1、第 1 单元 从铝土矿到铝合金课时 2 铝的氧化物和氢氧化物【基础梳理】1氧化铝熔点很高,常用于制造耐火材料,例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是( )A加热使 CuSO45H2O 失水 B加热使 KMnO4 分解C加热熔化烧碱 D加热分解碱式碳酸铜2下列关于 Al(OH)3 的性质叙述错误的是( )AAl(OH) 3 是两性氢氧化物BAl(OH) 3 是难溶于水的白色胶状物质CAl(OH) 3 能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素DAl(OH) 3 既能溶于 NaOH 溶液、氨水,又能溶于盐酸3下列物质Na NaHCO 3 Al 2O3 Mg(OH) 2 Al(OH) 3 中,既能与
2、盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )A B C D4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5下列操作中最终可以得到 Al(OH)3 的是( )AAl 2O3 和水混合加热 BAl 和水反应C过量的 NaOH 溶液加入到 AlCl3 溶液中 D过量的氨气通入到 AlCl3 溶液中6下列离子方程式的书写不正确的是 ( )A氧化铝与盐酸反应:Al 2O36H =2Al3 3H 2OB氢氧化铝与 NaOH 溶液反应:Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O 2C向 AlCl3 溶液中滴加氨水:Al 3 3OH =Al(OH)3
3、D向 AlCl3 溶液中加入过量 NaOH 溶液:Al 3 4OH =AlO 2H 2O 27在 MgO 中混有少量的 Al2O3 杂质,欲将杂质除去可选用的试剂是( )A稀硫酸 B浓氨水 C稀盐酸 D氢氧化钠溶液8向 AlCl3 溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性,下列图中,能表示该反应产生的沉淀质量 m 与加入氨水的体积 V 的关系的是 ( )9已知 X 是某金属单质,X、A、B、C 含同一种元素,可发生如下转化:(1)写出下列物质的化学式:X_,A_,B_,C_。(2)写出以下反应的离子方程式:_【运用提升】10将 NaOH 溶液逐滴加入用盐酸酸化了的 AlCl3 溶液中,若用 y 轴
4、表示 Al(OH)3 的沉淀量,x 轴表示 NaOH 溶液的体积,下列图像正确的是( )11把一定量的 Ba(OH)2 溶液滴入明矾KAl(SO 4)212H2O溶液中,使 SO 全部转化成24BaSO4 沉淀,此时铝元素的主要存在形式是( )AAl 3 BAl(OH) 3 CAlO DAl 3 和 Al(OH)3 212将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是( )A13 B23 C14 D7213 (1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时,当 Al3 的物质的量与 OH 的物质的量之比(
5、以下均填物质的量之比)为_时,Al(OH) 3 沉淀量最多;_时,Al(OH) 3 全部溶解;_或_时 Al(OH)3 沉淀量为最多沉淀量的一半。(2)偏铝酸钠溶液与盐酸反应时,AlO 的物质的量与 H 物质的量之比为_时, 2Al(OH)3 沉淀量最多;_时,Al(OH) 3 全部溶解;_或_时,生成的Al(OH)3 的量为最多沉淀量的一半。14将一定质量的镁铝合金投入 100 mL 一定浓度的盐酸中,合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为 5 molL1 的 NaOH 溶液,生成的沉淀跟加入的 NaOH 溶液的体积关系如图(横坐标体积单位是 mL,纵坐标质量单位是 g)。求:(1)合金中 M
6、g 的质量。 (2)所用盐酸的物质的量 浓度。【选做题】15向 20 mL AlCl3 溶液中滴入 2 molL1 NaOH 溶液时,得到沉淀的质量与所滴加 NaOH溶液的体积有如图所示关系:(1)图中 A 点表示的意义是 _。(2)图中 B 点表示的意义是 _。(3)若溶液中有 Al(OH)3 沉淀 0.39 g,此时用去 NaOH 溶液体积为_。答案及解析1C 解析:氧化铝能与强酸、强碱反应,所以用氧化铝材料制作的坩埚不能在强碱或强酸性条件下使用。A、B、D 选项均为加热盐类操作,且在操作过程中都没有强碱性、强酸性物质生成。2D 解析:Al(OH) 3 是两性氢氧化物,能溶于强酸,也能溶于
7、 NaOH、KOH 等强碱,但Al(OH)3 不能溶于氨水等弱碱。3C 解析:Na 既能与盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应,但不是化合物; Mg(OH)2 只与盐酸反应;NaHCO 3、Al 2O3、Al(OH) 3 三种物质既能与盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应。4C 解析:钝化的实质是浓 H2SO4 或浓 HNO3 在 Fe、Al 的表面形成了一层致密的氧化物保护膜。铝的氧化物(Al 2O3)是一种两性氧化物,既可与强酸反应,又可与强碱反应,只有 C 项中的 Cu(NO3)2 不与 Al2O3 反应。5D 解析:Al 2O3 和 Al 都不能和水反应,过量的 NaOH 溶液与 Al
8、Cl3 反应生成NaAlO2、NaCl 和 H2O。6C 解析:氨水是难电离的弱碱,在书写离子方程式时,要用化学式表示,不能写成离子符号的形式。7D 解析:MgO 不溶于 NaOH 溶液,而 Al2O3 溶于 NaOH 溶液。8C 解析:Al(OH) 3 不溶于氨水,开始 Al(OH)3 的质量随 NH3H2O 体积的增大而增大,直到 Al3 全部沉淀后,Al(OH) 3 的质量不再变化。9(1)Al Al 2O3 NaAlO 2 AlCl3 (2)2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2Al 2O32OH =2AlO H 2O 2解析:金属单质中既可与酸反应,又可与碱反应的只有 Al
9、,X 是 Al,则 A 是 Al2O3,B 是NaAlO2,C 是 AlCl3。10D 解析:向盐酸酸化的 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,依次发生以下反应:H OH =H2O,Al 3 3OH =Al(OH)3,Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O,故开始 2滴加时无沉淀产生,且产生沉淀消耗 NaOH 溶液的体积是沉淀溶解消耗 NaOH 溶液体积的3 倍,D 项正确。11 C 解析:Ba(OH) 2 和 KAl(SO4)2 以物质的量比 21 反应时,才能使 SO 全部转化24成 BaSO4,此时铝元素全部转化为 AlO ,反应方程式为 2Ba(OH)2KAl(SO 4)
10、22=2BaSO4KAlO 22H 2O。12B 解析:本题应对两种情况进行讨论:若 AlCl3 过量, NaOH 量不足,溶液中铝元素应为 Al3 。AlCl3 3NaOH=Al(OH)33NaCl1 mol 3 mol 1 mol依题意,溶液中剩余 1 mol Al3 ,c(AlCl3)c(NaOH)n(AlCl 3)n(NaOH)(11) mol3 mol23。若 NaOH 量稍多,AlCl 3 完全反应,生成的 Al(OH)3 部分溶解,溶液中铝元素的存在形式为 AlO ,不妨假设有 2 mol Al3 反应,依题意有关系式: 2AlCl3 3NaOH Al(OH) 31 mol 3
11、mol 1 molAlCl3 4NaOH NaAlO 21 mol 4 mol 1 mol则 c(AlCl3)c(NaOH)n(AlCl 3)n(NaOH)(11) mol(3 4)mol27。13(1)13 14 23 27 (2)11 14 21 25解析:(1)向含 Al3 的溶液中加入 NaOH 溶液时,有关反应: Al3 3OH =Al(OH)3,Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O,总反应:Al 3 4OH =AlO 2H 2O。 2 2由上述反应方程式可知当 n(Al3 )n(OH )13 时,沉淀量最大;当 n(Al3 )n(OH )23 或 27 时,沉淀量为最大量的一
12、半。(2)向含 AlO 的溶液中加入盐酸时,有关反应: AlO H H 2O=Al(OH)3,Al(OH) 2 233H =Al3 3H 2O,总反应:AlO 4H =Al3 2H 2O。 2当 n(AlO ) n(H )11 时 ,沉淀量最大; 2当 n(AlO ) n(H )14 时 ,沉淀完全溶解; 2当 n(AlO ) n(H )21 或 25 时,沉淀量为最大量的一半。 214(1)4.8 g (2)8 molL1解析:(1)mMg(OH) 211.6 g,n(Mg) nMg(OH) 2 0.2 mol ,11.6 g58 gmol 1m(Mg) 0.2 mol24 gmol1 4.
13、8 g。(2)当沉淀达最大值时,溶液中溶质为 NaCl,此时 n(HCl)n(NaOH),01 Lc(HCl)0.160 L5 molL 1 ,c(HCl)8 molL 1 。15(1)Al 3 完全沉淀 (2)Al(OH)3 刚好完全溶解 (3)7.5 mL 或 17.5 mL解析:nAl(OH) 3 0.005 mol0.39 g78 gmol 1分两种情况:(1)Al 3 过量:Al3 3OH = = Al(OH) 30.015 mol 0.005 mol V(NaOH) 0.007 5 L7.5 mL。0.015 mol2 molL 1(2)Al(OH)3 部分溶解Al3 3OH = = Al(OH) 30.03 mol 0.01 mol0.78 g78 gmol 1Al(OH)3 OH =AlO 2H 2O 2001 mol0.005 mol 0.005 mol0.005 mol V(NaOH) 17.5 mL。0.03 mol 0.005 mol2 molL 1