安徽省蚌埠铁中2022届高考化学一轮复习（夯实基础+配配套规范训练卷）《专题3第3讲 从铝土矿到铝合金》 新人教版

第3讲　从铝土矿到铝合金[考纲要求]　1.了解铝的主要性质及应用。2.认识铝热反应及其应用。3.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。考点一　铝1．铝的结构和存在铝位于元素周期表______________，原子结构示意图为________________。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于____。自然界中的铝全部以________态存在。2．金属铝的物理性质________色有金属光泽的固体，有良好的____________、__________和传热性等，密度较小，质地柔软。3．金属铝的化学性质根据下列转化关系，完成化学方程式。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________；⑥________________________________________________________________________；⑦________________________________________________________________________。1．金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?2．实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3？用离子方程式说明原因。3．金属铝与酸、碱反应的本质及定量计算(1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？23\n(2)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的体积之比是多少？为什么？(3)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的体积之比是多少？为什么？(4)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多少？为什么？(5)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1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)＝1∶2，则加入铝粉的质量为(　　)A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比＝1∶1。(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＝1∶3。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为≤≤，则必定是①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。考点二　铝热反应1．本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：________________________________________________________________________。2．实验(以Al和Fe2O3的反应为例)23\n(1)实验步骤①把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都有四层。把内层滤纸取出，在其底部剪一个孔，用水润湿，再套回架在铁圈上的纸漏斗上(如图所示)，下面放置一盛沙子的蒸发皿。②把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗上，上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条。③用燃着的小木条点燃镁条，观察发生的现象。(2)实验现象：当外露部分镁条刚刚燃毕时，纸漏斗内的混合物________________，发出__________，产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有______________落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为____________。(3)实验结论：在高温下，铝与氧化铁反应，放出________________________________________________________________________，化学方程式：________________________________________________________________________。3．反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与__________分离。4．应用(1)在生产上，可用于________等。(2)在冶金工业上用于______________。5．铝热剂(1)在铝热反应中，反应混合物(铝、金属氧化物)称为__________。(2)能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有________、__________、__________、________、________等。4．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是________，产物中的单质B是________。(2)②中所发生的各反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)③中所发生的各反应的离子方程式是________________________________________________________________________23\n________________________________________________________________________。(4)若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c(Mg2＋)为__________，c(Fe2＋)为__________。5．某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是__________，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填序号)。　A．浓硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液6．用铝热反应还原下列物质，制得金属各1mol时，消耗铝最少的是(　　)A．MnO2B．Cr2O3C．V2O5D．Fe3O4考点三　铝的重要化合物1．氧化铝(1)物理性质：____色固体，____溶于水，有很高的________________________________________________________________________。(2)化学性质两性氧化物—2．氢氧化铝(1)物理性质色胶状不溶于水的固体，有较强的________性。两性氢氧化物(2)化学性质(用化学方程式表示)①—②受热分解：________________________________________________________________________。(3)制备向铝盐中加入NH3·H2O，离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．常见铝盐——明矾23\n明矾是两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐，其化学式为____________，它是____色晶体，____溶于水，水溶液pH____7(填“>”、“＝”或“<”)。7．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是(　　)①NaHCO3　②(NH4)2SO3　③Al2O3　④Al(OH)3⑤Al　A．全部B．只有①③④⑤C．只有③④⑤D．只有②③④⑤特别提醒　两性物质：两性物质指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等。多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4、NH4HS等)也既能与强酸反应又能与强碱反应，但不能将它们称为两性物质。8．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________。①NaOH、AlCl3　②NaHCO3、H2SO4　③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl　⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)29．写出明矾净水，明矾与Ba(OH)2反应的离子方程式。考点四　Al3＋、Al(OH)3、AlO之间转化关系的应用10．写出上述转化的离子方程式。23\n11．试设计制备Al(OH)3的途径。方案一　用铝盐(Al3＋)制取Al(OH)3加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等强碱，为什么？方案二　用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3方法一：AlAl3＋Al(OH)3；方法二：AlAlOAl(OH)3；方法三：Al(OH)3。若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350g70%H2SO4溶液，NaOH固体240g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl(OH)3乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3丙：→W3gAl(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是________。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是________________________________________________________________________。(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO三者之间关系及相关计算1．把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3＋)溶液中至过量(1)现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(3)图像(4)有关计算①根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量23\n②根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量NaOH的量n(NaOH)当NaOH不足时n(NaOH)＝3n[Al(OH)3]当NaOH过量时n(NaOH)＝3n(Al3＋)＋{n(Al3＋)－n[Al(OH)3]}＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]【例1】向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为(　　)A．3mLB．7.5mLC．15mLD．17.5mL2．把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(1)现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。(2)有关反应：A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2OB→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓(3)图像3．在AlO溶液中逐滴加入强酸至过量(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)图像(4)有关计算①根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量23\n②根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入的HCl的量HCl的量n(HCl)当HCl不足时n(HCl)＝n[Al(OH)3]当HCl过量时n(HCl)＝n(AlO)＋3{n(AlO)－n[Al(OH)3]}＝4n(AlO)－3n[Al(OH)3]4．在强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量(1)现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。(2)有关反应：A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2OB→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓(3)图像5．明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量(1)现象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。(2)有关反应：O→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4A→B：2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O(3)图像(右图)6．向Mg2＋与Al3＋的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液(1)现象：无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变(2)反应O→A：H＋＋OH－===H2OA→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓B→C：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(3)图像23\n【例2】某无色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子，逐滴加入NaOH(溶液)，则消耗NaOH(溶液)体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是(　　)【例3】　将0．1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L-1的NaOH溶液。请回答：(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化的关系如上图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝______mL。(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝____mL。(3)若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，再加入450mL1mol·L－1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是________________________________________________________________________。铝土矿冶炼金属铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。对于以提纯某一物质为实验目的的流程题，其实就是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关知识。当遇到这一类题时，一般的思路是认真地在流程中找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些；认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。23\n方案一：碱溶法讨论回答下列问题：(1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有　　　　杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方案二：酸溶法讨论回答下列问题：(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【例4】　(2022·福建理综，24)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_23\n_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式)，写出该溶液的一种用途：________________________________________________________________________。(5)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。高考题组一　有关铝及其化合物所参与的离子反应1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)向NaAlO2溶液中通入过量CO22AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO(　　)(2022·江苏，6D)(2)用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O(　　)(2022·江苏，3B)(3)氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O(　　)(2022·浙江理综，12D)(4)金属铝溶于稀硫酸中：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑(　　)(2022·海南，10A)(5)向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O(　　)(2022·四川理综，9A)(6)AlCl3溶液中加入过量的浓氨水：Al3＋＋4NH3·H2O―→AlO＋4NH＋2H2O(　　)(2022·上海，18C)高考题组二　铝及铝合金的性质应用2．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)铝制容器可盛装浓H2SO4(　　)(2022·重庆理综，8A)(2)日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用(　　)(2022·广东理基，23D)(3)明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化(　　)(2022·江苏，5A)3．世界上一次性建成的最长高速铁路——京沪高铁，计划于2022年6月底通车。列车时速高达380公里，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金(　　)23\nA．比纯铝熔点高B．具有比较活泼的化学性质C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取D．质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强高考题组三　铝及铝制品的处理与应用4．(2022·重庆理综，26)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)Al的原子结构示意图为____________；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为　。(2)30Si原子的中子数为____；SiO2的晶体类型为________。(3)Al3＋与Yn－的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是________________________________________________________________________。(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是____________。(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为________。5．[2022·山东理综－29(1)]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：铝材　　　　　　↓　　　槽液①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________。　a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是________。6．(2022·上海，25)铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)①该反应的平衡常数表达式为：K＝____________；②该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为____________。(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：①______________；②________________。(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v23\n)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是__________。(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：________________________________________________________________________。欲使上述体系中Al3+浓度增加，可加入的物质是________________________________________________________________________。解答铝及其化合物题目的常见错误考生答卷案例——找错纠错失分原因分析第一，原子结构示意图各部分的含义不清楚，不理解Al与NaOH溶液反应的本质，不知道Al与NaOH溶液反应时H2O是氧化剂。第二：①忽视Al(OH)3的两性，Al(OH)3能溶于HNO3；②没达到铝材表面形成氧化膜的目的。第三：答非所问。解决方案与规范指导：1.Al2O3、Al(OH)3仅溶于强酸和强碱，Al3＋只能存在于酸性溶液中，AlO只能存在于碱性溶液中。2．与Al反应产生H2时，可能是强酸溶液(不能有NO)，也可能是强碱溶液。本质都是Al与H＋之间的氧化还原反应。23\n课时规范训练教材习题回扣1．铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝及其化合物在下列场合使用时都须加以控制的是(　　)①制电线、电缆　②制包糖果用的铝箔　③用明矾净水④制炊具　⑤用明矾和苏打作食物膨化剂　⑥用氢氧化铝制胃药　⑦制防锈油漆A．①②④⑤⑥⑦B．③④⑤⑥C．②③④⑤⑥D．③④⑤⑥⑦2．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为(　　)A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．1∶33．下列关于铝的叙述中错误的是(　　)A．铝在常温下不与浓硝酸、浓硫酸发生反应B．氢氧化铝既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应C．铝能与氧气发生反应D．在高温下，铝能将氧化铁中的铁置换出来4．下列关于铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是(　　)A．都有H2O生成B．都有H2生成C．反应后铝元素主要以AlO的形式存在D．反应后铝元素主要以Al3＋的形式存在能力提升训练一、单项选择题1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是(　　)A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D．电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝2．用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，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3．将下列各组物质，分别按等物质的量混合后加水溶解，有沉淀生成的是(　　)A．Na2CO3、NaAlO2、NaOH23\nB．AlCl3、K2SO4、HClC．CaCl2、Na2CO3、NaOHD．AlCl3、NaOH、HNO34．在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是(　　)A．铝热剂就是单指Fe2O3和铝粉的混合物B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品―→粉碎―→加水溶解―→过滤―→向滤液中滴加KSCN溶液C．分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3D．明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物5．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(　　)A．AlB．Al(OH)3C．AlCl3D．Al2O3二、不定项选择题6．将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是(　　)ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH7．有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是(　　)A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCOC．肯定有K＋、HCO、MnOD．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO8．(2022·上海，22)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是(　　)A．Fe2O3和MnO2B．MnO2和V2O5C．Cr2O3和V2O5D．Fe3O4和FeO23\n9．下列各反应的离子方程式中，错误的是(　　)A．硫酸铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B．铁片放入过量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO2↑＋4H2OC．将铝片放入过量NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑D．偏铝酸钠与过量盐酸反应：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O10．将3.9g镁铝合金，投入到500mL2mol·L－1的盐酸中，金属完全溶解，再加入4mol·L－1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种NaOH溶液的体积是(　　)A．125mLB．200mLC．250mLD．560mL三、非选择题11．由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有如图所示的转换关系，甲是工业上制取A的主要原料。请回答：(1)写出下列物质的化学式：A__________，乙__________。(1)写出甲物质在工业上的任意两种主要用途：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出下列变化的化学方程式。①A与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②乙与过量CO2反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③戊溶液与乙溶液混合的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．如图所示为一定量23\nAlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。请回答下列问题：(1)A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为　　　　　。(2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是________________________________________________________________________。(4)向含有0.1molNH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5mol·L-1NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。13．某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下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　　　　　(选填A、B、C、D)。A．NaOH溶液B．稀盐酸C．二氧化碳D．氨水(3)写出反应①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__________。14．铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；23\n②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH回答下列问题：(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。(2)滤渣A的主要成分为　　　　　　　　　　　；滤渣A的用途是　　　　　　　(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是________________________________________________________________________。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是________________________________________________________________________。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用　　　　　(填编号)。理由是________________________________________________________________________。A．浓硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸23\n答案基础再现·深度思考考点一1．第3周期ⅢA族　　硅　化合2．银白　延展性　导电性3．①2Al＋3Cl22AlCl3②2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑③2Al＋3SAl2S3④2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑⑤4Al＋3O22Al2O3⑥2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑⑦2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe考点二1．2mAl＋3MnOmmAl2O3＋3nM2．(2)立即剧烈反应　耀眼的光芒　红热状态的液珠　黑色固体(3)大量的热　Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O33．Al2O34．(1)焊接钢轨　(2)冶炼难熔金属5．(1)铝热剂　(2)Fe2O3　Fe3O4　Cr2O3　MnO2　V2O5考点三1．(1)白　难　熔点(2)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O2．(1)白　吸附(2)①Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O②2Al(OH)3Al2O3＋3H2O(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋43．KAl(SO4)2·12H2O　无　易　＜深度思考1．常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应的继续进行。2．Al3＋和S2－在水溶液中发生双水解反应：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑。3．(1)铝与酸、碱反应的实质都是：Al3＋，2H＋H2，只不过碱中的H＋23\n来源于水的电离，氧化剂分别为酸和水。(2)1∶1(或相等)根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等。(3)1∶3　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：6HCl～3H2；2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。(4)3∶1　因为铝足量且产生H2相等，根据2中的关系式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。(5)A4．(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　Fe(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O；MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(4)0.67mol·L－1　2.3mol·L－15．(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B解析　(1)这种解释是合理的，它体现了铝热反应的特点之一——放热较多，并且结合了表格中提供的熔点数据。(2)区别某固体是不是纯铝，只要加入足量的NaOH溶液就可以了，因为纯铝将完全溶解，若含有铁则有固体剩余(铁与NaOH溶液不反应)。相应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。(3)铁铝熔融物在一定条件下与浓硫酸或稀硝酸反应，会产生有毒气体，而且消耗的两种酸量又多；熔融物中铁不能与氢氧化钠溶液反应。答案为B。6．D　7.A8．①③④9．Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O10．(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O(4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O(5)①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O23\n11．方案一　氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水，以免强碱过量时氢氧化铝溶解，或强碱不足时铝离子未完全沉淀。方案二　(1)丙　(2)W3>W1>W2(3)520g规律方法·解题指导【例1】　B【例2】　B　[与OH－反应的能力应是H＋>Al3＋>Mg2＋(同浓度下)。此题解法为化学问题形象数学化(量化)。注意：Al3＋—Al(OH)3—AlO图形是非等腰三角形。]【例3】　(1)0.06　440　(2)400　(3)≤a<1高考热点方案一(1)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO2－3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。(2)因为①AlO与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；②CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好(3)SiO2　由于SiO2的熔点很高，在加热到1000℃左右时不会熔化，因而不影响电解产物的纯度方案二(1)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。(2)Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离【例4】　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)(4)NaHCO3　制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)(5)5.6×10－10mol·L－1真题重组·规范集训1．(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√(6)×2．(1)√　(2)√　(3)√3．D4．(1)　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(2)16　原子晶体(3)HCl　(4)CO2　(5)25%5．①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　b②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋HCO与H＋反应使H＋浓度降低，产生Al(OH)3沉淀23\n6．(1)①　②0.015mol·L－1·min－1(2)①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等②CO(或CO2)的质量不再改变(合理即给分)(3)b(4)Al(OH)3H＋＋AlO＋H2O　盐酸(合理即给分)课时规范训练教材习题回扣1．C　2.C　3.A　4.C能力提升训练1．D　2.D　3.C　4.C　5.A　6.C　7.D8．AD　9.AB　10.C11．(1)Al　NaAlO2　(2)作耐高温材料；制取铝单质(3)①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑②AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO③Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓12．(1)1∶3(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(3)生成白色沉淀(4)13．(1)Al　Al2O3　O2(2)D(3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO4解析　根据已知信息中甲的成分，可以推断B为氧化铝，因此反应②是通过电解而得到D(氧气)和A(单质铝)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SO2－4，甲加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠，则氧化铝溶解，再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠，则加入的量不好把握，由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。14．(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2OSiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8　作炼铁的原料(或作生产硅酸盐产品的原料)　引流(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)323\n(4)B　铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染23