三、2 鋁及其重要化合物

.第二節(jié) 鋁及其重要化合物【高考新動向】考點梳理1.了解鋁的主要性質及應用。2.了解鋁的重要化合物的主要性質及應用【考綱全景透析】一、鋁的主要性質及應用1物理性質鋁位于元素周期表第三周期A族 ，原子構造示意圖為。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。鋁為銀白色金屬，熔點為660.40C，沸點為24670C密度為2.7g·cm-3,導電性僅次于銀、銅和金。2.化學性質根據(jù)以下轉化關系，完成化學方程式。2Al3Cl22AlCl3；2Al6HCl=2AlCl33H2；2Al3SAl2S3；2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2；4Al3O22Al2O3；2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；2AlFe2O3Al2O32Fe。1跟非金屬單質反響來源:Z,*,k.氧氣。常溫：在外表生成一層致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與氧氣反響。點燃：4Al3O22Al2鋁容易和鹵素反響，常溫下和氯氣劇烈化合生成三氯化鋁；在溴中燃燒鋁粉生成三溴化鋁。在高溫下也能和硫、氮氣、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000)。2鋁與酸反響 與非氧化性強酸(稀硫酸、鹽酸)反響2Al3H2SO4Al2(SO4)33H2 2Al6H+ 2Al3+3H2與氧化性酸 常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化，加熱時，鋁與稀硝酸反響不產(chǎn)生H2，與熱濃硫酸、濃硝酸反響：2Al6H2SO4(濃)Al2(SO4)33SO26H2O3鋁與強堿溶液反響2Al2NaOH6H2O 2 NaAl(OH)43H24鋁熱反響2AlFe2O3Al2O32Fe鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱劑，鋁熱反響可用于焊接鋼軌，可用于冶煉Ni、Mn、V等難熔金屬。二、鋁的重要化合物1.氧化鋁1氧化鋁白色固體，高熔點(2045)，難溶于水，是兩性氧化物與酸反響：Al2O36H+2Al3+3H2O與堿反響：Al2O32OH =2AlO+H2O2用途：熔點很高，是一種比擬好的耐火材料，還可以制作各種寶石。2.氫氧化鋁1化學性質：氫氧化鋁是兩性氫氧化物，只溶于強酸或強堿，而不溶于弱酸或弱堿。與酸反響：Al(OH)33H+Al3+3H2O 與堿反響：Al(OH)3OH-AlO+H2O氫氧化鋁受熱分解2Al(OH)3Al2O33H2O2Al(OH)3的制備：用弱堿氨水與可溶性鋁鹽反響.Al3+3NH3·H2OAl(OH)3+3NH4向偏鋁酸鹽中通入CO22AlO+ CO2+3H2O2Al(OH)3+3明礬明礬是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽?；瘜W式KAl(SO4)2·12H2OKAl(SO4)2·12H2O=K+Al32SO4212H2O，Al3容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁Al(OH)3Al3+3H2OAl(OH)3膠體+3H+，氫氧化鋁膠體的吸附能力很強，可以吸附水里懸浮的雜質，并形成沉淀，使水澄清。所以，明礬是一種較好的凈水劑?！緹狳c難點全析】一、“鋁三角的轉化關系及其應用1. Al3、Al(OH)3、AlO之間轉化關系離子方程式：(1)Al33NH3·H2O=Al(OH)33NHAl33AlO6H2O=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=AlO2H2O(4)AlO4H=Al32H2O(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O2.應用1制取Al(OH)3：A13+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+AlO+CO2 = Al(OH)3+HCO32離子共存問題：Al3+與OH、S2、HS、AlO、CO32、HCO3因雙水解反響或生成沉淀而不能大量共存；AlO與H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。(3)鑒別利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開場無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)別離提純利用Al能溶于強堿溶液，別離Al與其他金屬的混合物。利用Al2O3能與強堿溶液反響，別離Al2O3與其他金屬氧化物。利用Al(OH)3，能L強堿溶液反響，別離Al3+與其他金屬陽離子?！镜淅?】向30 mL 1 mol·L1的AlCl3溶液中逐漸參加濃度為4 mol·L1的NaOH溶液，假設產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，那么參加的NaOH溶液的體積可能為()A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL【解析】n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉缺乏，二是氫氧化鈉過量。由兩者反響的離子方程式知Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O當堿的量缺乏時，那么V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；當堿過量時，那么V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。【答案】B二、氫氧化鋁沉淀的圖象分析操作向一定量的AlCl3 溶液中逐滴參加NaOH 溶液至過量。向一定量的NaAlO2 溶液中逐滴參加稀鹽酸溶液至過量。向一定量的NaOH 溶液中逐滴參加AlCl3 溶液至過量?，F(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多減少消失立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多減少消失無沉淀出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像離子方程式Al3+3OH-=AlOH3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+H+H2O= Al(OH)3AlOH3+3H+=Al3+3H2OAl3+4OH-= AlO2-+2H2OAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3操作向一定量的鹽酸 溶液中逐滴參加NaAlO2 溶液至過量。向一定量的AlCl3 溶液中逐滴加氨水溶液至過量。向一定量的NaAlO2 溶液中緩慢通入CO2至過量?，F(xiàn)象無沉淀出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多沉淀不消失立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多沉淀不消失圖像離子方程式AlO2-+4H+= Al3+2H2OAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+Al(OH)3與NH3·H2O不反響2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-CO32-+ CO2+H2O=2HCO3-Al(OH)3與CO2+H2O不反響【典例2】以下圖像正確的選項是( )【解析】選B。由鋁元素守恒，并結合“鋁三角的轉化關系得：A項，Al3+與H+不發(fā)生反響，Al(OH)3與H+反響時，Al(OH)3的量應減少；B項，Al3+與OH-發(fā)生反響生成Al(OH)3，且兩者的物質的量之比為13,Al(OH)3與OH-發(fā)生反響生成，且兩者的物質的量之比為11；C項，當Al3+與OH-完全反響生成Al(OH)3時，生成的Al(OH)3應是1 mol；D項與H+發(fā)生反響生成Al(OH)3，兩者的物質的量之比為11,應選B項。三、鋁與酸、堿反響生成H2的量的關系鋁與酸、堿反響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、堿反響時生成H2的實質都是AlAl3，所以無論與酸還是與堿反響，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響，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反響，產(chǎn)生氫氣的體積比為13。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反響，產(chǎn)生氫氣的體積比為，那么必定是鋁與鹽酸反響時，鋁過量而鹽酸缺乏；鋁與氫氧化鈉反響時，鋁缺乏而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系?！镜淅?】甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別參加等質量的鋁粉，反響完畢后，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，那么參加鋁粉的質量為()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g【答案】A【解析】其反響原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2?？梢姰攨⒓臃错懙腍Cl和NaOH的物質的量一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是缺乏的。2Al6HCl=2AlCl33H26 mol 3 mol 3 mol·L1×0.1 L 0.15 mol那么Al與NaOH反響生成的H2為0.15 mol×20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22×27 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g?！靖呖剂憔嚯x】1、2012·*高考·1根據(jù)以下物質的化學性質，判斷其應用錯誤的選項是A酒精能使蛋白質變性，可用于殺菌消毒BCaO能與SO2反響，可作工業(yè)廢氣的脫硫劑C明礬水解時產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子，可作漂白劑D鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料【思路點撥】解答此題要注意明礬參加水中起到凈水作用而不是漂白劑和殺菌消毒。【解析】選C。75的酒精有殺菌消毒的作用，原理是使蛋白質變性死亡，所以A正確；氧化鈣和二氧化硫反響生成亞硫酸鈣，起到除二氧化硫的作用，所以B正確；明礬放到自來水中，鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，吸附雜質起到凈水作用，所以C錯誤；過渡金屬的某些合金有吸附氫氣的作用，所以D正確。2、2012·*高考·5以下有關物質的性質與應用不相對應的是A.明礬能水解生成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑B.FeCl3溶液能與Cu反響，可用于蝕刻印刷電路C.SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿D.Zn具有復原性和導電性，可用作鋅錳干電池的負極材料【參考答案】C【分析】此題屬于元素及其化合物知識的考察X疇，這些內(nèi)容都來源于必修一、和必修二等課本內(nèi)容。鋁離子水解、膠體的吸附性、Fe3的氧化性、SO2和Zn的復原性等內(nèi)容，看來高三一輪復習圍繞課本、圍繞根底展開，也不失為一條有效途徑?！窘忸}指南】解答此題時應牢記典型物質的性質和應用，搞清其中有關的化學原理?！窘馕觥窟xC。A項，明礬水解生成的氫氧化鋁膠體有吸附性，可作凈水劑，A項正確；B項，三氯化鐵溶液可以與銅反響，三氯化鐵溶液用于蝕刻電路，B項正確；C項，二氧化硫的漂白是二氧化硫的漂白性，而不是復原性，C項錯誤；D項，電池的電極應能導電，負極上發(fā)生氧化反響，D項正確。3、2012·*高考·7以下物質轉化在給定條件下能實現(xiàn)的是A. B. C.D.【參考答案】A【分析】此題屬于元素及其化合物知識的考察X疇。三氧化鋁的兩性、偏鋁酸酸性弱于碳酸、候氏制堿原理 、Fe3水解FeCl3溶液蒸干得不到無水FeCl3、氫氧化鎂不穩(wěn)定性等內(nèi)容都來源于必修一、和必修二等課本內(nèi)容及課本上的根本反響，看來高三復習不能“舍本逐末?！窘忸}指南】解答此題時應注意掌握中學化學常見物質的相互轉化及相關方程式?！窘馕觥窟xA。對于：第一步轉化Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，第二步轉化2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3或NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；來源:學?？?。網(wǎng)對于：第一步轉化不能一步實現(xiàn)，第二步轉化SO3+H2O=H2SO4；對于：第一步轉化NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl, 第二步轉化2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2對于：第一步轉化Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O, 第二步轉化，F(xiàn)eCl3水解，得不到無水FeCl3；對于：第一步轉化Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+ CaCl2, 第二步轉化Mg(OH)2MgOH2O；所以選A.。4.2011·*高考·3.以下有關物質的性質和該性質的應用均正確的選項是來源:Z*k.A.常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化，可在常溫下用鋁制貯罐貯運濃硫酸B.二氧化硅不與任何酸反響，可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有復原性，可用于自來水的殺菌消毒D.銅的金屬活潑性比鐵的弱，可在海輪外殼上裝假設干銅塊以減緩其腐蝕【答案】選A?！窘馕觥拷獯鸫祟}時應注意典型物質的性質和應用，注意其中有關的化學原理。因為常溫下濃硫酸能夠使鋁外表生成一層致密的氧化物保護膜，所以常溫下可以用鋁制貯罐貯運濃硫酸， A正確；B項，二氧化硅可以與氫氟酸反響，B項錯誤；C項，二氧化氯殺菌消毒后氯的化合價降低，二氧化氯殺菌消毒應用了二氧化氯的氧化性，C項錯誤；D項，在海輪上裝銅，海輪外殼含鐵、銅和溶有電解質的海水，形成原電池，鐵的腐蝕加快，D項錯。5.2010·*·21T甲、乙兩燒杯中分別裝有一樣體積、一樣pH的氨水和NaOH溶液，各參加10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。以下判斷正確的選項是A甲中沉淀一定比乙中的多 B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀可能一樣多【答案】BD【解析】此題考察了元素化合物知識。根據(jù)氫氧化鋁的性質，其能溶于氫氧化鈉但不溶于氨水，故此參加時，兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀；一樣體積一樣pH的兩溶液中的溶質氨水大于氫氧化鈉，當兩者均缺乏量時，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉缺乏量時，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉恰好時，生成的沉淀一樣多；氨水和氫氧化鈉都過量時，生成的沉淀氨水多；可知BD正確。解法點撥：此題解答時，選用的是討論法，其多用在計算條件缺乏，據(jù)此求解時需要在分析推理的根底上通過某些假設條件，加以討論才能正確解答；故此在應用討論法解題時，關鍵是先要分析條件與求解問題之間的聯(lián)系，形成正確的解題方法。6.2010·*·8T以下表達正確的選項是A鋁制容器可盛裝熱的H2SO4 BAgl膠體在電場中自由運動CK與水反響比Li與水反響劇烈D紅磷在過量Cl2中燃燒生成PCl3【答案】C【解析】此題考察物質的性質。A項，鋁與熱的濃硫酸反響，錯誤。B項，AgL膠體吸附電荷而帶電，故在電場作用下做定向移動，錯誤。C項，K比Li活潑，故與水反響劇烈，正確。D項，P與過量的反響，應生成,錯誤。鋁在冷、熱中發(fā)生鈍化，但是加熱那么可以發(fā)生反響，膠體自身不帶電，但是它可以吸附電荷而帶電。由此警示我們，化學學習的平時學生一定要嚴謹，對細小知識點要經(jīng)常記憶，并且要找出關鍵字、詞。7、2012·*高考·2314分1元素M的離子與NH4+所含電子數(shù)和質子數(shù)均一樣，那么M的原子構造示意圖為。2硫酸鋁溶液與過量氨水反響的離子方程式為。3能證明Na2SO3溶液中存在SO32+H2OHSO3+OH水解平衡的事實是填序號。A 滴入酚酞溶液變紅，再參加H2SO4溶液紅色退去B 滴入酚酞溶液變紅，再參加氯水后紅色退去C 滴入酚酞溶液變紅，再參加BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色退去4元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可發(fā)生如下轉化其中D是纖維素水解的最終產(chǎn)物：非金屬XY(填“或“)Cu2Y與過量濃硝酸反響有紅棕色氣體生成，化學方程式為。5在恒容絕熱不與外界交換能量條件下進展2A(g)+Bg2Cg+Ds反響，按下表數(shù)據(jù)投料，反響到達平衡狀態(tài)，測得體系壓強升高，簡述該反響的平衡常數(shù)與溫度的變化關系：。物 質ABCD起始投料/mol2120【解題指南】解答此題時應明確如下幾點：1磚紅色沉淀是Cu2O。2要證明某溶液中存在水解平衡，要證明兩點：一要證明存在某種水解產(chǎn)物，二要證明水解平衡會發(fā)生移動。3溫度變化引起的平衡正向移動，平衡常數(shù)變大，反之變小?！窘馕觥?銨根離子中含有10個電子，11個質子，H3O+和Na+中都含有11個質子和10個電子，與之一樣的單核離子為鈉離子，那么M的原子構造示意圖為2硫酸鋁溶液與過量氨水反響的離子方程式為：Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+，注意氨水為弱堿，在寫離子方程式時要保存化學式形式；3無論Na2SO3是否完全水解，那么加硫酸都會中和OH，酚酞都會褪色，只能證明發(fā)生了水解，而無法說明是否存在水解平衡，A選項錯誤；氯水既可能中和OH，又可能將酚酞氧化，所以褪色缺乏以說明存在水解平衡，B選項錯誤；參加BaCl2溶液，假設有白色沉淀產(chǎn)生，那么該沉淀一定是BaSO3，說明SO32沒有水解完全，紅色褪去，說明cOH減小，因為OH與BaCl2不反響，只能說明平衡逆向移動引起其濃度的減小，C選項正確；4先推斷元素，懸濁液與D的溶液葡萄糖溶液生成磚紅色沉淀是氧化亞銅，那么Y為O元素，X，Y同主族，那么X為S元素。問題就很好答復，非金屬性XY，Cu2O與濃硝酸反響生成紅棕色的氣體NO2，利用氧化復原反響原理并配平可寫出方程式：Cu2O+6HNO3濃=2Cu(NO3)2+2NO2+3H2O5在恒容絕熱的情況下，反響到達平衡后，體系壓強升高，可推知氣體體積變大，說明反響是向左移注意D為固態(tài)。因為該反響為氣體體積減小的反響，反響后氣體的物質的量減小，根據(jù)PVnRT，因為壓強增大，所以溫度必須升高才能滿足該條件，說明該反響為放熱反響。所以升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小。23題考察得都是主干知識，只是覺得拼盤得太明顯，5個小問各不相干，獨立成題，是否可用10電子,18電子微粒把它們串起來，比方Na+，Al3+，O2，S2。其中第4問涉及有機化學知識，把知識很好的揉合在一起，第3問，第5問要求思維推理能力較高?！敬鸢浮?2Al3+3NH3·H2OAlOH3+3NH4+3C 4 Cu2O+6HNO3濃2CuNO32+2NO2+3H2O5平衡常數(shù)隨升高的溫度而減小或其他合理答案8、2012·*高考·20(14分)鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質及合金在生產(chǎn)生活中的應用日趨廣泛。(1)真空碳熱復原-氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關的熱化學方程式如下：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)H=a kJ·mol13AlCl(g)=3Al(l)AlCl3(g)H=b kJ·mol1反響Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H=kJ·mol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。Al4C3是反響過程的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反響(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學方程式。(2)鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護下，將一定化學計量比的Mg、Al單質在一定溫度下熔煉獲得。該合金在一定條件下完全吸氫的反響方程式為Mg17Al1217H2=17MgH212Al。得到的混合物Y(17MgH212Al)在一定條件下釋放出氫氣。熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時通入氬氣的目的是。在6.0mol·L1HCl溶液中，混合物Y能完全釋放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與上述鹽酸完全反響，釋放出H2的物質的量為。在0.5 mol·L1 NaOH和1.0 mol·L1 MgCl2溶液中，混合物Y均只能局部放出氫氣，反響后殘留固體物質X-射線衍射譜圖如右圖所示(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在，不同晶態(tài)物質出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中產(chǎn)生氫氣的主要物質是(填化學式)。(3)鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動力電源，其原理如右以下圖所示。該電池反響的化學方程式為：?！緟⒖即鸢浮?1)abAl4C312HCl=4AlCl33CH4(2)防止Mg Al被空氣氧化52 molAl(3)2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O【分析】此題以新能源、新材料為背景涉及元素化合物性質、熱化學方程式和電極反響方程式的書寫、讀圖讀表計算與分析的綜合題，是以常見物質相關的化學知識在生產(chǎn)、生活中具體運用的典型試題。【備考提示】高三復習一定要關注社會、關注生活、關注新能源新材料、關注環(huán)境保護與社會開展，適度加強綜合訓練，把學生的能力培養(yǎng)放在高三復習的第一位?！窘忸}指南】解答此題時應注意題目提供的信息，結合相關化學原理和涉及到的物質的性質，分析解決具體問題?！窘馕觥?將題給的兩個熱化學方程式相加；含氫量最高的烴為甲烷，由質量守恒推知另一產(chǎn)物為氯化鋁；2鎂、鋁性質活潑，通入氬氣防止鎂、鋁與空氣反響；與鹽酸反響后將釋放出吸收的17mol氫氣，另外，鎂與鹽酸反響生成17mol氫氣，鋁與鹽酸反響生成18mol氫氣，共52mol氫氣；鎂不與氫氧化鈉溶液反響，鋁可以與氫氧化鈉溶液反響；3原電池負極發(fā)生氧化反響鋁被氧化，正極發(fā)生復原反響氧化銀中的銀被復原，結合電解質溶液可知，鋁轉化為偏鋁酸鈉；【答案】9.2011·*高考·32注：NaCl熔點為801；AlCl3在181升華1精煉前，需去除坩堝外表的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反響產(chǎn)生新的雜質，相關的化學方程式為和 。2將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有；固態(tài)雜質粘附于氣泡上，在熔體外表形成浮渣，浮渣中肯定存在3在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反響的離子方程式為 。4鍍鋁電解池中，金屬鋁為極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，鋁電極的主要電極反響式為 。5鋼材鍍鋁后，外表形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是。 【解析】此題主要考察與鋁有關的反響方程式，對生產(chǎn)流程中的有關溫度條件要結合題目所給知識點進展有關推斷。（1） 鋁能置換氧化鐵中的鐵單質和石英砂中的硅單質，發(fā)生的反響分別為： 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 ，4Al+3SiO23Si+ 2Al2O3（2） 因為粗鋁中存在氫氣，高溫下通入氯氣會發(fā)生反響生成氯化氫，同時局部鋁單質與氯氣反響生成AlCl3氣體，所以氣泡中還存在HCl和AlCl3氣體；氯氣與鈉反響生成NaCl，NaCl熔點為801，精煉溫度只有700，所以浮渣中肯定存在NaCl。（3） 氣體冷凝以后只剩余氯氣和氯化氫，所以用堿液吸收時發(fā)生反響的離子方程式為：H+OH-=H2O；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O（4） 電鍍時，鍍層金屬為陽極，所以金屬鋁為陽極；其電極反響式為Al+4Cl-3e-=AlCl4； 2Al+7Cl-6e-=Al2Cl7.（5） 鋼鐵外表的致密氧化鋁膜能阻止內(nèi)部鋼材接觸空氣，從而防止鋼材被腐蝕。【答案】12Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Al+3SiO23Si+ 2Al2O32HCl、AlCl3 NaCl3H+OH-=H2O；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O4陽 Al+4Cl-3e-=AlCl4 2Al+7Cl-6e-=Al2Cl75鋼材外表的致密氧化鋁膜能阻止內(nèi)部鋼材接觸空氣，從而防止鋼材被腐蝕10.2011·*高考·26用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由*石、水泥、硅鐵等配制而成。1Al的原子構造示意圖為_；Al與NaOH溶液反響的離子方程式為_.(2) 30Si的原子的中子數(shù)為_；SiO2的晶體類型為_3Al3+與Yn-的電子數(shù)一樣，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，那么該族氫化物中沸點最低的是_。4焊接過程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是_。5經(jīng)處理后的熔渣36.0g僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2，參加足量稀鹽酸，別離得到11.0g固體；濾液中參加過量NaOH溶液，別離得到21.4g固體；那么此熔渣中Al2O3的質量分數(shù)為_?！窘馕觥?根據(jù)藥皮的成分在高溫下的反響，推導所得氣體；2第5問的21.4g固體是Fe(OH)3，而不是Fe2O3。3根據(jù)Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，可推知Y為F，答復沸點時要考慮到HF中含有氫鍵；5在熔渣中參加鹽酸，發(fā)生的反響為：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O，11.0g為SiO2的質量。在濾液中參加過量NaOH溶液，發(fā)生的反響為：FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaClAlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，所得21.4g固體為Fe(OH)3，根據(jù)關系式：2Fe(OH)3 Fe2O3 214 160 21.4 g mm=16 g由此可知：Al2O3的質量 = 36.0g 11.0g 16.0 g = 9.0 g，故Al2O3的質量分數(shù)=?！敬鸢浮?；2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 216 原子晶體3HCl 4CO2 525%11.2010·全國卷1·28T15分有A、B、C、D、E和F六瓶無色溶液，他們是中學化學中常用的無機試劑。純E為無色油狀液體；B、C、D和F是鹽溶液，且他們的陰離子均不同?，F(xiàn)進展如下實驗：A有刺激性氣味，用沾有濃鹽酸的玻璃棒接近A時產(chǎn)生白色煙霧；將A分別參加其它五中溶液中，只有D、F中有沉淀產(chǎn)生；繼續(xù)參加過量A時，D中沉淀無變化，F(xiàn)中沉淀完全溶解；將B分別參加C、D、E、F中，C、D、F中產(chǎn)生沉淀，E中有無色、無味氣體逸出；將C分別參加D、E、F中，均有沉淀生成，再參加稀HNO3，沉淀均不溶。根據(jù)上述實驗信息，請答復以下問題：（1） 能確定溶液是寫出溶液標號與相應溶質的化學式：（2） 不能確定的溶液，寫出其標號、溶質可能的化學式及進一步鑒別的方法：【解析】(I)由題干表述可知A和E不是鹽，又由純E為無色油狀液體，推知E為硫酸步操作進一步確定；II由題干和步操作可知A為氨水； (III)再由步操作可知F中陽離子為Ag+發(fā)生的反響為：AgNH3·H2O=AgOHNH4；AgOH2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH2H2O；而常見的鹽中只有AgNO3可溶于水，故F為AgNO3；IV由步操作可知B中陰離子應為CO32-,由于此無色無味的氣體只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀說明不能是HCO3-,而陽離子可是常見的K+、Na+、NH4+等待定V同樣由步操作D中能與氨水生成沉淀的無色溶液中常見的為陽離子為Mg2+或Al3+，而陰離子需待下步反響再確定；VI由步操作生成的沉淀為可能為AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于題干所述中學常用試劑，那么沉淀應為AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一個是與AgNO3結合生成的沉淀，一個是與硫酸結合形成的沉淀，故C應該同時含有Ba2+和Cl-即，C為BaCl2,進而推出D中陰離子應該為SO42-，因為題干所述鹽溶液中陰離子均不同，故D為Al2(SO4)3或MgSO4其他解析見答案考察學生的分析與綜合能力，涉及到無機元素及其化合物的性質，離子反響，未知物的推斷，物質的檢驗，常見物質量多與量少的反響不同，現(xiàn)象不同等，此題綜合性強，難度大，區(qū)分度很好，是一道不可多得的經(jīng)典好題！此題一改正去每年元素推斷的通病，思維容量顯著增大能力要求高，與2008年全國卷I理綜28題有得一拼，比2009年的第29題出得高超一些，相比以前的無機推斷顯然有質的飛躍，看到命題人在進步！但是此題是不是一點瑕疵沒有呢"x顯然不是，例如此題條件很寬廣，沒太明顯的限制條件，因而答案是豐富多彩的，這不會給閱卷者帶來喜出望外，只會增加難度，不好統(tǒng)一評分標準，也就缺乏公平性！特別是B和C上就有爭議，如B還可能是(NH4)2CO3，C還可能是BaBr2、BaI2等，當然限制一下沉淀顏色就排除了C的歧義！【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 ；E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2假設C作為不能確定的溶液，進一步鑒別的方法合理，同樣給分2B Na2CO3或K2CO3 用干凈的鉑絲蘸取少量B，在酒精燈火焰中灼燒，假設焰色呈黃色那么B為Na2CO3溶液；假設透過藍色鈷玻璃觀察焰色呈紫色，那么B為K2CO3溶液D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，繼續(xù)滴加過量的NaOH溶液，假設沉淀溶解，那么D為Al2(SO4)3溶液，假設沉淀不溶解，那么D為MgSO4溶液【考點提升訓練】一、選擇題1.(2012·*模擬)區(qū)別鎂和鋁最好的方法是：取少量試樣，然后( )A.投入沸水中 B.投入冷水中C.投入鹽酸 D.投入NaOH溶液中2(2012年*模擬)以下物質中既能跟稀硫酸反響，又能跟氫氧化鈉溶液反響的是()來源:NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3AlNaHSO4AlCl3Na2SiO3A全部 BCD3(2012年*模擬)在參加鋁粉能放出氫氣的溶液中，以下各組離子可能共存的是()ANHNOCONaBNaBa2Mg2HCOCNOKAlOOH來源:Z*KDNOCa2KCl4.等體積、等物質的量濃度的硫酸、氫氧化鋇溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質量的鋁，生成氫氣的體積比為5：6，那么甲、乙兩燒杯中的反響情況可能分別是 A甲、乙中都是鋁過量B甲中酸過量、乙中堿過量來源:學.科.網(wǎng)Z.X.X.KC甲中酸過量、乙中鋁過量D甲中鋁過量、乙中堿過量5.(2012·*模擬)以下類比關系正確的選項是( )A.AlCl3與過量NaOH溶液反響生成，那么與過量NH3·H2O反響也生成B.Na2O2與CO2反響生成Na2CO3和O2，那么與SO2反響可生成Na2SO3和O2C.Fe與Cl2反響生成FeCl3，那么與I2反響可生成FeI3D.Al與Fe2O3能發(fā)生鋁熱反響，那么與MnO2也能發(fā)生鋁熱反響6.(2012·*模擬)將等物質的量的鎂和鋁均勻混合，取等質量該混合物四份，分別加到足量的以下溶液中，充分反響后，放出氫氣最多的是( )A.3 mol·L-1 鹽酸B.4 mol·L-1 HNO3溶液C.5 mol·L-1 NaOH溶液D.18.4 mol·L-1 H2SO4溶液7.將物質X逐漸參加(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與參加X的物質的量關系如下圖，符合圖示情況的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH8.(2012·黃岡模擬)以下各項操作中,不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解現(xiàn)象的是( )向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2；向NaAlO2溶液中逐滴參加過量的稀鹽酸；向AlCl3溶液中逐滴參加過量稀氫氧化鈉溶液；向硅酸鈉溶液中逐滴參加過量的鹽酸A. B. C. D.9向含有鹽酸的 AlCl3溶液中慢慢滴入 NaOH 溶液，生成沉淀W(g)與所加 NaOH 溶液體積V 的關系如以下圖，其中正確的選項是(8.(2012·*模擬)把4.6 g鈉放入100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中，待其充分反響后(水蒸發(fā)不計)，以下表達中錯誤的選項是( )A.Cl-濃度不變B.溶液仍有渾濁C.溶液中幾乎不存在Al3+D.溶液中存在最多的離子是Na+11.準確稱取6 g鋁土礦樣品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)參加100 mL硫酸溶液，充分反響后向濾液中參加10 mol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質量與參加NaOH溶液的體積關系如下圖，那么所用硫酸溶液的物質的量濃度為 ( )A.3.50 mol/L B.1.75 mol/L12.以下各組溶液中，只用試管和膠頭滴管，不用其他任何試劑就可以鑒別的是(多項選擇)()AKOH和Al2(SO4)3 B稀鹽酸和Na2CO3CCaCl2和Na2CO3 DBa(OH)2和NaHSO413(2012·*省蘇北四市X、連、淮、宿高三1月調(diào)研工業(yè)上用鋁土礦主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質為原料冶煉鋁的工藝流程如下：以下表達正確的選項是( )A試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B反響、過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C圖中所示轉化反響都不是氧化復原反響D反響的化學方程式為NaAlO2 + CO2 + 2H2OAl(OH)3 + NaHCO314(2012·哈師大附中、東北師大附中、*省實驗中學模擬)向含Al2SO4和AlCl3的混合溶液中逐滴加人1mol/L Ba(OH)2溶液至過量，加人BaOH2溶液的體積和所得沉淀的物質的量的關系如圖，以下說法不正確的選項是( )A圖中C點鋁元素存在形式是B向D點溶液中通人C02氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀C原混合液中D. OA段反響的離子方程式為：三、非選擇題(此題包括4小題，共56分)15.鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，以下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：(1)鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質；(2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反響，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反響方程式為：2Na2SiO32NaAlO22H2O = Na2Al2Si2O84NaOH答復以下問題：(1)寫出向鋁土礦中參加足量氫氧化鈉溶液操作中發(fā)生反響的離子方程式：_; _。(2)濾渣A的主要成分為_；濾渣A的用途是_(只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是_。(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是：_。(4)假設將鋁溶解，以下試劑中最好選用_(填編號)。理由是_。A濃硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸1611分氫氧化鋁既能與強酸反響，也能與強堿反響，但不能與弱酸和弱堿反響。某研究小組利用如下圖裝置驗證氫氧化鋁的上述某些性質試管C中盛有含鋁元素的鹽溶液，答復以下問題：1圖中D裝置在實驗中的作用是。2驗證氫氧化鋁能與強酸反響：假設B中的試劑為濃鹽酸，C中試劑為NaAl(OH)4溶液，那么A中的試劑為，C中的現(xiàn)象為。3驗證氫氧化鋁不能與弱堿反響：假設A中的試劑為濃氨水，那么B中試劑為，C中試劑為，C中發(fā)生的離子反響方程式為。4驗證氫氧化鋁不能與弱酸反響：C中試劑為，B中可能發(fā)生的化學反響方程式為。17(2012·*統(tǒng)考)Al(OH)3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al(OH)3。他們分別設計了兩種實驗方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3方案二：AlNaAlO2Al(OH)3(1)從節(jié)約藥品的角度思考，你認為哪一種方案好._，方案一和方案二共同存在的問題是_。(2)請用一樣的原料設計一個更為節(jié)約藥品的方案，并寫出有關反響的化學方程式：_。【答案及解析】一、選擇題1. 【解析】選D。A項，鋁與沸水不反響，鎂與沸水發(fā)生緩慢反響；B項，鋁和鎂與冷水均不發(fā)生反響；C項，鋁和鎂與鹽酸均發(fā)生反響產(chǎn)生氣泡；D項，鋁與NaOH溶液發(fā)生反響產(chǎn)生氣泡，鎂與NaOH溶液不反響，應選D項。2. 解析：只能與NaOH反響不能與H2SO4反響，只能與酸反響。應選B。答案：B3. 解析：參加鋁粉產(chǎn)生H2的溶液為強酸性或強堿性溶液。A項中NH與OH、CO與H不大量共存。B項中HCO與H、OH都不大量共存。D項Ca2與OH不能大量共存，H、NO同時存在不產(chǎn)生H2。C項中AlO、OH與H不能大量共存，但AlO與OH可大量共存。答案：C4. 【答案】D5.【解析】選D。A項，由于Al(OH)3溶于強堿，而不溶于弱堿，所以AlCl3與過量NH3·H2O反響生成Al(OH)3；B項，由于SO2具有復原性，所以Na2O2與SO2反響生成Na2SO4；C項，由于I2的氧化性較弱，所以Fe與I2反響生成FeI2；D項，由于Al比Fe、Mn的復原性強，所以Al與MnO2、Fe2O3均能發(fā)生鋁熱反響，應選D項。6.【解析】選A。B項中硝酸和D項中濃硫酸與金屬反響不產(chǎn)生氫氣；C項中NaOH溶液只與鋁反響而不與鎂反響，而A項中鹽酸與鎂和鋁均能反響，A項正確。7. 【答案】C【解析】A項，由Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2可知，其圖象應為圖1；B項，由HClNaAlO2+H2O =Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可知其圖象應為圖2；D項，由AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl+2H2O,3NaAlO2AlCl3+6H2O=4Al(OH)33NaCl可知，其圖象應為圖3。圖1圖2 圖38.【解析】選C。發(fā)生反響：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，由于水量減少，且NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小，所以有NaHCO3晶體析出；發(fā)生反響：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；發(fā)生反響：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；發(fā)生反響：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3，而H2SiO3既不溶于水，也不與鹽酸反響，應選C項。9. 【答案】D【解析】滴入的 NaOH 首先與 HCl 反響，即開場時無沉淀生成，觀察圖像只有 D 符合。10.【解析】選B。4.6 g鈉的物質的量為0.2 mol,與水反響生成0.2 mol NaOH。100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中Al3+的物質的量為0.01 mol,Cl-的物質的量為0.03 mol。n(Al3+)n(OH-)=0.01 mol0.2 mol=120,根據(jù)Al3+4OH-= +2H2O，OH-過量，所以溶液中鋁元素以的形式存在，幾乎不存在Al3+，溶液中存在最多的離子是Na+，物質的量為0.2 mol,Cl-濃度不變。11. C.0.85 mol/L D.無法計算【答案】選B?！窘馕觥可勺畲蟪恋砹繒r，Na+剛好與SO42-結合為Na2SO4，即n(SO42-)=1/2n(Na+)=0.5×0.035 L×10 mol/L=0.175 mol，c(H2SO4)=0.175 mol/0.1 L=1.75 mol/L。12. 【答案】AB【解析】A、B選項中兩種試劑添加順序不同產(chǎn)生的現(xiàn)象也不同，可以用此來鑒別兩溶液；而C、D選項中兩種試劑無論參加的順序如何不同，現(xiàn)象是一樣的，故不借助其他試劑是無法鑒別的。13. 【答案】D14. 【答案】D二、非選擇題來源:Z*k.15. 【解析】(1)向鋁土礦中參加足量氫氧化鈉溶液，發(fā)生反響的離子方程式為：Al2O32OH = 2AlO2-H2O、SiO22OH = SiO32-H2O。(2)過濾后，濾渣A的主要成分為未反響的Fe2O3以及新生成的Na2Al2Si2O8，可用作煉鐵的原料或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是引流。(3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大局部鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，在工藝流程第三步中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉化為Al(OH)3。(4) 鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產(chǎn)生有毒氣體SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會產(chǎn)生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反響速率較快，產(chǎn)生的H2對空氣無污染。所以假設將鋁溶解，最好選用稀硫酸?！敬鸢浮?1)Al2O32OH = 2AlO2-H2OSiO22OH=SiO32-H2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8 作煉鐵的原料(或作生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料) 引流(3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大局部鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉化為Al(OH)3(4)B 鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產(chǎn)生有毒氣體SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會產(chǎn)生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反響速率較快，產(chǎn)生的H2對空氣無污染16. 【答案】1防止倒吸1分2濃硫酸1分 先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解2分3生石灰或氫氧化鈉固體或堿石灰1分 AlCl3溶液或硫酸鋁溶液1分Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+2分4NaAl(OH)41分CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2或Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2(2分)解析：(1)設同樣制備1 mol Al(OH)3，根據(jù)所設計的方案中涉及的反響計算，方案一需1 mol Al、1.5 mol H2SO4、3 mol NaOH，方案二需1 mol Al、0.5 mol H2SO4、1 mol NaOH，故方案二比方案一節(jié)約藥品。但方案一中參加NaOH溶液和方案二中參加H2SO4溶液時，均難以控制參加的量以確保Al元素全部進入沉淀。(2)按以下圖，將1 mol Al分成兩局部去做，將所得溶液合并：1 mol Al1 mol Al(OH)3實驗中需1 mol Al、0.375 mol H2SO4、0.75 mol NaOH，且無需擔憂Al元素不能全部進入沉淀。答案：(1)方案二較好方案一在參加NaOH溶液和方案二在參加H2SO4溶液時，均難以控制參加的量，確保Al元素全部進入沉淀(2)將Al按13分成兩份，第一份與硫酸溶液反響，第二份與NaOH溶液反響，然后將所得溶液混合即可。有關反響的化學方程式為：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4. v