2022年高考化學(xué) 考點一遍過 專題15 鎂、鋁及其重要化合物

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1、2022年高考化學(xué) 考點一遍過 專題15 鎂、鋁及其重要化合物 一、鎂和鋁的性質(zhì) 金屬 項目 鎂(Mg) 鋁(Al) 原子結(jié)構(gòu) 原子最外層2個電子 原子最外層3個電子 原子半徑 1.60×10?10 m 1.43×10?10 m 化合價 +2 +3 單 質(zhì) 性 質(zhì) 物 理 性 質(zhì) 鎂和鋁都是密度較小、熔點較低、硬度較小的銀白色金屬，但鎂和鋁相比較，鋁的硬度比鎂的稍大，熔點和沸點都是鋁比鎂的高 活潑性 較活潑 較活潑 抗 腐 蝕 性 在空氣中都能跟氧氣反應(yīng)，表面覆蓋一層致密而堅硬的氧化物

2、薄膜，都具有高腐蝕性能 與O2反應(yīng) 2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3 與鹵素單質(zhì)、硫等反應(yīng) Mg+ Cl2MgCl2 Mg+SMgS 2Al+3Cl22AlCl3 2Al+3SAl2S3 與 酸 反 應(yīng) Mg+2H+Mg2++H2↑ 2Al + 6H+2Al3++3H2 ↑ 與水反應(yīng) Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 不反應(yīng) 與堿反應(yīng) 不反應(yīng) 2Al+2NaOH +2H2O2NaAlO2 +3H2 ↑ 與氧化物反應(yīng) 2Mg+CO22MgO+C 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 結(jié) 論 鎂、鋁均為較活潑的金屬，但鎂的金屬

3、性強于鋁 解 釋 核電荷數(shù)鎂小于鋁，而原子半徑鎂大于鋁，故核對最外層的電子引力鎂小于鋁，即Al比Mg難失電子，金屬性弱于Mg 主要用途 鎂合金汽車、飛機制造、照明彈等 鋁合金汽車、船舶、飛機制造、防銹 油漆、導(dǎo)線、電纜等 鋁熱反應(yīng) 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 在實驗室按如圖所示裝置進行鋁熱反應(yīng)，實驗現(xiàn)象是當(dāng)外露部分鎂條剛剛?cè)紵戤厱r，紙漏斗內(nèi)混合物立即劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，產(chǎn)生大量的煙。紙漏斗被燒破，有紅熱狀的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w(落下的是鐵珠)。 鋁熱反應(yīng)是指工業(yè)上用鋁粉來還原一

4、些金屬氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等難溶金屬的一類反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)的實質(zhì)是鋁在高溫條件下將活動性比鋁弱的金屬從其氧化物中置換出來。 二、氧化鋁和氫氧化鋁 兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。 名稱 氧化鋁 氫氧化鋁 化學(xué)式 Al2O3 Al(OH)3 類別 兩性氧化物 兩性氫氧化物 物理 性質(zhì) 高熔點，高沸點，高硬度，不溶于水的白色固體 不溶于水的白色膠狀固體，具有吸附性 化學(xué) 性質(zhì) ①與強酸反應(yīng)： Al2O3+6H+2Al3++3H2O ②與強

5、堿反應(yīng)： Al2O3+2OH-2+H2O ①兩性： Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Al(OH)3+OH-+2H2O ②熱穩(wěn)定性： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 用途 煉鋁原料、制作耐火材料 可用作吸附劑、媒染劑和凈水劑；治療胃酸；可作為制造瓷釉、耐火材料、防水織物的原料 三、“鋁三角”及其應(yīng)用 1．具體反應(yīng) Al(OH)3+OH?+2H2O Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Al3++3OH?Al(OH)3↓ +H++H2OAl(OH)3↓ +4H+Al3++2H2O Al3++4OH?+2H2O Al3++3+6H2O4Al

6、(OH)3↓ 2．應(yīng)用 （1）判斷離子共存問題 Al3+與OH?及、、S2?等弱酸根陰離子或與H+、以及弱堿陽離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進反應(yīng)而不能大量共存。 （2）鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同) ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。 ②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。 （3）分離提純 ①利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。 ②利用Al2O3，能與強堿溶液反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物。 ③利用Al(OH)3能與強堿溶液反應(yīng)，分離Al3+與其他金屬

7、陽離子。 四、硫酸鋁鉀——KAl(SO4)2 （1）硫酸鋁鉀在水溶液中的電離方程式為KAl(SO4)2===K++Al3++2。 （2）帶有十二個結(jié)晶水的硫酸鋁鉀稱為十二水合硫酸鋁鉀，俗稱明礬，化形式為KAl(SO4)2·12H2O，它是無色晶體，可溶于水。由于Al3+能水解生成具有強吸附性的膠體：Al3++3H2O===3H++Al(OH)3，故明礬是一種常用的凈水劑。 明礬中含有Al3+和，向明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液，當(dāng)Al3+ 恰好完全沉淀時，離子方程式為2Al3+ +3+3Ba2+ +6OH?===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此時只沉淀了總量的四分之三，總的沉淀

8、的物質(zhì)的量達到最大；當(dāng)完全沉淀時，離子方程式為Al3++2+2Ba2++4OH?===2BaSO4↓++2H2O，此時Al3+ 恰好完全轉(zhuǎn)化為，總的沉淀的質(zhì)量達到最大。 考向一 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化 典例1 下列各組物質(zhì)，不能按(“→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是 選項 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 【答案】C 1．鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活等方面有廣泛的應(yīng)用。

9、（1）鋁元素位于周期表中第__________周期__________族。硼、鎵與鋁位于同一主族，現(xiàn)有下列三種物質(zhì)：①Na[Al(OH)4]、②Na[B(OH)4]、③Na[Ga(OH)4]，濃度相同的這三種物質(zhì)的溶液pH由大到小的順序為___________(用序號表示)。{Na[Al(OH)4]也可表示偏鋁酸鈉，硼、鎵類似} （2）將20.0 mL 0.1 mol/L Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液混合，所得溶液中Al3+、、、OH?、H+的濃度由大到小的順序為 _____________。 （3）氮化鋁(AlN)是一種新型的無機非金

10、屬材料，可用作熱交換器材料。某AlN樣品中僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，甲組同學(xué)設(shè)計了如下流程： 已知：AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。 ①過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和______________。 ②實驗過程中，稱得樣品的質(zhì)量為4.2 g，最后得到的固體為5.1 g，則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(不考慮整個過程中的損耗) 考向二 鋁與酸、堿反應(yīng)的有關(guān)計算 （1）鋁能與酸溶液反應(yīng)生成H2和鋁鹽(Al3+)，但與稀HNO3反應(yīng)不生成H2，且在濃HNO3、濃H2SO4中鈍化。 （2）鋁與強堿溶液反應(yīng)生成H2和偏鋁

11、酸鹽()。 （3）鋁與酸或堿溶液反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系： 有關(guān)離子方程式為： 2Al+6H+2Al3++3H2↑ 2Al+2OH?+2H2O2+3H2↑ Al與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)都是：AlAl3+，2H+H2，故與酸或堿反應(yīng)時，鋁與氫氣的關(guān)系均為2Al～3H2↑，利用此性質(zhì)可以方便地進行有關(guān)計算。 ①等量Al分別與足量酸(H+)和堿(OH?)溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶1，消耗H+和OH?之比為3∶1。 ②足量Al分別與所含H+和OH?物質(zhì)的量相等的溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶3。 ③若產(chǎn)生H2之比為<<，則必定是： 與酸反應(yīng)時，Al過量、H+不足，而與堿反應(yīng)時，Al不足、OH

12、?過量。 典例1 甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L－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 2．有兩種金屬組成的混合物粉末15g與足量的稀鹽酸反應(yīng)，生成11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2，則該混合物的組成不可能是 A．Fe、Zn B．Al、Cu C．Al、Na D．Al、Fe 考向三 Al(OH)3沉淀的圖象分析 1．四個基本圖象 （1）

13、可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖象： 操作 可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失 無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 圖象 離子方 程式 Al3++3OH?Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH?+2H2O Al3++4OH?+2H2O 3+Al3++6H2O4Al(OH)3↓ （2）偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖象： 操作 偏鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過量 稀鹽酸中逐滴加偏鋁酸鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→

14、消失 無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 圖象 離子方 程式 +H++H2OAl(OH)3↓ Al(OH)3+3H+Al3++3H2O +4H+Al3++2H2O； Al3++3+6H2O4Al(OH)3↓ 2．拓展圖象 （1）向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量，圖象如圖1所示。 （2）向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量，圖象如圖2所示。 （3）向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量，圖象如圖3所示。 （4）向MgCl2、A

15、lCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等)，沉淀圖象如圖4所示。 典例1 某實驗小組對一含有Al3＋的未知溶液進行了如下分析： （1）滴入少量氫氧化鈉，無明顯變化； （2）繼續(xù)滴加NaOH溶液，有白色沉淀； （3）滴入過量的氫氧化鈉，白色沉淀明顯減少。實驗小組經(jīng)定量分析，得出如圖所示沉淀與滴入氫氧化鈉體積的關(guān)系。下列說法錯誤的是 A．該未知溶液中至少含有3種陽離子 B．滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L C．若另一種離子為二價陽離子，則a＝10 D．若將最終沉淀過濾、洗滌、灼燒，其質(zhì)量一定為6 g 【

16、答案】D 3．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖，下列說法不正確的是 A．圖中C點鋁元素存在形式是 B．向D點溶液中通人CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀 C．原混合液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2 D．OA段反應(yīng)的離子方程式為：3Ba2++2Al3++8OH?+3===3BaSO4↓+2+4H2O 考向四 有關(guān)鎂、鋁合金的定量計算 鎂、鋁都能與非氧化性酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽。鎂和鋁的化合物與強堿溶液反應(yīng)時，一個重要的特征是它們相對量

17、的不同，沉淀量也有所不同。沉淀量隨強堿量的變化關(guān)系用文字很難表達清楚，但若用圖象表示，不僅有助于理解鎂和鋁的化合物與強堿反應(yīng)的過程，也有助于解決有關(guān)計算問題。 1.向含Mg2+與Al3+的混合溶液中逐滴加入強堿溶液 （1）現(xiàn)象：出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變。 （2）圖象：如圖甲。 （3）量的關(guān)系：①n(Al3+)=(b?a) mol；②n(Mg2+)= mol。 2.向含Mg2+與Al3+的酸性溶液中逐滴加入強堿溶液 （1）現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變。 （2）圖象：如圖乙。 典例1 把一塊鎂鋁合金投入到20 mL 1 mol/L的HCl溶

18、液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積(mL)變化的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是 A．鎂鋁合金具有很強的抗腐蝕能力，它不溶解在任何酸、堿或鹽中 B．c值越大，合金中Al的含量越高 C．b值越大，合金中Mg的含量越高 D．假設(shè)c=25，整個實驗過程中，只發(fā)生了4個離子反應(yīng) 【答案】B 4．將0.1 mol鎂和鋁的混合物溶于100 mL 2 mol/L 稀硫酸中，然后滴加1 mol/L的NaOH溶液。 請回答下列問題： （1）若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量隨加入NaOH溶液體積的變化如圖所示

19、。 則當(dāng)V1=160 mL時，金屬粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。 （2）若在滴加NaOH溶液的過程中，欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)= 。 （3）若混合物仍為0.1 mol，其中鎂粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，用100 mL 2 mol/L稀硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1 mol/L NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。寫出滿足此條件的a的取值范圍 。 1．某同學(xué)通過一系列實驗探究Mg及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達到目的的是 A．將水加入濃硫

20、酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性 B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成 C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 D．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體 2．將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100 mL 2 mol·L－1的鹽酸反應(yīng)，實驗測得生成氣體的體積V(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)與時間t的關(guān)系如圖所示，則下列說法錯誤的是 A．x＝2.24 B．鈉的物質(zhì)的量為0.2 mol C．反應(yīng)時，Na、Mg、Al均過量 D．曲線b為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像 3．有

21、一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是8∶9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是 4．將鐵鋁礬[Al2Fe(SO4)4·xH2O]溶于水中，得到淺綠色溶液，有關(guān)該溶液的敘述正確的是 A．鐵鋁礬有凈水作用，其水溶液顯中性 B．向該溶液中加入Na2S溶液，有淡黃色沉淀 C．用惰性電極電解該溶液時，陰極區(qū)有沉淀 D．在空氣中，蒸干并灼燒該溶液，最后所得的殘留固體為Al2O3、Fe2O3 5．某同學(xué)研究鋁及其化合物的性質(zhì)時設(shè)計了如下兩個實驗方案： 方案①：2.7 g Al X溶液Al(OH)3沉淀 方案

22、②：2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀 NaOH溶液和稀鹽酸的濃度均是3 mol·L－1，如圖是向X溶液和Y溶液中分別加入NaOH溶液或稀鹽酸時產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸或氫氧化鈉溶液體積之間的關(guān)系。下列說法正確的是 A．X溶液溶質(zhì)為AlCl3，Y溶液溶質(zhì)為NaAlO2 B．b曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 C．在O點時兩方案中所得溶液濃度相等 D．a(chǎn)、b曲線表示的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 6．向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L－1HCl溶液，測得溶液中的某幾種離子物質(zhì)的量的變化如圖所示，則下列說法不正確的是 A．a(chǎn)

23、曲線表示的離子方程式為＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ B．b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的 C．M點時，溶液中沉淀的質(zhì)量為3.9 g D．原混合溶液中的與的物質(zhì)的量之比為1∶2 7．標(biāo)況下將CO2氣體緩緩地通入到含2 mol KOH、1 mol Ba(OH)2和2 mol KAlO2的混合溶液中直至過量，生成沉淀的物質(zhì)的量與所通CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個反應(yīng)進程中的各種描述正確的是 A．A～B段和C～D段發(fā)生的反應(yīng)相同 B．B～C段反應(yīng)的離子方程式是＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋ C．V＝134.4 L，n＝3 mol D．D點所得溶液中離子濃

24、度的關(guān)系為c(K＋)＞c()＞c(OH－)＞c()＞c(H＋) 8．把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1 mol·L－1 HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示，試回答： （1）寫出混合物溶于水時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________。 （2）寫出AB段反應(yīng)的離子方程式：________________________，B點的沉淀物的化學(xué)式為_________。 （3）求原混合物中AlCl3的物質(zhì)的量和NaOH的質(zhì)量。 （4）求Q點加入

25、的HCl溶液體積。 9．鋁是人類生活中繼銅、鐵之后又一個重要的金屬。工業(yè)上冶煉金屬鋁的原料來源于自然界中重要的礦物質(zhì)釩土(主要成分Al2O3；還有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等雜質(zhì))。從釩土中提取得到Al2O3的工藝流程如下圖所示： 請回答下列問題： （1）固體A所含物質(zhì)的化學(xué)式是________________________________。 （2）寫出溶液A與足量氣體B反應(yīng)的離子方程式：_____________________________。 （3）工業(yè)冶煉金屬鋁通常用石墨碳塊作電解槽的陽極，請你根據(jù)電解原理解釋電解冶煉鋁的過程中，需要定期補充陽極碳塊的

26、原因：_____________________________________。 （4）Al2O3的熔點很高，因而在工業(yè)冶煉時，需將Al2O3熔于熔化的冰晶石(Na3AlF6)中進行電解。請寫出電解過程中陰極的電極反應(yīng)式：________________________________。 工業(yè)上通常將Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反應(yīng)時放出CO2氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________。 （5）有一位同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，AlCl3的熔點很低。他提出：可通過電解熔融狀態(tài)的AlCl

27、3制取金屬鋁。你認為他提出的方案是否可行？為什么？____________________________。 （6）某企業(yè)用上述工藝流程進行生產(chǎn)，每10.0 t釩土可得到金屬鋁1.35 t。如果不考慮生產(chǎn)過程的損耗，則釩土中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。 1．[2018·江蘇]在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A. B. C. D. 2．[2016·上海]已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時間，罐壁又重新凸起。上述實驗過程

28、中沒有發(fā)生的離子反應(yīng)是 A．CO2+2OH?→+H2O B．Al2O3+2OH?+3 H2O→2 [Al(OH)4] ? C．2 Al+2OH?+6H2O→2 [Al(OH)4] ?+3 H2↑ D．Al3++4 OH?→[Al(OH)4]? 3．[2014·上海]已知：2[NaAl(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol [NaAl(OH)4]的混合液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量的關(guān)系正確的是

29、選項 A B C D n(CO2)(mol) 2 3 4 6 n(沉淀)(mol) 1 2 3 3 4．[2014·北京]下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是 A．K B．Na C．Fe D．Al 5．[2016·浙江理綜]化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時按如下化學(xué)方程式分解： 2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3 （1）寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)____________________________。 （2）用

30、離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理_________________________。 （3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理_________________。 變式拓展 1．【答案】（1）三 ⅢA ③>①>② （2）c()>c()>c(Al3+)>c(H+)>c(OH?) （3）①玻璃棒 ②87.86% （3） ①過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；設(shè)AlN的質(zhì)量為a g，根據(jù)關(guān)系式 2AlN~Al2O3 Δm 82 102 20 a 0.9 a=0.369 g，AlN的質(zhì)量

31、分?jǐn)?shù)為87.86%。 2．【答案】A 3．【答案】D 【解析】向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實質(zhì)是Al3+與OH?、Ba2+與之間的離子反應(yīng)，如下：Ba2++===BaSO4↓，Al3++3OH?===Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH?===+2H2O，假設(shè)1 mol Al2(SO4)3中完全被沉淀所需Ba(OH)2量為3 mol，提供6 mol OH?，1 mol Al2(SO4)3中含有2 mol Al3+，由反應(yīng)Al3++3OH?===Al(OH)3↓可知，2 mol Al3+完全沉淀，需要6 mol OH?，故：從起點到A點，可以認為

32、是硫酸鋁與氫氧化鋇恰好發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鋁沉淀，A點時完全沉淀，A~B為氯化鋁與氫氧化鋇的反應(yīng)，B點時溶液中Al3+完全沉淀，產(chǎn)生沉淀達最大值，溶液中溶質(zhì)為BaCl2，B~C為氫氧化鋁與氫氧化鋇反應(yīng)，C點時氫氧化鋁完全溶解。A、C點時氫氧化鋁完全溶解，轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽，故C點鋁元素存在形式是，A正確；B、D點的溶液中含有Ba2+、，通入二氧化碳立即產(chǎn)生碳酸鋇、氫氧化鋁沉淀，B正確；C、前3 L Ba(OH)2溶液與溶液中Al2(SO4)3反應(yīng)，從3 L~6 L為Ba(OH)2溶液與溶液中AlCl3反應(yīng)，二者消耗的氫氧化鋇的物質(zhì)的量相等為3 L×1 mol/L=3 mol，由生成硫酸鋇可知

33、3n[Al2(SO4)3]= n [Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1 mol，由氯化鋁與氫氧化鋇生成氫氧化鋁可知3n(AlCl3)=2n [Ba(OH)2]=6 mol，故n(AlCl3)=2 mol，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2，C正確；D、OA段實質(zhì)為硫酸鋁與氫氧化鋇恰好發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)離子方程式為：3Ba2++2Al3++6OH?+3===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，D錯誤；答案選D。 4．【答案】（1）0.06　440?。?）400 mL　（3）≤a<1 考點沖關(guān) 1．【答案】B 【

34、解析】A．濃硫酸的密度大于水，因此稀釋濃硫酸，應(yīng)把濃硫酸加入到水中，邊加邊攪拌，故錯誤；B．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，故正確；C．過濾時，沿著玻璃棒倒入漏斗中，故錯誤；D．需要先在燒杯中加稀鹽酸溶解沉淀；加熱促進Mg2＋的水解，加熱蒸干不能得到MgCl2固體，故錯誤。 2．【答案】C 【解析】由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，則鹽酸完全反應(yīng)，x＝2.24，A正確。根據(jù)生成的H2為2.24 L，可知Na失去0.2 mol電子，則鈉的物質(zhì)的量為0.2 mol，B正確。反應(yīng)時如果鈉過量，則鈉會與水反應(yīng)，生成的氣體必多于2.24 L，C錯誤。根據(jù)反應(yīng)速率可知曲線a、b、c依次是N

35、a、Mg、Al與鹽酸反應(yīng)的圖像，D正確。 3．【答案】A 【解析】本題考查了鎂鋁的性質(zhì)及計算。反應(yīng)的先后順序：Mg+2H+Mg2++H2↑，2Al+6H+2Al3++3H2↑，H++OH－H2O，Mg2++2OH－Mg(OH)2↓，Al3++3OH－Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH－AlO2－+H2O，鎂鋁的質(zhì)量比8∶9，即物質(zhì)的量之比為1∶1，假設(shè)鎂和鋁物質(zhì)的量都為1 mol，沉淀達到最大，其質(zhì)量為1 mol×58 g/mol+78 g/mol×1 mol=136 g，繼續(xù)加入NaOH，氫氧化鋁溶解，當(dāng)全部溶解后，沉淀是氫氧化鎂，此時沉淀的質(zhì)量為58 g，比總質(zhì)量的一半還要小，符合

36、題意的圖像是A，故該題選A。 4．【答案】C 【解析】A．鐵鋁礬溶于水電離出鋁離子和亞鐵離子，Al3＋、Fe2＋水解顯酸性，A項錯誤；B．S2－和Al3＋水解相互促進，生成氫氧化鋁和H2S，B項錯誤；C．陰極氫離子放電，所以會生成氫氧化鋁和氫氧化亞鐵沉淀，C項正確；D．Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化成Fe3＋，Al3＋、Fe3＋水解生成硫酸，硫酸難揮發(fā)，所以最終得到的是硫酸鋁和硫酸鐵，D項錯誤。 5．【答案】C 6．【答案】D 【解析】Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中加入HCl溶液，先發(fā)生反應(yīng)：＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，A正確；第二階段，反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)：＋H＋=

37、==，b線表示減少，c線表示的增加，所以b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的，B正確；加鹽酸50 mL時NaAlO2中鋁元素全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，加50～100 mL鹽酸時轉(zhuǎn)化為，加100～150 mL時鹽酸與反應(yīng)，氫氧化鋁沉淀不溶解，則M點沉淀的質(zhì)量和鹽酸50 mL時沉淀的質(zhì)量相同，由NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓知，n[Al(OH)3]＝n(NaAlO2)＝n(HCl)＝0.05 mol，m[Al(OH)3]＝0.05 mol×78 g·mol－1＝3.9 g，C正確；第一、第二兩段消耗的鹽酸的體積都是50 mL，所以消耗的氯化氫的物質(zhì)的量相等，依據(jù)第一階段、第

38、二階段發(fā)生反應(yīng)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，＋H＋===，可知與的物質(zhì)的量之比為1∶1，D錯誤。 7．【答案】C 8．【答案】（1）Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH－===＋2H2O （2）H2O＋＋H＋===Al(OH)3↓　Mg(OH)2、Al(OH)3 （3）AlCl3的物質(zhì)的量為0.02 mol，NaOH的質(zhì)量為5.20 g （4）130 mL 【解析】（1）向所得濁液中加入鹽酸時，開始沒有沉淀生成，說明濁液中NaOH過量，則Al3＋完全轉(zhuǎn)化為，濁液中存在的沉淀為Mg(OH)2，反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2

39、↓，Al3＋＋4OH－===＋2H2O。（2）AB段，鹽酸和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式為H2O＋＋H＋===Al(OH)3↓，B點溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉，沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3。（3）A點的沉淀是氫氧化鎂，則n[Mg(OH)2]＝ ＝0.02 mol，根據(jù)Mg原子守恒得n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝0.02 mol；AB段，鹽酸和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式為H2O＋＋H＋===Al(OH)3↓，根據(jù)HCl的體積知，n()＝n(HCl)＝1 mol·L－1×(0.03－0.01) L＝0.02 mol，根據(jù)鋁原子守恒得n(AlCl3)＝n()

40、＝0.02 mol，由Na＋和Cl－守恒得，原混合物中n(NaOH)＝n(NaCl)＝n(Cl－)＝2n(MgCl2)＋3n(AlCl3)＋n(HCl)＝0.02 mol×2＋0.02 mol×3＋0.03 L×1 mol·L－1＝0.13 mol，m(NaOH)＝0.13 mol×40 g·mol－1＝5.20 g。（4）BQ段中，氫氧化鎂和氫氧化鋁都與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氯化鎂，所以Q點溶液中的溶質(zhì)是氯化鋁、氯化鎂和氯化鈉，實際上相當(dāng)于氫氧化鈉和鹽酸的反應(yīng)，所以二者恰好反應(yīng)時：n(NaOH)＝n(HCl)，則V(HCl)＝＝0.13 L＝130 mL。 9．【答案】（1）Fe(OH)2、

41、Fe(OH)3、Mg(OH)2 （2）CO2＋OH－===、＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋ （3）電解冶煉鋁的陽極產(chǎn)物為氧氣，在高溫條件下，氧氣與陽極碳發(fā)生反應(yīng)消耗陽極碳塊 （4）Al3＋＋3e－===Al　2Al(OH)3＋3Na2CO3＋12HF===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O （5）不可行；AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)的AlCl3不導(dǎo)電 （6）25.5%(或0.255) 【解析】（1）釩土的主要成分是Al2O3，還有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等雜質(zhì)，除SiO2不反應(yīng)外，與鹽酸反應(yīng)生成的金屬陽離子有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、

42、Mg2＋等，這些金屬陽離子再與氫氧化鈉反應(yīng)后生成的可溶物為NaAlO2，不溶物為Fe(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2； （2）由（1）知溶液A主要成分為NaAlO2和剩余的氫氧化鈉，通入足量二氧化碳氣體發(fā)生反應(yīng)：CO2＋OH－===和＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋； （3）電解冶煉鋁的陽極產(chǎn)物為O2，在高溫條件下，O2與陽極碳發(fā)生反應(yīng)消耗陽極碳塊，所以需要定期補充陽極碳塊； （4）電解熔融的氧化鋁，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，即鋁離子得電子生成單質(zhì)鋁，陰極的電極反應(yīng)為Al3＋＋3e－===Al；工業(yè)上通常將Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反應(yīng)時放出CO

43、2氣體，根據(jù)原子守恒配平，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al(OH)3＋3Na2CO3＋12HF===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。 （5）AlCl3是共價化合物，在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，不能用來電解，而氧化鋁為離子化合物，在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電，可以用來電解； （6）根據(jù)元素守恒，釩土中每1 mol Al2O3會生成2 mol Al，則釩土中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝(1.35 t×102 g·mol－1)÷(27 g·mol－1×2×10 t)×100%＝25.5%。 直通高考 1．【答案】A 與過量HCl反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O。 2．【答案】D 3．【答案】AC

44、 【解析】氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能溶于強堿氫氧化鈉溶液中，因此向混合液中慢慢通入CO2時反應(yīng)的先后順序為①Ba2++2OH－+CO2→BaCO3↓+H2O 1mol 1mol 1mol ②2OH－+CO2→+H2O 2mol 1mol 1mol ③2Al(OH)4－+CO2→2Al(OH)3↓++H2O 2mol 1mol 2mol 1mol ④+CO2+H2O→2 2mol 2mol ⑤BaCO3+CO2+H2O→Ba2++2 1mol 1mol 則A、當(dāng)通入2

45、mol CO2時，生成1 mol碳酸鋇，A正確；B、當(dāng)通入3 mol CO2時，生成1 mol碳酸鋇和2 mol氫氧化鋁沉淀，共計是3 mol，B不正確；C、當(dāng)通入4 mol CO2時，生成1 mol碳酸鋇和2 mol氫氧化鋁沉淀，共計是3 mol，C正確；D、當(dāng)通入6 mol CO2時，只有2mol氫氧化鋁沉淀，D不正確，答案選AC。 4．【答案】D 【解析】解答本題應(yīng)明確常見金屬的性質(zhì)，K、Na性質(zhì)非常活潑，在空氣中極易被氧化，表面不能形成保護內(nèi)部金屬不被氧化的氧化錳，F(xiàn)e在空氣中被氧化后形成的氧化鐵膜比較疏松，起不到保護內(nèi)層金屬的作用；金屬鋁的表面易形成致密的氧化物薄膜保護內(nèi)層金屬不被腐蝕，選D。 5．【答案】（1）反應(yīng)吸熱降低溫度，固體氧化物隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣 （2）Al2O3+2OH?2+H2O （3）MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O (或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl　MgO+2HClMgCl2+H2O)