考点15铝及其化合物（原卷版）_05高考化学_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_一轮复习_备战2023年高考化学一轮复习考点帮（全国通用）

考点 15 铝及其化合物 本考点是历年高考的考查重点，由于铝及其化合物的性质很丰富，在高考命题中立足点也多种多样， 如以选择题形式考查离子共存、离子反应、氧化还原反应、简单计算等，也可以出推断题，还可以出实验 题。 预测2023年会继续在选择题中或非选择题中加强对铝及其化合物的考查， 在复习时要注意 “铝三 角”，要加强化合物知识与理论部分的联系。以工艺流程的形式考查考生对陌生金属元素的认知能力，考 生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上，强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、 Mn、Co 、Ni、Ga等)知识的迁移能力 一、铝的性质 二、铝的重要化合物 铝的性质 1．铝的结构和存在 铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为 。铝是地壳中含量最多的金属元素。自 然界中的铝全部以化合态的形式存在。 2．铝的物理性质及用途 物理 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性 性质 固态 银白色 2.7 g·cm－3 660.4℃ 2 467℃ 较软 很好 良好 用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 3．金属铝的化学性质4．铝热实验中的有关问题 实验装置 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在 实验现象 较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙 中 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe O ＋2Al=====2Fe＋ 2 3 实验结论 Al O 2 3 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等，3MnO 2 原理应用 ＋4Al=====3Mn＋2Al O； 2 3 ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 5.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。 【小试牛刀】 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( ) (2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( ) (3)铝与Fe O 发生铝热反应，反应后固体物质增重( ) 2 3 (4)冶炼铝时常用焦炭做还原剂( ) (5)由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长( ) (6)由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属( ) (7)常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层( ) (8)由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆( ) (9)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( ) (10)铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜(11)铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落( ) (12)因为铝不和浓HSO 反应，所以可用铝槽车运输浓HSO ( ) 2 4 2 4 【典例】 例1 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Cl、O 氧化 能与N、O 反应 2 2 2 2 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 能与Fe O 、MnO 、Cr O 等金 2 3 2 2 3 D 与某些氧化物反应 能在CO 中燃烧 2 属氧化物发生铝热反应 【答案】B 【解析】铝能被Cl 、O 氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶 2 2 液反应；Mg能在N、O、CO 中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。 2 2 2 例2 铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下 列问题： (1)用铝粉和Fe O 做铝热反应实验，需要的试剂还有________。 2 3 A．KCl B．KClO C．MnO D．Mg 3 2 (2)用等物质的量的MgO和Fe O 组成的混合物在一定条件下与Al粉进行铝热反应。 2 3 ①引发铝热反应的操作是___________________________________________________。 ②产物中单质是________(写名称)。 (3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀HSO ，滴加KSCN溶液无明显现象， 2 4 ________( 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ” ) 说 明 固 体 混 合 物 中 无 Fe O ， 理 由 是 2 3 _______________________________________________________(用离子方程式说明)。 【答案】(1)BD (2)①加少量KClO，插上镁条并将其点燃 ②铁 3 (3)不能 Fe O＋6H＋===2Fe3＋＋3HO、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 2 3 2 【解析】(1)做铝热反应的实验时，需要KClO 做助燃剂，且用镁条引燃。(2)在混合物上加少量KClO 3 3 固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO 固体分解放出O ，进一步加剧Mg的燃烧，可在短 3 2 时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。(3)反应后 固体混合物中若有Fe O ，因发生反应：Fe O ＋6H＋===2Fe3＋＋3HO、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2 2 3 2 3 2 ＋，加KSCN溶液不会变红。 【对点提升】 对点1 某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是( )A．①中铝片发生了钝化 B．②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气 C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH) ＋OH－===AlO＋2HO 3 2 D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应 对点2 铝是中学化学学习阶段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H 的 2 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H 的体积之比是________。 2 (2)足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生 H 的体积之比是 2 ______________________________________。 (3)足量的两份铝分别投入等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H 相等，则 2 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 mol·L－1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)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填字母)。 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 【巧学妙记】 1．铝的特殊性 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性： 2Al＋2OH－＋2HO===2AlO＋3H↑。 2 2 (2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、 浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。 (4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H。 2 2．铝与酸或碱反应生成H 的量的关系 2 2Al＋6HCl===2AlCl ＋3H↑ 3 2 2Al＋2NaOH＋6HO===2Na[Al(OH) ]＋3H↑ 2 4 2 (1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H 的物质的量相等。 2 ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 (2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ①消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ②生成H 的物质的量之比为1∶3。 2 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定 ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。铝的重要化合物 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 (2)化学性质 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(用化学方程式表示) Al(OH) 的电离方程式为 3 酸式电离：Al(OH) ＋HO [Al(OH) ]－＋H＋ 3 2 4 碱式电离：Al(OH) Al3＋＋3OH－ 3 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①Al(OH) ＋3H＋===Al3＋＋3HO。 3 2 ②Al(OH) ＋OH－===[Al(OH) ]－。 3 4 ③2Al(OH) =====Al O＋3HO。 3 2 3 2 (3)制备 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH ·H O ===Al(OH) ↓＋3NH。 3 2 3 ②Na[Al(OH)]溶液中通入足量CO，离子方程式为 4 2 [Al(OH) ]－＋CO===Al(OH) ↓＋HCO。 4 2 3 ③Na[Al(OH)]溶液与AlCl 溶液混合：3[Al(OH) ]－＋Al3＋===4Al(OH) ↓。 4 3 4 3 3．常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为 KAl(SO )·12H O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液 pH＜(填“＜”“>”或 4 2 2 “＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3HO Al(OH) (胶体)＋3H＋，Al(OH) 胶体吸附水 2 3 3 中的杂质形成沉淀而净水。 4．有关氢氧化铝生成的图像分析 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理向铝盐溶液中加强碱 Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶 现象：先沉淀后溶解 液加碱的反应：Mg2＋＋2OH 注：如果向强碱中加 －=== Mg(OH) ↓Al3＋＋4OH－ 2 铝盐，开始无明显现 ===AlO＋2HO 2 象，后生成沉淀 AlO和OH－混合溶液加酸的 反应： 向偏铝酸盐溶液中加 H＋＋OH－===H O 强酸 2 4H＋＋AlO===Al3＋＋2HO 现象：先沉淀后溶解 2 注：如果向强酸中加 AlO和SiO混合溶液加酸的 偏铝酸盐，开始无明 反应：SiO＋2H＋ 显现象，后生成沉淀 ===H SiO↓4H＋＋AlO===Al3 2 3 ＋＋2HO 2 Al3＋和H＋混合溶液加氨水的 反应 向铝盐溶液中加弱碱 H＋＋NH ·H O ===NH＋HO 现象：生成沉淀量不 3 2 2 断增加，后不变 Al3＋＋3NH ·H O 3 2 ===Al(OH) ↓＋3NH 3 AlO和OH－混合溶液通入 向偏铝酸盐溶液中加 CO 的反应：2OH－＋CO=== 弱酸 2 2 CO＋HO 2 现象：生成沉淀量不 AlO＋CO＋2HO === 断增加，后不变 2 2 Al(OH) ↓＋HCO 3 【小试牛刀】 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氧化铝熔点很高，可作耐火材料( ) (2)氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验( ) (3)明矾用作净水剂，可以除去废水中的铜离子( ) (4)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用( ) (5)[Al(OH)]－、HCO在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存( ) 4 (6)[Al(OH)]－与NH在水溶液中因发生双水解反应不能大量共存( ) 4 (7)氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料( ) (8)Al(OH) 、NaHCO 、NaCO 均可作胃酸的中和剂(×) 3 3 2 3 (9)明矾水解生成有吸附性的Al(OH) 胶粒，可用于净水和消毒(×) 3 (10)MgCl 、AlCl 、Al (SO ) 溶液分别加热蒸发结晶，均不能得到原溶质(×) 2 3 2 4 3 (11)FeCl 溶液中混有少量AlCl ，可加入过量NaOH，过滤、洗涤沉淀，再将沉淀用适量HSO 溶解(×) 3 3 2 4 【典例】 例1 化学与生活、社会发展息息相关，下列说法不正确的是( )A．氧化铝熔点很高，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等 B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 C．明矾是电解质，可用于自来水的杀菌消毒 D．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的碱性 【答案】C 【解析】氧化铝具有高熔点，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等，选项 A正确； “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，涉及铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁的反应，为置换反应，选项 B正 确；明矾能水解生成氢氧化铝胶体，只能吸附悬浮杂质，不能杀菌消毒，选项 C不正确；胃酸主要成分为 盐酸，胃酸分泌过多会引起胃病，氢氧化铝显弱碱性，与胃液中含有的盐酸中和生成氯化铝和水，反应的 化学方程式为Al(OH) ＋3HCl===AlCl ＋3HO，选项D正确。 3 3 2 例2 如图表示AlCl 溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是( 3 ) A．①线表示Al3＋的物质的量的变化 B．x表示AlCl 的物质的量 3 C．③线表示Al(OH) 的物质的量的变化 D．④线表示AlO的物质的量的变化 3 【答案】B 【解析】AlCl 溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl 溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀 3 3 生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的 NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示 NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl 溶液，开始没有沉淀，后有沉 3 淀生成，与本题图示情况不符。 【对点提升】 对点1 为探究铝片(未打磨)与NaCO 溶液的反应，实验如下： 2 3 铝片表面产生 出现白色沉淀，产生大量 无明显现象 细小气泡 气泡(经检验为H 和CO) 2 2 下列说法不正确的是( ) A．NaCO 溶液中存在水解平衡：CO＋HOHCO＋OH－ 2 3 2 B．对比Ⅰ、Ⅲ，推测NaCO 溶液能破坏铝表面的氧化膜 2 3C．Ⅳ溶液中可能存在大量Al3＋ D．推测出现白色浑浊的可能原因：AlO＋HCO＋HO===Al(OH) ↓＋CO 2 3 对点1 一块表面被氧化的铝分成两等份，若向其中一份中滴加1 mol·L－1 的NaOH溶液，向另一份 中滴加x mol·L－1的稀盐酸，产生氢气的物质的量与所加NaOH溶液、稀盐酸的体积关系如图所示。下列 说法不正确的是( ) A．该铝块的总质量为8.46 g B．a＝260 C．b＝780 D．该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为3∶20 【巧学妙记】 1．生成Al(OH) 沉淀的定量规律 3 (1)强碱与Al3＋反应生成Al(OH) 沉淀的定量规律 3 (2)强酸与AlO反应生成Al(OH) 沉淀的定量规律 3 (3)Al3＋与AlO两种盐溶液反应生成Al(OH) 沉淀的定量规律：Al3＋＋3AlO＋6HO===4Al(OH) ↓ 3 2 3 2．Al(OH) 的三种制备方法 3 方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 反应原理：Al3＋＋3NH ·H O===Al(OH) ↓＋3NH 3 2 3 方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO 2 反应原理：[Al(OH) ]－＋CO===Al(OH) ↓＋HCO 4 2 3 方法三：相互促进水解法可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (1)求产物Al(OH) 的量 3 ①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH) ]＝n(OH－)； 3 ②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时，n[Al(OH) ]＝4n(Al3＋)－n(OH－)； 3 ③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH) ]＝0，无沉淀。 3 (2)求反应物碱的量 ①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH) ]； 3 ②若碱使生成的Al(OH) 部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH) ]。 3 3 3．有关氢氧化铝生成的图像分析 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向铝盐溶液中加强碱 Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶 现象：先沉淀后溶解 液加碱的反应：Mg2＋＋2OH 注：如果向强碱中加 －=== Mg(OH) ↓Al3＋＋4OH－ 2 铝盐，开始无明显现 ===AlO＋2HO 2 象，后生成沉淀 AlO和OH－混合溶液加酸的 反应： 向偏铝酸盐溶液中加 H＋＋OH－===H O 强酸 2 4H＋＋AlO===Al3＋＋2HO 现象：先沉淀后溶解 2 注：如果向强酸中加 AlO和SiO混合溶液加酸的 偏铝酸盐，开始无明 反应：SiO＋2H＋ 显现象，后生成沉淀 ===H SiO↓4H＋＋AlO===Al3 2 3 ＋＋2HO 2 Al3＋和H＋混合溶液加氨水的 反应 向铝盐溶液中加弱碱 H＋＋NH ·H O ===NH＋HO 现象：生成沉淀量不 3 2 2 断增加，后不变 Al3＋＋3NH ·H O 3 2 ===Al(OH) ↓＋3NH 3 AlO和OH－混合溶液通入 向偏铝酸盐溶液中加 CO 的反应：2OH－＋CO=== 弱酸 2 2 CO＋HO 2 现象：生成沉淀量不 AlO＋CO＋2HO === 断增加，后不变 2 2 Al(OH) ↓＋HCO 3 1．下列关于金属铝及其化合物的叙述不正确的是( ) A．Al O 不能跟所有的酸碱溶液反应 2 3B．铝是活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 C．铝箔徃空气中用酒精灯加热可以融化，且发生剧烈燃烧 D．铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝融化了但并不滴落 2．下列关于铝单质的叙述中，正确的是( ) A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－＋2HO===[Al(OH) ]－＋H↑ 2 4 2 D．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，熔化后的液态铝会滴落下来，是 因为金属铝的熔点较低 3．某同学通过系列实验探究Al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，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入Al (SO ) 溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 2 4 3 C．将Al(OH) 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 3 D．将Al(OH) 沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al (SO ) 固体 3 2 4 3 4．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( ) A．不能用铝制容器腌咸菜，因为铝单质会和较浓的Cl－发生络合反应 B．铝热反应过程会放出大量的热，这说明构成氧化铝的微粒间存在着强烈的作用力 C．氢氧化铝不溶于过量氨水，但氢氧化铜、氢氧化银沉淀都溶于过量氨水 D．刚玉是一种高硬度、高熔点的化合物，刚玉坩埚不能用来熔融纯碱 5．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 c A Al O NaAlO Al(OH) 2 3 2 3 B AlCl Al(OH) NaAlO 3 3 2 C Al Al(OH) Al O 3 2 3 D MgCl Mg(OH) MgO 2 2 6．下列反应中的离子方程式书写正确的是( ) A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH ·H O＋Al3＋===AlO＋4NH＋2HO 3 2 2 B．NH Al(SO ) 溶液中滴加少量NaOH溶液：NH＋OH－===NH·H O 4 4 2 3 2 C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH) 溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO ↓＋AlO＋2HO 2 4 2 D．向NaAlO 溶液中通入足量CO：2AlO＋CO＋3HO===2Al(OH) ↓＋CO 2 2 2 2 3 7．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe O 杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示： 2 3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 B．CO 可以用HSO 溶液或稀盐酸代替 2 2 4 C．反应Ⅱ为CO＋AlO＋2HO===Al(OH) ↓＋HCO 2 2 3 D．工业上还可采用Fe还原Al O 的方法制Al，成本更低 2 3 8．向含Al (SO ) 和 AlCl 的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH) 溶液至过量，加入Ba(OH) 溶液的 2 4 3 3 2 2 体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是( ) A．图中A点生成的沉淀是BaSO 和Al(OH) 4 3 B．原混合液中c[Al (SO )]：c(AlCl )=1：1 2 4 3 3 C．AB段反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH) ↓ 3 D．向D点溶液中通入CO 气体，立即产生白色沉淀 2 9．以高硫铝土矿(主要成分为Al O、Fe O，还含有少量FeS)为原料，生产氧化铝并获得Fe O 的部 2 3 2 3 2 3 4 分工艺流程如下，下列叙述不正确的是( ) A．隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的 B．加入CaO可以减少SO 的排放同时生成建筑材料CaSO 2 4 C．向滤液中通入过量CO、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al O 2 2 3 D．烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe O 分离出来 3 410．以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知 铝灰主要成分为Al O(含少量杂质SiO、FeO、Fe O)，其制备实验流程如下： 2 3 2 2 3 (1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为_____________________； (2)加30%的HO 溶液的目的是_____________________； 2 2 (3)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH Al(SO )•12H O] 4 4 2 2 2Al O+2NH↑+N ↑+5SO↑+3SO↑+53H O，将产生的气体通过如下图所示的装置。 2 3 3 2 3 2 2 ①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)； ②KMnO 溶液褪色(MnO -还原为Mn2+)，此褪色过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 4 4 11．用教材中的实验装置进行铝热反应实验时，存在纸漏斗易燃烧、火星四射等问题，某校化学兴趣 小组同学为了解决这些问题将实验装置做了如图改进(如图A所示)。取磁性氧化铁在图A装置中进行铝热 反应，冷却后得到“铁块”混合物。 (1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，原因是_______。 (2)该铝热反应的化学方程式为_______。 (3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B所示装置，滴入足量 溶液充分反应，测量 生成气体的体积以求得样品中残留铝的质量分数。 试回答下列问题：①量气管在读数时必须进行的步骤是_______。 ②取 样品进行上述实验，共收集到 (标准状况下)气体，则“铁块”中铝的质量分数为 _______。 ③图B装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可 以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，则测得的“铁块”中铝的质量分数将会_______(填 “偏大”或“偏小”)。 1．(2022·福建省漳州市正兴学校期中)我国发射的“量子卫星”上的氧化热控涂层材料由氧化铝构成。 下列有关说法不正确的是( ) A．氧元素位于元素周期表的第VIA族 B．铝元素的周期序数=最高正价数 C．Al3+离子与O2-离子具有不同的电子层结构 D．原子半径相对大小：Al>O 2．(2022·湖南省邵阳市期中联考)铝是地壳中含量最高的金属元素，下列关于铝及其化合物的说法错 误的是( ) A．可用NaOH溶液除去Fe O 粉末中少量的Al O 2 3 2 3 B．纯铝的硬度和强度较小，不适合用于制造机器零件 C．铝制品廉价易得，适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物 D．铝在冷的浓硝酸中发生钝化，因此可用铝槽车运输浓硝酸 3．(2022·上海市统测)利用传感器探究在密闭环境中铝片和少量稀盐酸反应过程中温度和压强的变化， 结果如图。下列说法错误的是( ) A．50~100s，压强变大是反应放出热量导致的 B．100s时，容器内温度最高C．100s之后，溶液中溶质为AlCl 3 D．100s之后，压强减小是因为温度降低导致的 4．(2022·江西省景德镇一中期末)类推是化学学习和研究常用的重要思维方法，但所得结论要经过实 践的检验才能确定其正确与否。根据你所掌握的知识，判断下列类推结论中正确的是( ) A．Mg燃烧不能用CO 灭火，故 燃烧也不能用CO 灭火 2 2 B．Al在O 中燃烧生成Al O，故Fe在O 中燃烧生成Fe O 2 2 3 2 2 3 C．CO 与NaO 反应生成NaCO 和O，故SO 与NaO 反应生成NaSO 和O 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 D． 与 溶液反应生成H，故 与 溶液反应也生成H 2 2 5．(2022·河北省张北县第一中学期中)空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.5mol/L硫酸溶液的烧杯 中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图所示的曲线来表示。下列推论错误的是( ) A．0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液 B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高 C．t=c时，反应处于平衡状态，此时产生H 的体积最多 2 D．t>c时，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低 6．(2022·福建省福州市高三模拟)中国科学院金属研究所发现采用NaSnO 和NaOH混合促进剂，可明 2 3 显提高铝与水反应制氢系统的性能，制氢机理如图。NaSnO 溶液显碱性，N 代表阿伏伽德罗常数的值， 2 3 A 下列说法不正确的是( ) A．1L0.1mol·L-1 Na SnO 溶液中阴离子数目大于0.1N 2 3 AB．该过程中存在6Al+3Na SnO +15H O=3Sn+6NaAl(OH) +3H ↑ 2 3 2 4 2 C．标准状况下，反应过程中生成33.6LH ，转移电子数目为9N 2 A D．Al-Sn原电池的形成，能提高产氢速率，析氢反应主要发生在Sn上 7．(2022·山东省高三模拟预测)向分别盛有10mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液的甲、乙两烧杯中，加 入等质量的铝粉，反应结束后，相同温度和压强测得生成的气体体积分别为V 、V ，下列说法正确的 (甲) (乙) 是( ) A．消耗的HCl和NaOH的物质的量比为V(甲)：V(乙) B．若V(甲)：V(乙)=1：2，投入的铝粉质量为0.54g C．若V(甲)：V(乙)=1：3，铝粉在两烧杯中都恰好完全反应 D．若盐酸和NaOH溶液都完全反应，两反应的电子转移数之比为1：1 8．(2022·湖南省高三模拟)铵明矾[NH Al(SO )·12H O]是分析化学中常用的基准试剂，其制备过程如 4 4 2 2 图： 下列说法不正确的是( ) A．过程Ⅰ过滤可得到NaHCO 晶体 3 B．过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是为了除去滤液A中混有的NaHCO 杂质 3 C．向铵明矾溶液中加入足量 溶液，反应的离子方程式为NH ++Al3++5OH-= NH ·H O+ AlO- 4 3 2 2 +2H O 2 D．铵明矾能析出是因为其溶解度比(NH )SO 、Al (SO ) 的大 4 2 4 2 4 3 9．(2022·江苏省淮安市高三考前模拟)以含钴废渣(主要成分为CoO和Co O，含少量Al O 和ZnO)为 2 3 2 3 原料制备CoCO 的工艺流程如图： 3 下列说法正确的是( ) A．酸浸时可采用高温提高酸浸速率 B．除铝时加入NaCO 溶液过滤后所得滤渣是Al (CO) 2 3 2 3 3C．萃取时萃取剂总量一定，分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好 D．沉钴时将含Co2+的溶液缓慢滴加到NaCO 溶液中，可提高CoCO 的产率 2 3 3 10．(2022·江苏省常州高级中学期中)探究铝片与NaCO 溶液的反应。 2 3 铝片表面产生细小气 加热后出现白色浑浊，产生大量气泡 均无明显现象 泡 (经检验为H 和CO) 2 2 下列说法错误的是( ) A．NaCO 溶液中存在水解平衡：CO2-+H O HCO -+OH- 2 3 3 2 3 B．对比I、III说明NaCO 溶液能破坏铝表面的保护膜 2 3 C．H 逸出有利于CO2-水解平䡓向正反应方向移动 2 3 D．推测出现白色浑浊的原因：Al3++3HCO-=Al(OH) ↓+3CO ↑ 3 3 2 11．(2022·上海市七宝中学月考)硫酸铝铵晶体高温下发生的主要反应为： 。将产生的气体通过下图所 示的装置(假设试剂均过量)。下列说法正确的是( ) A．反应中硫元素既得电子又失电子 B．装置Ⅰ中可以观察到出现白色沉淀，其主要成分是BaSO 和BaSO 4 3 C．装置Ⅱ中可以观察到高锰酸钾紫色褪去 D．将装置Ⅰ、Ⅱ顺序交换，仍能观察到相同的现象12．(2022·山东省青岛市二模)实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量，设计如下流程： 下列说法错误的是( ) A．所加盐酸体积不少于100mL B．沉淀1的质量为(m+4.25)g C．沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH) +OH—=[Al(OH) ]— 3 4 D．镁铝合金中镁、铝质量之比为 13．(2022·河南省南阳市期中联考)氧化铝是工业上电解制铝的原料，工业上用铝土矿(主要成分 Al O，还含有Fe O，SiO 等)为原料制取氧化铝的流程如图所示，下列说法错误的是( ) 2 3 2 3 2 A．滤渣可用于炼铁 B．滤液1中所含阴离子为OH-、SiO2-、[Al(OH) ]- 3 4 C．步骤①、②、③中均不涉及氧化还原反应 D．步骤③中发生反应的离子方程式为：2[Al(OH) ]-+CO =2Al(OH) ↓+CO 2-+H O 4 2 3 3 2 14．(2022·山东省高三模拟预测)煤灰提取铝既能缓解我国缺乏铝矿的现状，又能减少煤燃烧产生的污 染。煤灰含Al O、SiO、CaO、Fe O 等。煤灰中提取铝的工艺流程如图所示，下列说法正确的是( ) 2 3 2 2 3 A．煤灰加酸进行酸浸时，用硫酸酸浸溶解效果好 B．操作1、2、3、4名称相同，操作时都除去了一种杂质C．X为CO，发生的反应为CO+2H O+AlO-=Al(OH) ↓+HCO- 2 2 2 2 3 3 D．制金属铝需要电解氧化铝，阳极反应式为4OH--4e-=2H O+O↑ 2 2 15．(2022·辽宁省二模)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al O，还含有SiO 和Fe O 等杂 2 3 2 2 3 质)为原料制备铝的一种工艺流程如下，SiO 在“碱溶”时转化为铝硅酸盐沉淀，下列说法错误的是( ) 2 A．“电解II”是电解NaCO 溶液，则b为阴极液，a为阳极液 2 3 B．“电解I”是电解熔融Al O，电解过程中阳极需要定期补充石墨 2 3 C．“反应”的离子方程式为：AlO-+HCO-+H O =Al(OH) ↓+CO 2- 2 3 2 3 3 D．“电解II”总反应方程式为：2HO 2H↑+O ↑ 2 2 2 16．(2022·山东省高三联考)某铝热剂由铝粉和铁的某种氧化物组成，二者恰好完全反应生成铁单质和 氧化铝。将该铝热剂均分成两份，同温同压下，一份直接与足量的NaOH溶液反应，放出H 体积为VL； 2 1 另一份在完全发生铝热反应后与足量的盐酸反应，放出H 体积为VL。下列说法错误的是( ) 2 2 A．两份生成氢气的质量比一定为 B．两份消耗NaOH和 的物质的量之比一定小于 C．铝热剂中铝和铁元素的物质的量之比一定为 D．铝热剂中氧和铁元素的物质的量之比一定为 17．(2022·上海市统测)科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验： 实验 1 2 3 将一片铝箔在空气中用酒 将另一片相同铝箔伸入到充 将一段镁条在空气 步骤 精灯加热 满氧气的集气瓶中，引燃 中用酒精灯加热铝箔不燃烧，熔化后也不 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白 镁条剧烈燃烧，发 现象 滴下，外面立即形成一层 光 出耀眼白光 薄膜 试回答下列问题： (1)进行1、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的____有关。 (2)某同学分析2、3实验后就得出如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不 可靠，你认为他们的理由是____。 (3)小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，你认为还可以通过____的实 验来比较。 (4)在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验 后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液 态铝会迅速和____反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 18．(2022·湖南省湘潭县一中期中)某铝土矿中主要含有Al O、Al(OH) 、AlO(OH)，还含有 等杂 2 3 3 质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示： 回答下列问题： (1)将铝土矿粉碎后再进行碱浸，原因是_______。 (2) 与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。 (3)滤渣1的主要成分是_______，写出它的一种用途_______。 (4)加Al(OH) 晶核的目的是促进Al(OH) 的析出。上述稀释、结晶工艺，也可用通入足量的_____气体 3 3 的方法来代替。 (5)实验室中进行焙烧时最适合用来盛放Al(OH) 固体的仪器的名称是_______。 3 (6)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO 而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛 2 化反应的化学方程式：_______。 (7)该生产流程能实现_______(填化学式)的循环利用。19．(2022·四川省成都市期中)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al O，含SiO 和Fe O 等 2 3 2 2 3 杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示： 注：SiO 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 2 (1)铝土矿“碱溶”时，氧化铝转化为_______进入溶液，提高铝土矿浸取速率的措施有_______(任答 两点)。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO 溶液，溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)， 3 发生反应的离子方程式为_______。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融的Al O，标准状况下每产生11.2LO 转移的电子数为_______。 2 3 2 (4)“电解Ⅱ”是电解NaCO 溶液，其原理如图所示，阳极的电极反应式为_______。 2 3 20．(2022·江苏省南京师大附中高三模拟)高纯超细氧化铝是一种新型无机功能材料，以硫酸铵和硫酸 铝为原料制备复盐硫酸铝铵[NH Al(SO )·12H O]，经硫酸铝铵热分解可制得高纯超细氧化铝，其流程如下： 4 4 2 2 (1)操作①需加入稀HSO ，其目的是_______，“纯化”的方法为_______。 2 4 (2)取4.53g[NHAl(SO )·12H O加热分解，最终剩余0.51g AlO 固体。加热过程中固体质量随温度的 4 4 2 2 2 3 变化如图所示。写出硫酸铝铵晶体在633℃分解产生的固体的化学式：_______。(3)实验室以NH Al(SO ) 和NH HCO 为原料，在一定条件下反应生成制备纳米Al O 的前驱体 4 4 2 4 3 2 3 NH AlO(OH)HCO 和(NH )SO 等物质，NH AlO(OH)HCO 高温分解即得超细氧化铝。写出生成 4 3 4 2 4 4 3 NH AlO(OH)HCO 沉淀的化学方程式：_______。 4 3 (4)为了测定高纯超细氧化铝粉中Al O 的质量分数，可用EDTA标准溶液滴定。取0.2040g氧化铝粉溶 2 3 于盐酸，加入过量的30.00mL EDTA标准溶液并加热煮沸，充分反应后，再用 的 标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗 标准溶液体积为5.00mL。已知Al3+、 与EDTA 反应的化学计量比均为1：1。 ①加入过量的EDTA标准溶液并加热煮沸的原因是_______。 ②计算Al O 的质量分数_________(写出计算过程)。 2 3 1．【2022•湖南选择性考试】铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是( ) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有NaAlF 和CO 3 6 2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 2．【2022·浙江省6月选考】尖晶石矿的主要成分为MgAlO (含SiO 杂质)。已知：MgAlO(s)＋ 2 4 2 2 4 4Cl(g)= MgCl (s)＋2AlCl (g)＋2O(g) ΔH＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl 2 2 3 2 2和AlCl ，同时还可得到副产物SiCl (SiCl 沸点为58℃，AlCl 在180℃升华)：MgAlO(s)＋4C(s)＋4CO(g) 3 4 4 3 2 4 MgCl (s)＋2 AlCl (g)＋4CO(g)。下列说法不正确的是( ) 2 3 A．制备时要保持无水环境 B．输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上 C．氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量 D．为避免产生大量CO，反应过程中需保持炭过量 2 3．【2021•湖南选择性考试】一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图： 下列说法错误的是( ) A．物质X常选用生石灰 B．工业上常用电解熔融MgCl 制备金属镁 2 C．“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl MgCl +CO 2 2 D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl 2 4．【2021•河北选择性考试】BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如 图： 下列说法错误的是( ) A．酸浸工序中分次加入稀HNO 可降低反应剧烈程度 3 B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO 3 C．水解工序中加入少量CHCOONa(s)可提高Bi3+水解程度 3 D．水解工序中加入少量NH NO (s)有利于BiOCl的生成 4 3 5．【2020•江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 6．【2020•浙江1月选考】下列关于铝及其化合物说法，不正确的是( ) A．明矾可用作净水剂和消毒剂 B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属 C．铝可用作包装材料和建筑材料 D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物 7．【2019•上海卷】在pH为1的100mL 0.1mol/L的AlCl 中，加入300mL 0.1mol/L的氢氧化钠溶液后 3 铝素的存在形式是( ) A．AlO- B．Al3+ C．Al(OH) D．Al3+、Al(OH) 2 3 3 8．【2021•广东选择性考试】对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝( )、 钼(Mo)、镍( )等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 已知：25℃时，HCO 的K =4.5×10-7，K =4.7×10-11，K (BaMoO )=3.5×10-8， ，K (BaCO)=2.6×10- 2 3 a1 a1 sp 4 sp 3 9；该工艺中，pH＞6.0时，溶液中Mo元素以MoO 2-的形态存在。 4 (1)“焙烧”中，有NaMoO 生成，其中Mo元素的化合价为_______。 2 4 (2)“沉铝”中，生成的沉淀 为_______。 (3)“沉钼”中，pH为7.0。 ①生成BaMoO 的离子方程式为_______。 4 ②若条件控制不当，BaCO 也会沉淀。为避免BaMoO 中混入BaCO 沉淀，溶液中c(HCO -)： 3 4 3 3 c(MoO 2-)=_______(列出算式)时，应停止加入BaCl 溶液。 4 2 (4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有NaCl和Y，Y为_______。 ②往滤液Ⅲ中添加适量NaCl固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量CO，可析出 。 2 (5)高纯AlAs (砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为 一种氧化物，可阻止HO刻蚀液与下层GaAs (砷化镓)反应。 2①该氧化物为_______。 ②已知： 和Al同族，As和N同族。在HO 与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价， 2 2 则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 9．【2016·海南卷】KAl(SO )·12H O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废 4 2 2 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： ――――→――――→――――→ (1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。 A．HCl溶液 B．HSO 溶液 C．氨水 D．NaOH溶液 2 4 (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____________________________________________。