2019届一轮复习浙江专版从铝土矿到铝合金学案

2019届一轮复习浙江专版从铝土矿到铝合金学案

课时1　从铝土矿到铝合金 ‎[考纲导航]‎ 知识条目 必考要求 加试要求 选考分布 ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ ‎9月 ‎10月 ‎4月 ‎10月 ‎4月 ‎(1)地壳中铝的含量及存在形式，铝合金 a ‎(2)从铝土矿中获得铝的方法 b ‎(3)两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性质，铝及其重要化合物之间的转化关系 c ‎31‎ ‎(4)铝的重要性质(跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象)‎ b ‎(5)明矾的组成及净水原理 b 考点一　铝的性质和制法 ‎[主干精讲]‎ ‎1．铝的存在和物理性质 ‎(1)存在：在地壳中含量前四位的元素依次是O、Si、Al、Fe，铝元素全部以化合态的形式存在。‎ ‎(2)银白色有金属光泽的固体，有良好的传热性、导电性 和延展性，密度较小，质地柔软，在空气中具有抗腐蚀能力，原因是与氧气反应形成致密的氧化物保护膜。‎ ‎2．铝的化学性质 ‎3．从铝土矿中获得铝的方法 ‎(1)从铝土矿制备铝的工艺流程：‎ Al2O3(含杂质)NaAlO2Al(OH)3Al2O3Al ‎(2)从铝土矿中获得铝涉及的反应化学方程式 ‎①溶解：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。‎ ‎②酸化：NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。‎ ‎③灼烧：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。‎ ‎④电解：2Al2O34Al＋3O2↑。‎ ‎[典例剖析]‎ ‎【例1】　下列关于铝单质的叙述中正确的是(　　)‎ A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆 解析　铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。‎ 答案　B ‎【例2】　[2017·金华市义乌中学高三(上)月考]A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图：‎ 根据图示转化关系回答：‎ ‎(1)写出下列物质的化学式 A________，B________，乙________，丁________。‎ ‎(2)写出下列变化的化学方程式 ‎①A与NaOH溶液反应的化学方程式____________________________________。‎ ‎②甲与NaOH溶液反应的离子方程式____________________________________。‎ ‎(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为________，转移电子的物质的量为________。‎ 解析　常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2；甲是Al的化合物，可和NaOH溶液反应产生NaAlO2，可甲能是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2，根据NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3，验证符合转化关系。‎ ‎(1)由上述分析可知，A为Al，B为O2，乙是NaAlO2，丁是Al(OH)3；(2)①Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；②Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O；(3)产生的H2在标准状况下的体积为3.36 L，物质的量为＝0.15mol，根据2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，消耗的Al的物质的量为0.15mol×＝0.1‎ ‎ mol，转移电子物质的量为0.1 mol×3＝0.3 mol。‎ 答案　(1)Al　O2　NaAlO2　Al(OH)3‎ ‎(2)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎②Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ‎(3)0.1 mol　0.3 mol ‎【例3】　无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。‎ ‎(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为___________________________‎ ‎_________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为____________________________________________________________________。‎ ‎(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_____________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称量，得其质量为0.32 g。‎ ‎①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：______________________________、____________________________________________________________________。‎ ‎②AlCl3产品的纯度为________。‎ 解析　(4)由题意：0.32 g为Fe2O3，n(FeCl3)＝×2＝0.004 mol，w(AlCl3)＝×100%＝96%。‎ 答案　(1)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO ‎(2)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋‎ ‎(3)除去FeCl3‎ ‎(4)①Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O ‎②96%‎ ‎[考点精练]‎ ‎1．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．K B．Na C．Fe D．Al 解析　金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。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错误。‎ 答案　D ‎2．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．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸 解析　A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放H2。综上所述，符合题意的是A项。‎ 答案　A ‎3．[2017·金华市十校联考高三(上)期末]化合物甲是由短周期元素组成的陶瓷材料，是一种以共价键相连的物质，具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质。乙是制备这种材料的起始原料，也是铝土矿的主要成分。制备时采取碳热还原氮化法，即把乙与炭粉按一定比例混合，在流动N2气氛中加热到一定温度即可得到甲和可燃性气体丙，二者原子个数之比均为1∶1。8.2 g甲与足量的氢氧化钠溶液混合可以得到无色溶液丁，并产生标准状况下4.48 L气体戊。‎ ‎(1)甲的晶体类型为________，写出碳热还原氮化法制甲的化学方程式____________________________________________________________________。‎ ‎(2)工业制备甲的过程中可能含有的杂质有________。‎ ‎(3)气体戊的结构式为________，写出甲与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________，验证溶液丁中产物阴离子的实验方法为______________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 解析　乙是制备这种材料的起始原料，也是铝土矿的主要成分，则乙为Al2O3；制备时采取碳热还原氮化法，即把乙与炭粉按一定比例混合，在流动N2气氛中加热到一定温度即可得到甲和可燃性气体丙，二者原子个数之比均为1∶1，发生Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO，则甲为AlN，丙为CO，8.2 g甲(AlN)与足量的氢氧化钠溶液混合可以得到无色溶液丁，并产生标准状况下4.48 L气体戊，戊为氨气。(1)甲为AlN，以共价键相连的物质，具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，则为原子晶体，碳热还原氮化法制甲的化学方程式为Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO；(2)由Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO可知，反应物中固体可能剩余，还可生成Al4C3，制备甲的过程中可能含有的杂质有Al2O3、C、Al4C3等；(3)戊的结构式为，甲与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑，验证溶液丁中溶质的实验方法为取少量溶液丁于试管中，逐滴加入稀盐酸，若先产生白色沉淀后消失，说明为NaAlO2。‎ 答案　(1)原子晶体　Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO ‎(2)Al2O3、C、Al4C3等 ‎(3) 　AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑　取少量溶液丁于试管中，逐滴加入稀盐酸，若先产生白色沉淀后消失，说明为NaAlO2‎ ‎【易错警示】‎ ‎1．活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化膜，有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁等；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝在常温下，表面生成致密的氧化膜保护层，使得活泼的镁、铝在空气中能稳定存在，具有很强的抗氧化性。‎ ‎2．(1)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。‎ ‎(2)铝与氢氧化钠溶液反应，还原剂是Al，氧化剂是H2O而不是NaOH。‎ ‎【规律方法】‎ 铝与非氧化性酸或碱溶液反应生成H2的量的计算 Al与酸、碱溶液反应实质上都是 ，2H＋H2，Al与酸、碱溶液反应时存在的重要关系：2Al～6H＋～3H2；2Al～2OH－～3H2，也可以利用电子得失守恒灵活计算。‎ ‎1．等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为＝1∶1。‎ ‎2．足量的铝分别与含等物质的量的HCl和NaOH的溶液反应，产生氢气的体积比为＝1∶3。‎ ‎3．一定量的铝分别与含等物质的量的HCl和NaOH的溶液反应，若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定是：‎ ‎(1)铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。‎ ‎(2)铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠溶液过量。‎ 考点二　铝的重要化合物 ‎[主干精讲]‎ ‎1．氧化铝 ‎(1)白色固体，难溶于水，具有很高的熔点。‎ ‎(2)化学性质(用离子方程式表示)：‎ ‎2．氢氧化铝 ‎(1)白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。‎ ‎(2)化学性质(用离子方程式表示)‎ Al(OH)3的电离方程式为 ‎①‎ ‎②受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ‎(3)制备：‎ ‎①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。‎ ‎②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。‎ ‎③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。‎ ‎3．铝盐和偏铝酸盐的性质 ‎(1)Al3＋、AlO、Al(OH)3的转化关系：‎ ‎(2)Al3＋、AlO发生的水解反应 Al3＋与AlO、CO、HCO、S2－等弱酸根阴离子发生相互促进的水解反应。‎ AlO与Al3＋、NH、Fe3＋等弱碱阳离子发生相互促进的水解反应。‎ ‎4．氢氧化铝沉淀的图像 ‎(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 操作 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→沉淀不消失 图像 离子 方程式 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O ‎3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓‎ ‎(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加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→沉淀不消失 图像 离子 方程式 AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓‎ ‎[典例剖析]‎ ‎【例】　利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：‎ ‎(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为______________________________________________________________。‎ ‎“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是____________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为____________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(4)“废渣”成分为________(填化学式)。‎ ‎(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_____________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明A为NH3，则表示AlN发生了水解反应，至于控制温度可考虑到NH3极易溶解于水，升温可降低其溶解度，促进NH3逸出。‎ ‎(2)用酸溶书写离子反应式时要注意Al2O3不可以拆分。‎ ‎(3)因为溶液中唯一易氧化的离子是Fe2＋，故为用漂白液氧化溶液中的Fe2＋，离子方程式书写时要考虑溶液的酸性环境，结合电子守恒就很容易写出正确答案。‎ ‎(4)“除杂”目的就是除去溶液中的Fe3＋，因此很明显废渣为Fe(OH)3。‎ ‎(5)加热蒸发会促进Al3＋离子的水解。‎ 答案　(1)AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑‎ 加快AlN水解反应速率；降低NH3在水中的溶解度，促进NH3逸出 ‎(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ‎(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O ‎(4)Fe(OH)3‎ ‎(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3‎ ‎[考点精练]‎ ‎1.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是(　　)‎ A．N一定是HCl(aq)‎ B．X可能为Al或Cl2‎ C．Y一定为NaOH(aq)‎ D．Q、Z中的一种必定为Al2O3‎ 解析　在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应，对照转化关系，可知Y一定为NaOH(aq)；只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应，对照图示转化关系可知N一定为HCl(aq)；故A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，所以X不可能是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。‎ 答案　B ‎2．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___________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(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中共同的溶质是________(填化学式)，写出该物质的一种用途：_____________________________________________________________________。‎ 解析　本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。铝土矿中的成分能与盐酸反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是SiO2，所以固体A为SiO2，滤液B中有Al3＋、Fe3＋、Mg2＋，再加入过量烧碱，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋‎ ‎3OH－===Fe(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，沉淀C为Fe(OH)3、Mg(OH)2混合物，滤液D为NaCl、NaAlO2、NaOH(过量)溶液，NaOH、NaAlO2能与CO2反应，NaOH＋CO2===NaHCO3，NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3，滤液E为NaCl、NaHCO3溶液，沉淀F为Al(OH)3，Al(OH)3灼烧得到Al2O3。铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2，Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，其余均不反应，所以固体X为Fe2O3、MgO。‎ 答案　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ‎(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ‎(3)硫氰化钾(其他合理答案均可)‎ ‎(4)NaHCO3　制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可)‎ ‎【归纳总结】‎ ‎(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物，能作净水剂，能中和胃酸，也是一种阻燃材料。‎ ‎(2)Al2O3、Al(OH)3只与强酸、强碱溶液反应，与氨水和碳酸溶液不反应。‎ ‎(3)Al3＋只能存在于酸性溶液中，AlO只能存在于碱性溶液中。若将分别含Al3＋和AlO的盐溶液混合，发生反应：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。‎ ‎(4)两性氧化物、两性氢氧化物、某些单质、弱酸的铵盐、多元弱酸的酸式盐、氨基酸等既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应。‎ 课后限时训练 ‎(时间：45分钟)‎ 一、选择题 ‎1．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．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3‎ 解析　根据化学反应物质的量关系：A：1 mol Al～1 mol NaOH，B：1 mol ‎ Al(OH)3～1 mol NaOH，C：1 mol AlCl3～4 mol NaOH，D：1 mol Al2O3～2 mol NaOH。若消耗4 mol NaOH，需要m(Al)＝4 mol×27 g/mol＝108 g，需要m[Al(OH)3]＝‎ ‎78 g/mol×4 mol＝312 g，需要m(AlCl3)＝1 mol×133.5 g/mol＝133.5 g，需要m(Al2O3)＝2 mol×102 g/mol＝204 g。由以上判断可知，相同质量时Al消耗NaOH最多。‎ 答案　A ‎2．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸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．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 解析　铝与盐酸、NaOH溶液反应时，反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量相等时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对NaOH溶液来说是不足的。‎ ‎2Al＋6HCl　===　2AlCl3＋3H2↑‎ ‎ 6 mol 3 mol ‎ 3 mol·L－1×0.1 L 0.15 mol 则Al与NaOH溶液反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。‎ ‎2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎2×27 g 3 mol ‎5．4 g 0.3 mol 即投入的铝粉为5.4 g。‎ 答案　A ‎3．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是(　　)‎ ‎①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液 A．①⑥⑤③ B．②③④③‎ C．②③⑤③ D．①③⑤③‎ 解析　若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从Na[Al(OH)4]制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。‎ 答案　B ‎4．向物质的量浓度均为1 mol·L－1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下图[n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是(　　)‎ 解析　向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反应情况分为三个阶段：第一阶段为OH－＋H＋===H2O，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉淀产生，反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；第三阶段滴加NaOH溶液至过量，沉淀逐渐溶解最后完全消失，反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗NaOH物质的量之比为1∶3∶1。‎ 答案　D ‎5．下列各组物质，不能按abc(“→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　)‎ 选项 a b c A Al2O3‎ NaAlO2‎ Al(OH)3‎ B AlCl3‎ Al(OH)3‎ NaAlO2‎ C Al Al(OH)3‎ Al2O3‎ D MgCl2‎ Mg(OH)2‎ MgO 解析　A、B、D三项中的转化关系分别为：，，‎ ‎，C项中Al不能经一步反应转化为Al(OH)3。‎ 答案　C ‎6．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72 L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2 L。则原合金样品中镁的质量为(　　)‎ A．4.8 g B．6 g C．9.6 g D．12 g 解析　由题意知Mg与盐酸反应生成的H2为11.2 L－6.72 L＝4.48 L，为0.2 mol；由Mg＋2H＋===H2↑＋Mg2＋知n(Mg)＝0.2 mol，m(Mg)＝0.2 mol×24 g/mol＝‎ ‎4.8 g，原合金样品中镁的质量为：4.8 g×2＝9.6 g。‎ 答案　C ‎7．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是(　　)‎ A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼 B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物 C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒 D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水 解析　A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项中铵盐都溶于水。‎ 答案　B ‎8．下列离子方程式书写正确的是(　　)‎ A．向氯化铝溶液中通入过量氨气：4NH3＋Al3＋＋2H2O===AlO＋4NH B．将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al＋2OH－===2AlO＋H2↑‎ C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO 解析　A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，氧原子不守恒；D项，通足量CO2时，应生成HCO。‎ 答案　C ‎9．(2016·严州中学高三模拟)氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，可以由反应Al2O3＋C＋N22AlON＋CO合成，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．氮氧化铝中氮的化合价是－3‎ B．AlON和(工业上通过电解法制备铝用的)Al2O3的化学键类型不同 C．反应中每生成5.7 g AlON同时生成1.12 L CO D．反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比是2∶1‎ 解析　A．由化合价代数和为0可知，氮氧化铝中铝元素化合价为＋3价，O为－2价，氮元素的化合价为－1，故A错误；B.AlON属于原子晶体，含有共价键，Al2O3为离子化合物，含有离子键，故B正确；C.状况未知，不能计算生成CO的体积，故C错误；D.CO为氧化产物，AlON为还原产物，由反应可知物质的量比为1∶2，故D错误。‎ 答案　B ‎10．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：‎ 下列说法中错误的是(　　)‎ A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 B．a、b中铝元素的化合价相同 C．③中需要通入过量的氨气 D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝 解析　反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中含有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋3价，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。‎ 答案　C 二、非选择题 ‎11．(2015·浙江江山中学第一次月考)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；‎ ‎(2)溶液中的Na2SiO3与NaAlO2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的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)。 ‎ 解析　(1)铝土矿中的氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，氧化铝、二氧化硅均与氢氧化钠溶液反应，离子方程式分别为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。(2)由于溶液中的Na2SiO3与NaAlO2反应，能生成硅铝酸盐沉淀，且氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，则滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。其中氧化铁可用于炼铁，Na2Al2Si2O8可用于生产硅酸盐产品。‎ 答案　(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ‎(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8　炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料)‎ ‎12．(2017·浙江湖州长兴中学高三月考)如图转化关系中A～H为常见化合物，甲、乙、丙、丁为常见单质，其中甲、丁常温为气体。已知单质乙、化合物A为黄色(或淡黄色)固体。乙经过连续与甲反应后，再与水化合，是工业上制H的反应过程。B、F两种气体都能使澄清石灰水变浑浊。(部分反应物或产物略去)‎ ‎(1)写出下列物质的化学式：A________、F________、甲________、丙________；‎ ‎(2)写出下列反应的化学方程式：A与B__________________________________；‎ ‎(3)写出丙与D溶液反应的离子方程式___________________________________。‎ 解析　(1)由以上分析可知A为Na2O2，F为SO2，甲为O2，丙为Al；(2)A与B为过氧化钠与二氧化碳的反应，方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；(3)丙与D溶液反应是金属铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。‎ 答案　(1)Na2O2　SO2　O2　Al ‎(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ ‎(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎13．(2017·浙江嘉兴选考测试)聚合氯化铝(PAC)是一种常用的絮凝剂，通常为浅黄色半透明液体，其化学式可表示为：‎ ‎[Al2(OH)nCl6－n ]m，(n<6，m<10)。已知：‎ ‎①PAC与酸混合，可发生解聚，最终生成正盐。‎ ‎②实验室通过增大AlCl3溶液的pH，促进AlCl3水解，制备PAC。某小组的实验流程如下图：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)AlCl3固体加水后，溶液会有白色浑浊出现。实验室常将AlCl3先溶于________，然后再加水稀释，避免出现浑浊。‎ ‎(2)减压过滤不宜用于过滤颗粒太小的沉淀，所以下列操作有利于后续减压过滤操作的是________。‎ A．加入较稀的氨水 B．加入氨水充分反应后，煮沸几分钟 C．使用较稀的AlCl3溶液 D．加入较浓的氨水 ‎(3)在减压过滤前，应先将滤纸放入布氏漏斗，________(填实验操作)，使滤纸紧贴在漏斗瓷板上。‎ ‎(4)AlCl3溶液可用废铝渣(含Al与Al2O3)制取，某小组设计了如下装置(夹持和控温装置省略)。实验中，使用滴液漏斗的优点有：①有利于盐酸的滴加；②________；从实验安全的角度分析，该装置有一处不合理，它是________。‎ ‎(5)PAC中铝含量可通过EDTA(用Y4－表示)反滴定法测定。其测定原理如下：在样品中加入定量且过量的EDTA标准溶液，使Al3＋与EDTA完全反应。再以二甲酚橙为指示剂，用Zn2＋的标准溶液滴定过量的EDTA，当溶液恰好变色时即为终点，相关反应如下：‎ ‎①Al3＋＋Y4－===AlY－；②Zn2＋＋Y4－===ZnY2－。‎ 测定小组获得如下数据，则该PAC样品中铝元素含量为________g/100 mL。‎ PAC试样稀释 ‎5.00 mL PAC样品，加适量盐酸充分解聚，并定容至250.00 mL 滴定取样 取稀释后样品溶液25.00 mL于锥形瓶 c(EDTA)＝0.024 0 mol·L－1‎ 锥形瓶中加入50.00 mL ‎ c(Zn2＋)＝‎ ‎0.020 0 mol·L－1‎ 指示剂恰好变色时，消耗试液35.00 mL 解析　(1)因AlCl3水解：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，为抑制其水解，将AlCl3固体先溶于盐酸，再稀释。(2)氨水和AlCl3的浓度小，则生成Al(OH)3颗粒小，A、C错误；B、D操作使其充分反应，正确。(4)滴液漏斗是封闭装置，避免盐酸的挥发。Al和盐酸反应生成AlCl3同时生成H2，没有H2的尾气处理。(5)由题给反应有：n(Y4－)＝n(Al3＋)＋n(Zn2＋)，n(Al3＋)＝0.024×0.05－0.02×0.035＝5×10－4(mol)，PAC样品中铝元素含量为×100＝2.7 g/100 mL。‎ 答案　(1)盐酸　(2)BD ‎(3)用蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头抽气。‎ ‎(4)避免盐酸挥发，污染环境。　缺少H2的尾气处理。‎ ‎(5)2.70　填2.700或2.7均正确