高考化学总复习第三单元第2讲镁、铝及其重要化合物教案新人教版.docx

第2讲镁、铝及其重要化合物一、镁1.物理性质具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电性、导热性和延展性。2.化学性质注:Mg3N2极易水解,其化学方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH33.用途生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂二、铝1.铝的原子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金属,有良好的、和导热性等,密度较小,质地柔软。3.金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:a.b.c.d.e.用铝箔包裹的钠与水反应时,既要考虑钠与水的反应,又要考虑铝与生成的NaOH的反应。4.铝的制备(1)铝土矿Al2O3。(2)2Al2O3(熔融)。5.铝的用途(1)用纯铝作导线。(2)用铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。6.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:2mAl+3MnOmmAl2O3+3nM。(2)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Al2O3分离。(3)应用a.在生产上可用于焊接钢轨等。b.在冶金工业上可用于冶炼难熔金属。(4)铝热剂a.在铝热反应中,反应混合物(铝粉、金属氧化物)称为铝热剂。b.能与Al组成铝热剂的常见金属氧化物有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。三、铝的重要化合物1.氧化铝和氢氧化铝(两性)名称氧化铝(Al2O3)氢氧化铝Al(OH)3物理性质白色固体,熔点很高白色胶状物质,难溶于水化学性质与酸反应Al2O3+6H+2Al3+3H2O与碱反应加热不分解2Al(OH)3Al2O3+3H2O制备方法Al(OH)3加热分解Al3+与氨水反应AlO2-溶液中通入CO2可溶性铝盐和偏铝酸盐混合主要用途作耐火材料冶炼铝的原料制药净水作用氢氧化铝的电离:Al(OH)3常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质金属单质:Al;两性氧化物:Al2O3;两性氢氧化物:Al(OH)3;弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;氨基酸。2.常见的铝盐明矾(1)明矾的化学式为,属于复盐。(2)明矾净水的原理明矾溶于水时发生电离,电离方程式为,其中Al3+发生水解反应,产生,其吸附能力很强,可以吸附水中的杂质并形成沉淀,使水澄清。1.明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质,不能杀菌消毒,而液氯只能杀菌消毒,不能沉淀悬浮的杂质。2.与铝离子有关的离子反应的一般规律(1)当溶液中有多种离子时,要考虑离子之间的反应顺序,如向含有H+、NH4+、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NH4+反应,最后才溶解Al(OH)3沉淀。(2)AlO2-与HCO3-的反应不属于水解相互促进的反应,而是HCO3-电离出的H+与AlO2-发生反应:AlO2-+HCO3-+H2OAl(OH)3+CO32-。3Mg+N2Mg3N22Mg+CO22MgO+CMg+2H2OMg(OH)2+H2第三周期A族氧和硅化合银白延展性导电性4Al+3O22Al2O32Al+3Cl22AlCl32Al+6H+2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H22Al+Fe2O32Fe+Al2O34Al+3O2Al(OH)3+3H+Al3+3H2OAl2O3+2OH-2AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-AlO2-+2H2OH+AlO2-+H2OAl3+3OH-KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2K+Al3+2SO42-Al(OH)3(胶体)1.地壳中含量最多的金属元素:Al。2.金属铝与NaOH溶液反应的特殊性2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2;氧化铝与氢氧化铝均具有两性。3.掌握3种制备Al(OH)3的方法(1)Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+(2)AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-(3)3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)34.掌握6个离子方程式(1)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(3)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O(4)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O(5)Al3+4OH-AlO2-+2H2O(6)AlO2-+4H+Al3+2H2O见自学听讲P40镁、铝的性质及用途1.依据Mg、Al单质的性质,思考并回答下列问题。(1)铝的化学性质活泼,为什么日常生活中使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能?(2)Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说“Al既有金属性,又有非金属性”,你认为这种说法是否恰当?为什么?(3)铝与氢氧化钠溶液反应时,反应机理是什么?请用单线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。(4)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?答案(1)铝在常温下易被氧气氧化,在表面形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。(2)不恰当。金属性是指元素原子的失电子能力,非金属性是指元素原子的得电子能力。铝无论是与酸反应还是与碱反应,都是失去3e-,化合价升高为+3价,均作还原剂,因而铝具有较强的金属性,不具有非金属性。(3)铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2。反应中铝作还原剂,水作氧化剂。(4)11;根据化学方程式2Al+6HCl2AlCl3+3H2、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2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.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?答案常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝发生钝化(在表面形成一层致密的氧化膜),阻止反应继续进行。铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理:2Al+6HCl2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。(1)铝与酸或碱溶液反应的实质Al与酸、碱溶液反应,实质上都是Al0Al3+,2H+H20,故铝与酸、碱溶液反应时,铝与氢气的关系可利用2Al3H2进行计算,也可以直接利用得失电子守恒灵活计算。(2)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积之比为VHCl(H2)VNaOH(H2)=11。足量铝分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积之比为VHCl(H2)VNaOH(H2)=13。一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,若产生H2的体积之比为13VHCl(H2)VNaOH(H2)11,则铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;铝与NaOH溶液反应时,铝不足而NaOH溶液过量。1.下列说法不正确的是()。A.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,熔化后的液态铝会滴落下来,是因为金属铝的熔点较低B.铝与NaOH溶液反应时,水作氧化剂C.Al片溶于NaOH溶液中,发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2D.Al、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条件下均能发生反应解析打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3,高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝,不会滴落,A项错误;铝与NaOH溶液反应的实质是Al先与水反应生成Al(OH)3和H2,生成的Al(OH)3再与NaOH反应生成NaAlO2和H2O,其中水中的H元素由+1价降为0价,作氯化剂,B项正确;金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,C项正确;Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,HCl和NaOH能发生中和反应,D项正确。答案A2.下列除杂方法不正确的是()。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.用过量氨水除去含Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(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D.MgO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MgO解析氨水与Fe3+和Al3+均反应生成氢氧化物沉淀,不符合除杂的要求。答案B3.(2018年吉林通榆一中期中)甲、乙两烧杯中分别盛有100 mL 3 molL-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之比V(甲)V(乙)=12,则加入铝粉的质量为()。A.2.7 gB.3.6 gC.5.4 gD.1.8 g解析甲、乙两烧杯中,分别发生反应:2Al+6HCl2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。n(HCl)=n(NaOH)=10010-3 L3 molL-1=0.3 mol,若HCl和NaOH均完全反应,则生成的气体体积之比V(甲)V(乙)=13,但反应结束反应后V(甲)V(乙)=12,故反应中Al的质量不足,反应未完全。反应中生成H2的物质的量n(H2)甲=36n(HCl)=0.15 mol,消耗Al的物质的量n(Al)=26n(HCl)=0.1 mol,反应中生成H2的物质的量n(H2)乙=2n(H2)甲=20.15 mol=0.3 mol,n(Al)=0.2 mol,故m(Al)=27 gmol-10.2 mol=5.4 g。答案C4.(2018年辽宁沈阳东北育才学校联考)将镁铝合金溶于100 mL稀硝酸中,产生1.12 L(标准状况)NO气体,向反应后的溶液中加入NaOH溶液,产生沉淀的情况如图所示。下列说法不正确的是()。A.原溶液中c(HNO3)=2.6 molL-1B.沉淀的最大质量为4.08 gC.m(Mg)m(Al)=89D.氢氧化钠溶液的浓度为3 molL-1解析向反应后的溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀,说明硝酸过量,与硝酸反应的NaOH溶液为10 mL,从开始沉淀到沉淀达到最大时消耗NaOH溶液50 mL,溶解氢氧化铝消耗NaOH溶液10 mL,则生成氢氧化铝消耗NaOH溶液30 mL,所以生成氢氧化镁消耗NaOH溶液20 mL。1.12 L (标准状况)NO气体的物质的量为1.22 L22.4 Lmol-1=0.05 mol,则转移的电子总数为0.15 mol,设镁铝合金中镁的物质的量为x mol,铝的物质的量为y mol,根据得失电子守恒得2x+3y=0.15,根据化学方程式Al3+3OH-Al(OH)3,Mg2+2OH-Mg(OH)2,可得x=y,两式结合解得x=y=0.03;溶解氢氧化铝消耗NaOH溶液10 mL,由Al(OH)3+OH-2H2O+AlO2-可知,氢氧化钠的物质的量浓度为0.03 mol0.01 L=3 molL-1。沉淀达到最大时所得溶液是硝酸钠溶液,根据钠原子守恒与氮元素守恒可知,硝酸的物质的量为n(NO)+2n(Mg2+)+3n(Al3+)+3 molL-110 mL=0.05 mol+0.06 mol+0.09 mol+0.03 mol=0.23 mol,所以原溶液中c(HNO3)=0.23 mol0.1 L=2.3 molL-1,A项错误;沉淀量最大时,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝,质量为0.03 mol58 gmol-1+0.03 mol88 gmol-1=4.08 g,B项正确;镁和铝的物质的量均为0.03 mol,则质量之比为0.03 mol24 gmol-10.03 mol27 gmol-1=89,C项正确;氢氧化钠溶液的浓度为3 molL-1,D项正确。答案A铝的重要化合物1.为什么MgO是碱性氧化物,而Al2O3却是两性氧化物?答案MgO只能跟酸反应生成盐和水,不能与碱反应生成盐和水,故MgO是碱性氧化物;而Al2O3既能与酸反应,又能与碱溶液,且都生成盐和水,故Al2O3是两性氧化物。2.能否说Al(OH)3是一种弱碱?试写出其电离方程式。答案Al(OH)3不是一种弱碱,因它是两性氢氧化物。H+AlO2-+H2O酸式电离Al(OH)3Al3+3OH-碱式电离3.实验室制备氢氧化铝为何不用硫酸铝溶液与NaOH溶液?氢氧化铝的制备方法有哪几种?试描述制备方法,并用离子方程式表示制备原理。答案Al(OH)3会与NaOH溶液反应,所以实验室不用硫酸铝溶液与NaOH溶液反应制备Al(OH)3。氢氧化铝的制备方法有三种:(1)向铝盐中加入氨水:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+。(2)向NaAlO2溶液中通入足量CO2:AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3。一、氧化铝、氢氧化铝两性的重要应用1.检验与鉴别(1)用过量NaOH溶液检验Al3+的存在。(2)用过量NaOH溶液鉴别Al3+和Mg2+。(3)用互滴法鉴别Al3+与OH-、AlO2-与H+。2.分离用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3+与Mg2+、Fe3+等;用过量NaOH溶液分离MgO、Al2O3。二、涉及Al3+、AlO2-的离子共存或离子反应规律1.Al3+水解呈酸性,与OH-、AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-等不能大量共存。2.AlO2-水解呈碱性,与H+、HCO3-、Al3+、Fe3+等不能大量共存。1.(2018年黑龙江哈尔滨师大附中月考)足量CO2通入下列溶液中,最终一定产生沉淀的是()。A.CaCl2溶液B.石灰水C.Na2CO3溶液D.NaAlO2溶液解析过量CO2通入NaAlO2溶液中生成Al(OH)3沉淀,反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3,D项正确。答案D2.(2018年甘肃天水一中质量检测)常温下,取铝土矿(含有Al2O3、FeO、Fe2O3、SiO2等物质)用硫酸浸出后的溶液,分别向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是()。A.加入过量氨水:NH4+、Al3+、OH-、SO42-B.通入过量SO2:Fe2+、H+、SO32-、SO42-C.加入过量NaOH 溶液:Na+、AlO2-、OH-、SO42-D.加入过量NaClO溶液:Fe2+、Na+、ClO-、SO42-解析加入过量氨水反应生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,溶液中存在NH4+、OH-、SO42-,不存在Al3+,A项错误;通入过量SO2,Fe3+和SO2反应生成SO42-和Fe2+,溶液中不存在大量的SO32-,溶液中还应存在Al3+,B项错误;加入过量NaOH溶液,反应生成AlO2-、Fe(OH)2、Fe(OH)3,溶液中存在Na+、AlO2-、OH-、SO42-,C项正确;加入过量NaClO溶液,能氧化Fe2+,D项错误。答案C3.(2018年福建厦门湖滨中学阶段测试)下列除杂方法不正确的是()。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.FeCl3溶液中混有少量AlCl3:加入过量的氨水,过滤、洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解C.Fe2O3中混有少量Al2O3:加入过量NaOH溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥D.Al(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、洗涤、干燥解析Al能与NaOH溶液反应,而Mg不能,则除去镁粉中混有的少量铝粉的方法为加入过量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥,A项正确;加入过量氨水,二者均转化为沉淀,B项错误;Fe2O3中混有少量Al2O3,加入足量烧碱溶液,Al2O3变成偏铝酸钠,而Fe2O3不发生反应,再通过过滤、洗涤、干燥,可以得到纯净的Fe2O3,C项正确;加入足量烧碱溶液,氢氧化镁不反应,氢氧化铝溶解,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤、洗涤、干燥,可得到氢氧化铝,D项正确。答案B铝及其化合物转化的图像分析1.将强碱溶液逐滴加入铝盐(Al3+)溶液中至过量,所得nAl(OH)3与加入的n(OH-)的关系曲线如图所示:(1)现象:。(2)写出下列有关反应的离子方程式。AB:。BD:。答案(1)先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解(2)Al3+3OH-Al(OH)3;Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O2.将铝盐(Al3+)溶液逐滴加入强碱溶液中至过量,所得nAl(OH)3与加入的n(Al3+)的关系曲线如图所示:(1)现象:。(2)写出下列有关反应的离子方程式。AB:。BC:。答案(1)先无明显现象,然后逐渐产生白色沉淀,最后趋于稳定(2)Al3+4OH-AlO2-+2H2O;Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)33.向AlO2-溶液中逐滴加入强酸至过量,所得nAl(OH)3与加入的n(H+)的关系曲线如图所示:(1)现象:。(2)写出下列有关反应的离子方程式。AB:。BD:。答案(1)先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解(2)AlO2-+H+H2OAl(OH)3;Al(OH)3+3H+Al3+3H2O4.向强酸溶液中逐滴加入AlO2-溶液至过量,所得nAl(OH)3与加入的n(AlO2-)的关系曲线如图所示:(1)现象:。(2)写出下列有关反应的离子方程式。AB:。BC:。答案(1)先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀,最后趋于稳定(2)4H+AlO2-Al3+2H2O;Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)35.向含等物质的量浓度的Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液, 所得n(沉淀)与加入的n(OH-)的关系曲线如图所示:(1)现象:。(2)写出下列有关反应的离子方程式。OA:。AB:。BC:。答案(1)无明显现象出现沉淀沉淀逐渐增多沉淀量达到最多沉淀量减少沉淀量不变(2)H+OH-H2O;Al3+3OH-Al(OH)3、Mg2+2OH-Mg(OH)2;Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O有关氢氧化铝的拓展图像分析1.向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量,图像如图所示。2.向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量,图像如图所示。3.向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量,图像如图所示。4.向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入过量NaOH溶液,后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等),图像如图所示。1.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物的体积)与对应的选项相符合的是()。A.向1 L浓度均为0.1 molL-1的Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中加入0.1 molL-1的稀HClB.向1 L浓度分别为0.1 molL-1和0.3 molL-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL-1的稀NaOH溶液C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水解析A项,向Ba(OH)2和NaAlO2的混合溶液中加入稀HCl,发生的反应依次为OH-+H+H2O、AlO2-+H+H2OAl(OH)3、Al(OH)3+3H+Al3+3H2O,所以加2 L稀HCl时,Ba(OH)2反应完全,再加1 L稀HCl时,AlO2-参加反应,再加3 L稀HCl时,Al(OH)3全部溶解,正确;B项,向1 L浓度分别为0.1 molL-1和0.3 molL-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL-1的NaOH溶液,发生的反应依次是Al3+3OH-Al(OH)3、OH-+NH4+NH3H2O、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,所以沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所用NaOH的体积之比为31,而图像上看到的是11,所以2个阶段明矾溶液的体积之比为31,而图像是21,错误;C项,向烧碱溶液中滴加明矾溶液,发生的反应依次是Al3+4OH-AlO2-+2H2O、Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3,故两个阶段明矾溶液的体积之比为31,而图示为21,错误;D项,向AlCl3溶液中滴加过量氨水,沉淀不会溶解,错误。答案A2.(2018年齐鲁名校联考)下列各组由混合物构成的溶液中,加入Ba(OH)2 溶液后,生成沉淀的物质的量的变化趋势符合图示的是()。A.FeCl3、AlCl3B.Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3C.Al2(SO4)3、AlCl3D.KAl(SO4)2、Al2(SO4)3答案C3.某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-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。下列说法正确的是()。A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+B.溶液中n(NH4+)=0.2 molC.溶液中一定不含CO32-,可能含有SO42-和NO3-D.n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=111解析由知溶液中一定含有H+,一定没有CO32-、NO3-,由知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,由图像可知溶液中还一定含有NH4+,且n(NH4+)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3 mol OH-,则沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根据Mg2+2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,故B项正确。答案B1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2018年江苏,9)Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s),物质间转化均能实现。()(2)(2018年江苏,6)KAl(SO4)212H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体。()(3)(2018年江苏,3)Al2O3是两性氧化物,故可用作耐高温材料。()(4)(2018年全国卷,8)24 g镁与27 g铝中含有相同的质子数。()(5)(2018年全国卷,7)氢氧化铝可用于中和过多胃酸。()(6)(2017年天津理综,4)蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液可以制备无水AlCl3。()(7)(2016年天津理综,4)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2。()(8)(2015年全国卷,10)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,说明金属铝的熔点较低。()(9)(2015年全国卷,13)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体。()(10)(2015年福建理综,6)铝合金片用于冶金工业。()(11)(2014年全国卷,9)铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重。()(12)(2014年江苏,8)Al、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条件下均能发生反应。()(13)(2017年海南,6)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al3+3CO32-Al2(CO3)3。()(14)(2017年北京理综,8)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,是气体被还原的过程。()(15)(2016年江苏,9)在给定条件下,MgCO3MgCl2(aq)Mg的转化能实现。()(16)(2015年江苏,13)制备Al(OH)3悬浊液:向1 molL-1 AlCl3溶液中加过量的6 molL-1 NaOH溶液。()(17)(2015年山东理综,12)向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3H2O:Al3+4NH3H2OAlO2-+4NH4+2H2O。()(18)(2015年全国卷,13)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,产生大量白色沉淀。()(19)(2015年重庆理综,3)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应。()(20)(2015年四川理综,1)明矾作净水剂起还原作用。()(21)(2014年山东理综,12)无色溶液中可能大量存在Al3+、NH4+、Cl-、S2-。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)2.(2016年上海,20)已知NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()。A.CO2+2OH-CO32-+H2OB.Al2O3+2OH-2AlO2-+H2OC.2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2D.Al3+4OH-AlO2-+2H2O解析反应过程中,并无Al3+生成,故D项没有发生。答案D3.(2015年山东理综,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.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2解析由于Al3+与HCO3-发生相互促进的水解反应而不能大量共存,反应的离子方程式为Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2,并且AlCl3可由Al和Cl2反应得到,A项正确;钠与氧气在常温下反应生成Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH与Ba(HCO3)2反应只能生成BaCO3沉淀,无气体生成,B项错误;尽管在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但Fe与Cl2反应生成的是FeCl3,不是FeCl2,C项错误;SiO2与Ba(HCO3)2不反应,D项错误。答案A4.(2014年安徽理综,13)室温下,在0.2 molL-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 molL-1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图,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Al3+3OH-Al(OH)3B.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,Al2(SO4)3为强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液显酸性,离子方程式为Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,错误;B项,ab段,加入NaOH消耗H+,使反应Al3+3H2OAl(OH)3+3H+正向进行,Al3+浓度减小,错误;C项,bc段,pH变化不明显,说明OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀,正确;D项,cd过程中,pH变化较大,说明发生了反应Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,所以c点之后Al(OH)3开始溶解,错误。答案C5.(2014年北京理综,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.KB.NaC.FeD.Al解析K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内层金属,A、B、C三项均错误。金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜,防止内层的金属进一步被氧化,D项正确。答案D6.(2015年天津理综,7节选)向盛有10 mL 1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 molL-1 NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:(1)写出m点反应的离子方程式:。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL-1 Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为mol。解析(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液,由图像分析,先发生反应Al3+3OH-Al(OH)3,后发生反应NH4+OH-NH3H2O,最后沉淀溶解Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,故m点的离子反应为NH4+OH-NH3H2O。(2)NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L1 molL-1=0.01 mol,Ba(OH)2的物质的量为0.02 L1.2 molL-1=0.024 mol,产生沉淀的反应有两类,一是SO42-+Ba2+BaSO4,n(SO42-)=0.01 mol2=0.02 mol,0.02 mol0.024 mol,故n(BaSO4)=0.02 mol;二是OH-参与的反应,Al3+3OH-Al(OH)30.01 mol0.03 mol0.01 molOH-余0.024 mol2-0.03 mol=0.018 mol,之后再发生反应NH4+OH-NH3H2O,n(NH4+)=0.01 mol,消耗OH- 0.01 mol,则剩余OH-为0.018 mol-0.01 mol=0.008 mol,最后发生沉淀的溶解Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,OH-为0.008 mol,溶解Al(OH)3 0.008 mol,则剩余Al(OH)3为0.01 mol-0.008 mol=0.002 mol。溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol+0.002 mol=0.022 mol。答案(1)NH4+OH-NH3H2O(2)0.0227.(2014年天津理综,7节选)已知:化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/28002050714191工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是。答案MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本;AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电见高效训练P211.下列属于两性化合物的是()。A.AlB.Na2CO3C.Al(OH)3D.(NH4)2SO4解析Al是单质,A项错误;Na2CO3只能与酸反应不能与碱反应,不是两性化合物,B项错误;Al(OH)3既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,属于两性氢氧化物,C项正确;(NH4)2SO4不是两性化合物,D项错误。答案C2.某溶液能与Al粉反应放出H2,该溶液中能大量共存的离子组是()。A.NH4+、Ba2+、HCO3-、Cl-B.K+、Al3+、S2-、ClO-C.Na+、Fe3+、Cl-、SO42-D.NH4+、Mg2+、SO42-、NO3-解析能与Al反应放出H2的溶液,可能呈强酸性也可能呈强碱性。A项,HCO3-无论是在强酸性溶液还是在强碱性溶液中均不能大量存在;B项,Al3+与S2-能发生相互促进的水解反应,且S2-与ClO-之间能发生氧化还原反应;C项,各离子在酸性条件下能大量共存;D项,在碱性溶液中NH4+、Mg2+均不能大量存在,在酸性溶液中,加入Al粉不会产生H2。答案C3.(2018年山东枣庄八中东校区月考)下列关于镁、铝化学性质的描述不正确的是()。选项化学性质铝镁A与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B与水反应常温下难与水反应常温下能与水缓慢反应C与碱反应能溶于碱溶液能溶于碱溶液D与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Co2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧解析铝能被Cl2、O2氧化,分别生成氯化铝和氧化铝,镁在N2、O2中燃烧分别生成氮化镁和氧化镁,A项正确;铝不如镁活泼,常温下铝难与水反应,但镁能与水缓慢反应,B项正确;铝既可以与酸反应又可以与碱反应,而镁不能与碱反应,C项错误;铝可以与一些金属氧化物发生铝热反应,镁能在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,D项正确。答案C4.(2018年山东济南一中月考)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是()。A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.CaO2能与水缓慢反应产生O2,可用作水产养殖中的供氧剂C.铝具有良好的导热性,可用铝罐贮运浓硝酸D.FeCl3溶液具有氧化性,可用作铜质线路板的蚀刻剂解析明矾能水解生成Al(OH)3胶体,胶体具有较强的吸附能力,可用于净水,A项正确;CaO2能与水缓慢反应产生O2,反应的化学方程式为CaO2+2H2OCa(OH)2+O2,B项正确;铝表面能产生氧化膜,可用铝罐贮运浓硝酸,C项错误;Fe3+能将铜氧化,反应的离子方程式为2Fe3+CuCu2+2Fe2+。答案C5.(2018年宁夏石嘴山三中月考)用如图所示装置进行实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实际相符的是()。选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液立即产生白色沉淀D草酸溶液酸性高锰酸钾溶液溶液逐渐褪色解析稀盐酸滴入混合溶液中,先与氢氧化钠发生反应,无气体生成,所以不会立刻产生气泡,A项错误;浓硝酸滴在铝条上,铝条会发生钝化,不会有红棕色气体生成,B项错误;氯化铝滴入浓氢氧化钠溶液中,开始不会生成白色沉淀,氯化铝过量后才会有白色沉淀生成,C项错误;草酸具有还原性,会与酸性高锰钾溶液反应,使其褪色,D项正确。答案D6.(2018年福建厦门湖滨中学阶段测试)工业上以铝土矿(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NaOH溶液,也可以是盐酸B.反应过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应D.反应的化学方程式为NaAlO2+2H2O+CO2Al(OH)3+NaHCO3解析由溶液通入过量的Y生成Al(OH)3和NaHCO3可知,溶液中含有AlO2-,气体Y为CO2,故试剂X为NaOH溶液,不可能为盐酸,A项错误;Fe2O3与NaOH溶液不反应,反应过滤后所得沉淀为Fe2O3,B项错误;电解熔融Al2O3生成铝时,元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C项错误;过量CO2与NaAlO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3,反应的化学方程式为NaAlO2+2H2O+CO2Al(OH)3+NaHCO3,D项正确。答案D7.(2018年宁夏石嘴山三中月考)下列各组无色溶液中,不用其他试剂即可鉴别的是()。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、Ca(OH)2A.B.C.D.全部解析向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解;向NaOH溶液中滴加AlCl3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。NaHSO4Na+H+SO42-,溶液呈强酸性,向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4,开始出现白色沉淀,后沉淀又逐渐溶解;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,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。现象不同,可以鉴别。无论是Na2CO3加入Ca(OH)2溶液中,还是Ca(OH)2加入Na2CO3溶液中,都会产生白色沉淀,无法鉴别。答案C8.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是()。加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A.B.C.D.解析利用Al溶于NaOH溶液而Mg不溶于NaOH溶液可除去Mg。答案B9.(2018年湖南衡阳八中月考)下列说法不正确的是()。A.铝箔插入稀HNO3中,无现象,说明铝箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜B.如图所示,中为AlCl3溶液,中为浓氨水,则中有白色沉淀生成C.Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3,该转化关系能够实现D.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式可表示如下:解析Al与稀硝酸不发生钝化,与浓硝酸在常温下发生钝化,则铝箔插入稀HNO3中金属溶解,有气泡冒出,A项错误;浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于水形成一水合氨,一水合氨和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+,所以,中有白色沉淀生成,B项正确;Al2O3为两性氧化物,能够与NaOH溶液反应生成NaAlO2,NaAlO2溶液能够与CO2反应生成Al(OH)3沉淀,所以该转化关系能够实现,C项正确;OH-与Al3+的物质的量之比为31时,铝元素都以Al(OH)3的形式存在,即OH-与Al3+的物质的量之比小于或等于3时,铝元素都以Al(OH)3和Al3+的形式存在,OH-与Al3+的物质的量之比为41时,铝元素都以AlO2-的形式存在,即OH-与Al3+的物质的量之比大于或等于4时,铝元素都以AlO2-的形式存在,D项正确。答案A10.(2018年山东济南济钢高中质量检测)某溶液中可能含有OH-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO42-、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时,发现生成沉淀的物质的量随盐酸体积变化的关系如图所示,下列说法正确的是()。A.原溶液中一定含有的阴离子是OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-B.反应最后形成的溶液的溶质为NaClC.原溶液中一定含有Na2SO4D.原溶液中CO32-与AlO2-的物质的量之比为11解析根据图像,开始加入盐酸没有沉淀产生,溶液中一定存在OH-,由于Fe3+、Mg2+、Al3+与OH-不能大量共存,溶液中一定不存在Fe3+、Mg2+、Al3+,根据电荷守恒,溶液中一定存在Na+;加入aa+2的盐酸,沉淀没有发生变化,溶液中一定存在CO32-,此过程中发生反应CO32-+2H+H2O+CO2;加入盐酸产生沉淀,继续加入盐酸,沉淀部分溶解,溶液中一定存在AlO2-、SiO32-,此过程中发生反应AlO2-+H+H2OAl(OH)3、SiO32-+2H+H2SiO3、Al(OH)3+3H+Al3+3H2O;根据图像无法判断溶液中是否存在SO42-。根据上述分析,原溶液中一定含有的阴离子是OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-,A项正确;反应最后形成的溶液中的溶质一定有NaCl和AlCl3,B项错误;根据上述分析,不能判断原溶液中是否含SO42-,C项错误;根据图像,CO32-消耗盐酸的体积为2 L,溶解Al(OH)3消耗盐酸的体积为4 L,根据反应CO32-+2H+H2O+CO2和Al(OH)3+3H+Al3+3H2O可知,原溶液中CO32-与AlO2-物质的量之比为34,D项错误。答案A11.(2018年天津一中月考)将CO2气体缓缓地通入含KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应进程中的描述不正确的是()。A.OA段反应的化学方程式是Ba(OH)2