2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（夯實基礎(chǔ)+配配套規(guī)范訓(xùn)練卷）《專題3第3講 從鋁土礦到鋁合金》 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（夯實基礎(chǔ)+配配套規(guī)范訓(xùn)練卷）《專題3第3講 從鋁土礦到鋁合金》 新人教版 [考綱要求]　1.了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.認識鋁熱反應(yīng)及其應(yīng)用。3.了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 考點一　鋁 1．鋁的結(jié)構(gòu)和存在 鋁位于元素周期表______________，原子結(jié)構(gòu)示意圖為________________。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于____。自然界中的鋁全部以________態(tài)存在。 2．金屬鋁的物理性質(zhì) ________色有金屬光澤的固體，有良好的____________、__________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) 根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，完成化學(xué)方程式。 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________； ⑥________________________________________________________________________； ⑦________________________________________________________________________。 1．金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應(yīng)，為什么能用鋁槽儲運濃H2SO4或濃HNO3? 2．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。 3．金屬鋁與酸、堿反應(yīng)的本質(zhì)及定量計算 (1)鋁與酸、堿反應(yīng)的實質(zhì)是什么？氧化劑是什么？ (2)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的體積之比是多少？為什么？ (3)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的體積之比是多少？為什么？ (4)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)的量濃度之比是多少？為什么？ (5)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 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反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為＝1∶3。 (3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為≤≤，則必定是①鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足；②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。 考點二　鋁熱反應(yīng) 1．本質(zhì) 利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來： ________________________________________________________________________。 2．實驗(以Al和Fe2O3的反應(yīng)為例) (1)實驗步驟 ①把兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起使四周都有四層。把內(nèi)層濾紙取出，在其底部剪一個孔，用水潤濕，再套回架在鐵圈上的紙漏斗上(如圖所示)，下面放置一盛沙子的蒸發(fā)皿。 ②把5 g干燥的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗上，上面加少量氯酸鉀固體并在混合物中間插一根鎂條。 ③用燃著的小木條點燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 (2)實驗現(xiàn)象：當(dāng)外露部分鎂條剛剛?cè)籍厱r，紙漏斗內(nèi)的混合物________________，發(fā)出__________，產(chǎn)生大量的煙。紙漏斗被燒破，有______________落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細沙上，液珠冷卻后變?yōu)開___________。 (3)實驗結(jié)論：在高溫下，鋁與氧化鐵反應(yīng)，放出 ________________________________________________________________________， 化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 3．反應(yīng)特點 在高溫下進行，反應(yīng)迅速，放出大量的熱。新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與__________分離。 4．應(yīng)用 (1)在生產(chǎn)上，可用于________等。 (2)在冶金工業(yè)上用于______________。 5．鋁熱劑 (1)在鋁熱反應(yīng)中，反應(yīng)混合物(鋁、金屬氧化物)稱為__________。 (2)能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有________、__________、__________、________、________等。 4．粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗： ①取適量A進行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成； ②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL－1鹽酸中，得溶液C； ③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B； ④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。 請?zhí)羁眨? (1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。 (2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2＋)為__________，c(Fe2＋)為__________。 5．某同學(xué)對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并放出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學(xué)手冊》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下： 物質(zhì) Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 (1)該同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是：該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。 (2)設(shè)計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是__________，反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (3)實驗室溶解該熔融物，下列試劑中最好的是________(填序號)。 　 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液 6．用鋁熱反應(yīng)還原下列物質(zhì)，制得金屬各1 mol時，消耗鋁最少的是 (　　) A．MnO2 B．Cr2O3 C．V2O5 D．Fe3O4 考點三　鋁的重要化合物 1．氧化鋁 (1)物理性質(zhì)：____色固體，____溶于水，有很高的 ________________________________________________________________________。 (2)化學(xué)性質(zhì) 兩性氧化物— 2．氫氧化鋁 (1)物理性質(zhì) 色膠狀不溶于水的固體，有較強的________性。 兩性 氫氧 化物 (2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示) ① — ②受熱分解： ________________________________________________________________________。 (3)制備 向鋁鹽中加入NH3H2O，離子方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．常見鋁鹽——明礬 明礬是兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽，其化學(xué)式為____________，它是____色晶體，____溶于水，水溶液pH____7(填“>”、“＝”或“<”)。 7．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　②(NH4)2SO3?、跘l2O3?、蹵l(OH)3 ⑤Al 　 A．全部 B．只有①③④⑤ C．只有③④⑤ D．只有②③④⑤ 特別提醒　兩性物質(zhì)：兩性物質(zhì)指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物，包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白質(zhì)等。多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4、NH4HS等)也既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)，但不能將它們稱為兩性物質(zhì)。 8．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　②NaHCO3、H2SO4?、跱aAlO2、NaHSO4 ④Na2CO3、HCl?、軳a2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2 9．寫出明礬凈水，明礬與Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式。 考點四　Al3＋、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 10．寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。 11．試設(shè)計制備Al(OH)3的途徑。 方案一　用鋁鹽(Al3＋)制取Al(OH)3 加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等強堿，為什么？ 方案二　用鋁屑、燒堿、稀H2SO4制取Al(OH)3 方法一：AlAl3＋Al(OH)3； 方法二：AlAlOAl(OH)3； 方法三：Al(OH)3。 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________。 用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3＋、Al(OH)3、 AlO三者之間關(guān)系及相關(guān)計算 1．把強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。 (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 ①根據(jù)AlCl3和NaOH的量計算生成Al(OH)3的量 ②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] 【例1】 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 2．把鋁鹽(Al3＋)溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量 (1)現(xiàn)象：先無明顯現(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．在AlO溶液中逐滴加入強酸至過量 (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 ①根據(jù)NaAlO2和HCl計算生成Al(OH)3的量 ②根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計算需要加入的HCl的量 HCl的量 n(HCl) 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．在強酸溶液中逐滴加入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．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)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B：2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O (3)圖像(右圖) 6．向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)反應(yīng) O→A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B→C：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)圖像 【例2】某無色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等陽離子，逐滴加入NaOH(溶液)，則消耗NaOH(溶液)體積(x軸)和生成沉淀量(y軸)之間的函數(shù)關(guān)系，可用下圖表示，則下列圖中正確的是 (　　) 【例3】　 將0．1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2 molL-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 molL-1的NaOH溶液。請回答： (1)若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化的關(guān)系如上圖所示。當(dāng)V1＝160 mL時，則金屬粉末中n(Mg)＝________ mol，V2＝______ mL。 (2)若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)＝____mL。 (3)若混合物仍為0.1 mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分數(shù)為a ，用100 mL 2 molL－1 的H2SO4溶解此混合物后，再加入450 mL 1 molL－1 的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是 ________________________________________________________________________。 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。 對于以提純某一物質(zhì)為實驗?zāi)康牡牧鞒填}，其實就是考查混合物的除雜、分離、提純的有關(guān)知識。當(dāng)遇到這一類題時，一般的思路是認真地在流程中找出得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些；認真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。 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。 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。 (2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有　　　　雜質(zhì)，在電解時它不會影響鋁的純度的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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。 (2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【例4】　(xx福建理綜，24)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SiO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＋)＝__________。 高考題組一　有關(guān)鋁及其化合物所參與的離子反應(yīng) 1．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)向NaAlO2溶液中通入過量CO2 2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO (　　) (xx江蘇，6D) (2)用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (　　) (xx江蘇，3B) (3)氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (　　) (xx浙江理綜，12D) (4)金屬鋁溶于稀硫酸中：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑ (　　) (xx海南，10A) (5)向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O (　　) (xx四川理綜，9A) (6)AlCl3溶液中加入過量的濃氨水：Al3＋＋4NH3H2O―→AlO＋4NH＋2H2O (　　) (xx上海，18C) 高考題組二　鋁及鋁合金的性質(zhì)應(yīng)用 2．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)鋁制容器可盛裝濃H2SO4 (　　) (xx重慶理綜，8A) (2)日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用 (　　) (xx廣東理基，23D) (3)明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 (　　) (xx江蘇，5A) 3．世界上一次性建成的最長高速鐵路——京滬高鐵，計劃于xx年6月底通車。列車時速高達380公里，車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金 (　　) A．比純鋁熔點高 B．具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì) C．各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取 D．質(zhì)量輕，強度大，抗腐蝕能力比較強 高考題組三　鋁及鋁制品的處理與應(yīng)用 4．(xx重慶理綜，26)用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。 (1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________；Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 　。 (2)30Si原子的中子數(shù)為____；SiO2的晶體類型為________。 (3)Al3＋與Yn－的電子數(shù)相同，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，則該族氫化物中沸點最低的是 ________________________________________________________________________。 (4)焊接過程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是____________。 (5)經(jīng)處理后的熔渣36.0 g(僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀鹽酸，分離得到11.0 g固體；濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4 g固體；則此熔渣中Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為________。 5．[xx山東理綜－29(1)]對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 以下為鋁材表面處理的一種方法： 鋁材 　　　　　　↓ 　 　 　槽液 ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是____________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。 　 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為________。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是________。 6．(xx上海，25)鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。 (1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)： Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g) ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為：K＝____________； ②該溫度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體，10 min后，生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則10 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為____________。 (2)請用上述反應(yīng)中某種氣體的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)： ①______________；②________________。 (3)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)。下列反應(yīng)速率(v)和溫度(T)的關(guān)系示意圖中與鋁熱反應(yīng)最接近的是__________。 (4)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式： ________________________________________________________________________。 欲使上述體系中Al3+濃度增加，可加入的物質(zhì)是 ________________________________________________________________________。 解答鋁及其化合物題目的常見錯誤 考生答卷案例——找錯糾錯 失分原因分析 第一，原子結(jié)構(gòu)示意圖各部分的含義不清楚，不理解Al與NaOH溶液反應(yīng)的本質(zhì)，不知道Al與NaOH溶液反應(yīng)時H2O是氧化劑。 第二：①忽視Al(OH)3的兩性，Al(OH)3能溶于HNO3；②沒達到鋁材表面形成氧化膜的目的。 第三：答非所問。 解決方案與規(guī)范指導(dǎo)：1.Al2O3、Al(OH)3僅溶于強酸和強堿，Al3＋只能存在于酸性溶液中，AlO只能存在于堿性溶液中。 2．與Al反應(yīng)產(chǎn)生H2時，可能是強酸溶液(不能有NO)，也可能是強堿溶液。本質(zhì)都是Al與H＋之間的氧化還原反應(yīng)。 課時規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．鋁元素在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁及其化合物在下列場合使用時都須加以控制的是 (　　) ①制電線、電纜?、谥瓢枪玫匿X箔?、塾妹鞯\凈水 ④制炊具?、萦妹鞯\和蘇打作食物膨化劑　⑥用氫氧化鋁制胃藥?、咧品冷P油漆 A．①②④⑤⑥⑦ B．③④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．③④⑤⑥⑦ 2．鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為 (　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3 3．下列關(guān)于鋁的敘述中錯誤的是 (　　) A．鋁在常溫下不與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應(yīng) B．氫氧化鋁既能與強酸溶液反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng) C．鋁能與氧氣發(fā)生反應(yīng) D．在高溫下，鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來 4．下列關(guān)于鋁及其氧化物與強堿溶液反應(yīng)的說法中，正確的是 (　　) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．反應(yīng)后鋁元素主要以AlO的形式存在 D．反應(yīng)后鋁元素主要以Al3＋的形式存在 能力提升訓(xùn)練 一、單項選擇題 1．化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中不正確的是 (　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用 C．MgO的熔點很高，可用于制作耐高溫材料 D．電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁 2．用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入 硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”， 紅墨水柱右端上升。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是 (　　) A．實驗中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B．鋁是一種較活潑的金屬 C．鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量 D．鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物 3．將下列各組物質(zhì)，分別按等物質(zhì)的量混合后加水溶解，有沉淀生成的是 (　　) A．Na2CO3、NaAlO2、NaOH B．AlCl3、K2SO4、HCl C．CaCl2、Na2CO3、NaOH D．AlCl3、NaOH、HNO3 4．在火星上工作的美國“勇氣號”、“機遇號”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 5．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是 (　　) A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3 二、不定項選擇題 6．將物質(zhì)X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與加入X的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，符合圖示情況的是 (　　) A B C D X CO2 HCl NaOH AlCl3 Y Ca(OH)2 NaAlO2 AlCl3 NaOH 7．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 8．(xx上海，22)實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)為18 g，則該氧化物粉末可能是 (　　) A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5 C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO 9．下列各反應(yīng)的離子方程式中，錯誤的是 (　　) A．硫酸鋁溶液中加入過量的氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B．鐵片放入過量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO2↑＋4H2O C．將鋁片放入過量NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ D．偏鋁酸鈉與過量鹽酸反應(yīng)：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O 10．將3.9 g鎂鋁合金，投入到500 mL 2 molL－1的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入4 molL－1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的這種NaOH溶液的體積是 (　　) A．125 mL B．200 mL C．250 mL D．560 mL 三、非選擇題 11．由短周期元素組成的單質(zhì)A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五種化合物有如圖所示的轉(zhuǎn)換關(guān)系，甲是工業(yè)上制取A的主要原料。請回答： (1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式： A__________，乙__________。 (3) 寫出甲物質(zhì)在工業(yè)上的任意兩種主要用途： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出下列變化的化學(xué)方程式。 ①A與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②乙與過量CO2反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③戊溶液與乙溶液混合的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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，可觀察到的現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 (4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 molL-1 NaOH溶液，開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時間后有刺激性氣味的氣體逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請在下圖中畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖。 13．某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化： 請回答下列問題： (1)寫出A、B、D的化學(xué)式：A　　　　　、B　　　　、D　　　　　。 (2)試劑a最好選用　　　　　(選填A(yù)、B、C、D)。 A．NaOH溶液 B．稀鹽酸 C．二氧化碳 D．氨水 (3)寫出反應(yīng)①的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (4)固體E可以作為復(fù)合性的化學(xué)肥料，E中所含物質(zhì)的化學(xué)式為__________。 14．鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程： 已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)； ②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH 回答下列問題： (1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (2)濾渣A的主要成分為　　　　　　　　　　?。粸V渣A的用途是　　　　　　　(只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是 ________________________________________________________________________。 (3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用　　　　　(填編號)。理由是 ________________________________________________________________________。 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點一 1．第3周期ⅢA族　　硅　化合 2．銀白　延展性　導(dǎo)電性 3．①2Al＋3Cl22AlCl3 ②2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ③2Al＋3SAl2S3 ④2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ ⑤4Al＋3O22Al2O3 ⑥2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ ⑦2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 考點二 1．2mAl＋3MnOmmAl2O3＋3nM 2．(2)立即劇烈反應(yīng)　耀眼的光芒　紅熱狀態(tài)的液珠　黑色固體 (3)大量的熱　Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 3．Al2O3 4．(1)焊接鋼軌　(2)冶煉難熔金屬 5．(1)鋁熱劑　(2)Fe2O3　Fe3O4　Cr2O3　MnO2　V2O5 考點三 1．(1)白　難　熔點 (2)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 2．(1)白　吸附 (2)①Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O ②2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (3)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 3．KAl(SO4)212H2O　無　易?。? 深度思考 1．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)的繼續(xù)進行。 2．Al3＋和S2－在水溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng)：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑。 3．(1)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)1∶1(或相等) 根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===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。 (3)1∶3　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：6HCl～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。 (4)3∶1　因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)2中的關(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。 (5)A 4．(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃　Fe (2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O； MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (4)0.67 molL－1　2.3 molL－1 5．(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B 解析　(1)這種解釋是合理的，它體現(xiàn)了鋁熱反應(yīng)的特點之一——放熱較多，并且結(jié)合了表格中提供的熔點數(shù)據(jù)。 (2)區(qū)別某固體是不是純鋁，只要加入足量的NaOH溶液就可以了，因為純鋁將完全溶解，若含有鐵則有固體剩余(鐵與NaOH溶液不反應(yīng))。相應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 (3)鐵鋁熔融物在一定條件下與濃硫酸或稀硝酸反應(yīng)，會產(chǎn)生有毒氣體，而且消耗的兩種酸量又多；熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。答案為B。 6．D　7.A 8．①③④ 9．Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(膠體)＋3H＋ 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－=== 2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O 10．(1)①Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 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 11．方案一　氫氧化鋁易溶于強堿而不溶于氨水，因此實驗室制備氫氧化鋁時一般不用氫氧化鈉等強堿代替氨水，以免強堿過量時氫氧化鋁溶解，或強堿不足時鋁離子未完全沉淀。 方案二　(1)丙　(2)W3>W1>W2 (3)520 g 規(guī)律方法解題指導(dǎo) 【例1】　B 【例2】　B　[與OH－反應(yīng)的能力應(yīng)是H＋>Al3＋>Mg2＋(同濃度下)。此題解法為化學(xué)問題形象數(shù)學(xué)化(量化)。注意：Al3＋—Al(OH)3—AlO圖形是非等腰三角形。] 【例3】　(1)0.06　440　(2)400　(3)≤a<1 高考熱點 方案一 (1)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。 ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO2－3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)因為①AlO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強酸，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)濟效益好 (3)SiO2　由于SiO2的熔點很高，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 方案二 (1)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 (2)Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離 【例4】　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋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 真題重組規(guī)范集訓(xùn) 1．(1)　(2)√　(3)√　(4)　(5)√ (6) 2．(1)√　(2)√　(3)√ 3．D 4．(1) 　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(2)16　原子晶體 (3)HCl　(4)CO2　(5)25% 5．①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　b ②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋ 6H＋ HCO與H＋反應(yīng)使H＋濃度降低，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀 6．(1)①?、?.015 molL－1min－1 (2)①CO(或CO2)的生成速率與消耗速率相等 ②CO(或CO2)的質(zhì)量不再改變(合理即給分) (3)b (4)Al(OH)3H＋＋AlO＋H2O　鹽酸(合理即給分) 課時規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．C　2.C　3.A　4.C 能力提升訓(xùn)練 1．D　2.D　3.C　4.C　5.A　6.C　7.D 8．AD　9.AB　10.C 11．(1)Al　NaAlO2　(2)作耐高溫材料；制取鋁單質(zhì) (3)①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ ②AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ③Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 12．(1)1∶3 (2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)生成白色沉淀 (4) 13．(1)Al　Al2O3　O2 (2)D (3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (4)K2SO4、(NH4)2SO4 解析　根據(jù)已知信息中甲的成分，可以推斷B為氧化鋁，因此反應(yīng)②是通過電解而得到D(氧氣)和A(單質(zhì)鋁)。甲加入水得到的溶液為明礬溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SO2－4，甲加入水得到的沉淀為氧化鋁、氧化鐵的混合物，再加入氫氧化鈉，則氧化鋁溶解，再通入二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀。試劑a應(yīng)該為氨水，如果加入的試劑a是氫氧化鈉，則加入的量不好把握，由此可推知E為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。 14．(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O (2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8　作煉鐵的原料(或作生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料)　引流 (3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，通入過量二氧化