2018届高考一轮复习人教版第9讲镁铝及铝的化合物学案50

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文档介绍

2018届高考一轮复习人教版第9讲镁铝及铝的化合物学案50

第9讲 镁、铝及铝的化合物 ‎【考纲要求】 1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。2.掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。‎ 考点一|镁的性质及应用(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示:对应学生用书第42页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎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、导热和延展性。‎ ‎2.化学性质 注:Mg3N2极易水解,其化学方程式为 Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑‎ ‎3.用途 生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。‎ ‎4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。‎ ‎(1)将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性。(  )‎ ‎(2)将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成。(  )‎ ‎(3)将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀。(  )‎ ‎(4)将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体。(  )‎ ‎(5)工业用电解熔融MgO的方法冶炼镁。(  )‎ ‎(6)应将镁条保存在煤油中。(  )‎ ‎(7)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3。(  )‎ 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ ‎1.(RJ必修1·P623题改编)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为___________,继续加入过量NaOH溶液,现象为________________,涉及的离子方程式为_______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案:有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓‎ ‎2.Mg在CO2中燃烧的现象为___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________,‎ 用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目:_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案:剧烈燃烧,集气瓶中充满大量白烟,内壁有黑色固体 ‎3.下列叙述正确的是(  )‎ A.镁制容器可盛装热的浓硫酸 B.镁的金属性比铝的金属性强 C.氢氧化镁能溶于过量氨水 D.镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO 解析:镁与热的浓硫酸发生反应,氢氧化镁不能溶于氨水;镁在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和C。‎ 答案:B ‎4.某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述正确的是(  )‎ A.镁粉只直接与溴水中的溴反应 B.镁粉只与溴水中的酸反应 C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 D.镁粉在水的催化下与溴发生反应 解析:据①知镁粉与冷水并不反应;据②知镁粉放入溴水中,开始放出少量的气泡,说明镁和溴水中的酸能反应产生H2,但溴水很快褪色,说明镁粉也能与溴直接发生反应;据③知镁粉与液溴并不反应;据④知水应是镁粉与溴反应的催化剂。‎ 答案:D 考点二|铝的性质及用途(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示:对应学生用书第42页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1.铝的存在 铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝以化合态的形式存在。‎ ‎2.物理性质 银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性等,密度较小,质地柔软。‎ ‎3.化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:‎ ‎②2Al+3Cl22AlCl3‎ ‎④2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑‎ ‎⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(铝热反应)‎ ‎4.铝的制备及用途 ‎(1)制备:电解熔融Al2O3:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。‎ ‎(2)用途:‎ ‎①纯铝用作导线。‎ ‎②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。‎ ‎5.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。‎ ‎(1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。(  )‎ ‎(2)常温下,铝与稀硝酸反应可以制取氢气。(  )‎ ‎(3)铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属。(  )‎ ‎(4)冶炼铝时常用焦炭做还原剂。(  )‎ ‎(5)1 mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。(  )‎ ‎(6)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐,与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐。(  )‎ ‎(7)用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。(  )‎ 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一 对比掌握镁、铝的性质 ‎1.除去镁粉中混有的少量铝粉,可选用的试剂是(  )‎ A.盐酸        B.硝酸 C.氨水 D.氢氧化钠溶液 解析:Al能与NaOH溶液反应,而Mg不能,因此可用NaOH溶液除去镁粉中混有的铝粉,然后过滤。‎ 答案:D ‎2.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是(  )‎ A.3 mol·L-1 HCl B.4 mol·L-1 HNO3‎ C.8 mol·L-1 NaOH D.18 mol·L-1 H2SO4‎ 解析:B、D项中均不产生H2,Mg、Al与盐酸均反应生成H2,Mg与NaOH溶液不反应。‎ 答案:A ‎3.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图。反应中镁和铝的(  )‎ A.物质的量之比为3∶2‎ B.质量之比为3∶2‎ C.摩尔质量之比为2∶3‎ D.反应速率之比为2∶3‎ 解析:根据图像可知,镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,两种金属反应生成的氢气一样多,说明转移电子数相等,然后结合金属镁、铝和足量的稀硫酸反应的化学方程式:Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑进行分析解答。由于Mg~H2,2Al~3H2,且两种金属得到的氢气一样多,因此镁和铝的物质的量之比是1∶=3∶2,故A项正确;镁和铝的质量之比为(3×24)∶(2×27)=4∶3,B项错误;Mg的摩尔质量是24 g/mol,铝的摩尔质量是27 g/mol,其摩尔质量之比为8∶9,C 项错误;当气体体积相同时,反应速率与其所用时间成反比,所以二者反应速率之比为3∶2,D项错误。‎ 答案:A ‎[备考提醒] 镁、铝与氧化物反应的区别 ‎1.铝热反应 铝和某些金属氧化物反应,将其从氧化物中置换出来,同时放出大量的热,这种反应称为铝热反应,可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属等。‎ ‎2.Mg在CO2中能够燃烧,所以镁着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器灭火,而用砂土盖灭。‎ 题点二 铝与酸碱反应的定量分析 ‎4.两份铝屑,第一份与过量的盐酸反应,第二份与过量的NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为1∶3,则第一份铝屑与第二份铝屑的质量比为(  )‎ A.1∶1 B.1∶3‎ C.1∶2 D.2∶1‎ 解析:根据2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,Al无论是与盐酸反应还是与NaOH溶液反应,相同质量的铝屑完全反应生成的氢气的量相同。若产生氢气的体积比为1∶3,说明两份铝的质量比为1∶3,故B正确。‎ 答案:B ‎5.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,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为1∶2,则加入的铝粉的质量为(  )‎ A.‎5.4 g B.‎‎3.6 g C.‎2.7 g D.‎‎1.8 g 解析:由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,两份等质量的Al都完全反应时,生成H2的量相等,消耗HCl与NaOH的量不相等。题中已知HCl、NaOH的物质的量均为0.3 mol,且生成H2的体积之比为1∶2,所以实际发生反应时的情况分别为HCl的量不足,Al过量;NaOH过量,Al的量不足。由生成H2的体积之比为1∶2可知,反应的Al的量之比也为1∶2,即与0.3 mol盐酸完全反应的Al为2.7 g,与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。‎ 答案:A 考点三|铝的重要化合物(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示:对应学生用书第43页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1.氧化铝 ‎(1)物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点。‎ ‎(2)化学性质 Al2O3为两性氧化物,分别写出Al2O3与盐酸,NaOH溶液反应的离子方程式:‎ Al2O3+6H+===2Al3++3H2O;‎ Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。‎ ‎(3)用途:耐火材料,制造耐火坩埚等;冶炼铝。‎ ‎2.氢氧化铝 ‎(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。‎ ‎(2)Al(OH)3的电离方程式为 ‎ (3)化学性质:‎ 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:‎ ‎①Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;‎ ‎②Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O;‎ ‎③2Al(OH)3Al2O3+3H2O。‎ ‎(4)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.常见的铝盐 ‎(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。‎ ‎(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水;明矾可以净水,其净水原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。‎ ‎4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。‎ ‎(1)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。(  )‎ ‎(2)Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。(  )‎ ‎(3)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO沉淀完全:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。(  )‎ ‎(4)0.10 mol·L-1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓。(  )‎ ‎(5)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。(  )‎ ‎(6)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。(  )‎ 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一 Al2O3和Al(OH)3的两性 ‎1.某氧化物X难溶于水,能与烧碱反应,生成易溶于水的化合物Y,将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成,则X是(  )‎ A.SiO2        B.Al2O3‎ C.MgO D.CuO 答案:B ‎2.下列除去杂质的方法不正确的是(  )‎ 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 答案:B ‎[备考提醒] 铝及其化合物与H+、OH-反应生成物归纳 题点二 含铝化合物间的转化 ‎3.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,氧元素不守恒;D项,通足量CO2时,应生成HCO。‎ 答案:C ‎4.下列各组物质,不能按 (“―→”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:Al2O3与过量NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2与AlCl3反应生成Al(OH)3,Al(OH)3受热分解得Al2O3,A符合;AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3,B符合;Al不能一步生成Al(OH)3,C不符合;MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解得MgO,MgO和盐酸反应生成MgCl2,D符合。‎ 答案:C ‎[备考提醒] Al3+、AlO、Al(OH)3的转化关系 题点三 探究制取Al(OH)3的最佳途径 ‎5.实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝,某同学设计了三种实验方案:‎ 方案①‎ Al→Al3+→Al(OH)3‎ 方案②‎ Al→AlO→Al(OH)3‎ 方案③‎ →Al(OH)3‎ ‎(1)用方案①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水,不用氢氧化钠代替氨水的原因是______________________________________________________________;‎ 写出该方案中有关的离子方程式________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)用方案②来制备Al(OH)3时,必须注意________的用量,以防止生成的Al(OH)3溶解。‎ ‎(3)三种方案中,你认为最好的是________(填序号),原因是______________。‎ 解析:分析本题应从Al(OH)3的两性着手,过量的强酸、强碱均会降低Al(OH)3的产率,而Al3+与AlO反应制取氢氧化铝,则不存在该问题,故方案③最好。‎ 答案:(1)若用NaOH溶液沉淀Al3+,终点不易控制,因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液,从而影响Al(OH)3的生成量 2Al+6H+===2Al3++3H2↑,Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ‎(2)稀硫酸 (3)③ 药品用量最少,操作最为简单 ‎[备考提醒] 制取Al(OH)3的“‎3”‎种途径 ‎[真题发掘·知识串联]              串线索 固双基 回扣关键知识 以铝土矿中提炼Al2O3为载体 串联铝元素的单质及其化合物的性质 授课提示:对应学生用书第45页 高考载体 (全国高考大纲卷)‎ 铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎ (1)写出反应1的化学方程式:______________________________________________。‎ ‎(2)滤液Ⅱ中含有NaAlO2,通入气体A后得到Al(OH)3沉淀。气体A是________。‎ ‎(3)往NaAlO2溶液中通入过量CO2时得到的盐是Na2CO3还是NaHCO3?________。反应的离子方程式为______________________________。‎ ‎(4)反应之中能否用盐酸代替气体A?________,若使用过量盐酸,则反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)煅烧B的化学方程式为___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)铝在生产生活中的用途非常广泛,请列举一例并说明利用了铝的何种性质?________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)电解氧化铝制铝的化学方程式为_____________________________________。‎ 电解时为什么要加入冰晶石? ______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(8)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么?‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 试分别写出Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式:‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________,‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案:(1)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O、‎ SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O ‎(2)CO2‎ ‎(3)NaHCO3 ‎ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO ‎(4)不能 AlO+4H+===Al3++2H2O ‎(5)2Al(OH)3Al2O3+3H2O ‎(6)铝的用途广泛,如:用铝合金可以制造飞机、汽车等(利用铝的密度小);可以制导线(利用铝的导电性);可以制炊具(利用铝的导热性);可以冶炼难熔金属(利用铝的还原性)(选其中之一)‎ ‎(7)2Al2O34Al+3O2↑‎ 由于Al2O3的熔点很高,直接加热使其熔化需要消耗大量能量,在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)能使氧化铝熔化温度降低,从而减少了电解过程中能量的消耗 ‎(8)铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀 ‎2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑‎ 课时作业(授课提示:对应学生用书第255页)‎ ‎1.既能与酸反应又能与碱反应是两性化合物的特征。下列物质属于两性化合物的是(  )‎ A.Al        B.Na2CO3‎ C.Al(OH)3 D.(NH4)2SO4‎ 答案:C ‎2.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是(  )‎ A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠 答案:C ‎3.(2016·江西师大附中期末)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是(  )‎ A.铝罐可久盛食醋 B.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重 C.氢氧化铝可作胃酸的中和剂 D.明矾用作净水剂不涉及化学变化 解析:食醋中含有醋酸,能与铝及氧化铝反应,因此铝罐不可久盛食醋,A错误;铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变,B错误;氢氧化铝能与盐酸反应,可作胃酸的中和剂,C正确;明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,用于净水,涉及化学变化,D错误。‎ 答案:C ‎4.下列物质的制备方法正确的是(  )‎ A.氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3‎ B.用镁粉和空气反应制备Mg3N2‎ C.用铝粉和MnO2制得锰 D.用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝 解析:硫化钠和氯化铝溶液反应,硫离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢,A错误;镁粉在空气中和氧气也反应,会生成氧化镁,B错误;铝热法可冶炼锰,C正确;氯化铝属于分子晶体,熔融状态下不导电,工业上常用电解熔融的氧化铝来冶炼铝,D错误。‎ 答案:C ‎5.某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Al,但不能溶解Fe,在该溶液中可以大量共存的离子组是(  )‎ A.K+、Na+、HCO、NO B.Na+、SO、Cl-、S2-‎ C.NH、Mg2+、SO、NO D.H+、K+、Cl-、Na+‎ 解析:能溶解Al(OH)3和Al,而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液,A项中的HCO,C项中的NH、Mg2+,D项中的H+都不能在强碱溶液中大量存在。‎ 答案:B ‎6.(2017·四川绵阳二诊)下列物质发生反应后固体质量一定减少的是(  )‎ A.FeCO3在空气中灼烧 B.铝条插入冷的浓硫酸中 C.Na2O2敞放在空气中 D.向Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液 解析:FeCO3在空气中灼烧生成Fe3O4‎ ‎,质量减小,A正确;铝在冷的浓硫酸中发生钝化反应,被氧化,质量增加,B错误;Na2O2与空气中的CO2和水蒸气反应,质量增加,C错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液,Mg(OH)2转化为Fe(OH)3,固体质量增加,D错误。‎ 答案:A ‎7.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(  )‎ ‎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NaAlO2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 ‎8.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是(  )‎ A.该物质属于两性氢氧化物 B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物 C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+‎ D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用 解析:该物质不属于氢氧化物,且是纯净物,A、B选项错误;C选项1 mol NaAl(OH)2CO3应该最多消耗4 mol H+,C项错误;D选项,此药物与胃酸反应生成CO2气体,可能引起胃溃疡病人胃穿孔,D项正确。‎ 答案:D ‎9.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:假设上述四种物质均为1 g,则物质的量分别为 mol、 mol、 mol、 mol,完全溶解转化为NaAlO2时,所需NaOH的物质的量分别为 mol、 mol、×4 mol= mol,×2 mol= mol,所以选A。‎ 答案:A ‎10.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下:‎ 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①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②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3‎ 解析:试剂X只能是氢氧化钠溶液,不能是盐酸;反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3;电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。‎ 答案:D ‎11.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题:‎ ‎(1)写出向混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式: ____。‎ ‎(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?__________________________。‎ ‎(3)溶液a中存在的离子有________________;在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量,原因是__________________________。为此,改进方法是______________________。‎ 解析:(1)加入足量氢氧化钠溶液,Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3+先与OH-反应生成Al(OH)3,生成的Al(OH)3继续与OH-反应生成AlO和H2O。(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2+,但又引入了Na+,同时Al3+转化成了AlO;因为氢氧化铝能与盐酸反应,所以在加入盐酸沉淀AlO时,需要控制其用量,以防止部分AlO转化成Al3+;氢氧化铝不与H2CO3反应,因此可在溶液a中通入过量二氧化碳气体代替加入盐酸。‎ 答案:(1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++‎ ‎3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O ‎(2)不能,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开 ‎(3)Cl-、K+、AlO、OH-、Na+ Al(OH)3能与盐酸反应,所以在加入盐酸时,需要控制盐酸的量,以防止部分Al(OH)3转化成Al3+ 向溶液a中通入过量二氧化碳气体代替加入盐酸 ‎12.Ⅰ.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:‎ 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________。(填字母)‎ a.NH3 B.CO2‎ c.NaOH D.HNO3‎ Ⅱ.某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化:‎ ‎(1)试剂a最好选用________。‎ a.NaOH溶液 B.稀盐酸 c.二氧化碳 D.氨水 ‎(2)写出反应①的离子方程式:____________________________。‎ ‎(3)反应②的化学方程式为_____________________________。‎ ‎(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________,从溶液中获得固体E的操作依次为________________________________。‎ 答案:Ⅰ.2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ b Ⅱ.(1)d ‎(2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO ‎(3)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑‎ ‎(4)(NH4)2SO4、K2SO4 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥 ‎13.(2017·北京大兴区检测)无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备,流程如下:‎ 已知:AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华 ‎(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为_________________。‎ ‎(2)‎700 ℃‎时,升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围________。(填字母)‎ a.低于‎183 ℃‎   B.介于‎183 ℃‎和‎315 ℃‎之间 c.高于‎315 ℃‎ ‎(3)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。‎ m g样品NaAlO2溶液Al(OH)3n g Al2O3‎ ‎ 计算该样品中AlCl3的质量分数为________(结果用m、n表示,不必化简)。‎ 解析:(1)由流程图知在氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应生成AlCl3、CO;‎ ‎(2)AlCl3、FeCl3分别在‎183 ℃‎、‎315 ℃‎时升华,为实现FeCl3和AlCl3的分离,应使温度介于‎183 ℃‎和‎315 ℃‎之间。(3)n g Al2O3中Al元素的物质的量为 mol,根据元素守恒,样品中AlCl3的质量为×‎133.5 g,该样品中AlCl3的质量分数为×100%。‎ 答案:(1)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO ‎(2)b (3)×100%‎
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