1、第三章 金属及其化合物第四课时 铝及其化合物复习目标（1）掌握铝及其重要化合物的主要性质和应用。（2）掌握铝及其化合物之间的相互转化关系。（3）了解铝及其化合物图像的基本原理，掌握其中的量的关系，并运用于解题。（4）掌握有关铝及其化合物的实验问题。教学重点铝及其重要化合物的主要性质、应用以及相互转化关系教学难点铝及其化合物图像的基本原理及应用教学过程【知识精讲】1、铝（1）铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期A 族，原子结构示意图为 。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅，是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在；镁位于元素周期表中第三周期第A 族。（2）金属铝的物理性质状态 色
2、泽 密度 熔点 沸点 硬度导电、导热性延展性物理性质固态 银白色 2.7 gcm3 660.4 2 467较小 很好 良好用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等（3）金属铝的化学性质图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl 2 2AlCl3= = = = =点 燃 Al Error!酸2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 22AlFe 2O3 Al2O32Fe(铝热反应)= = = = =高 温 2、氧化铝（1）物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。（2）化学性质两性氧化物Error!3、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。
3、（2）化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为两性氢氧化物Error!受热分解：2Al(OH) 3 Al2O33H 2O。= = = = = （3）制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为 Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4+。NaAlO 2溶液中通入足量 CO2，离子方程式为 AlO2CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 3。NaAlO 2溶液与 AlCl3溶液混合：3AlO 2Al 3 6H 2O=4Al(OH)3。4、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)212H2O，它是无色晶体，可溶
4、于水，水溶液 pH7。明矾可以净水，其净水的原理是 Al3 3H 2O Al(OH)3(胶体)3H ，Al(OH) 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。【方法精讲】1、铝的两性（1）铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为：2Al6HCl= =2AlCl33H 22Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。从化学方程式可以看出 Al 与酸、碱反应时生成 H2的实质都是 Al Al3 ，所以无论 失 3e 与酸还是与碱反应，Al 与 H2的关系都是 2Al3H 2。等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比 11。VHCl H2VNaOH H2足量的铝
5、分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比13。VHCl H2VNaOH H2一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比 ，则必定是：a、铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b、铝与氢氧化13VHCl H2VNaOH H2 11钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。（2）铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生 H2的性质常作为推断题的“题眼” 。2、利用“含铝化合物的转化关系”解答问题的策略（1）Al 3 、AlO 、Al(OH) 3的转化关系 2（2）应用制取 Al(OH)3：Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH
6、 4+或 AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 3 2判断离子共存问题：Al3 与 OH 及 AlO2、CO 32、S 2 等弱酸根阴离子或 AlO2与 H 、HCO 3以及弱碱阳离子Al3 、Fe 3 等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：A、向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。B、向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。分离提纯：A、利用 Al 能溶于强碱溶液，分离 Al 与其他金属的混合物。B、利用 Al2O3能与强碱溶液反应，分离 Al2O3
7、与其他金属氧化物。C、利用 Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离 Al3 与其他金属阳离子。3、数形结合解答 Al(OH)3的图像题（1）四个基本图像可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图像：操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH溶液至过量向 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)3Al(OH)3OH = AlO22H 2OAl3 4OH =AlO 2H 2O 23AlO2+Al3 6H 2O=4Al(OH)3偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：操作向偏铝酸盐溶液中逐
8、滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入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 H 2O=Al(OH)3 2Al(OH)33H =Al3 3H 2OAlO 4H =Al3 2H 2O 2Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2（2）拓展图像向 AlCl3溶液中逐滴加入氨水或 NaAlO2溶液至过量，图像如图 1 所示。向 NaAlO2溶液中逐滴加入 AlCl3溶液或通入 CO2至过量，图像如图 2 所示。向 MgCl2、AlCl 3和盐酸的混合溶液(即将 Mg、Al 溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入Na
9、OH 溶液至过量，图像如图 3 所示。向 MgCl2、AlCl 3混合溶液中先加入 NaOH 溶液，后加入盐酸(NaOH 与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图 4 所示。【典例精讲】【例 1】甲、乙、丙三种物质均含有铝元素，在溶液中的转化关系如图所示。下列说法正确的是 （ ）A若甲是 Al，丙是 Al(NO3)3，则乙一定是 NaAlO2B若甲是 Al2O3，丙是 NaAlO2，则乙一定是 Al(NO3)3C若甲是 Al(NO3)3，丙是 NaAlO2，则乙一定是 Al(OH)3D若甲是 Al(OH)3，丙是 Al(NO3)3，则乙一定是 NaAlO2【答案】C【解析】A若甲是 Al，丙是
10、 Al(NO3)3，则甲变为乙只要加入强碱即可，乙可能是 NaAlO2 ，也可能是 K AlO2 ，错误；B若甲是 Al2O3，丙是 NaAlO2，则甲变为乙只要加入强酸即可，乙可能是 Al(NO3)3AlCl3 等，不一定 是 Al(NO3)3，错误；C若甲是 Al(NO3)3，Al(NO 3)3直接变为丙是 NaAlO2，应该加入强碱，甲 Al(NO3)3先变为乙，乙再产生 NaAlO2，乙只能是 Al(OH)3，正确；D若甲是 Al(OH)3，丙是 Al(NO3)3，则乙可能是 NaAlO2，也可能是Al2O3，错误。【例 2】室温下，在 0.2 mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴
11、加入 1.0 mol/LNaOH 溶液，实验测得溶液 pH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如下图，下列说法正确的是 （ ）Aa 点，离子方程式为：Al 3+ +3OH- =Al(OH)3Bab 段，溶液 pH 增大，促进了氢氧化铝的碱式电离Cbc 段，加入的 OH主要用于生成 Al(OH)3沉淀Dd 点时，Al(OH) 3沉淀开始溶解【答案】C【解析】A.由于硫酸铝为强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，故 a 点是氢离子和氢氧根离子反应，故选项 A 离子方程式错误；B.a-b 段发生反应为氢离子和氢氧根离子反应生成水，由于消耗溶液的 H+，使 c(H+)减小，因此溶液的 pH 增大，促进了氢氧化铝的酸式
12、电离，抑制碱式电离，选项 B 错误；C.b-c 段加入氢氧根离子，主要是铝离子和氢氧根结合成氢氧化铝，所以选项 C 正确；D.c 点后 pH 发生突变，是由于氢氧化钠过量，氢氧化铝与过量的 NaOH发生反应，使 Al(OH)3沉淀开始溶解，生成偏铝酸钠，碱性较强，而 d 点 pH 大于 10，氢氧化钠远远过量，溶液为偏铝酸钠和 NaOH 的混合溶液，选项 D 错误。【考题精练】1下列操作所得物质为纯净物的是 （ ）A将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓 NaOH 溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的 NaAlO2固体B向 NaAlO2溶液中加入过量的 AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加
13、热灼烧去掉水分，可得纯净的 Al(OH)3固体C把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得 AlCl3固体D把 AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得 Al2O3固体【答案】D【解析】A、因为加的是过量 NaOH 溶液，蒸干后得到 NaAlO2和 NaOH，故错误；B、得到沉淀为Al(OH)3，加热灼烧，Al(OH) 3分解为 Al2O3，故错误；C、AlCl 33H 2O Al(OH)33HCl，此反应是吸热反应，加热促使平衡向正反应方向进行，HCl 挥发，最后得到Al(OH)3或 Al2O3，故错误；D、得到沉淀为 Al(OH)3，加热灼烧，Al(OH)
14、3分解为 Al2O3，故正确。2某 1 L 混合溶液中，溶质 X、Y 的浓度都为 0.1 molL1 ，向混合溶液中滴加某溶液 Z(0.1 mol L1 氢氧化钠或硫酸溶液)，所得沉淀的物质的量如图所示，则 X、Y、Z 分别是 （ ）A硫酸铝、硫酸铁、氢氧化钠B硫酸铝、硫酸镁、氢氧化钠C偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸D偏铝酸钠、氯化钡、硫酸【答案】C【解析】A、当加入 1L 氢氧化钠溶液时金属阳离子铁离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，A 错误；B、当加入 1L 氢氧化钠溶液时金属阳离子镁离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，B 错误；C、当加入 1L 硫酸时恰好与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，继续
15、加入硫酸偏铝酸钠与硫酸反应生成氢氧化铝和水，硫酸过量后氢氧化铝溶解，曲线正确，C 正确；D、加入硫酸立即生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀，当加入 0.5L 硫酸时偏铝酸钠恰好反应，此时氯化钡过量曲线出现拐点，图像错误，D 不正确，答案选 C。3-4 铝及其化合物（测试时间：45 分钟 满分 100 分）姓名： 班级： 得分： 一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1 用含有少量 Mg 的 Al 片制取纯净的 Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是 （ ）加盐酸溶解 加 NaOH 溶液 过滤 加盐酸生成 Al(OH)3 通入过量 CO2生成Al(OH)3 加过量氨水生成 Al
16、(OH)3A B C D【答案】A【解析】铝能和氢氧化钠反应，而镁不能，所以先用氢氧化钠溶解金属铝，生成偏铝酸钠，过滤后通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀，再过滤即可氢氧化铝，选 A。2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 【答案】C【解析】A、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；B、铝与氧化铁反应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；C、氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C 正确；D、
17、明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体而净水，涉及化学变化，D 错误，答案选 C。3AlCl 3和 MgCl2的混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液，则消耗 NaOH 溶液体积(X 轴)和生成沉淀(Y 轴)之间的函数关系可用如图来表示，则下列关系图正确的是 （ ）【答案】B【解析】混合溶液中加入氢氧化钠，先生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝沉淀溶解剩余氢氧化镁沉淀，剩余选 B。4新型镁铝合金(Mg 17Al12)有储氢性能，它一定条件下完全吸氢的反应为：Mg17Al1217H 217MgH 212Al，得到的混合物 Y（17MgH 212Al）能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的
18、是 （ ）A该合金应在氮气保护下，将一定比例的 Mg、Al 单质熔炼而成B该合金中含有离子键，铝元素呈正价C1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的 Y 与盐酸完全反应放出 H2在标准状况下的体积为1164.8LD 合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点【答案】C【解析】A、镁和氮气反应，错误，不选 A；B、合金是金属的混合物，不存在离子键，错误，不选 B；C、：1mol Mg 17Al12吸氢的反应为：Mg 17Al1217H 217MgH 212Al，即吸收了 17摩尔的氢气， 1mol Mg 17Al12相当于 17 摩尔镁和 12 摩尔铝，所以和盐酸反应生成生成的氢气为 12+18=35
19、 摩尔，所以总共 产生的氢气为 35+17=52 摩尔，其标准状况下的体积为5222.4=1164.8L ，正确，选 C；D、合金的熔点低于各成分金属的熔点，错误，不选D。 5将 ag 镁铝合金投入到 x mL 2molL 的盐酸中，金属完全溶解后，再加入 y mL 1molL 的氢氧化钠溶液，得到的沉淀量最大，质量为（a+1.7）g。下列说法不正确的是 （ ） A镁铝合金与盐酸反应转移电子总数为 01NA Bx=2yC沉淀是 Mg（OH） 2和 Al（OH） 3的混合物 D2x=y【答案】B【解析】A、沉淀是氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，所以混合物含有的氢氧根离子的质量为1.7g，即 0.1
20、摩尔，镁铝合金提供的电子等于混合物中氢氧根的物质的量，所以转移电子为 0.1 摩尔，正确，不选 A；B、加入氢氧化钠后的溶液为氯化钠溶液，根据氯离子和钠离子守恒可知，氯化氢的物质的量=氯化钠的物质的量=氢氧化钠的物质的量，所以2x=y，错误，选 B；C、氢氧化镁和氢氧化铝不溶于水，得到的沉淀最大时氢氧化铝没有和氢氧化钠反应，沉淀为二者的混合物，正确，不选 C；D、由 B 分析，y=2x，正确，不选 D。6含 MgCl2、AlCl 3均为 n mol 的混合溶液，向其中滴 NaOH 溶液至过量。加入 NaOH 的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是（离子或物质）沉淀 pH 见下表） （ ）
21、离子 Mg2+ Al 3+ 物质 Al(OH)3开始沉淀 pH 8.93 3.56 开始溶解 pH 8.04完全沉淀 pH 10.92 4.89 完全溶解 pH 12.04【答案】C【解析】当铝离子完全沉淀时，溶液的 pH=8.04，而镁离子开始沉淀的 Ph=8.93，则铝离子完全沉淀时镁离子还没有开始沉淀，即当镁离子开始沉淀时，已经偶部分氢氧化铝开始溶解，镁离子完全沉淀的 pH=10.92，氢氧化铝完全溶解的 Ph=12.04，则当镁离子完全沉淀时，氢氧化铝沉淀还没有完全溶解。所以选 C。 7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
22、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 【答案】C【解析】A、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；B、铝与氧化铁反应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；C、氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C 正确；D、明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体而净水，涉及化学变化，D 错误，答案选 C。8在加热固体 NH4Al(SO4)2l2H 20 时，固体质量随温度的变化曲线如图所示：已知 A 点物质为 NH4Al(SO4)2，B 点物质为 Al2(SO4)3，下列判断正确的是 （ ）AO一 T的过
23、程变化是物理变化BC 点物质是工业上冶炼铝的原料CAB 反应中生成物只有 Al2(SO4)3和 NH3两种DAl 2(SO4)3能够净水，可用离子方程式表示为：Al 3+ 30H-=A1(OH)3【答案】B【解析】A、因为 A 点物质为 NH4Al(SO4)2，则 O一 T的过程变化是失去结晶水生成NH4Al(SO4)2， 是化学变化，错误，不选 A；B、B 点物质为硫酸铝，升温在加热分解则在 C电生成氧化铝，所以 C 点物质是物质是工业上冶炼铝的原料，正确，选 B；C、AB 发生的反应为硫酸铝铵分解生成硫酸铝和氨气和硫酸，所以 生成的硫酸铝和氨气两种，还有硫酸，故错误，不选 C；D、硫酸铝能
24、够净水，其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性可以吸附水中的悬浮的杂质，所以错误，不选 D。9已知 Zn(OH)2与 A1(OH)3一样，是一种两性氢氧化物，它与强酸、强碱都能发生反应，但与A1(OH)3不同的是，Zn(OH) 2能溶于过量的氨水中,而 Al(OH)3却不能。则下面四组物质的溶液，不能运用滴加顺序进行鉴别的是： （ ）AA1Cl 3、NH 3H2O BZnCl 2、NH 3H2OCA1Cl 3、NaOH DZnCl 2、NaOH【答案】A【解析】根据 Zn(OH)2与 A1(OH)3一样，是一种两性氢氧化物，它与强酸、强碱都能发生反应，但与 A1(OH)3不
25、同的是，Zn(OH) 2能溶于过量的氨水中,而 Al(OH)3却不能，所以 AlCl3 与氨水反应，无论氨水的量多少，产物均是 Al(OH)3 和 NH4Cl ，无法运用滴加顺序进行鉴别，其它均可，答案选 A。10等物质的量的 Na 和 Al 两种金属加入足量的水中，生成 26.88L（标准状况下）的气体，则下列描述错误的是 （ ）A金属 Al 无剩余 Bc (Na +)c(AlO 2-) C所得溶液呈碱性 DNa 的物质的量是 0.6mol【答案】B【解析】A、根据方程式知，当钠和铝的物质的量相等时，恰好反应生成偏铝酸钠和氢气，故A 正确；B、偏铝酸根离子是弱离子能发生水解反应，所以导致钠离
26、子的物质的量大于偏铝酸根离子的物质的量，故 B 错误；C、钠和铝恰好反应生成偏铝酸钠，即最后所得溶液是偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠是强碱弱酸盐溶液呈碱性，故 C 正确；D、设需要钠的物质的量为 X2Na+4H2O+2Al=2NaAlO2+4H2 2mol 89.6LX 26.88LX=0.6mol，故 D 正确；故选 B。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 50 分)11 （10 分）完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。（1）取 w g 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是_。（2）取 0.1 mol 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是_。（3
27、）若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是_；质量之比是_。（4）若将 0.2 mol 钠、镁、铝分别投入 10 mL 1 molL1 盐酸中，在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是_。【答案】 （10 分，每空 2 分）（1） 123 112 19（2）123（3）632 23129 （4）钠镁铝【解析】 （1）利用电子守恒，产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比：1 2 3。w23 w24 w27（2）0.1 mol 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，金属转移的电子数之比为(0.1 mol1)(0.1 mol2)(0.1 mol3)，所以产生氢气的体积之比为
28、123。（3）与前两问恰好反过来，氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属的失电子数相等。（4）Mg、Al 过量应以盐酸的量计算生成的气体的体积(转移电子为 0.01 mol)，Na 也过量但过量的钠可以与水反应(共转移电子 0.2 mol)。12 （14 分）铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产等行业的重要原料。现有一块铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学分别称取 3.9 克样品，并设计了不同的实验方案：甲：铝镁合金 测得生成气体的体积ml(已折算成标准状况)；乙：铝镁合金 测得剩余固体的质量 a 克；丙：铝镁合金 溶液 测得沉淀的质量 2.9 克。（1）该方案能否测定出镁的质量分数？
29、（填“能”或“不能” ） 。（2）实验设计乙所加入的试剂是 ，反应的化学方程式为 测得的镁的质量分数为 （写出用表示的计算式） 。（3）实验设计丙中加过量的 NaOH 溶液充分反应后，_（填一种分离方法） ，洗涤烘干沉淀，测得镁的质量分数为（保留小数点后一位小数）_，如果未洗涤沉淀，测得镁的质量分数将_（填“偏大” 、 “偏小”或“无影响” ） 。【答案】 （1）能（1 分） （2）NaOH 溶液（2 分） 2Al+2NaOH+6H2O 2NaAl(OH)4+3H2 （2 分） (a/3.9)100（3 分） （3）过滤 （1 分） 30.8% （3 分） 偏大（2 分）【解析】 （1）铝与盐
30、酸反应生成氯化铝与氢气，反应离子方程式为 2Al+6H+2Al 3+3H2，镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，反应离子方程式为 Mg+2H+Mg 2+H2；令合金中 Mg、Al的物质的量分别为 xmol、ymol，用 x、y 表示出各自生成的氢气，利用二者质量之和为3.9g，列方程可以计算出 x、y 的值，可以测量测定出镁的质量分数；（2）铝与氢氧化钠反应溶解，镁不能与氢氧化钠反应，故可以加入氢氧化钠溶液，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+6H2O 2NaAl(OH) 4+3H2；剩余的固体为 Mg，故得合金中Mg 的质量分数为 100%= (a/3.9)100%；（3）由
31、转化关系可知，最后的沉淀是氢氧化镁，分离固体与溶液常用的分离方法是过滤；氢氧化镁的质量是 2.9g，根据镁元素守恒可知合金中 Mg 的质量为 2.9g =1.2g，所以合金中 Mg 的质量分数为100%=30.8%；未洗涤沉淀，氢氧化镁沉淀附着其它物质，使测定的氢氧化镁的质量增大，导致测定合金中 Mg 的质量增大，测定的合金中镁的质量分数偏大。13 （14 分）A、B、C、D、E 是常见的几种化合物，相关物质间的关系如下图所示：已知：X、Y 是生活中常见的金属单质，A、B 都是氧化物且 A 是红棕色粉末。回答下列问题：（1）单质 X 与 A 反应的化学方程式是_；（2）若试剂 1 和试剂 2
32、均是强电解质。若试剂 1 和试剂 2 的酸碱性相同，则 C 溶液显 （填“酸性” 、 “碱性”或“中性” ） ；若试剂 1 和试剂 2 的酸碱性不同，试剂 1 和 B 的离子方程式是 。（3）若试剂 2 是稀硝酸。Y 单质与稀硝酸反应生成 E 时，Y 单质必须过量，写出该反应的离子方程式 。如果稀硝酸过量，可以选择试剂 进行验证。D 的阳离子能够与强碱、氯气反应，生成一种高效的净水剂 YO42 ，写出有关反应的离子方程式 。【答案】 （1）2AlFe 2O3 高 温 Al2O32Fe （2 分）（2）酸性（2 分） Al 2O32OH AlO 2 H 2O （2 分）（3）3Fe +8H 2N
33、O 3 3Fe 2 +3NO4H 2O（3 分） KSCN 溶液（2 分）Fe 2 2OH Cl 2FeO 42 Cl H 2O（3 分）【解析】根据 A、B 是氧化物且 A 是红棕色粉末，X、Y 是金属单质，判断，A 与 X 的反应是置换反应，X 是 Al，Y 是 Fe，A 是氧化铁，B 是 Al2O3，铝及氧化铝都与氢氧化钠溶液或盐酸反应生成偏铝酸钠或氯化铝，所以试剂 1 是氢氧化钠溶液或盐酸，C 是偏铝酸钠；A 是铁的氧化物，Y 与试剂 2 反应生成 E，且 A 与试剂 2 反应后的产物 D 可与 Fe 反应，说明 D 中含有铁离子，所以试剂 2 可以是稀硫酸或稀盐酸，E 是亚铁盐。（1
34、）根据以上分析，单质 X 与 A 反应的化学方程式是 2AlFe 2O3 高 温 Al2O32Fe。（2）若试剂 1 和试剂 2 均是强电解质。若试剂 1 和试剂 2 的酸碱性相同，因此均是盐酸，则 C 氯化铝，铝离子水解溶液显酸性；若试剂 1 和试剂 2 的酸碱性不同，则分别是氢氧化钠和稀硫酸，试剂 1 和 B 反应的离子方程式是 Al2O32OH AlO 2 H 2O。（3）若试剂 2 是稀硝酸。Y 单质与稀硝酸反应生成 E 时，Y 单质必须过量，则该反应的离子方程式为 3Fe +8H 2NO 3 3Fe 2 +3NO4H 2O；如果稀硝酸过量，则生成硝酸铁，所以可以选择试剂KSCN 溶液
35、进行验证。D 的阳离子能够与强碱、氯气反应，生成一种高效的净水剂 YO42 ，该反应的离子方程式为 Fe2 2OH Cl 2FeO 42 Cl H 2O。14 （12 分）向 100 mL 水中投入 K 和 Al 共 15 g，充分反应后，剩余金属为 1.8 g （1）计算放出 H2多少升（标准状况下）（2）过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入 4 mol/L 的 H 2SO4 溶液，生成沉淀的最大值是多少，此时消耗 H 2SO4 溶液的体积是多少？（3）生成沉淀后，再加入 H 2SO4 溶液，使沉淀刚好完全溶解，此时消耗 H 2SO4 溶液的体积是多少？【答案】 （1） V(H 2)=8.9
36、6L （3 分） （2） 15.6g（3 分） V（H 2SO4）=25 ml（3 分） （3） 100 ml （3 分）【解析】向水中投入 K 和 Al，发生反应：2K+2H 2O=2KOH+H2；2Al+2KOH+2H 2O=2KAlO2+3H2。剩余金属是 Al .由方程式中的反应关系可以看出反应的钾、铝的物质的量相等。假设为X，则 39X+27X=15 -1.8=13.2.解得 X=0.2mol.放出的氢气的体积是(0.1+0.3)22.4mol/L=8.96L（2）H 2O+H+AlO2-=Al(OH)3于 n(AlO2-)=n(Al)=0.2mol.所以沉淀达到最大值时质量是：m=
37、nM=0.2mol78g/mol=15.6g. 消耗硫酸 n(H2SO4)=1/2n(H+)=0.1mol。V=n/C=0.1mol4 mol/L =0.025L=25ml.（3）沉淀刚好完全溶解时，溶液中只有 K2SO4 和 Al2(SO4)3。 由电荷守恒有：2 n(SO42- )=3n(Al3+)+n(K+)，所以有 n(H2SO4)=3/2n(Al)+1/2n(K) 解得 n(SO42- )=0.4mol. n(H2SO4)=n(SO42- )=0.4mol.所以V=V=n/C=0.4mol4 mol/L =0.1L=100ml.13-4 铝及其化合物1使溶液中的 Al3+完全转化成
38、Al(OH)3，应选择的最好试剂是 （ ）ANH 3H2O BHCl CH 2SO4 DCO 2【答案】A【解析】Al(OH) 3是两性氢氧化物，若用强碱与 Al3+发生反应制取 Al(OH)3，当加入的碱少量时发生反应：Al 3+3OH-= Al(OH)3，若碱过量，会继续发生反应： Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O，不能使所有 Al3+完全转化成 Al(OH)3，而 NH3H2O 是弱碱，不能与 Al(OH)3发生反应，因此使溶液中的 Al3+完全转化成 Al(OH)3，应选择的最好试剂是 NH3H2O，正确选项是 A。2甲、乙两烧杯中分盛有 10mL1molL-1AlC
39、l3溶液，在甲烧杯中加入一定量 NaOH 溶液；乙烧杯中加入与上述 NaOH 溶液等体积、等 pH 的氨水下列有关两个烧杯的说法中，正确的是 （ ）A甲中产生的沉淀一定比乙中多 B乙中产生的沉淀一定比甲中多 C甲和乙产生的沉淀一定一样多 D甲和乙中产生的沉淀可能一样多 【答案】D【解析】因氨水和 NaOH 溶液中，各加入 10mL 0.1molL-1 AlCl3溶液，生成氢氧化铝沉淀，但氨水为弱电解质，部分电离，氢氧化钠为强电解质，完全电离，相同体积、相同 pH 的氨水和 NaOH 溶液中的溶质一水合氨的物质的量大于氢氧化钠的物质的量；当两者都不足量时，生成的氢氧化铝沉淀的量由一水合氨和氢氧化
40、钠来决定，一水合氨的物质的量大于氢氧化钠的物质的量，所以甲中沉淀比乙中的少；当氨水过量，氢氧化钠不足时，乙中生成的氢氧化铝的物质的量为 10mL10-3L/mL0.1molL-1=0.001mol，甲中生成的氢氧化铝的物质的量小于 0.001mol，所以甲中沉淀比乙中少；当氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀取决于氯化铝，氯化铝的量相等，所以甲和乙中生成的沉淀一样多；当氨水和氢氧化钠都过量时，因氢氧化铝能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，乙中生成的氢氧化铝为0.001mol，甲中生成的氢氧化铝溶于过量的氢氧化钠，氢氧化铝沉淀小于 0.001mol，所以甲中沉淀比乙中少通过以上分析知，甲中沉淀少于或等于
41、乙中沉淀，故 ABC 错误、D正确；答案为 D。3某实验小组对一含有 Al3+的未知溶液进行了如下分析：（1）滴入少量氢氧化钠，无明显变化；（2）继续滴加 NaOH 溶液，有白色沉淀；（3）滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。下列说法错误的是 （ ）2A该未知溶液中至少含有 3 种阳离子B滴加的 NaOH 溶液的物质的量浓度为 5 molL1C若另一种离子为二价阳离子，则 a=10D若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为 6 g【答案】D【解析】A、实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀，说明含有 H+，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀
42、说明一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有 Al3+，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图象分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有 3 种阳离子，故 A 正确；B、依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为 0.20mol-0.15mol=0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积=110ml-100ml=10ml，氢氧化钠的浓度=5mol/L，故 B 正确；C、若另一种阳离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最0.51molL大沉淀量 0.05mol，二价金属物质的量为 0.15mol，开始消耗氢氧化钠体积为 aml，消耗氢氧化钠物质的量为 0.05mol3+0.15mol2+a
43、10-3L5mol/L=0.1L5mol/L，a=10，故 C 正确；D、最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，故 D 错误；故选 D。4将铁铝矾 Al2Fe(SO4)4xH2O溶于水中，得到浅绿色溶液，有关该溶液的叙述正确的是 （ ） A. 铁铝矾有净水作用，其水溶液显中性B. 向该溶液中加入 Na2S 溶液，有淡黄色沉淀C. 用惰性电极电解该溶液时，阴极区有沉淀D. 在空气中，蒸干并灼烧该溶液，最后所得的残留固体为 Al2O3、Fe 2O3【答案】C【解析】A. 铁铝矾溶于水电离出铝离子和亚铁离子，Al 3 、Fe 2 水解显酸性，A 项错误；B.S2 和 A
44、l3 水解相互促进，生成氢氧化铝和 H2S，B 项错误；C. 阴极氢离子放电，所以会生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，C 项正确；D.Fe 2+易被空气中的氧气氧化成Fe3 ，Al 3 、Fe 2 、Fe 3 水解生成硫酸，硫酸难挥发，所以最终生成的是硫酸铝和硫酸铁，D 项错误；答案选 C。35向 30 mL 1 molL1 的 AlCl3溶液中逐渐加入浓度为 4 molL1 的 NaOH 溶液，若产生0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为（ ）A3 mL B7.5 mL C15 mL D22.5 mL【答案】B【解析】AlCl 3溶液和 NaOH 溶液反应生成氢氧化铝的量与
45、NaOH 量的多少有关，当 NaOH 不足时生成 Al（OH） 3，当碱过量时，则生成 NaAlO2。现 AlCl3的物质的量为 0.03mol，完全生成 Al（OH） 3沉淀时，沉淀质量应为 2.34g，现沉淀质量为 0.78g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成 Al（OH） 3沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成 Al（OH） 3沉淀，又生成 NaAlO2。若碱不足，由 Al3+3OH-Al（OH） 3可知，NaOH 的物质的量为0.01mol30.03mol，加入 NaOH 溶液的体积为 0.03mol4mol/L 0.0075L，即7.5mL；沉淀部分溶解，既生成 Al（OH）
46、 3沉淀，又生成 NaAlO2，则由 Al3+3OH-Al（OH） 3知当 Al3+完全沉淀时消耗氢氧化钠的物质的量为 0.09mol，生成氢氧化铝0.03mol，由 Al（OH） 3+OH-AlO 2-+2H2O 知溶解 0.02mol 氢氧化铝消耗氢氧化钠0.02mol，则消耗的氢氧化钠总物质的量为 0.11mol，加入 NaOH 溶液的体积为 0.11mol 4mol/L0.0275L，即 27.5mL，答案选 B。6某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案：方案：2.7gAl X 溶液 Al(OH)3沉淀方案：2.7gAl Y 溶液 Al(OH)3沉淀NaOH 溶液和稀盐酸
47、的浓度均是 3 mol/L，下图是向 X 溶液中加入 NaOH 溶液和向 Y 溶液中加入稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法正确的是AX 溶液的溶质为 AlCl3，Y 溶液的溶质为 NaAlO2Bb 曲线表示的是向 X 溶液中加入 NaOH 溶液C在 O 点时两方案中所得溶液的物质的量浓度相等Da、b 曲线表示的反应都是氧化还原反应【答案】C【解析】A、n（Al）=0.1 mol，n（HCl）=3 mol/L0.1 L=0.3 mol，n（NaOH）=3 mol/L0.1 L=0.3 mol，根据反应：2Al+6HCl2AlCl 3+3H2，2Al+2Na
48、OH+2H 2O2NaAlO 2+3H2可知，X 为 AlCl3溶液，Y 为NaAlO2和 NaOH 的混合液，A 错误；B、根据以上分析可知图象中 a 表示 X 溶液中加入的是NaOH 溶液，B 错误；C、在 O 点时，沉淀达到最大，所得溶液中只有氯化钠溶质，与向 X溶液和 Y 溶液中分别加入 NaOH 和 HCl 的浓度及体积相等，根据原子守恒，O 点时两方案4中所得溶液浓度相等，C 正确；D、a 表示的是氯化铝和氢氧化钠的复分解反应，b 表示的是偏铝酸钠和盐酸的反应，二反应不存在化合价的变化，均不属于氧化还原反应，D 错误，答案选 C。7下列物质的溶液中分别滴加 Ba(OH)2溶液至过量
49、，反应产生的沉淀的质量(m)或物质的量(n)随加入的 Ba(OH)2溶液体积关系图像正确的是 （ ）CNH 4Al(SO4)2 V/mLn/mol0DNH 4Al(SO4)2 V/mL0n/molBKAl( SO4)2 V/mLn/mol0AAl 2(SO4)3 V/mLm/g0【答案】D【解析】A、向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钡发生的反应为 3Ba(OH)2Al 2(SO4)3=2Al(OH)33BaSO 4，如果继续加入氢氧化钡，则氢氧化铝开始溶解，沉淀质量减小，最终不再变化，图像不符合，A 错误；B、向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为 2KAl(SO4)23Ba(OH) 2=2BaSO
50、4K 2SO42Al(OH) 3，继续加入氢氧化钡，氢氧化铝溶解，但仍然会产生硫酸钡沉淀，图像不符合，B 错误；C、向硫酸铝铵溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为 2NH4Al(SO4)23Ba(OH) 2=3BaSO4(NH 4)2SO42Al(OH) 3，继续加入氢氧化钡，氢氧化铝溶解，但仍然会产生硫酸钡沉淀，图像不符合，C 错误；D、根据 C 中分析可知 D正确，答案选 D。8把由 NaOH、AlCl 3、MgCl 2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有 0.58 g 白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入 0.5 mol/L 盐酸，加入盐酸的体积( V)与生成沉淀的质量(W)关系如图
51、所示：（1）混合物中 NaOH 的质量为 ，混合物中 AlCl3的质量为 ，混合物中 MgCl2的质量为 .（2）P 点表示盐酸的体积是 。【答案】 （1）1.8 g 0.6675 g 0.95 g （2）90 mL 【解析】 （1）由图可知，当向所得溶液中加入 10 mL 盐酸时，沉淀质量不变，说明混合物中NaOH 过量，0.58 g 沉淀是 Mg(OH)2.由镁原子守恒可知：n(MgCl 2)=nMg(OH)2=0.58 g58 g/mol=0.01 mol，m(MgCl 2)=0.95 g。从 10 mL 开始到沉淀最大值时反应的离子方程式为：5+H+H2O=Al(OH)3，消耗盐酸的体
52、积为 20 mL-10 mL=10 mL，由铝原子守恒可知：Aln(AlCl3)=n( )=n(H+)=0.01 mol0.5 mol/L=0.005 mol，m(AlCl 3)=0.6675 g。l沉淀量最大处，溶液中的溶质只有 NaCl，由钠、氯元素原子守恒可知： n(NaOH)=n(Cl-)=n(HCl)+2n(MgCl2)+3n(AlCl3)=0.02 L0.5 mol/L+20.01 mol+30.005 mol=0.045 mol，故 m(NaOH)=0.045 mol40 g/mol=1.8 g。（2）P 点时溶液中的溶质为 NaCl、MgCl 2、AlCl 3，整个过程前后 MgCl2、AlCl 3的量不变，可看作加入的盐酸中和了原混合物中的 NaOH，故有 V(HCl)0.045 mol0.5 mol/L0.09 L90 mL。
