1、1第 2 节 镁、铝及其重要化合物【考纲要求】了解镁、铝的制备方法，掌握其主要性质及其应用。了解镁、铝的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。考点一 镁、铝的性质及应用1镁、铝的结构和存在名称 镁 铝周期表中位置 第三周期A 族 第三周期A 族原子结构示意图自然界存在形态 化合态 化合态2.金属铝的物理性质银白色、有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。3金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式：2Al3Cl 2 2AlCl3= = = = =点 燃 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 22AlFe 2O3 Al2O32Fe(铝热反应)=
2、 = = = =高 温 4铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。25对比记忆镁的化学性质铝 镁与非金属反应能被 Cl2、O 2氧化 2MgO 2 2MgO= = = = =点 燃 3MgN 2 Mg3N2= = = = =点 燃 与水反应 反应很困难能与沸水反应：Mg2H 2O Mg(OH)= = = = = 2H 2与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应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：2MgCO 2 2MgOC= = = = =点 燃 1铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼( )2MgO 与 Al 粉的混
3、合物也可称为铝热剂( )3常温下，能用铝制容器盛放和运输浓 H2SO4、浓 HNO3( )4Al、盐酸、NaOH 溶液三者之间两两均能发生反应( )5铝与少量 NaOH 溶液反应得到铝盐，与足量 NaOH 溶液反应生成偏铝酸盐( )6铝与氢氧化钠溶液反应中，NaOH 是氧化剂( )答案：1. 2. 3. 4. 5. 6.题组一 考查镁、铝的性质及应用1镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )CO 2 盐酸NaOH 溶液 水A B C D解析：选 C。镁能与 CO2反应而铝不能；铝能与 NaOH 溶液反应而镁不能。2日常生活中常用铝
4、制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是( )A铝很不活泼，不易与其他物质反应B铝虽然很活泼，但是只能在高温下才能反应C铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝3解析：选 C。铝尽管很活泼，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用作铝制炊具。题组二 考查铝与酸、碱反应的定量计算3(2018衡水中学高三模拟)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )A3 molL 1 HCl B4 molL 1 HNO3C8 molL 1 NaOH D18 molL 1 H2SO4答案：A4铝是中学化学学习阶段
5、的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出 H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得 H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的 HCl、NaOH 溶液中，二者产生的 H2相等，则 HCl 和 NaOH 的物质的量浓度之比是_。(4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1 的盐酸和 NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为 V(甲)
6、V(乙)12，则加入铝粉的质量为_(填字母)。A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解析：(1)根据化学方程式：2Al6HCl= =2AlCl33H 2、 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，得 Al 与 H2的关系式均为 2Al3H 2，故只要参加反应的 Al 的量相等，所得 H2的量必相等。(2)因为在反应中 Al 过量，产生的 H2由 HCl 和 NaOH 的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H 2、2NaOH3H 2，故当 HCl、NaOH 物质的量相等时，二者产生 H2的体积之比为 13。(3)因为铝足量且产生 H2的量相等，根据关系式可得 n(
7、HCl) n(NaOH)31，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度 c(HCl) c(NaOH) n(HCl) n(NaOH)31。(4)其反应原理分别为2Al6HCl= =2AlCl33H 2， 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。可见当参加反应的HCl 和 NaOH 的物质的量相同时，产生 H2的体积比是 13，而题设条件体积比为 12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于 NaOH 来说是不足的。2Al6HCl= = 2AlCl 3 3H 246 mol 3 mol3 molL1 0.1 L 0.15 mol则 Al 与 NaOH 反应生成的 H2为 0.15 m
8、ol20.3 mol。2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为 5.4 g。答案：(1)11 (2)13 (3)31 (4)A铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的原理：2Al6HCl= =2AlCl33H 2，2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。(1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生 H2的体积比为11。VHCl(H2)VNaOH(H2)(2)足量铝分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生 H2的体积比为 13。VHCl(H2)VNaOH(H2)(3)一定
9、量的铝分别与一定量的盐酸和 NaOH 溶液反应，若产生 H2的体积比为 13 ，则铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与 NaOH 溶液反应时，铝不足而VHCl(H2)VNaOH(H2)11NaOH 溶液过量。 考点二 铝的重要化合物1氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质：属于两性氧化物。写出下列反应的离子方程式：(3)用途熔点很高，是一种较好的耐火材料；5天然刚玉的主要成分是 Al2O3，可制作各种宝石。2氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质Al2O3 受 热 分 解 Al(OH)3两 性 强 酸 Al3反应的化学方
10、程式或离子方程式分别为Al(OH) 33H =Al3 3H 2O；Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O； 22Al(OH) 3 Al2O33H 2O。= = = = = (3)制备向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH ； 4向偏铝酸盐溶液中通入足量 CO2，离子方程式为AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 。 2 33明矾净水原理明矾的化学式为 KAl(SO4)212H2O，其净水原理涉及的离子方程式为Al3 3H 2OAl(OH) 3(胶体)3H 。4明矾溶液与 Ba(OH)2溶液反应的离子方程式(1)Al3 恰好完全沉淀：2Al
11、 3 3SO 3Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4；24(2)SO 恰好完全沉淀：Al 3 2SO 2Ba 2 4OH =AlO 2BaSO 42H 2O。24 24 21向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2制 Al(OH)3的离子方程式：CO 2AlO 2H 2O= 2Al(OH)3HCO ( ) 32Al(OH) 3既能与稀硫酸反应又能与 NaOH 溶液反应( )3明矾溶于水产生 Al(OH)3胶体的离子方程式：Al 3 3H 2O=Al(OH)33H ( )答案：1. 2. 3.题组一 考查 Al2O3、Al(OH) 3的两性1将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不
12、会发生反应的是( )A稀硝酸 B稀盐酸C硝酸铜溶液 D氢氧化钠溶液解析：选 C。铝钝化后表面形成致密的 Al2O3层，与 Cu(NO3)2溶液不反应。2既能跟稀盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是( )6NaHCO 3 Al 2O3Al(OH) 3 AlA BC D解析：选 A。题给 4 种物质均既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应。但铝是单质，不属于化合物。既能与酸反应，又能与碱反应的物质(1)金属单质，如 Al。(2)两性化合物，如 Al2O3、Al(OH) 3、氨基酸、蛋白质。(3)多元弱酸的酸式盐，如 NaHCO3、KHS、KHSO 3等。(4)弱碱弱酸盐，如 CH3COON
13、H4、(NH 4)2CO3等。 题组二 考查 Al(OH)3制备途径的选择3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( )加盐酸溶解 加烧碱溶液溶解 过滤 通入过量 CO2生成 Al(OH)3沉淀 加入盐酸生成 Al(OH)3沉淀 加入过量烧碱溶液A BC D解析：选 B。由镁粉和铝粉制取纯净 Al(OH)3的过程如图：4用稀 H2SO4、NaOH 溶液和金属铝为原料制取 Al(OH)3。甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是甲：Al Al2(SO4)3 Al(OH)3 H2SO4 NaOH 乙：Al NaAlO2 Al(OH)3 NaOH H2SO4 丙：若要得到等量的
14、 Al(OH)3，则( )A三者消耗的原料相同B甲消耗的原料的总物质的量最多C乙消耗的原料的总物质的量最少D丙消耗的原料的总物质的量最多7解析：选 B。从量的关系看，假定有 1 mol 铝，则甲消耗 1.5 mol H2SO4和 3 mol NaOH，乙消耗 1 mol NaOH 和 0.5 mol H2SO4，丙拆成四份，一份与 H2SO4反应，消耗 H2SO4 0.375 mol，三份与 NaOH 反应，消耗 NaOH 0.75 mol，故甲消耗原料最多，丙消耗原料最少。考点三 镁、铝及其化合物生产的化学工艺流程1从海水中提取镁的工艺流程(1)工艺流程(2)主要化学反应(填化学方程式或离子
15、方程式)制石灰乳：CaCO 3 CaOCO 2、CaOH 2O=Ca(OH)2；= = = = =高 温 沉淀 Mg2 ：Mg 2 Ca(OH) 2=Mg(OH)2Ca 2 ；制备 MgCl2：Mg(OH) 22HCl= =MgCl22H 2O；电解 MgCl2：MgCl 2(熔融) MgCl 2。= = = = =电 解 2工业炼铝的工艺流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是 Al2O3，此外还含有少量 SiO2、Fe 2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是 Al2O3的提纯。由于 Al2O3是两性氧化物，而杂质 SiO2是酸性氧化
16、物，Fe 2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法(1)写出、两步骤中可能发生反应的离子方程式。Al 2O32OH =2AlO H 2O，SiO 22OH =SiO H 2O。 2 23AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO ， 2 3SiO 2CO 22H 2O=H2SiO32HCO 。23 3(2)步骤中不用盐酸(或 H2SO4)酸化的理由是 AlO 与酸反应生成的 Al(OH)3具有两 2性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO 2价廉而且生成的副产物 NaHCO3用途广泛，经济效益好。8(3)步骤中得到较纯的 Al2O3，可能含有 SiO2杂质，在电解
17、时它不会影响铝的纯度的原因：SiO 2的熔点很高，在加热到 1 000 左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度。方案二：酸溶法(1)写出、两步骤中可能发生反应的离子方程式。Al 2O36H =2Al3 3H 2O，Fe 2O36H =2Fe3 3H 2O。Al 3 4OH =AlO 2H 2O，Fe 3 3OH =Fe(OH)3。 2(2)步骤中不用氨水沉淀 Fe3 的原因：Al(OH) 3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将 Fe(OH)3和 Al(OH)3分离。题组一 考查海水提镁过程1被称为“国防金属”的镁，60%来自海洋，从海水中提取镁的正确方法是( )物质 氧化镁 氯化镁熔点/ 2
18、852 714A海水 Mg(OH)2 Mg 石 灰 乳 电 解 B海水 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg HCl 电 解 C海水 Mg(OH)2 MgO Mg 石 灰 乳 灼 烧 电 解 D海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg 石 灰 乳 HCl 电 解 答案：D2从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是( )A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于 HCl 气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：选 B。海水中含有大量的镁，A 项正确；电解 MgCl2时，阳极产生 Cl2
19、，B 项错误；加热脱水过程中 Mg2 能水解生成 Mg(OH)2，为防止 Mg2 水解，应在 HCl 气体氛围中脱9水，C 项正确；、分别为化合反应、复分解反应、分解反应，D 项正确。题组二 考查铝的提炼过程3铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：铝 土 矿 盐 酸 a 过 量 NaOH b c d 电 解 Al下列说法中错误的是( )A中除加试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b 中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且 d 一定是氧化铝解析：选 C。反应后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应后的体系中含有氢氧化铁沉淀，需
20、要过滤除去，A 正确；a、b 中 Al 元素分别以 AlCl3和 NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是3 价，B 正确；由 NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C 错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D 正确。4工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3，含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是( )A试剂 X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为 NaAlO2CO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3解析：选 D。试剂 X 只能是氢氧化钠溶液，不能是盐酸；反应过滤后所得
21、沉淀为Fe2O3；电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。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：2Al 3 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2310程式应为 2Al 3 3CO 3H 2O=2Al(OH)33CO 2，C 不正确。232(2016高考上海卷)已知 NaOHA
22、l(OH) 3=NaAlO22H 2O。向集满 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 3H 2O=2AlO 4H 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
23、的叙述正确的是( )A(2015高考江苏卷)制备 Al(OH)3悬浊液：向 1 molL1 AlCl3溶液中加过量的 6 molL1 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
24、钠，故不能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；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；D 项，Al 3 与 HCO发生水解相互促进的反应，生成 Al(OH)3沉淀和 CO2气体。 34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)氢氧化铝可作胃酸的中和剂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。铝罐容易受食醋中的醋酸腐蚀而破裂，无法久盛食醋，A 错；明矾用作净水剂是
25、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：11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 dNaOH 溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。(
26、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 、Mg 2 ，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 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。(3)滤液 A 中铝元素以 AlO 形式存在，与溶液中 HCO 发生复分解反应： 2 3AlO HCO H 2O=Al(O
27、H)3CO ，故沉淀 B 为 Al(OH)3；明矾溶于水时，KAl(SO 4) 2 3 232=K Al3 2SO ，Al 3 3H 2OAl(OH) 33H ，使溶液呈弱酸性。24答案：(1)d (2)2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2 (3)Al(OH) 3 Al 3 水解，使溶液中 H 浓度增大一、选择题1氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的是( )A明矾净化水B用氢氧化铝治疗胃酸过多C用铝制容器存放浓硫酸D电解熔融氧化铝制单质铝解析：选 C。A 项是 Al3 3H 2OAl(OH) 3(胶体)3H ，Al(OH) 3胶体吸附悬浮杂质
28、而起到净化水的作用；B 项是 Al(OH)33HCl= =AlCl33H 2O；D 项是电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现出氧化性；而 C 项铝被浓硫酸氧化，表现出还原性，故选 C 项。2化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是( )A铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀B铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼熔点较高的金属C电解 AlCl3饱和溶液，可制得金属铝DAl 2O3、MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料解析：选 C。A铝比铁活泼，但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比铁制品在12空气中耐腐蚀，故 A 正确；B铝属于活泼的金属元素，具有较强
29、的还原性，铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼熔点较高的金属，故 B 正确；C冶炼铝，一般通过电解熔融状态的氧化铝，铝属于活泼的金属元素，电解 AlCl3饱和溶液，得不到铝，故 C错误；DAl 2O3、MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料，故 D 正确。3下列反应的离子方程式书写正确的是( )ACO 2通入 NaAlO2溶液中：AlO CO 2H 2O=Al(OH)3CO 2 23BAl 2O3与过量氨水：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
30、3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4解析：选 D。 A 项电荷不守恒，质量不守恒；B 项 Al2O3不溶于氨水；C 项 AlCl3与过量 NaOH 溶液反应生成的是 NaAlO2而不是 Al(OH)3沉淀。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将等物质的量的金属 Na、M
31、g、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( )A x2.24B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， x2.24，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 13mol，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
32、是 Na、Mg、Al 与盐酸反应的图像，D 正确。6将铁铝矾Al 2Fe(SO4)4xH2O溶于水中，得到浅绿色溶液，有关该溶液的叙述正确的是( )A铁铝矾有净水作用，其水溶液显中性B向该溶液中加入 Na2S 溶液，有淡黄色沉淀C用惰性电极电解该溶液时，阴极区有沉淀D在空气中，蒸干并灼烧该溶液，最后所得的残留固体为 Al2O3、Fe 2O3解析：选 C。A铁铝矾溶于水电离出铝离子和亚铁离子，Al 3 、Fe 2 水解显酸性，A项错误；BS 2 和 Al3 水解相互促进，生成氢氧化铝和 H2S，B 项错误；C阴极氢离子放电，所以会生成氢氧化铝和氢氧化亚铁沉淀，C 项正确；DFe 2 易被空气中的
33、氧气氧化成Fe3 ，Al 3 、Fe 3 水解生成硫酸，硫酸难挥发，所以最终得到的是硫酸铝和硫酸铁，D 项错误。7某同学通过一系列实验探究 Mg 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究 Mg 的活泼性B将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4溶液中，观察 Mg(OH)2沉淀的生成C将 Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D将 Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水 MgCl2固体解析：选 B。A浓硫酸的密度大于水，因此稀释浓硫酸，应把浓硫酸加入到水中，边加边搅拌，故错误；BMg 2 2OH
34、=Mg(OH)2，故正确；C过滤时，沿着玻璃棒倒入漏斗中，故错误；D需要先在烧杯中加稀盐酸溶解沉淀；加热促进 Mg2 的水解，加热蒸干不能得到 MgCl2固体，故错误。8已知 NH AlO 2H 2O=Al(OH)3NH 3H2O，向含有等物质的量的 4 2NH 、Al 3 、H 的混合溶液中，慢慢滴加 NaOH 溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离 4子反应：H OH =H2OAl(OH) 3OH =AlO 2H 2O 2Al 3 3OH =Al(OH)3NH OH =NH3H2O 4先后顺序正确的是( )A BC D解析：选 C。结合 OH 能力强的先反应，第一个反应为 H OH =H2O
35、；第二个反应为Al3 3OH =Al(OH)3；AlO 与 NH 能相互促进水解而生成 Al(OH)3，故第三个反应 2 414为 NH OH =NH3H2O；最后一个反应为 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O。 4 29通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出的结论正确的是( )选项 实验现象 结论A把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH 溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化由此得出：铝的金属性比镁强B取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落由此得出：铝不易燃烧C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量
36、气泡 由此得出：该气体是氨气D向氯化铝溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液解析：选 D 。A 项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生 H2的难易程度，错误；B 项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C 项，产生的气体应为 H2，错误。10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(O
37、H)3HCO 2 3D工业上还可采用 Fe 还原 Al2O3的方法制 Al，成本更低解析：选 C。A 项，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。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。15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(
38、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，E 中所含物质的化学式为_。解析：根据已知信息中甲的成分，可推断 B 为氧化铝，因此反应是通过电解 Al2O3而得到 D(氧气)和 A(单质铝)。甲加入水过滤得到明矾溶液(溶液中含有 Al3 、K 和 SO )和24氧化铝、氧化铁沉淀，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。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(
39、OH)3HCO 2 3(4)K2SO4、(NH 4)2SO412铝是人类生活中继铜、铁之后又一个重要的金属。工业上冶炼金属铝的原料来源于自然界中重要的矿物质钒土(主要成分 Al2O3；还有 SiO2、Fe 2O3、FeCO 3、MgCO 3等杂质)。从钒土中提取得到 Al2O3的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：(1)固体 A 所含物质的化学式是_。(2)写出溶液 A 与足量气体 B 反应的离子方程式：_。(3)工业冶炼金属铝通常用石墨碳块作电解槽的阳极，请你根据电解原理解释电解冶炼铝的过程中，需要定期补充阳极碳块的原因：_。(4)Al2O3的熔点很高，因而在工业冶炼时，需将 Al2O3熔于
40、熔化的冰晶石(Na 3AlF6)中进行电解。请写出电解过程中阴极的电极反应式：_。工业上通常将 Al(OH)3和 Na2CO3一同溶于氢氟酸来制取冰晶石，反应时放出 CO2气体，写出该反应的化学方程式：_。(5)有一位同学查阅资料发现，AlCl 3的熔点很低。他提出：可通过电解熔融状态的AlCl3制取金属铝。你认为他提出的方案是否可行？为什么？_。16(6)某企业用上述工艺流程进行生产，每 10.0 t 钒土可得到金属铝 1.35 t。如果不考虑生产过程的损耗，则钒土中 Al2O3的质量分数为_。解析：(1)钒土的主要成分是 Al2O3，还有 SiO2、Fe 2O3、FeCO 3、MgCO 3
41、等杂质，除 SiO2不反应外，与盐酸反应生成的金属阳离子有 Al3 、Fe 3 、Fe 2 、Mg 2 等，这些金属阳离子再与氢氧化钠反应后生成的可溶物为 NaAlO2，不溶物为 Fe(OH)2、Fe(OH) 3、Mg(OH) 2；(2)由(1)知溶液 A 主要成分为 NaAlO2和剩余的氢氧化钠，通入足量二氧化碳气体发生反应：CO 2OH =HCO 和 AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO ； 3 2 3(3)电解冶炼铝的阳极产物为 O2，在高温条件下，O 2与阳极碳发生反应消耗阳极碳块，所以需要定期补充阳极碳块；(4)电解熔融的氧化铝，阴极发生还原反应，即铝离子得电子生成单质铝
42、，阴极的电极反应为 Al3 3e =Al；工业上通常将 Al(OH)3和 Na2CO3一同溶于氢氟酸来制取冰晶石，反应时放出 CO2气体，根据原子守恒配平，则该反应的化学方程式为 2Al(OH)33Na 2CO312HF= =2Na3AlF63CO 29H 2O。(5)AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，不能用来电解，而氧化铝为离子化合物，在熔融状态下可导电，可以用来电解；(6)根据元素守恒，钒土中每 1 mol Al2O3会生成 2 mol Al，则钒土中 Al2O3的质量分数(1.35 t102 gmol 1 )(27 gmol1 210 t)100%25.5%。答案：(1)Fe(
43、OH) 2、Fe(OH) 3、Mg(OH) 2(2)CO2OH = HCO 、AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 3 2 3(3)电解冶炼铝的阳极产物为氧气，在高温条件下，氧气与阳极碳发生反应消耗阳极碳块(4)Al3 3e =Al 2Al(OH) 33Na 2CO312HF= =2Na3AlF63CO 29H 2O(5)不可行；AlCl 3是共价化合物，熔融状态的 AlCl3不导电(6)25.5%(或 0.255)13聚合氯化铝晶体是介于 AlCl3和 Al(OH)3 之间的一种水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 SiO
44、2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_。17(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)nCl6 nxH2Om，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 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
