1、1下列说法错误的是( )A(2017高考海南卷 )铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝B(2017 高考天津卷) 用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C(2017 高考海南卷) 向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液: 2Al3 3CO =Al2(CO3)233D(2017高考北京卷改编 )氨气使 AlCl3 溶液产生白色沉淀,氨气既未被还原也未被氧化解析:选 C。向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液,Al 3 和 CO 相互促进水解,离子方23程式应为 2Al3 3CO 3H 2O=2Al(OH)33CO 2 ,C 不正确。232(2016高考上海卷)已知 NaOHAl(OH) 3=NaAlO22H 2O。向集
2、满 CO2 的铝制易拉罐中加入过量 NaOH 浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )ACO 22OH =CO H 2O23BAl 2O32OH =2AlO H 2O 2C2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2DAl 3 4OH =AlO 2H 2O 2解析:选 D。向集满 CO2 的铝罐中加入过量氢氧化钠,首先 CO2 与氢氧化钠反应,表现为铝罐变瘪,接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应,铝罐表面有氧化膜 Al2O3,故可发生A、B、C 的反应 。3下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是( )A(2015高考江苏卷 )制
3、备 Al(OH)3 悬浊液:向 1 molL1 AlCl3 溶液中加过量的 6 molL 1 NaOH 溶液B(2015 高考山东卷) 向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量NH3H2O:Al 3 4NH 3H2O=AlO 2H 2O4NH 2 4C(2015 高考全国卷,10C)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,现象是熔化后的液态铝滴落下来,结论是金属铝的熔点较低D(2015高考山东卷改编 )将 AlCl3 加入 Ba(HCO3)2 溶液中同时有气体和沉淀产生解析:选 D。A 项,Al(OH) 3 是两性氢氧化物,可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,故不能用 AlCl3
4、 和过量 NaOH 反应制备氢氧化铝悬浊液, 错误;B 项,Al(OH) 3 只能溶于强碱,不能溶于氨水,错误;C 项,铝在空气中加热生成的氧化铝的熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,错误;D 项, Al3 与 HCO 发生水解相互促 进的反应,生成 Al(OH)3 沉淀 3和 CO2 气体,正确。4下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )A(2014高考福建卷 )铝罐可久盛食醋B(2014 高考四川卷) 氢氧化铝可做胃酸的中和剂C(2014 高考重庆卷) 明矾用作净水剂不涉及化学变化D(2014高考全国卷 ,9C) 铝与 Fe2O3 发生铝热反应,反应后固体物质增重解析:选 B。铝罐容易受食
5、醋中的醋酸腐蚀而破裂,故无法久盛食醋,A 错;明矾用作净水剂是利用 Al3 水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性,涉及化学变化,C 错;铝与氧化铁反应,反应前后都是固体,质量不变,D 错。5(2016高考海南卷)KAl(SO 4)212H2O(明矾) 是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为 Al,含有少量的 Fe、Mg 杂质) 制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:易 拉 罐 试 剂 微 热 , 过 滤 滤 液 A NH4HCO3 沉 淀 B 稀 H2SO4 K2SO4 产 物(1)为尽量少引入杂质,试剂应选用_( 填标号)。aHCl 溶液 bH 2SO4 溶液c氨水
6、 dNaOH 溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_ 。(3)沉淀 B 的化学式为_;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是_。解析:(1)易拉罐的主要成分为 Al,含有少量的 Fe、Mg 杂质,试剂的作用是将 Al 溶解并除去 Fe、Mg 杂质,HCl 溶液和 H2SO4 溶液可溶解 Al 及 Fe、Mg 杂质,会引入Fe2 、Mg2 杂质;氨水不溶解 Al;NaOH 溶液可溶解 Al, 但不溶解 Fe、Mg 杂质,故 d 项符合。(2)选用 NaOH 溶液溶解易拉罐,主要发生反应2Al2NaOH 2H2O=2NaAlO23H 2。 (3)滤液 A 中铝元素以 AlO 形式存在
7、,与溶液 2中的 HCO 发生反应:AlO HCO H 2O=Al(OH)3CO ,故沉淀 B 为 Al(OH) 3 2 3 233;明矾溶于水时,KAl(SO 4)2=K Al 3 2SO ,Al 3 3H 2OAl(OH)33H ,使溶24液呈弱酸性。答案:(1)d (2)2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2 (3)Al(OH) 3 Al 3 水解,使溶液中 H 浓度增大课后作业一、选择题1下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )AAl 既可用于食品包装,也可用作建筑材料BAl 2O3 既可用来冶炼金属 Al,也可用作耐火材料C明矾KAl(SO 4)212H2O既可用作净水
8、剂,也可用作消毒剂DAl(OH) 3 既可用作治疗胃酸过多的药物,也可用来制备一些铝盐解析:选 C。A 项,金属铝具有良好的延展性 ,因此铝可以制成 铝箔用于食品包装,同时金属铝也可用作建筑材料,如铝合金门窗等,正确;B 项,电解熔融的 Al2O3 可冶炼金属 Al,同时由于 Al2O3 具有耐高温的性 质,也可用作耐火材料,正确;C 项,明矾KAl(SO 4)212H2O溶于水后 ,Al 3 能发生水解反应,生成的 Al(OH)3 胶体具有吸附作用,可用作净水剂,但 Al(OH)3 并不具有消毒作用,错误;D 项,Al(OH) 3 与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,正确。2下列反应的离子方程
9、式书写正确的是( )ACO 2 通入 NaAlO2 溶液中:AlO CO 2H 2O=Al(OH)3CO 2 23BAl 2O3 与过量氨水反应:Al 2O36NH 3H2O=2Al3 6NH 4C向 AlCl3 溶液中加入过量 NaOH 溶液:Al 3 3OH =Al(OH)3D向 AlCl3 溶液中滴入过量的氨水:Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4解析:选 D。 A 项电荷不守恒,质量不守恒,错误;B 项 Al2O3 不溶于氨水,错误;C项 AlCl3 与过量 NaOH 溶液反应生成的是 NaAlO2 而不是 Al(OH)3 沉淀,错误。3将等物质的量的金属 Na、Mg、
10、Al 分别与 100 mL 2 molL1 的盐酸反应,实验测得生成气体的体积 V(已折合为标准状况 )与时间 t 的关系如图所示,则下列说法错误的是( )Ax2.24B钠的物质的量为 0.2 molC反应时,Na、Mg、Al 均过量D曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图像解析:选 C。由图像可以看出,生成气体的体积相等,则盐酸完全反应,x 2.24,A正确。根据生成的 H2为 2.24 L,可知 Na 失去 0.2 mol 电子,则钠的物质的量为 0.2 mol,B正确。反应时如果钠过量,则钠 会与水反应,生成的气体必多于 2.24 L,C 错误。根据反应速率可知曲线 a、b、c 依次是 Na
11、、Mg、Al 与盐酸反应的图 像,D 正确。4下列各组物质,不能按 (“”表示反应一步完成)关系转化的是( )选项 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO解析:选 C。 A、B、D 三项中的转化关系分别为 , ,C 项中 Al 不能 经一步反应转化为 Al(OH)3。5(2019南通调研)下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是( )解析:选 C。常温下浓硫酸能使铝钝化而得不到硫酸铝,A 错误;过量氢氧化钠与硫酸铝反应生成偏铝酸钠而
12、得不到氢氧化铝,B 错误;氢氧化 铝不溶于水,可通过过滤与水分离,且过滤操作正确,C 正确;灼 烧固体用坩埚,不用蒸发皿 ,D 错误。6(2019厦门模拟)镁、铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是( )选项 反应 铝 镁A 与非金属反应 能被 Cl2、O 2 氧化 能与 N2、O 2 反应B 与水反应 能与沸水反应 反应很困难C 与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应D 与某些氧化物反应能与 Fe2O3、MnO 2、Cr 2O3 等金属氧化物发生铝热反应能在 CO2 中燃烧解析:选 B。铝能被 Cl2、O2 氧化,能与某些金属氧化物发生铝热反应,与水反应很困难,但与强碱溶液反应;Mg 能在 N2
13、、O2、CO2 中燃烧,能与沸水反应,但不能与强碱溶液反应。7如表中,对陈述、的正确性及两者间因果关系的判断,完全正确的是( )选项 陈述 陈述 判断A铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物因为 Al 和 Al2O3 既可以与酸反应又可以与碱反应对,对,有B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用对,对,有C海啸使水源发生污染可用明矾进行消毒和净化因为明矾水解生成 Al(OH)3 胶体,具有吸附性对,错,无D铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应错,对,无解析:选 A。因为 Al 和 Al2O3 既可以与酸反应,又可以与碱反应
14、,故铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物,两者有因果关系,A 正确;铝与氧气反应生成氧化铝,其熔点高,所以铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,陈述错,B 错误;明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体吸附水中的悬浮物而净化水,但不能杀菌消毒,C 错误;铁和铝与浓硫酸或浓硝酸发生钝化反应,D 错误。8工业上用某种氧化铝矿石(含 Fe2O3 杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:对上述流程中的判断正确的是( )A试剂 X 可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物BCO 2 可以用 H2SO4 溶液或稀盐酸代替C反应中的离子方程式为 CO2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3D工业上还可采用
15、Fe 还原 Al2O3 的方法制 Al,成本更低解析:选 C。A 项,Al 2O3 不溶于弱碱,故试剂 X 应为强碱溶液,使 Al2O3 溶解;B 项,若用强酸代替 CO2,强酸过量时,Al(OH) 3 会溶解,不能保证生成 Al(OH)3 沉淀;D 项,因Al 比 Fe 活泼,不能用 Fe 置换 Al。9现有 100 mL MgCl2 和 AlCl3 的混合溶液,其中 c(Mg2 )2 molL1 ,c(Cl )7 mol L 1,要使 Mg2 转化成 Mg(OH)2 并使 Mg2 和 Al3 分离开来,至少需要 4 molL1 的NaOH 溶液( )A140 mL B120 mLC200
16、mL D80 mL解析:选 C。溶液中,n(Cl )0.1 L7 molL1 0.7 mol,n(Mg 2 )0.1 L2 molL 10.2 mol,所以 n(Al3 )0.1 mol;将 100 mL 此溶液中的 Mg2 转化为 Mg(OH)2 沉淀并分离出来,反应后为 NaCl、NaAlO2 的混合液,由原子守恒、物料守恒可知,n(NaOH)n(Na)n(Cl)n(Al) 0.7 mol0.1 mol0.8 mol,即至少需要 NaOH 溶液的体积为 0.8 mol4 molL1 0.2 L 200 mL 。10向含 Na2CO3、NaAlO 2 的混合溶液中逐滴加入 150 mL 1
17、molL1 HCl 溶液,测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示(忽略盐的水解 ),则下列说法不正确的是( )Aa 曲线表示的离子方程式为 AlO H H 2O =Al(OH)3 2Bb 和 c 曲线表示的离子反应是相同的CM 点时,溶液中沉淀的质量为 3.9 gD原混合溶液中的 CO 与 AlO 的物质的量之比为 1223 2解析:选 D。向含 Na2CO3、NaAlO2 的混合溶液中加入 HCl 溶液,第一阶段发生反应:AlO H H 2O=Al(OH)3,a 曲线表示 AlO 减少 ,A 正确;第二阶段,AlO 反应 2 2 2完毕,发生反应:CO H =HCO ,b 曲线表示 C
18、O 减少,c 曲线表示 HCO 增23 3 23 3加,B 正确;第三阶段,CO 反应完毕,发生反应:HCO H =CO2H 2O,d 曲线23 3表示 HCO 减少,此阶段 Al(OH)3 不参与反应。由图像可知,加入盐酸 50 mL 时 NaAlO2 3中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀,又因为加入 50 mL 盐 酸之后 CO 参与反应,氢氧化23铝沉淀不溶解,则 M 点沉淀的质量和加入盐酸 50 mL 时沉淀的质量相同,由NaAlO2HCl H2O=NaClAl(OH) 3知,nAl(OH) 3n(NaAlO 2)n(HCl) 0.05 mol,故 mAl(OH)30.05 mol78 g
19、/mol3.9 g,C 正确;由图像可知,第一、第二两阶段消耗的盐酸的体积都是 50 mL,所以消耗的氯化氢的物质的量相等,依据第一阶段、第二阶段分别发生反应的离子方程式,可知 CO 与 AlO 的物质的量之比为 11,D 错误。23 2二、非选择题11某混合物甲中含有明矾KAl(SO 4)212H2O、Al 2O3 和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化。请回答下列问题:(1)写出 A、B、 D 的化学式:A_、B_、D_。(2)试剂 a 最好选用_。ANaOH 溶液 B稀盐酸 C二氧化碳 D氨水(3)写出反应的离子方程式:_。(4)固体 E 可以作为复合性的化学肥料
20、,E 中所含物质的化学式为 _。解析:甲加入水过滤得到明矾溶液(溶液中含有 Al3 、K 和 SO )和氧化铝、氧化 铁24沉淀,再向沉淀中加入氢氧化钠溶液,则氧化铝溶解,再通入过量二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀,通过加热氢氧化铝得到氧化铝,最后通过电解熔融氧化铝得到铝和氧气。由此可知 B 为氧化铝,A 为铝,D 为氧气。试剂 a 应该为氨水,如果加入的试剂 a 是氢氧化钠溶液,则其加入的量不易控制,由此可推知 E 为硫酸钾、硫酸铵的混合物。答案:(1)Al Al 2O3 O 2(2)D(3)AlO 2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO 2 3(4)K2SO4、(NH 4)2SO412某无色
21、溶液中可能含有 H 、OH 、Na 、NO ,加入铝粉后,只产生 H2,问该 3无色溶液中能大量存在哪几种离子。(1)加入铝粉产生 H2,说明铝具有 _(填“氧化性”或“还原性”)。 (2)若 H 大量存在,则 NO 就不能大量存在。设计实验证实如下: 3装置 现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色.试管变热,溶液沸腾盐酸溶解 Al2O3 薄膜的离子方程式是 _。 根据现象,推测溶液中产生了 NO,为进一步确认,进行如下实验:实验 内容 现象实验 1 将湿润的淀粉KI 试纸置于空气中 试纸未变蓝实验 2 用湿润的淀粉KI 试纸检验浅棕色气体 试纸变蓝a.浅棕色气体是
22、_。 b实验 1 的目的是_。 c实验 1、2 说明反应生成了 NO,将生成 NO 的离子方程式补充完整:Al_NO _= =_Al3 _NO_ 3(3)再假设:若 OH 大量存在,NO 也可能不大量存在。 3重新设计实验证实如下:装置 现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润的淀粉KI 试纸检验,未变蓝;用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。刺激性气味的气体是_。 产生该气体的离子方程式是_。 (4)在 NaOH 溶液中加入铝粉,结果只检验出有 H2 生成,其化学方程式是_。 解析:(1)加入铝粉产生 H2, Al 为还原剂,
23、具有还原性。(2)盐酸与氧化铝反应的离子方程式为 6H Al 2O3=2Al3 3H 2O。液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,将湿润的淀粉KI 试纸置于空气中未变蓝,说明 KI 在空气中不能被氧化 ,而用湿润的淀粉 KI试纸检验浅棕色气体时试纸变蓝,则 KI 被氧化,即二氧化氮与水反 应生成硝酸, 再氧化碘离子生成碘单质。a由上述分析可知,浅棕色气体是 NO2;b实验 1 的目的是对比实验;cAl 与 H 、NO 发生反应的离子方程式为 3AlNO 4H =Al3 NO2H 2O。 3(3)用湿润的淀粉KI 试纸检验,未变蓝;用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为 NH3。由
24、上述分析可知,碱性条件下 Al 与 NO 发生反应的离子方程式为 38Al3NO 5OH 2H 2O=3NH38AlO 。 3 2(4)NaOH 溶液中加入铝粉,反 应的化学方程式为2Al2NaOH 2H2O=2NaAlO23H 2。答案:(1)还原性(2)6H Al 2O3=2Al3 3H 2Oa.NO 2 b对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI 试纸变蓝的可能 c1 1 4H 1 1 2H 2O(3)NH 3 8Al3NO 5OH 2H 2O=3NH38AlO 3 2(4)2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 213聚合氯化铝晶体是介于 AlCl3 和 Al(OH)3 之间的一种水
25、溶性无机高分子聚合物,其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰,它主要含 Al2O3、Al,还有 SiO2 等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下:(1)反应中副产品 a 是_(用化学式表示) 。(2)升高 pH 至 4.05.0 的目的是 _。(3)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净,生产过程中使 pH 升高的 C 物质可选用 _(填编号)。aNaOH bAl c 氨水 dAl 2O3 eNaAlO 2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为Al 2(OH)nCl6n xH2Om,实验室测定 n 的值:称取 a g 晶体,制成粉末,加热至质量不再变化为止,称量为
26、 b g。此过程可能用到的下列仪器有_。a蒸发皿 b坩埚 c研钵 d试管另取 a g 晶体,进行如下操作:用 A 试剂溶解加足量 AgNO3 溶液C 操作烘干称量为 c g。A 试剂为_(填试剂名称),C 操作为_(填操作名称)。n_(用含 b、c 的代数式表示) 。解析:(1)铝灰用水清洗后,加入盐酸,Al 与盐酸反应产 生 H2,因此气体 a 为 H2。(2)铝灰加入盐酸得到的 B 为 AlCl3 溶液,降温熟化后,升高 pH 可以促进 AlCl3 水解,从而使晶体析出。(3)生产过程中 HCl 可以循环使用。(4)生产过程中为使 pH 升高, 可以加入 Al、Al2O3,它们与 AlCl
27、3 水解生成的 H 反应,且不会引入其他杂质。(5)将晶体制成粉末,需要用到研钵,加热粉末至质量不再 变化,需要用到坩埚,得到的 b g 物质为 Al2O3。将晶体溶解,选择硝酸,C 操作为过滤、洗 涤,得到的 c g 物质为 AgCl。根据关系式:Al 2O3(6n)AgCl,有 102(861143.5n)bc,解得 n 。861b 102c143.5b答案:(1)H 2 (2)促进 AlCl3 的水解,使晶体析出(3)HCl (4)bd (5)bc 硝酸 过滤、洗涤861b 102c143.5b14(2019江门调研)已知:Mg 能在 NO2 中燃烧,可能产物为 Mg3N2、MgO 和N
28、2。Mg 3N2 容易与水反应。(1)某实验探究小组探究 Mg 与 NO2 反应的固体产物成分,对固体产物提出三种假设:假设: 固体产物为 MgO;假设:_;假设: _。(2)该小组通过如下实验装置来验证 Mg 在 NO2 中燃烧反应产物(夹持装置省略,部分仪器可重复使用)。实验装置连接的顺序为_( 填字母序号) 。装置 B 中盛装的试剂可以是 _ (填字母)。a浓硫酸 b碱石灰c无水 CaCl2 d五氧化二磷确定产物中有 N2 生成的实验现象为 _。(3)设计实验证明产物中存在 Mg3N2:_。(4)已知装置 C 中初始加入 Mg 粉质量为 13.2 g,在足量的 NO2 中充分燃烧,实验结
29、束后,硬质玻璃管冷却至室温、称量,测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为 21.0 g,产生 N2的体积为 1 120 mL(标准状况) 。写出玻璃管中发生反应的化学方程式:_。解析:(1)根据已知的 Mg 在 NO2 中燃烧产物的可能性分析判断,假设:固体产物为MgO;假 设:固体产物为 Mg3N2;假设:固体产物为 MgO 和 Mg3N2 的混合物。(2)A 中铜与 浓硝酸反应产生二氧化氮 ,用 B 中干燥剂干燥后 ,通入硬质玻璃管 C 中与镁粉反应,用 NaOH 溶液除去多余的二氧化氮,最后用排水法收集氮气,为确保 C 中无水蒸气,在 C 和 E 之间也应连 接吸水干燥装置,故装置的 连接顺序
30、为 ABCBED;二氧化氮不能用碱性干燥剂干燥,U 形管盛装的是固体干燥剂, 故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等,选 cd;从 C 中导出的气体通过 NaOH 溶液吸收 NO2 后,仍有气体将 D 中试剂瓶中的水压入烧 杯中,则确定产物中有 N2 生成。(3)Mg3N2 能与水反应生成氨,氨是具有刺激性气味的碱性气体,所以取少量反应后的固体产物,加入水中产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,则证明产物中有 Mg3N2。(4)13.2 g 镁的物质的量为 0.55 mol,设生成 Mg3N2 的物质的量为 x mol,MgO 的物质的量为 y mol,根据镁原子
31、守恒得3xy0.55 mol;根据固体质量得100x40y21.0 g,联立解得 x0.05,y0.4;氮气的物质的量为 1.12 L22.4 Lmol1 0.05 mol,综上分析反应物为 Mg 和 NO2,生成物为 Mg3N2、MgO 和 N2,且物质的量之比为 181,所以化学方程式为 11Mg4NO 2 Mg3N28MgO N 2。= = = = = 答案:(1)固体产物为 Mg3N2 固体产物为 MgO 和 Mg3N2 的混合物(2)ABCBED cd D 中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中(3)取 C 中少量反应产物,加入到水中产生有刺激性气味的气体,该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝(4)11Mg4NO 2 Mg3N28MgO N 2= = = = =