2014屆新人教課標(biāo)Ⅰ高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)資料word版:第三章 第2講
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1、 第2講 鋁及其重要化合物 [考綱要求] 了解鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。 考點(diǎn)一 鋁的性質(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。鋁元素在地殼中含量豐富,僅次于硅。自然界中的鋁全部以化合態(tài)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===2NaAlO2+3H2↑ ⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(
2、鋁熱反應(yīng)) 4.對比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì) 鋁 鎂 與非金屬反應(yīng) 能被Cl2、O2氧化 2Mg+O22MgO 2 / 37 3Mg+N2Mg3N2 與水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 能與沸水反應(yīng)Mg+2H2O Mg(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.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?
3、 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.金屬鋁是活潑的金屬,能與酸反應(yīng),為什么能用鋁槽儲運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3? 答案 常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜),阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。 3.實驗室能否用硫化物與鋁鹽溶液混合制取Al2S3?用離子方程式說明原因。 答案 不能,Al3+和S2-在水溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng):2Al3++3S2-+6H2O=== 2Al(OH)3↓+3H2S↑。 4.Al既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,所以說“Al既有金屬性,又有非金屬性”你認(rèn)為這種說法是否恰
4、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-化合價升高為+3價,均是還原劑,因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性。 題組一 鋁的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用 1.1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一,加以控制使用,鋁在下列應(yīng)用時應(yīng)加以控制的是 ( ) ①制鋁合金?、谥齐娋€ ③制炊具?、苊鞯\凈水 ⑤明礬和蘇打制食品膨松劑?、抻脷溲趸X凝膠制胃舒平藥品?、咩y色漆顏料?、嘀埔桌蕖、岚b糖果和小食品 A.全部 B.③⑤⑧⑨ C.⑥⑧⑨ D.③④⑤⑥⑧⑨
5、 答案 D 解析 “D”中所涉及的鋁易進(jìn)入食品、飯、水等,并被人體吸收,所以要加以控制。 2.下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是 ( ) A.鋁還原性強(qiáng)且親氧性強(qiáng),所以可通過鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點(diǎn)金屬 B.鋁在空氣中極易銹蝕,所以鋁制品的使用時間很短 C.鋁能耐稀硫酸腐蝕,所以運(yùn)送稀硫酸可用鋁制槽車 D.鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強(qiáng),所以常用以制造電線、電纜 答案 A 解析 鋁在空氣中形成致密的氧化膜,保護(hù)內(nèi)層不被氧化,B錯;鋁不能耐稀硫酸腐蝕,C錯;鋁的導(dǎo)電性不如銅、銀,D錯。 3.常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中,能產(chǎn)生氫氣的是 ( ) A.硫酸鈉溶液
6、 B.稀硝酸 C.濃硫酸 D.氯化銨溶液 答案 D 解析 硫酸鈉溶液呈中性,與Al不反應(yīng),A項不能產(chǎn)生H2;稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,B項不能產(chǎn)生H2;常溫下鋁粉在濃硫酸中鈍化,C項不能產(chǎn)生H2;D項中NH水解,溶液呈酸性,加入鋁粉時,Al與H+反應(yīng)產(chǎn)生H2。 題組二 對比掌握鋁、鎂的性質(zhì) 4.鎂、鋁都是較活潑的金屬,下列描述中正確的是 ( ) A.高溫下,鎂、鋁在空氣中都有抗腐蝕性 B.鎂、鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸、強(qiáng)堿反應(yīng) C.鎂在點(diǎn)燃條件下可以與二氧化碳反應(yīng),鋁在一定條件下可以與氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng) D.鋁熱劑是鎂條、鋁粉和氧化鐵的混合物 答案 C
7、解析 在常溫下,鎂和鋁在空氣里都能與氧氣反應(yīng),生成一層致密而堅固的氧化物薄膜,這層氧化物薄膜能夠阻止金屬的繼續(xù)氧化,所以鎂和鋁都有抗腐蝕的性能,但是在高溫下能與氧氣劇烈反應(yīng),放出大量熱,A錯;鎂能跟酸反應(yīng),不能跟堿反應(yīng),B錯;鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵的混合物。在進(jìn)行鋁熱反應(yīng)時,為了引燃,在鋁熱劑上放供氧劑(氯酸鉀),中間插一根鎂條,是引燃用的,D錯。 5.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 ( ) A.3 molL-1 HCl B.4 molL-1 HNO3 C.8 molL-1
8、NaOH D.18 molL-1 H2SO4 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。 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)為特殊性。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,同時放出大量的熱,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。 注意 Al與M
9、gO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。 題組三 從定性和定量的角度理解鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì) 6.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)回答下列問題: (1)鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)是什么?氧化劑是什么? 答案 鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)都是: Al3+,2H+H2,只不過堿中的 H+來源于水的電離,氧化劑分別為酸和水。 (2)區(qū)別鎂和鋁最好的方法是取少量試樣,然后 ( ) A.投入沸水中 B.投入冷水中 C.投入鹽酸 D.
10、投入NaOH溶液中 答案 D (3)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+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H 2O===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相等,所得H2必相等。 (4)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 因為在反應(yīng)中Al過量,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:6HC
11、l~3H2;2NaOH~3H2,故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時,二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。 (5)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 因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等,根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因為兩溶液體積相等,故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。 (6)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL-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,測得生成的氣體
12、體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為 ( ) A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 答案 A 解析 其反應(yīng)原理分別為2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑??梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時,產(chǎn)生H2的體積比是1∶3,而題設(shè)條件體積比為1∶2,說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的,而對于NaOH來說是不足的。 2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑ 6 mol 3 mol
13、 3 molL-10.1 L 0.15 mol 則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol2=0.3 mol。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 227 g 3 mol 5.4 g 0.3 mol 即投入的鋁粉為5.4 g。 (1)鋁與酸、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)時生成H2的實質(zhì)都是AlAl3+,所以無論與酸還
14、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=1∶1。 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=1∶3。 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,鋁過量而鹽酸不足;b.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時,鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應(yīng)充分利用上述過量關(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
15、)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 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,離子方程式為Al3++3NH3H2O===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.常見的鋁鹽 (1)
16、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)212H2O,它是無色晶體,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)形成沉淀而凈水。 深度思考 1.明礬的凈水作用與液氯對自來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.在做鋁的燃燒實驗時,用坩鍋鉗夾住一小塊鋁箔,在酒精燈上加熱至其熔化,會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化,失去光澤,但熔化的鋁
17、并不滴落。原因是_________________。 答案 鋁箔加熱時與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Al2O2包裹著,所以熔化的鋁不易滴下 題組一 Al2O3、Al(OH)3溶于酸或堿相關(guān)考查 1.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會發(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三項皆不符合題意,只有C
18、選項中的Cu(NO3)2不與Al2O3反應(yīng),故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應(yīng)。 2.鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng),其生成物有一定的規(guī)律,下列說法中正確的是 ( ) A.都有H2O生成 B.都有H2生成 C.都有AlO生成 D.都有Al3+生成 答案 C 題組二 兩性物質(zhì)及其應(yīng)用 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?、跘l2O3 ④Al(OH)3 ⑤Al A.全部 B.只有①③④⑤ C.只有③④⑤ D.只有
19、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.小蘇打、胃舒平、達(dá)喜都是常用的中和胃酸的藥物。 (1)小蘇打片每片含0.5 g NaHCO3,2片小蘇打片和胃酸完全中和,被中和的H+是________ mol。 (2)胃舒平每片含0.245 g Al(OH)3。中和胃酸時,6片小蘇打片相當(dāng)于胃舒平________片。 (3)達(dá)喜的化學(xué)成分是鋁和鎂的堿式鹽,其化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16CO34H2O。1 mol達(dá)喜分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng),消耗鹽酸和NaOH的物質(zhì)的量之比為_____
20、___。 答案 (1)0.012 (2)3.8 (3)9∶2 解析 (1)2片小蘇打所含NaHCO3的質(zhì)量為1 g,其物質(zhì)的量為=0.012 mol,由HCO+H+===CO2↑+H2O,可知n(H+)=0.012 mol。 (2)6片小蘇打的物質(zhì)的量為,即中和的H+為 mol,而每片的Al(OH)3的物質(zhì)的量為,由Al(OH)3+3H+===Al3+3H2O,所以Al(OH)3的片數(shù)為=3.8片。 (3)Al2Mg6(OH)16CO34H2O與足量的鹽酸反應(yīng)時,最終產(chǎn)物為AlCl3和MgCl2,依據(jù)電荷守恒和原子守恒可得如下關(guān)系式: Al2Mg6(OH)164H2O~2AlCl3
21、+6MgCl2~18HCl 因而1 mol達(dá)喜消耗HCl的最大物質(zhì)的量為18 mol。由于Al(OH)3可溶于NaOH,生成NaAlO2,Mg(OH)2不溶于NaOH,且溶解度比MgCO3的小,故達(dá)喜與足量NaOH反應(yīng)后的最終產(chǎn)物為NaAlO2、Mg(OH)2和Na2CO3。依據(jù)鈉原子守恒可知1 mol達(dá)喜消耗NaOH的最大量為4 mol。 題組三 關(guān)于Al(OH)3的制備的最佳途徑 5.Al(OH)3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸 、燒堿為原料,制備一定量的Al(OH)3。他們分別設(shè)計了兩種實驗方案: 方案一:AlAl2(SO4)3Al(O
22、H)3 方案二:AlNaAlO2Al(OH)3 (1)從節(jié)約藥品的角度思考,你認(rèn)為哪一種方案較好?________,方案一和方案二共同存在的問題是___________________________________________________。 (2)請用相同的原料設(shè)計一個更為節(jié)約藥品的方案,并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________________________________________。 答案 (1)方案二較好 第二步操作很難控制試劑用量 (2)2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑; 2
23、Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑; Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ 6.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:350 g 70% H2SO4溶液,NaOH固體240 g,足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。 甲、乙、丙用各自設(shè)計的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實驗方案如下: 甲:鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3 乙:鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3 丙:→W3 g Al(OH)3 試回答: (1)從充分利用原料、降低成
24、本和提高產(chǎn)率等因素分析,實驗方案最合理的是________。 (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)520 g (1)中學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到的既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有:①金屬單質(zhì):Al等;②兩性氧化物:Al2O3等;③兩性氫氧化物:Al(OH)3等;④弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;⑤弱酸的酸式鹽:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;⑥氨基酸等。 特別提醒
25、 兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物,上述物質(zhì)中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質(zhì)。 (2)離子守恒法在解有關(guān)離子反應(yīng)計算題時的應(yīng)用技巧:在離子反應(yīng)中,元素的種類不變,同種元素對應(yīng)離子反應(yīng)前后的物質(zhì)的量守恒;在復(fù)雜離子反應(yīng)或多步離子反應(yīng)中,運(yùn)用離子守恒的思路,選取具有守恒特征的某一離子,找出其在始態(tài)和終態(tài)物質(zhì)中的等量關(guān)系,即可迅速求解。 考點(diǎn)三 用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3+、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化關(guān)系 1.Al3+、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。 答案 (1)①Al3++3NH3H2O===Al(OH)
26、3↓+3NH ②Al3++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↓+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)的計算及圖像分析 (1)把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3+)溶液中至過量 ①現(xiàn)象:先有白色沉淀產(chǎn)生,然后沉淀逐漸溶解。
27、②有關(guān)反應(yīng): A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ B→D:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O ③圖像 ④有關(guān)計算 a.根據(jù)AlCl3和NaOH的量計算生成Al(OH)3的量 b.根據(jù)AlCl3和Al(OH)3的量計算需要NaOH的量 NaOH的量 n(NaOH) 當(dāng)NaOH不足時 n(NaOH)=3n[Al(OH)3] 當(dāng)NaOH過量時 n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]} =4n(Al3+)-n[Al(OH)3] (2)把鋁鹽(Al3+)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量 ①現(xiàn)象:先無明顯
28、現(xiàn)象,然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。 ②有關(guān)反應(yīng): A→B:Al3++4OH-===AlO+2H2O B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ ③圖像 (3)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過量 ①現(xiàn)象:先生成白色沉淀,隨后沉淀逐漸溶解。 ②有關(guān)反應(yīng): A→B:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ B→D:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O ③圖像 ④有關(guān)計算 a.根據(jù)NaAlO2和HCl計算生成Al(OH)3的量 b.根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計算需要加入HCl的量 HCl的量 n(HCl)
29、當(dāng)HCl不足時 n(HCl)=n[Al(OH)3] 當(dāng)HCl過量時 n(HCl)=n(AlO)+3{n(AlO)-n[Al(OH)3]} =4n(AlO)-3n[Al(OH)3] (4)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量 ①現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。 ②有關(guān)反應(yīng): A→B:4H++AlO===Al3++2H2O B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ ③圖像 (5)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量 ①現(xiàn)象:先有白色沉淀生成,然后部分沉淀溶解。 ②有關(guān)反應(yīng): O→A:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)
30、2===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4 A→B:2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O ③圖像 (6)往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量 ①現(xiàn)象:開始出現(xiàn)白色沉淀?后沉淀量增多?沉淀部分溶解 ②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 ③圖像 題組一 Al3+、AlO溶液加堿或酸反應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 1.向一定量的下列物質(zhì)的溶液中逐滴加入氫氧化鈉
31、溶液,先生成白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,這種物質(zhì)是 ( ) A.MgSO4 B.NaAlO2 C.AlCl3 D.FeCl3 答案 C 2.下列各項操作中,不發(fā)生“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量的CO2?、谙騈aAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸?、巯駻lCl3溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液?、芟蚬杷徕c溶液中逐滴加入過量的鹽酸 A.①② B.①③ C.①④ D.②③ 答案 C 解析 ①中Na2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3,由于Na2CO3的溶解度比NaHC
32、O3的大,因而只會產(chǎn)生沉淀;②NaAlO2中加入稀鹽酸,開始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)鹽酸過量時,Al(OH)3又溶于鹽酸;③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液開始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)NaOH過量時,Al(OH)3又溶于NaOH;④只會生成H2SiO3沉淀。 3.下列各組物質(zhì)的無色溶液,不用其他試劑即可鑒別的是________。 ①NaOH、AlCl3?、贜aHCO3、H2SO4?、跱aAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl?、軳a2CO3、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
33、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,開始無沉淀產(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中都會立即產(chǎn)生氣泡,現(xiàn)象相同,無法鑒別。 ③NaHSO4===Na++H++SO,溶液顯強(qiáng)酸性。 向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4:開始出現(xiàn)白色沉淀后消失; 向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液:開始無現(xiàn)象,后出現(xiàn)白色沉淀?,F(xiàn)象不同,可以鑒別。 ④向Na2CO3溶液中滴加鹽酸:開始無現(xiàn)象,后產(chǎn)生氣泡; 向鹽酸中滴加Na2CO3溶液,立即產(chǎn)生氣泡。
34、 ⑤無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產(chǎn)生白色沉淀,無法區(qū)別。 4.某晶體由兩種陽離子、一種陰離子和結(jié)晶水組成,取少量該晶體進(jìn)行如下實驗: ①將晶體置于試管中加熱,試管口有液體生成; ②待試管冷卻后,加水使固體全部溶解; ③向試管中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量,同時加熱,沉淀的物質(zhì)的量先增多后減少,但最終仍有沉淀未溶解,在此過程中還有刺激性氣味氣體生成。 根據(jù)以上實驗判斷,該晶體是 ( ) A.KAl(SO4)212H2O B.NH4Al(SO4)212H2O C.(NH4)2Fe(SO4)26H2O D.KClMgCl26H2
35、O 答案 B 解析 本題從常見的SO、Al3+、NH、Fe2+、Mg2+等與Ba2+、OH-作用的角度推測存在的離子,考查學(xué)生由實驗現(xiàn)象推測結(jié)論的分析判斷能力。充分體現(xiàn)高考命題的趨向,這種形式還可衍變成物質(zhì)中存在或不存在某種離子的推斷,應(yīng)特別注意。解決此類問題應(yīng)用逐項排除法,依據(jù)特征現(xiàn)象確定存在的離子,排除其他不存在的離子所構(gòu)成的物質(zhì)。實驗①說明晶體中有結(jié)晶水,實驗③說明晶體中有Al3+和SO、NH,沉淀減少是由于Al(OH)3溶于過量堿液造成的,沉淀不能完全溶解是因為BaSO4不溶于堿液,刺激性氣味氣體是由NH和OH-反應(yīng)生成的NH3。 Al(OH)3是兩性氫氧化物,可
36、溶于酸或強(qiáng)堿。加強(qiáng)堿或強(qiáng)酸先生成白色沉淀,然后沉淀又溶解的現(xiàn)象是推斷Al3+或AlO的“突破口”。 題組二 鋁土礦冶煉金屬鋁的流程 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,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),冶煉金屬鋁很重要的一個過程是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)計出兩種提純氧化鋁的方案。 5.方案一:堿溶法 討論回答下列問題: (1)寫出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,
37、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____________________________ ___________________________________________________________________。 答案 因為①AlO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;②CO2廉價而且生成的副產(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
38、有________雜質(zhì),在電解時它不會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1 000 ℃左右時不會熔化,因而不影響電解產(chǎn)物的純度 6.方案二:酸溶法 討論回答下列問題: (1)寫出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 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F
39、e3+的原因:___________________________________。 答案 Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿,不能溶于氨水,不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離 7.從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下: 請回答下列問題: (1)流程甲加入鹽酸后生成Al3+的離子方程式為_____________________________ _____________________________________________________________________。 (2)流程乙加入燒堿后生成Si
40、O的離子方程式為___________________________。 (3)驗證濾液B中含F(xiàn)e3+,可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。 (4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是__________(填化學(xué)式),寫出該溶液的一種用途:_____________________________________________________________________。 (5)已知298 K時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.610-12,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡,測得pH=13.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=_________
41、_。 答案 (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O (2)SiO2+2OH-===SiO+H2O (3)硫氰化鉀(或苯酚溶液等合理答案均可) (4)NaHCO3 制純堿(或做發(fā)酵粉等合理答案均可) (5)5.610-10 molL-1 解析 本題考查鋁土礦中氧化鋁提取的工藝流程。鋁土礦中的成分能與HCl反應(yīng)的有Al2O3、Fe2O3、MgO,不反應(yīng)的是SiO2,所以固體A為SiO2;濾液B中有Al3+、Fe3+、Mg2+,再加入過量燒堿,Al3++4OH-===AlO+2H2O,F(xiàn)e3++3OH-===Fe(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,沉淀C為
42、Fe(OH)3、Mg(OH)2混合物;濾液D為NaAlO 2、NaOH(過量),NaAlO2能與CO2反應(yīng),NaAlO2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3;濾液E為NaHCO3;沉淀F為Al(OH)3,Al(OH)3灼燒得到Al2O3。鋁土礦中能與NaOH溶液反應(yīng)的有Al2O3、SiO2,其余均不反應(yīng),所以固體X為Fe2O3、MgO,Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。(5)題中應(yīng)用Ksp的有關(guān)計算,Ksp=c(Mg2+)c2(OH-), c(OH-)=1.010-1 molL-1,所以c(Mg2
43、+)= molL-1==5.610-10 molL-1。 題組三 Al3+、Al(OH)3、AlO三者之間關(guān)系的定量分析 8.向物質(zhì)的量濃度均為1 molL-1的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,如圖中[n表示Al(OH)3的物質(zhì)的量、V表示NaOH溶液的體積]能正確表示這個反應(yīng)過程的是 ( ) 答案 D 解析 向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,反應(yīng)情況分為三個階段:第一階段為OH-+H+===H2O,此時無沉淀產(chǎn)生;第二階段有白色沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OH-===Al(OH)3↓;第三階段滴加NaOH溶液至過量,
44、沉淀逐漸溶解最后完全消失,反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,結(jié)合反應(yīng)方程式及濃度關(guān)系可知三個階段消耗NaOH物質(zhì)的量之比為1∶3∶1。 9.向30 mL 1 molL-1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL-1的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為 ( ) A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL 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0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.
45、11 mol,顯然B項符合題意。 解法二:已知n(AlCl3)=0.03 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,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答案:一是氫氧化鈉不足,二是氫氧化鈉過量。 由兩者反應(yīng)的離子方程式知Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 當(dāng)堿的量不足時,則V(NaOH)= L=0.007 5 L=7.5 mL;當(dāng)堿過量時,則V(NaOH)= L=0.027 5 L=27.5 mL。 10.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)
46、生無色無味的 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。則下列說法正確的是 ( ) A.溶液中的陽離子只有H+、Mg2+、Al3+ B.溶液中n(NH)=0.2 mol C.溶液中一定不含CO,可能含有SO和NO D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1 答案 B 解析 由①知溶液中一定含有H+,一定沒有CO、NO,由②知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,由圖像可知溶液中還一定含有NH,且n(NH)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+
47、)=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-,沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根據(jù)Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,故只有選項B正確。 1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“” (1)Al箔插入稀HNO3中,無現(xiàn)象,說明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜 () (2011安徽理綜,10C) 解析 鋁在濃HNO3中鈍化。 (2)加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO
48、、NO (√) (2011天津理綜,5C) (3)如圖所示,①AlCl3溶液、②濃氨水,①中有白色沉淀生成 (√) (2012北京理綜,10C改編) 解析 濃氨水中揮發(fā)出NH3,NH3與AlCl3溶液反應(yīng)生成Al(OH)3白色沉淀。 (4)新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (√) (2012海南,12D) (5)Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 (√) (2012江蘇,7①) 解析 反應(yīng)原理為Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+H
49、CO。 (6)AlCl3溶液中滴加NaOH后鋁的存在形式: (√) (2008江蘇,13C) 解析 根據(jù)Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al3++4OH-===AlO+2H2O。①<3時,鋁的存在形式為Al(OH)3、Al3+;②3<<4時,鋁的存在形式為Al(OH)3、AlO;③>4時,鋁的存在形式為AlO。 2.(2008四川延考,7)20 g由兩種金屬粉末組成的混合物,與足量的鹽酸充分反應(yīng)后得到11.2 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),這種金屬混合物的組成可能是 ( ) A.Mg和Al B.Al和Fe C.Fe和Zn D.
50、Zn和Cu 答案 B 解析 11.2 L氫氣的物質(zhì)的量為0.5 mol,假設(shè)均為+2價金屬與鹽酸反應(yīng)生成,則+2價金屬的總物質(zhì)的量為0.5 mol,所以+2價金屬的平均摩爾質(zhì)量為=40 gmol-1。因為為兩種金屬的混合物,則其摩爾質(zhì)量應(yīng)一個比40 gmol-1大,一個比40 gmol-1??;比較選項中各金屬的相對原子質(zhì)量可以得出答案為B(其中Al作為+2價時其摩爾質(zhì)量為27=18 gmol-1;銅等不反應(yīng)的金屬的摩爾質(zhì)量為無窮大)。 3.(2012安徽理綜,13)已知室溫下,Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 molL-1的Fe(NO3)3
51、和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系,合理的是 ( ) 答案 C 解析 解答本題時應(yīng)特別注意,難溶物的Ksp越大,在溶液中越難形成沉淀;Al(OH)3能溶于過量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大,故在混合液中加入NaOH溶液時,先生成Fe(OH)3沉淀,而不生成Al(OH)3沉淀,當(dāng)Fe(NO3)3反應(yīng)完全后再生成Al(OH)3沉淀,繼續(xù)加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀又溶解,故只有C圖像符合題意。 4.(2009四川理綜,11)向m g鎂和鋁的混合物
52、中加入適量的稀硫酸,恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體b L。向反應(yīng)后的溶液中加入c molL-1氫氧化鉀溶液V mL,使金屬離子剛好沉淀完全,得到的沉淀質(zhì)量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹?,得到固體p g。則下列關(guān)系不正確的是 ( ) A.c= B.p=m+ C.n=m+17Vc D.m
53、子恰好完全沉淀,發(fā)生的反應(yīng)是Mg2++ 2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,則得到沉淀的質(zhì)量是Mg2+、 Al3+的質(zhì)量與KOH溶液中OH-質(zhì)量的質(zhì)量和,所以n=m+V10-3c17=m+1.710-2 Vc,C項錯誤。 5.[2012山東理綜,30(1)(4)]實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4,主要流程如下: (1)為使Mg2+、Al3+同時生成沉淀,應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反應(yīng)物。 (4)無水AlCl3(183 ℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實驗室
54、可用下列裝置制備。 裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是______________。F中試劑的作用是________________。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為__________。 答案 (1)B (4)除去HCl 吸收水蒸氣 堿石灰(或NaOH與CaO混合物) 解析 (1)Mg(OH)2的溶解度小于Al(OH)3,向MgCl2、AlCl3溶液中加入氨水, Mg2+先產(chǎn)生沉淀,為使沉淀同時生成,應(yīng)先向反應(yīng)器中加入B。 (4)B中NaCl溶液的作用是除去Cl2中混有的HCl,F(xiàn)中試劑的作用是防止G中的水蒸氣進(jìn)入E中,使AlCl3遇H
55、2O反應(yīng)產(chǎn)生大量白霧;用一件儀器裝填適當(dāng)試劑可起到F和G的作用,所加試劑應(yīng)既能防止水蒸氣進(jìn)入E又能吸收尾氣Cl2,故可裝填堿石灰。 1.近年來,科學(xué)家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性,以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法 ,你認(rèn)為哪項是錯誤的 ( ) A.鋁質(zhì)輕,便于運(yùn)輸、貯存,且安全 B.鋁燃燒時放出的熱量大,且燃燒后產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易得到有效的控制 C.在地球上,鋁礦資源比較豐富 D.現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ) 答案 D 解析 電冶鋁時要消耗大量的電能
56、,因而D項錯誤。 2.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。 3.在火星上工作的美國“勇氣號”、“機(jī)遇號”探測車的一個重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息,以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過水,以下敘述正確的是 ( ) A.鋁熱劑就是單指Fe2O3和鋁粉的混合物 B.檢驗從火星上帶回來的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步
57、驟為:樣品―→粉碎―→加水溶解―→過濾―→向濾液中滴加KSCN溶液 C.分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為 3∶2∶3 D.明礬屬硫酸鹽,含結(jié)晶水,是混合物 答案 C 解析 鋁熱劑是指能發(fā)生鋁熱反應(yīng)的物質(zhì),不單是指Al和Fe2O3,鋁與其他難熔金屬氧化物也可稱為鋁熱劑;B項,F(xiàn)e2O3難溶于水,故用該實驗方法不能檢驗該紅色物質(zhì)是否是Fe2O3;明礬是結(jié)晶水合物,是純凈物,不是混合物;由電子守恒可知,還原1 mol Fe2O3需要3 mol H2、2 mol Al、3 mol CO。 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),至體系中均無固體
58、物質(zhì),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1 g,則物質(zhì)的量分別為 mol, mol, mol, mol,完全溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2時,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.某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Al,但不能溶解Fe,在該溶液中可以大量共存的離子組是 ( ) A.K+、Na+、HCO、NO B.Na+、SO、Cl-、S2-
59、C.NH、Mg2+、SO、NO D.H+、K+、Cl-、Na+ 答案 B 解析 能溶解Al(OH)3、Al,而不能溶解Fe的溶液只能是強(qiáng)堿溶液,A項中的HCO,C項中的NH、Mg2+,D項中的H+都不能在強(qiáng)堿溶液中大量共存。 6.將一定質(zhì)量的Mg和Al混合物投入500 mL 稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。 待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH 溶液的體積關(guān)系如下圖所示。則下列說法正確的是 ( ) A.Mg和Al的總質(zhì)量為8 g B.硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 molL-1 C.生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2
60、L D.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 molL-1 答案 D 解析 由圖可知,固體中含有0.15 mol的Mg和0.2 mol的Al,所以總質(zhì)量為9 g;與硫酸反應(yīng)生成的氫氣的體積應(yīng)為(0.15 mol+0.3 mol)22.4 Lmol-1=10.08 L;在加入240 mL NaOH溶液時,Al(OH)3恰好全部轉(zhuǎn)化為NaAlO2,所以氫氧化鈉溶液的濃度為=5 molL-1。 7.雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑,其化學(xué)式是NaAl(OH)2CO3。關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是 ( ) A.該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物 B.該物質(zhì)是Al(OH)3和Na2C
61、O3的混合物 C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+ D.該藥劑不適合于胃潰瘍患者服用 答案 D 解析 雙羥基鋁碳酸鈉屬于鹽類,A錯誤;它是一種化合物,屬于純凈物,不是混合物,B錯誤;1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H+,C錯誤;由于能與胃酸反應(yīng)放出CO2氣體,故不適合于胃潰瘍患者服用。 8.取少量由MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2四種氧化物組成的混合粉末,加入過量鹽酸,充分反應(yīng)后過濾,得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是 ( ) A.上述四種氧化物對應(yīng)的水化物中,Al(OH)3的酸性最強(qiáng) B.向沉淀X
62、中加入氫氟酸,沉淀X不溶解 C.濾液Y中的陽離子主要有Mg2+、Al3+、Fe3+、H+ D.濾液Y中加入過量氨水,所得沉淀為Fe(OH)3和Mg(OH)2 答案 C 解析 四種氧化物對應(yīng)的水化物中,硅酸酸性最強(qiáng);SiO2不與鹽酸反應(yīng),反應(yīng)得到的沉淀是SiO2,SiO2能溶于氫氟酸;濾液Y中加入過量氨水,所得沉淀為Fe(OH)3、Mg(OH)2和Al(OH)3。 9.有一無色溶液,可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH、Cl-、SO、HCO、MnO中的幾種。為確定其成分,做如下實驗: ①取部分溶液,加入適量Na2O2固體,產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色
63、沉淀部分溶解; ②另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。 下列推斷正確的是 ( ) A.肯定有Al3+、Mg2+、NH、Cl- B.肯定有Al3+、Mg2+、HCO C.肯定有K+、HCO、MnO D.肯定有Al3+、Mg2+、SO 答案 D 解析 因溶液無色,所以其中不含MnO,加入Na2O2后產(chǎn)生無色無味的氣體,說明原溶液中不含NH,繼續(xù)加入NaOH,沉淀只有部分溶解,所以其中既含有 Mg2+又含有Al3+,由實驗②可知原溶液中一定含有SO。 10.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶
64、煉鋁的工藝流程如下: 下列敘述正確的是 ( ) A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸 B.反應(yīng)①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵 C.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 答案 D 解析 試劑X只能是氫氧化鈉溶液,不能是鹽酸;反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe2O3;電解氧化鋁制鋁的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。 11.A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見元素,它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中A的溶液為澄清溶液,C為難溶的白色固體,E則易溶于水,取A的溶液灼燒,焰色
65、反應(yīng)為淺紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)。 (1)寫出化學(xué)式:A________,B________,C________,D________,E________。 (2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式: A→B:__________________________________________________________; A→D:__________________________________________________________。 答案 (1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2 (2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
66、 AlO+4H+===Al3++2H2O 解析 在短周期元素形成的化合物中,既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì),又因為B受熱時轉(zhuǎn)化為C,故可知C為Al2O3,B為Al(OH)3,由此推出D是AlCl3,A與過量CO2反應(yīng)生成Al(OH)3,且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色,則A為KAlO2,E為NaAlO2。 12.如圖所示為一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后,產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線。 請回答下列問題: (1)A點(diǎn)時已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為__________。 (2)AB段曲線所表示的反應(yīng)的離子方程式為______________________________ ____________________________________________________________________。 (3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳,可觀察
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