保護(hù)層,防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化,D正確。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬,A、B、C 56、錯(cuò)誤。
3.(xx·安徽理綜,13)室溫下,在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)時(shí),溶液呈酸性的原因是Al3+水解,離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3
B.a(chǎn)~b段,溶液pH增大,Al3+濃度不變
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d點(diǎn)時(shí),Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解
答案 C
解析 A項(xiàng),Al2(SO4)3為強(qiáng)酸弱堿鹽,Al3+水解使溶液顯酸性,離子方程式應(yīng)為Al3++3H2OAl(OH)3 57、+3H+,錯(cuò)誤;B項(xiàng),a~b段,加入NaOH消耗H+,使Al3++3H2OAl(OH)3+3H+反應(yīng)正向進(jìn)行,Al3+的濃度減小,錯(cuò)誤;C項(xiàng),b~c段,pH變化不明顯,說(shuō)明OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀,正確;D項(xiàng),c~d過(guò)程中,pH變化較大,說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng):Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,所以c點(diǎn)以后Al(OH)3開(kāi)始溶解,錯(cuò)誤。
4.(xx·上海,22)已知:2Na[Al(OH)4]+CO2―→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNa[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2,則通入CO2的量和 58、生成沉淀的量的關(guān)系正確的是( )
選項(xiàng)
A
B
C
D
n(CO2)(mol)
2
3
4
6
n(沉淀)(mol)
1
2
3
3
答案 AC
解析 向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNa[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2發(fā)生反應(yīng)依次為
2NaOH?。獵O2 ―→ Na2CO3+H2O
2mol1mol1mol
Ba(OH)2?。O2 ―→ BaCO3↓+H2O
1mol1mol1mol
2Na[Al(OH)4]+CO2―→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O
2mol1mol2mol1mol
Na2CO 59、3+CO2+H2O―→2NaHCO3
1mol1mol
BaCO3+CO2+H2O―→Ba(HCO3)2
1mol1mol
當(dāng)通入2molCO2時(shí),生成1molBaCO3沉淀;
當(dāng)通入3molCO2時(shí),生成1molBaCO3沉淀和2molAl(OH)3沉淀;
當(dāng)通入4molCO2時(shí),生成1molBaCO3沉淀和2molAl(OH)3沉淀;
當(dāng)通入5molCO2時(shí),生成2molAl(OH)3沉淀;當(dāng)通入6molCO2時(shí),BaCO3已完全反應(yīng),Al(OH)3量不變,即仍為2mol沉淀。
5.[xx·天津理綜,7(3)]已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlC 60、l3
類型
離子化合物
離子化合物
離子化合物
共價(jià)化合物
熔點(diǎn)/℃
2800
2050
714
191
工業(yè)制鎂時(shí),電解MgCl2而不電解MgO的原因是______________________________
________________________________________________________________________;
制鋁時(shí),電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是__________________________________
___________________________________________ 61、_____________________________。
答案 MgO的熔點(diǎn)高,熔融時(shí)耗費(fèi)更多資源,增加生產(chǎn)成本 AlCl3是共價(jià)化合物,熔融態(tài)難導(dǎo)電
練出高分
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列敘述正確的是( )
A.鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸
B.鎂的金屬性比鋁的金屬性強(qiáng)
C.氫氧化鋁能溶于過(guò)量氨水
D.鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO
答案 B
解析 鋁與熱的濃硫酸發(fā)生反應(yīng);氫氧化鋁不能溶于氨水;鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO、Mg3N2和C。
2.鋁是一種低毒金屬元素,它并非人體需要的微量元素,食用后不會(huì)導(dǎo)致急性中毒,但食品中鋁的含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)對(duì)人體造成危害。 62、下列關(guān)于鋁元素的說(shuō)法正確的是( )
A.鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑
B.氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng),常用作中和胃酸的藥物
C.明礬可用于飲用水的殺菌消毒
D.硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑,該物質(zhì)不溶于水
答案 B
解析 A項(xiàng)中鋁在空氣中會(huì)與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜;C項(xiàng)中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體,具有吸附色素和雜質(zhì)的性能,通常用作凈水劑,但不能用于殺菌消毒;D項(xiàng)中銨鹽都溶于水。
3.下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是( )
①NaHCO3?、?NH4)2SO3 ③Al2O3?、蹵l(OH)3
⑤Al
A.全部 B.只有①③④⑤
C.只有③④⑤ 63、 D.只有②③④⑤
答案 A
解析 弱酸的酸式鹽、弱酸弱堿鹽、Al、Al2O3、Al(OH)3等物質(zhì)既可與強(qiáng)酸反應(yīng)又可與強(qiáng)堿反應(yīng),故選A。
4.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無(wú)固體物質(zhì)時(shí),消耗堿量最多的是( )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
答案 A
解析 假設(shè)上述四種物質(zhì)均為1g,則物質(zhì)的量分別為mol、mol、mol、mol,完全溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2時(shí),所需NaOH的物質(zhì)的量分別為mol、mol、(×4) mol≈mol、(×2) mol=mol,所以選A。
5.有一塊鎂鋁合金,其中鎂與鋁的質(zhì)量比是8∶9。加 64、入足量稀H2SO4使其完全溶解后,再加入NaOH溶液,生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖,其中正確的是( )
答案 A
解析 鎂與鋁的質(zhì)量比是8∶9,則物質(zhì)的量之比是1∶1,NaOH溶液過(guò)量后Al(OH)3完全溶解,只有Mg(OH)2,B錯(cuò);等物質(zhì)的量的Mg(OH)2與Al(OH)3的質(zhì)量之比是58∶78,即剩余的Mg(OH)2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的,排除C、D,故選A。
6.甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液,兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是( )
A.甲中沉淀一定比乙中的多
65、B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少
D.甲中和乙中的沉淀一定一樣多
答案 B
解析 ①若AlCl3過(guò)量,由于相同體積、相同pH的氨水比NaOH提供的OH-物質(zhì)的量大,所以甲比乙生成的Al(OH)3沉淀多;②若AlCl3電離出的Al3+與氨水或NaOH溶液電離出的OH-恰好完全反應(yīng),生成沉淀的量相等;③若AlCl3少量,由于在NaOH溶液中生成的Al(OH)3可繼續(xù)與NaOH反應(yīng)而溶解,乙中的沉淀量小于甲。
7.從海水中提取鎂,可按如下步驟進(jìn)行:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶過(guò)濾、在HCl氣體氛圍中 66、干燥產(chǎn)物;④將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富
B.第④步電解時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣
C.①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2
D.以上提取鎂的過(guò)程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)
答案 B
解析 電解熔融的MgCl2時(shí),陰極產(chǎn)生鎂,陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣,B錯(cuò)。
二、不定項(xiàng)選擇題
8.某溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、SO、NO中的幾種。①若加入鋅粒,產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體;②若加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.溶液中的陽(yáng)離子只有H+、Mg2+、Al3+
B.溶液中n(NH)=0.2mol
C.溶液中一定不含CO,可能含有SO和NO
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶2∶1
答案 BD
解析 由①知溶液中一定含有H+,一定沒(méi)有CO、NO,由②及圖像知溶液中一定含有Mg2+、Al3+和NH,且n(NH)=0.7mol-0.5mol=0.2mol,n(H+)=0.1mol,n(Al3+)=0
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