高考化學 熱點題型和提分秘籍 專題3_2 鋁及其化合物（含解析）

專題3.2 鋁及其化合物1.了解鎂、鋁的主要性質及其應用。2.了解鎂、鋁的重要化合物的主要性質及其應用。熱點題型一 鎂及其重要化合物的主要性質及應用例1、 鎂、鋁單質的化學性質以相似性為主，但也存在某些重大差異性，下列物質能用于證明二者存在較大差異性的是()CO2鹽酸NaOH溶液CuSO4溶液A B C D 【答案】C 【解析】鎂能與CO2反應而鋁不能，鋁能與NaOH溶液反應而鎂不能。 【提分秘籍】【舉一反三】 海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：(1)若在空氣中加熱MgCl26H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應反應的化學方程式：_。用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl26H2O時，能得到無水MgCl2，其原因是_。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應怎樣除去？寫出實驗步驟：_。(3)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。溶解時：_；過濾時：_；蒸發(fā)時：_。【答案】(1)MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O，MgCl26H2OMgO2HCl5H2O或Mg(OH)ClMgOHCl在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進gCl26H2O受熱產(chǎn)生的水汽，能得到無水MgCl2(2)加入MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液，充分攪拌、過濾，沉淀用蒸餾水洗滌(3)攪拌，加速溶解使?jié)嵋貉夭ＡО糇⑷肼┒罚乐雇鉃嚢?，防止因局部過熱造成液滴或晶體飛濺熱點題型二 鋁的性質 例2、下列有關鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B足量鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應，產(chǎn)生相同量的氫氣C工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面發(fā)生鈍化 【答案】C【提分秘籍】 鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系鋁與鹽酸、氫氧化鈉反應的化學方程式分別為2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。從化學方程式可以看出Al與酸、堿反應時生成H2的實質都是AlAl3，所以無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al3H2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣體積比11。(2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體積比13。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體積比，則必定是鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系。鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強堿反應產(chǎn)生H2的性質常作為推斷題的“題眼”?！九e一反三】 下列說法錯誤的是()A鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應后固體物質增重BAl片溶于NaOH溶液，產(chǎn)生氣體：2Al2OH2H2O=2AlO3H2C工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備AlD鋁制容器可盛裝濃H2SO4【答案】A【解析】鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應：2AlFe2O3Al2O32Fe，反應前后固體物質的質量不變。熱點題型三 鋁的化合物的性質與應用 例3鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下： 回答下列問題：(1)寫出反應1的化學方程式：_；(2)濾液中加入CaO生成的沉淀是_，反應2的離子方程式為_；(3)電解制鋁的化學方程式是_，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_?！敬鸢浮?1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)【提分秘籍】(1)Al(OH)3是一種不溶于水的白色膠狀物，能作凈水劑，能中和胃酸，也是一種阻燃材料。 (2)Al(OH)3具有兩性，能溶于強酸、強堿，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿(如氨水)。因此，制備Al(OH)3是用可溶性鋁鹽與過量氨水反應而不是過量NaOH溶液。 (3)中學化學中常見的既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的物質有Al、Al2O3、Al(OH)3、多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)、弱酸的銨鹽。 【舉一反三】 用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操作步驟中最恰當?shù)慕M合是()加鹽酸溶解加燒堿溶液溶解過濾通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀加入過量燒堿溶液A B C D 【答案】B【解析】若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。 【歸納提升】Al(OH)3的三種制備方法方法一可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應反應原理：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方法二向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2反應原理：AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO方法三相互促進水解法Al33AlO6H2O=4Al(OH)3 【2016年高考江蘇卷】下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是（ ）ASO2具有氧化性，可用于漂白紙漿 BNH4HCO3受熱易分解，可用作氮肥CFe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑 DAl2O3熔點高，可用作耐高溫材料【答案】D【2016年高考上海卷】下列各組混合物，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能分離的是（ ）A氧化鎂中混有氧化鋁 B氯化鋁溶液中混有氯化鐵C氧化鐵中混有二氧化硅 D氯化亞鐵溶液中混有氯化銅【答案】D【解析】MgO是堿性氧化物與NaOH不能反應，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反應產(chǎn)生NaAlO2，過濾后洗滌，就得到純凈的MgO，A錯誤；向溶液中加入過量的NaOH溶液，氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀，氯化鋁變?yōu)镹aAlO2，過濾，然后向溶液中加入適量的鹽酸，當沉淀達到最大值中，過濾，得到Al(OH)3，再分別向兩種物質的沉淀中加入適量的鹽酸溶解，就得到氯化鋁溶液，除去了雜質，B錯誤；二氧化硅是酸性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反應，而氧化鐵與NaOH不能發(fā)生反應。加入過量的NaOH，然后過濾洗滌，就得到純凈的氧化鐵，C錯誤；二者都可以與NaOH發(fā)生反應，當再向得到的沉淀中加入鹽酸時，二者都溶解，不能分離、提純二者，D正確?！?016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3Na。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時間，罐壁又重新凸起。上述實驗過程中沒有發(fā)生的離子反應是（ ）ACO2+2OHCO32+H2O BAl2O3+2OH+3 H2O2 C2 Al+2OH+6H2O2 +3 H2 DAl3+4 OH【答案】D【2015新課標卷理綜化學】用右圖所示裝置進行下列實驗：將中溶液滴入中，預測的現(xiàn)象與實際相符的是（ ）選項中物質中物質預測中的現(xiàn)象A稀鹽酸碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液立即產(chǎn)生氣泡B濃硝酸用砂紙打磨過的鋁條產(chǎn)生紅棕色氣體C氯化鋁溶液濃氫氧化鈉溶液產(chǎn)生大量白色沉淀D草酸溶液高錳酸鉀酸性溶液溶液逐漸褪色【答案】D【解析】氫氧化鈉是強堿，碳酸鈉是鹽，因此鹽酸首先中和氫氧化鈉，然后再與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，最后鹽酸與碳酸氫鈉反應放出CO2，A錯誤；常溫下鋁在濃硝酸中鈍化，反應很快同志，看不到紅棕色NO2氣體，B錯誤；氫氧化鈉溶液開始是過量的，滴入氯化鋁生成偏鋁酸鈉，當氫氧化鈉完全消耗后，再滴入氯化鋁，鋁離子與偏鋁酸根離子反應生成白色沉淀氫氧化鋁，C錯誤；草酸具有還原性，酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此草酸能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，D正確?！?015重慶理綜化學】下列說法正確的是（ ）AI的原子半徑大于Br，HI比HBr的熱穩(wěn)定性強BP的非金屬性強于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性強CAl2O3和MgO均可與NaOH溶液反應DSO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【答案】B【2015山東理綜化學】某化合物由兩種單質直接反應生成，將其加入BaHCO3溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是（ ）AAlCl3 BNa2O CFeCl2 DSiO2【答案】A【解析】A、AlCl3可由單質Al與Cl2反應制得，AlCl3與Ba(HCO3)2反應生成CO2和Al(OH)3沉淀，同時有氣體和沉淀產(chǎn)生，正確；B、Na2O與Ba(HCO3)2反應生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，沒有氣體生成，錯誤；C、因為Cl2具有強氧化性，Cl2與Fe反應只能生成FeCl3，F(xiàn)eCl2不能由兩種單質直接反應生成，錯誤；D、SiO2不與Ba(HCO3)2反應，錯誤。(2014北京理綜，7)下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是()AK BNa CFe DAl【答案】D【解析】金屬鋁在空氣中表面會形成一層致密的氧化膜保護層，防止內層的金屬進一步被氧化，D正確。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護內層金屬，A、B、C錯誤。 (2014安徽理綜，13)室溫下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關說法正確的是()Aa點時，溶液呈酸性的原因是Al3水解，離子方程式為Al33OHAl(OH)3Bab段，溶液pH增大，Al3濃度不變Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd點時，Al(OH)3沉淀開始溶解【答案】C(2014上海，22改編)已知：2NaCO22Al(OH)3Na2CO3H2O。向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量的關系不正確的是()選項ABCDn(CO2)(mol)2346n(沉淀)(mol)1232【答案】B【解析】向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na的混合溶液中慢慢通入CO2發(fā)生反應依次為2NaOHCO2Na2CO3H2O 2 mol 1 mol 1 molBa(OH)2CO2BaCO3H2O1 mol 1 mol 1 mol2NaCO22Al(OH)3Na2CO3H2O 2 mol 1 mol 2 mol 1 molNa2CO3CO2 H2O2NaHCO3 1 mol 1 molBaCO3CO2H2OBa(HCO3)2 1 mol 1 mol當通入2 mol CO2時，生成1 mol BaCO3沉淀；當通入3 mol CO2時，生成1 mol BaCO3沉淀和2 mol Al(OH)3沉淀；當通入4 mol CO2時，生成1 mol BaCO3沉淀和2 mol Al(OH)3沉淀；當通入5 mol CO2時，生成2 mol Al(OH)3沉淀；當通入 6 mol CO2時，BaCO3已完全反應，Al(OH)3量不變，即仍為 2 mol 沉淀。 (2014江蘇，16)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁溶液，并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應的化學方程式為_；濾渣的主要成分為_(填化學式)。(2)加CaCO3調節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉化為Al2(SO4)x(OH)62x。濾渣的主要成分為_(填化學式)；若溶液的pH偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是_(用離子方程式表示)。(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將_(填“增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮?1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO減小1下列說法正確的是()A用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來說明金屬鋁的熔點較低B用如圖裝置進行實驗，將裝置中的AlCl3滴入裝置濃氫氧化鈉溶液中可觀察到有大量白色沉淀產(chǎn)生CAl2O3和MgO均可與NaOH溶液反應D在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C在該反應條件下，Mg的還原性強于C的還原性【答案】D2下列關于鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁罐可久盛食醋B氫氧化鋁可作胃酸的中和劑C明礬用作凈水劑不涉及化學變化D鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應，反應后固體物質增重【答案】B【解析】鋁罐容易受食醋中的醋酸腐蝕而破裂，無法久盛食醋，A錯；明礬用作凈水劑是利用Al3水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性，涉及化學變化，C錯；鋁與氧化鐵反應，反應前后都是固體，質量不變，D錯。3下列關于鋁及其化合物的離子方程式不正確的是()AAlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al33NH3H2O=Al(OH)33NHB向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3：CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOCAl片溶于NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體：2Al2OH2H2O=2AlO3H2D明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀：2Ba23OHAl32SO=2BaSO4Al(OH)3【答案】D【解析】氫氧化鋁不能溶于氨水，A對；偏鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，B正確；SO恰好完全沉淀時，Al3與OH的物質的量之比為14，且應生成AlO，離子方程式有誤，D錯。4室溫下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關說法正確的是()Aa點時，溶液呈酸性的原因是Al3水解，離子方程式為Al33OHAl(OH)3Bab段，溶液pH增大，Al3濃度不變Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd點時，Al(OH)3沉淀開始溶解【答案】C5下列物質中既能跟稀硫酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3AlA全部 B只有C只有 D只有【答案】A【解析】弱酸的酸式鹽、弱酸弱堿鹽、Al、Al2O3、Al(OH)3等物質既可與強酸反應又可與強堿反應，故選A。6從海水中提取鎂，可按如下步驟進行：把貝殼制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物；將沉淀物與鹽酸反應，結晶過濾、在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物；將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說法不正確的是()A此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富B第步電解時陰極產(chǎn)生氯氣C步驟的目的是從海水中提取MgCl2D以上提取鎂的過程中涉及化合、分解和復分解反應【答案】B【解析】電解熔融的MgCl2時，陰極產(chǎn)生鎂，陽極產(chǎn)生氯氣，B錯。7 A、J是日常生活中常見的兩種金屬，這兩種金屬和NaOH溶液組成原電池，A作負極；F常溫下是氣體，各物質有以下的轉化關系(部分產(chǎn)物及條件已略去)：回答以下問題：(1)A的原子結構示意圖為_，M的化學式為_。(2)A與NaOH溶液反應的離子方程式為_。(3)反應又稱為_。(4)含A元素的某鹽X常作凈水劑，X做焰色反應時，透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色。X的水溶液與NaHCO3溶液混合，反應的離子方程式為_?！敬鸢浮?1)FeS(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)鋁熱反應(4)Al33HCO=Al(OH)33CO28實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4，主要流程如下：(1)為使Mg2、Al3同時生成沉淀，應先向沉淀反應器中加入_(填“A”或“B”)，再滴加另一反應物。(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試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_?！敬鸢浮?1)B(2)漏斗下端尖嘴沒有緊靠燒杯內壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩堝(4)除去氯氣中HCl防止水蒸氣進入E堿石灰(或NaOH與CaO混合物)9鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：回答下列問題：(1)寫出反應1的化學方程式_。(2)濾液中加入CaO生成的沉淀是_，反應2的離子方程式為_。(3)E可作為建筑材料，化合物C是_，寫出由D制備冰晶石的化學方程式：_。(4)電解法制鋁的化學方程式是_，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_。【答案】(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO)(3)濃H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)10某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，還含有Fe2O3等雜質。利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示：請回答下列問題：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時應在高溫下進行，其目的是_。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應的化學方程式為_。(3)在稀釋、結晶過程中，稀釋的目的是_；加Al(OH)3晶核的目的是促進Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結晶”工藝，也可用通入足量的_氣體的方法來代替。(4)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質，該雜質可通過苛化反應除去，寫出苛化反應的化學方程式：_。(5)該生產(chǎn)流程能實現(xiàn)_(填化學式)的循環(huán)利用。【答案】(1)加快反應速率(2)AlO(OH)NaOH=NaAlO2H2O(3)促進AlO的水解CO2 (4)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH(5)NaOH