（浙江專用）2022-2023版高中化學(xué) 專題2 物質(zhì)性質(zhì)的探究 課題一 鋁及其化合物的性質(zhì)學(xué)案 蘇教版選修6

（浙江專用）2022-2023版高中化學(xué) 專題2 物質(zhì)性質(zhì)的探究 課題一 鋁及其化合物的性質(zhì)學(xué)案 蘇教版選修6【學(xué)考報告】知識條目加試要求鋁片(條)燃燒的方法b鋁表面氧化膜的作用b1.鋁的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表第3周期A族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于硅。自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在。(2)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H22AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應(yīng))(3)制備2.鋁的化合物的性質(zhì)(1)氧化鋁物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。化學(xué)性質(zhì)(2)氫氧化鋁物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性?；瘜W(xué)性質(zhì).Al(OH)3的電離寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：a.Al(OH)33H=Al33H2O；b.Al(OH)3OH=Al(OH)；c.2Al(OH)3Al2O33H2O。制備.向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH。.NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2，離子方程式為Al(OH)CO2=Al(OH)3HCO。.NaAl(OH)4溶液與AlCl3溶液混合：離子方程式為3Al(OH)Al3=4Al(OH)3。(3)常見的鋁鹽硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、“>”或“”)。明礬可以凈水。其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中懸浮雜質(zhì)形成沉淀而凈水。點撥一、鋁的實驗探究現(xiàn)象及解釋實驗探究項目實驗方案設(shè)計現(xiàn)象及解釋鋁能與氧氣反應(yīng)將鋁片剪成長58 cm，寬0.20.3 cm的鋁條，繞成螺旋狀，一端纏繞一根火柴，用坩堝鉗夾住鋁條另一端，點燃鋁條上的火柴，待火柴快燃燒完時，將鋁條伸入裝有O2的集氣瓶中(瓶內(nèi)盛少量水)，觀察現(xiàn)象1.寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Al3O22Al2O32.將鋁片放到酒精燈火焰上，鋁難以燃燒，試分析原因：(1)氧氣的濃度較??；(2)反應(yīng)物的接觸面積小鋁表面氧化膜的實驗探究1.取3片鋁片，將其中兩片鋁片用砂紙擦去表面的氧化膜破壞鋁表面氧化膜的方法有：用砂紙擦；用NaOH溶液浸泡；用稀酸浸泡2.將一片擦去氧化膜的鋁片放入20 mL 0.5 mol·L1的CuSO4溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象及其他可能發(fā)生的現(xiàn)象現(xiàn)象：鋁表面有紫紅色物質(zhì)沉積；產(chǎn)生氣泡，并逐漸加快，鋁片上下翻滾；繼而產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；混合液溫度升高。請用相關(guān)方程式解釋上述現(xiàn)象。2Al3Cu2=2Al33Cu2Al6H=2Al33H2Cu22H2OCu(OH)22H3.將一片未擦去氧化膜的鋁片放入20 mL 0.5 mol·L1的CuSO4溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象解釋：氧化膜的存在阻礙了鋁與鹽溶液的反應(yīng)4.取上一步中的鋁片，用水沖洗后，放入盛有3 mL 6.0 mol·L1 NaOH溶液的試管中，12 min后取出鋁片，洗凈，放入20 mL 0.5 mol·L1硫酸銅溶液中現(xiàn)象：現(xiàn)象同步驟2解釋：鋁片表面的氧化膜被破壞5.將另一擦去氧化膜的鋁片放入盛有3 mL濃硝酸的試管中，觀察現(xiàn)象。1 min后取出鋁片，用水洗凈，再放入20 mL 0.5 mol·L1 CuSO4溶液的試管中現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象解釋：鋁在濃硝酸中鈍化，表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜鋁配合物的生成1.取兩支試管，分別加入1 mL 1.0 mol·L1 AlCl3溶液2.在一支試管中逐滴加入6.0 mol·L1 NaOH溶液，邊滴加邊振蕩試管，觀察實驗現(xiàn)象現(xiàn)象：先生成白色沉淀，后溶解離子反應(yīng)方程式：Al34OH=Al(OH)3.在另一支試管中滴加2 mL 10% NH4F溶液，再滴加1 mL 3.0 mol·L1氨水，邊滴加邊振蕩試管，觀察實驗現(xiàn)象現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象解釋：生成了AlF，溶液中無Al3培養(yǎng)明礬晶體1.向250 mL燒杯中加入120 mL比室溫高1020 的水，分批加入明礬晶體，用玻璃棒攪拌，至晶體不再溶解為止。待溶液自然冷卻到比室溫高35 時，將溶液倒入另一只燒杯中，用硬紙板蓋好，靜置過夜現(xiàn)象：燒杯中有白色晶體析出原因：飽和溶液在冷卻時析出晶體2.從燒杯中選取2粒形狀規(guī)則的小晶體作為晶核，將所選的晶核用細(xì)線輕輕系好3.把步驟1中配制的明礬溶液倒入另一只燒杯中，注意不要將已結(jié)晶出來的明礬倒出，再向溶液中加入適量明礬，加熱使其成為比室溫高1020 的飽和溶液。待溶液開始自然冷卻時，將小晶體懸掛在燒杯的中央，用硬紙板蓋好燒杯，靜置過夜現(xiàn)象：取出小晶體，發(fā)現(xiàn)晶體變大原因：飽和溶液在冷卻時成為過飽和溶液，有溶質(zhì)在小晶體上結(jié)晶4.每天把用細(xì)線系著的明礬晶體取出，重復(fù)步驟3的操作現(xiàn)象：晶體逐漸長大原因：不斷有明礬晶體析出，并在小晶體上結(jié)晶點撥二、鋁熱反應(yīng)實驗1.基本原理(1)基本原理：鋁是較活潑的金屬，在一定條件下能與某些金屬氧化物反應(yīng)，將其中的金屬置換出來。(2)鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑：鋁粉與金屬氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物。鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑在高溫條件下的反應(yīng)。鋁熱法：鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應(yīng)制備金屬的方法。鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：A.焊接鋼軌；B.冶煉難熔金屬(如Fe、Cr、V、Mn等)。2.實驗記錄與結(jié)論(1)實驗準(zhǔn)備：將兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，在其中一只紙漏斗的底部剪一個小孔，用水潤濕，再與另一個紙漏斗套在一起，有孔的紙漏斗置于內(nèi)層(使紙漏斗每邊都有4層)，架在鐵架臺的鐵圈上，其下方放置盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿或鐵盤。(2)實驗現(xiàn)象：當(dāng)反應(yīng)被引發(fā)后，反應(yīng)劇烈進(jìn)行，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光和美麗的焰火；從漏斗底部流出火紅的液滴，在坩堝內(nèi)的沙中冷卻為黑色固體，該固體可被磁鐵吸引。(3)實驗結(jié)論：鋁在高溫下能將氧化鐵中的鐵置換出來，并放出大量的熱。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2AlFe2O32FeAl2O3。(4)注意事項：該實驗中鎂條的作用是通過其燃燒放出的熱量引發(fā)鋁熱反應(yīng)；氯酸鉀的作用是作氧化劑，使伸入混合物內(nèi)部的鎂條繼續(xù)燃燒。因鋁熱反應(yīng)非常劇烈，操作時應(yīng)注意防止?fàn)C傷，最好帶上石棉手套和防護(hù)眼罩，并移開附近的易燃物。典例剖析某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究鋁等金屬的性質(zhì)：將一小片久置鋁片投入濃氯化銅溶液中，鋁表面很快出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì)，接下來鋁片上產(chǎn)生大量氣泡，觸摸容器知溶液溫度迅速上升，收集氣體，檢驗其具有可燃性。若用同樣的鋁片投入同濃度的硫酸銅溶液中，在短時間內(nèi)鋁片無明顯變化。(1)鋁與氯化銅溶液能迅速反應(yīng)，而與同濃度的硫酸銅溶液在短時間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是_。(填序號)A.鋁與Cl反應(yīng)，鋁與SO不反應(yīng)B.氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強C.硫酸銅水解生成硫酸使鋁鈍化D.氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能E.生成氯化鋁溶于水，而生成硫酸鋁不溶于水(2)鋁片表面出現(xiàn)的暗紅色物質(zhì)是_。(3)放出的氣體是_，請從有關(guān)物質(zhì)的濃度、能量、是否有電化學(xué)作用等分析開始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是_。(4)某同學(xué)通過一定的實驗操作，也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快，他采取的措施可能是_。A.用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中B.把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時間后，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中C.向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，再投入鋁片D.在鋁片上捆上幾枚銅釘后投入同濃度的硫酸銅溶液中(5)除去氧化鋁的鋁片與鎂片為電極，在X電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，列表如下：選項鋁電極電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)A負(fù)極NaOH2Al6e8OH=2Al(OH)6H2O6e=6OH3H2B負(fù)極稀鹽酸2Al6e=2Al36H6e=3H2C正極濃硝酸Mg2e=Mg22NO4H2e=2NO22H2O其中正確的是_(填序號)，由此推知，金屬作電極不僅與本身性質(zhì)相關(guān)，而且與_有關(guān)。解析(1)同濃度的氯化銅溶液和硫酸銅溶液，陽離子相同，陰離子不同，前者能與鋁反應(yīng)而后者不能，說明是陰離子的影響。在硫酸銅溶液與鋁片反應(yīng)的試管里加入少量氯化銅溶液，若反應(yīng)加快了，說明上述推斷正確。(2)由暗紅色可判斷是銅單質(zhì)。(3)產(chǎn)生大量氣泡，溫度迅速上升，氣體具有可燃性，可知鋁與H反應(yīng)生成H2。(4)由(1)中選項D可知，使鋁能與銅反應(yīng)的關(guān)鍵是去除氧化膜。(5)在堿性溶液中，鋁的活動性強于鎂，鋁作負(fù)極。在酸性溶液中，鎂的活動性強于鋁，鎂作負(fù)極。由于鋁與濃硝酸鈍化，在濃硝酸中，鎂作負(fù)極。答案(1)D(2)Cu(3)H2隨著反應(yīng)進(jìn)行生成鋁離子濃度增大，水解程度增大，產(chǎn)生H的濃度增大，該反應(yīng)放熱，升高溫度反應(yīng)加快，銅與鋁構(gòu)成原電池，加快鋁溶解(4)AB(5)AC電解質(zhì)性質(zhì)跟蹤訓(xùn)練某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究。下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實驗報告的一部分：實驗步驟實驗現(xiàn)象將打磨過的鋁片(過量)放入一定濃度的CuCl2溶液中產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色設(shè)其主要成分為Cu2(OH)2CO3(1)按反應(yīng)類型各寫出一個實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的只寫離子方程式)置換反應(yīng)_；化合反應(yīng)_。(2)用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現(xiàn)象是_。解釋此現(xiàn)象的離子方程式是_。解析(1)由CuCl2溶液中Cu2的水解使溶液呈酸性，所以會有2Al6H=2Al33H2，也有2Al3Cu2=2Al33Cu；單質(zhì)銅在潮濕空氣中由紅色變?yōu)榫G色，化學(xué)方程式可寫成：2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3。(2)用石墨作電極，電解AlCl3溶液，電解的化學(xué)方程式為2AlCl36H2O2Al(OH)33H23Cl2；持續(xù)電解，電解水，陰極：2H2O2e=H22OH從而使陰極區(qū)OH濃度增大，所以會看到有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失。答案(1)2Al6H=2Al33H2(或2Al3Cu2=2Al33Cu)2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(2)生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解至消失Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=Al(OH)(時間：45分鐘)1.人類第一次獲得金屬鋁是在1825年，由丹麥化學(xué)家用無水AlCl3與鉀作用制得的。當(dāng)時由于價格非常昂貴，稱為“銀色的金子”。直到19世紀(jì)后期發(fā)明了電解法制鋁，才使鋁的價格大大下降，使鋁成為當(dāng)今廣泛應(yīng)用的一種金屬材料。下列關(guān)于鋁的敘述，不正確的是()A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素B.在常溫下，鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)C.鋁是一種比較活潑的金屬D.在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑解析A項正確，地殼中含量最多的元素是氧，含量最多的金屬元素是鋁；B項錯誤，鋁在常溫下就能與NaOH溶液劇烈反應(yīng)；C項正確，鋁排在金屬活動性順序表的第5位，是比較活潑的金屬；D項正確，鋁比較活潑，鋁無負(fù)價，在鋁參加的各反應(yīng)中鋁一般作還原劑。答案B2.元素的性質(zhì)包含金屬性和非金屬性，其強弱可以通過該元素對應(yīng)的某些化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)出來。某同學(xué)認(rèn)為鋁元素是金屬元素，但是有一定的非金屬性。下列化學(xué)反應(yīng)中，你認(rèn)為能支持該同學(xué)觀點的是()A.鋁片與鹽酸反應(yīng)生成氫氣B.氫氧化鋁溶于強堿溶液C.氫氧化鋁溶于強酸溶液D.鋁熱反應(yīng)解析鋁是金屬元素，這一點是毫無疑問的，Al(OH)3與強堿反應(yīng)，反映了Al(OH)3的“酸”性，而“酸”性是非金屬性的表現(xiàn)，所以可以說鋁元素有一定的非金屬性。答案B3.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abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析各選項中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為：A項，Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B項，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；D項，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2；C項中，Al不能一步轉(zhuǎn)化成Al(OH)3。答案C4.鋁是一種低毒金屬元素，它并非人體需要的微量元素，食用后不會導(dǎo)致急性中毒，但食品中鋁的含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)就會對人體造成危害。下列關(guān)于鋁元素的說法正確的是()A.鋁在空氣中不易氧化是因為其性質(zhì)不活潑B.氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng)，常用作中和胃酸的藥物C.明礬可用于飲用水的殺菌消毒D.硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑，該物質(zhì)不溶于水解析A項中鋁在空氣中會與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜；C項中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體，具有吸附色素和雜質(zhì)的性質(zhì)，通常用作凈水劑，但不能用于殺菌消毒；D項中銨鹽都溶于水。答案B5.下圖是鋁熱反應(yīng)(2AlFe2O32FeAl2O3)的實驗裝置，有關(guān)該反應(yīng)的下列說法中正確的是()A.a為鎂條B.b為氧化鐵與鋁粉混合物C.2 mol氧化劑參與反應(yīng)則轉(zhuǎn)移6NA個電子D.還原劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12解析鋁與氧化鐵的鋁熱反應(yīng)為2AlFe2O32FeAl2O3。A.a為鎂條，起引燃作用，故A正確；B.混合物中的鎂條燃燒時，B為氯酸鉀是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反應(yīng)，由于該反應(yīng)放出大量的熱，只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)，就可劇烈進(jìn)行，放出的熱使生成的鐵熔化為液態(tài)，故B錯誤；C.2AlFe2O32FeAl2O3，該反應(yīng)中氧化劑是氧化鐵，2 mol氧化劑參與反應(yīng)則轉(zhuǎn)移12NA個電子，故C錯誤；D.該反應(yīng)中還原劑是鋁，氧化產(chǎn)物是氧化鋁，還原劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21，故D錯誤。答案A6.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A.鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥B.用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO解析Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3、Al3均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，達(dá)不到除雜的目的。答案B7.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：下列判斷正確的是()A.試劑X為稀硫酸B.反應(yīng)的離子方程式為CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOC.反應(yīng)、的反應(yīng)類型完全相同D.反應(yīng)所得的沉淀無任何價值解析選項A，試劑X應(yīng)是NaOH溶液；選項B，溶液乙中含有AlO，AlO與過量CO2、H2O反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，正確；選項C，反應(yīng)、是復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)是分解反應(yīng)，反應(yīng)是電解Al2O3生成Al的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)，且該反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移，是氧化還原反應(yīng)；選項D，反應(yīng)所得沉淀的主要成分為Fe2O3，經(jīng)提純后可用于作顏料或冶鐵等。答案B8.化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中錯誤的是()A.MgO、Al2O3的熔點很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應(yīng)的金屬B.明礬水解形成的膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化C.燃放煙花是利用了某些金屬元素的焰色反應(yīng)D.鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕解析MgO的熔點很高，通常電解熔點較低的MgCl2制備Mg，A錯誤；Al3水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮物，因而可用于水的凈化，B正確；Al的表面形成致密的氧化膜，可以保護(hù)Al不被進(jìn)一步腐蝕，D正確。答案A9.向物質(zhì)的量濃度為1 mol·L1的KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，當(dāng)生成沉淀的質(zhì)量最大時，鋁元素的主要存在形式為()A.Al3和Al(OH)3 B.Al(OH)3C.AlO D.AlO和Al(OH)3解析明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，當(dāng)生成沉淀的質(zhì)量最大時，設(shè)明礬為1 mol，則溶液中含有1 mol Al3，2 mol SO，由反應(yīng)SOBa2=BaSO4可知，使SO全部轉(zhuǎn)化成BaSO4沉淀，需要2 mol Ba(OH)2，加入4 mol OH，則發(fā)生Al34OH=AlO2H2O，所以最后溶液中存在AlO。答案C10.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)生的化學(xué)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解析紅墨水柱右端上升說明反應(yīng)放熱，C正確。鋁是一種較活潑的金屬，容易被空氣中的氧氣氧化變成氧化鋁。通常的鋁制品之所以能免遭氧化，是由于鋁制品表面有一層致密的氧化鋁外衣保護(hù)著。在鋁箔的表面涂上硝酸汞溶液以后，硝酸汞與鋁發(fā)生置換反應(yīng)，生成了液態(tài)金屬汞。汞能與鋁結(jié)合成合金，俗稱“鋁汞齊”，在“鋁汞齊”表面的鋁沒有氧化鋁保護(hù)膜的保護(hù)，很快被空氣中的氧氣氧化變成了白色固體氧化鋁。當(dāng)“鋁汞齊”表面的鋁因氧化而減少時，鋁箔上的鋁會不斷溶解進(jìn)入“鋁汞齊”，并繼續(xù)在表面被氧化，生成白色的氧化鋁，最后鋁箔長滿白毛。故D錯。答案D11.無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為_。(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點/57.6180(升華)300(升華)1 023步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是_(只要求寫出一種)。步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是_。已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJ·mol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJ·mol1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為_。步驟的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學(xué)式分別為_。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是_。解析(1)AlCl3溶于水，Al3水解生成Al(OH)3膠體。(2)步驟中焙燒時，固體水分揮發(fā)，可以防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解；氣孔數(shù)目增多，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率。鋁土礦粉和焦炭焙燒時，焦炭能還原Fe2O3得到單質(zhì)鐵。根據(jù)蓋斯定律，由題中第一個熱化學(xué)方程式減去第二個熱化學(xué)方程式可得Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H1344.1 kJ·mol11169.2 kJ·mol1174.9 kJ·mol1。步驟的尾氣中含有Cl2、CO2、O2等，用足量NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有NaCl、NaClO、Na2CO3。根據(jù)圖示流程知AlCl3粗品中含有雜質(zhì)FeCl3、SiCl4，根據(jù)提供數(shù)據(jù)知SiCl4沸點較低，步驟中加入鋁粉，將FeCl3轉(zhuǎn)化為AlCl3，以提高AlCl3的純度。答案(1)Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H(2)防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解(或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率)鐵(或Fe)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJ·mol1NaCl、NaClO、Na2CO3除FeCl3雜質(zhì)，提高AlCl3純度12.對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔點、沸點數(shù)據(jù)，見下表：物質(zhì)AlFe2O3Al2O3Fe熔點/6601 4622 0541 535沸點/2 4672 9802 750(1)某同學(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)放熱能使鐵熔化，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(rèn)為他的解釋_(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。填寫下表。所用試劑氫氧化鈉溶液實驗操作及現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(3)實驗室欲溶解此熔融物，下列試劑中最好的是_(填序號)，理由是_。A.濃硫酸 B.稀硫酸C.稀硝酸 D.NaOH溶液解析(1)由表中提供的熔點可知。(2)鋁可與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，其他金屬如Fe、Mg等，不具備該性質(zhì)。(3)從既能溶解該熔融物，又不產(chǎn)生污染物的角度去分析。答案(1)合理(2)取適量樣品置于試管中，加入氫氧化鈉溶液，有氣體產(chǎn)生2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(3)B稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成環(huán)境污染(或濃硫酸會使鐵、鋁鈍化；稀硝酸溶解金屬時，會產(chǎn)生氮氧化物，污染空氣；NaOH溶液不能溶解鐵)13.實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下：(1)為使Mg2、Al3同時生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入_(填“A”或“B”)，再滴加另一反應(yīng)物。(2)如下圖所示，過濾操作中的一處錯誤是_。(3)判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是_。高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是_。(4)無水AlCl3(183 升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是_。F中試劑的作用是_，用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_。解析本題考查化學(xué)實驗、裝置圖識別、基本操作等知識。(1)Mg2、Al3同時生成沉淀，則先加入氨水。(2)過濾時漏斗下端尖嘴沒有緊靠燒杯內(nèi)壁。(3)檢驗沉淀是否洗凈可向洗滌液中加入AgNO3溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生。高溫焙燒在坩堝中進(jìn)行。(4)裝置B中飽和NaCl溶液用于除去氯氣中HCl，F(xiàn)盛裝濃硫酸，防止水蒸氣進(jìn)入E。用干燥管盛裝堿石灰可以起到F和G的作用。答案(1)B(2)漏斗下端尖嘴沒有緊靠燒杯內(nèi)壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩堝(4)除去氯氣中HCl防止水蒸氣進(jìn)入E堿石灰(或NaOH與CaO混合物)14.(2016·浙江理綜，27).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)427H2O10MgO3Al2O3(1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)_。(2)用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_。.磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成：請回答：(1)A的組成元素為_(用元素符號表示)，化學(xué)式為_。(2)溶液C可溶解銅片，例舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用_。(3)已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標(biāo)況下的密度為1.518 g·L1)，該氣體分子的電子式為_。寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(4)寫出FG反應(yīng)的化學(xué)方程式_。設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H、K、I)_。解析.(1)由題中所給的化學(xué)方程式知，該化合物可作阻燃劑，原因在于：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)因氧化鎂為堿性氧化物，不溶于強堿，而氧化鋁為兩性氧化物，可溶于強堿，離子方程式為：Al2O32OH=2AlOH2O。(3)氯化銨為強酸弱堿鹽，在水溶液中發(fā)生水解NH4ClH2ONH3·H2OHCl，溶液呈酸性，能把氧化鎂溶解：MgO2HCl=MgCl2H2O?；騼烧呦嗉蛹吹茫篗gO2NH4ClH2O=MgCl22NH3·H2O。.(1)根據(jù)題中的探究過程，紅棕色固體B為氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)后生成黃色溶液C為氯化鐵，氯化鐵與硫氰化鉀顯血紅色，溶液D為硫氰化鐵。無色氣體溶于水后為酸性，與碘反應(yīng)后生成無色溶液，酸性變強，說明原酸為弱酸，且具有還原性，為亞硫酸，則無色氣體為二氧化硫。則原化合物中含有鐵和硫元素。由2FeFe2O3，得n(Fe)×20.03 mol，m(Fe)1.680 g；所以A中硫元素的質(zhì)量為m(S) 2.960 g1.680 g1.280 g，故n(S)0.04 mol；n(Fe)n(S)0.03 mol0.04 mol34，可知A的化學(xué)式為Fe3S4。(2)因溶液C為氯化鐵溶液，工業(yè)上常用于制印刷電路板；(3)根據(jù)題意Fe3S4與稀硫酸反應(yīng)，生成的淡黃色不溶物為S，氣體的摩爾質(zhì)量為1.518 g·L1×22.4 L·mol134 g·mol1，故應(yīng)為H2S，硫元素化合價升高，故產(chǎn)物還有Fe2，該氣體的電子式為HS,H，反應(yīng)的離子方程式為Fe3S46H=3Fe23H2SS。(4)H2SO3與I2反應(yīng)生成H2SO4和HI，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO3I2H2O=H2SO42HI；檢驗G中主要微粒，目的在于檢驗SO和H2SO3的存在。方法是：取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO；過濾后取濾液，滴加H2O2溶液，若再產(chǎn)生白色沉淀，則有H2SO3。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)Al2O32OH=2AlOH2O(3)MgO2NH4ClH2O=MgCl22NH3·H2O(或NH4ClH2ONH3·H2OHClMgO2HCl=MgCl2H2O).(1)S、Fe Fe3S4(2)制印刷電路板(3)HHFe3S46H=3Fe23H2SS(4)H2SO3I2H2O=H2SO42HI取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO；過濾后取濾液，滴加H2O2溶液，若再產(chǎn)生白色沉淀，則有H2SO3