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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
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)√ (11)√ (12)×
【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
【答案】D
【解析】①中铝片没明显溶解，因为浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化， A正确；
②中加水，硝酸浓度下降，铝和变稀的硝酸发生氧化还原反应，产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气，B
正确；③中沉淀为Al(OH) ，是两性氢氧化物，其在 NaOH溶液中溶解的离子方程式是 Al(OH) ＋OH－
3 3
===AlO＋2HO，C正确；②中加水稀释过程中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程
2
中不只发生了氧化还原反应， D错误。
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
【答案】(1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A
【解析】(1)根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl ＋3H↑、2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO ＋3H↑，
3 2 2 2 2
得Al与H 的关系式均为2Al～3H ，故只要参加反应的Al的量相等，所得H 的量必相等。(2)因为在反应
2 2 2
中Al过量，产生的H 由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H 、2NaOH～3H ，
2 2 2
故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H 的体积比为1∶3。(3)因为铝足量且产生H 的量相等，根
2 2
据关系式可得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，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)＝3∶1。(4)其反应原理分别为 2Al＋6HCl===2AlCl ＋3H↑，2Al＋2NaOH＋
3 2
2HO===2NaAlO ＋3H↑。可见当参加反应的 HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生 H 的体积比是
2 2 2 2
1∶3，而题设条件体积比为1∶2，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。
2Al＋6HCl=== 2AlCl ＋ 3H↑
3 2
6 mol 3 mol
3 mol·L－1×0.1 L 0.15 mol
则Al与NaOH反应生成的H 为0.15 mol×2＝0.3 mol。
2
2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO＋3H↑
2 2 22×27 g 3 mol
5.4 g 0.3 mol
即投入的铝粉为5.4 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
2Al3＋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
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)×
【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＋HOHCO＋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 3
C．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
【答案】C
【解析】溶液中碳酸根离子会水解，结合水电离出来的氢离子，生成碳酸氢根，选项A正确；实验Ⅰ
和Ⅱ没有气泡，根据所学Al可以和热水反应，但是此实验中没有气泡，说明有氧化膜的保护，实验Ⅲ中却
有气泡，说明氧化膜被破坏，选项B正确；Ⅳ溶液中出现白色沉淀，白色沉淀应该为氢氧化铝，则不可能
存在大量Al3＋，选项C不正确；NaCO 溶液呈碱性，铝片在碱性溶液中与OH－反应，生成偏铝酸根和氢
2 3
气，2Al＋2OH－＋2HO===2AlO＋3H↑，AlO和HCO反应生成氢氧化铝沉淀，选项D正确。
2 2
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
【答案】A
【解析】当铝块与NaOH反应时，由关系式Al O ～2NaOH可得，n(AlO)＝n(NaOH)＝0.03 mol；由
2 3 2 3
关系式2Al～2NaOH～3H 可得，n(H )＝1.5n(Al)＝1.5n(NaOH)＝0.3 mol，n(Al)＝0.2 mol，n(NaOH)＝0.2
2 2
mol，V(NaOH)＝×1 000 mL·L－1＝200 mL，a＝200＋60＝260。当铝块与盐酸反应时，由关系式Al O ～
2 3
6HCl可得，n(HCl)＝0.03 mol×6＝0.18 mol，c(HCl)＝＝1 mol·L－1；由关系式Al～3HCl可得，n(HCl)＝
3n(Al)＝0.6 mol，V(HCl)＝×1 000 mL·L－1＝600 mL，b＝180＋600＝780。该铝块中氧化铝与铝单质的物质
的量之比为0.03 mol∶0.2 mol＝3∶20。铝块的总质量为(0.03 mol×102 g·mol－1＋0.2 mol×27 g·mol－1)×2＝
8.46 g×2＝16.92 g。综上所述，A项错误。
【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
31．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 3
B．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
【答案】C
【解析】A项，氧化铝和强酸、强碱反应，不能和弱酸弱碱反应，A正确；B项，铝是比较活泼的金
属，最外层有3个电子，在化学反应中易失去3个电子而达8电子的稳定结构，表现还原性，B正确；C项，
加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹住，铝熔化了但是不会滴落，不会出
现发生剧烈的燃烧，C错误；D项，加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹
住，铝熔化了但是不会滴落，D正确；故选C。
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
【答案】A
【解析】A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，
错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋6HO===2[Al(OH)]－＋3H↑，错误；D
2 4 2
项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al O，高熔点的Al O 兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。
2 3 2 3
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
【答案】D
【解析】A项，稀释浓硫酸时应将浓硫酸加入水中并不断搅拌；B项，将过量的NaOH溶液滴入
Al (SO ) 溶液中，最终生成NaAlO 溶液无沉淀；C项，过滤时应将溶液用玻璃棒引流到漏斗中。
2 4 3 24．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
【答案】A
【解析】铝制餐具表面有一层致密的氧化膜，平时可以用来保护餐具，但如果长时间蒸煮或存放具有
酸性、碱性、或咸味的东西，由于氧化铝是两性的，所以会破坏氧化膜，从而破坏铝制餐具，同时产生有
毒物质，而不是因为铝单质会和较浓的Cl－发生络合反应，A选项错误；氧化铝为离子晶体，存在着离子
键，铝热反应过程中形成氧化铝的离子键，放出大量的热，说明构成氧化铝的微粒间存在的离子键具有强
烈的作用力，B选项正确；一水合氨是弱碱，氢氧化铝不溶于过量氨水，但氢氧化铜、氢氧化银沉淀都溶
于过量氨水形成配合物，C选项正确；刚玉的主要成分是Al O ，是一种高硬度、高熔点的化合物，Al O
2 3 2 3
高温下与纯碱会发生反应，因此刚玉坩埚不能用来熔融纯碱，D选项正确。
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
【答案】C
【解析】 ，Al O 与过量 NaOH 反应生成 NaAlO ，NaAlO 与 AlCl 反应生成
2 3 2 2 3
Al(OH) ，Al(OH) 受热分解得Al O ，A符合； ，AlCl 与少量NaOH反应生成Al(OH) ，
3 3 2 3 3 3
Al(OH) 与 NaOH 反应生成 NaAlO ，NaAlO 和过量盐酸反应生成 AlCl ，B 符合；Al 不能一步生成
3 2 2 3
Al(OH) ，C不符合； ，MgCl 与NaOH反应生成Mg(OH) ，Mg(OH) 受热分解得MgO，
3 2 2 2
MgO和盐酸反应生成MgCl ，D符合。
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 2B．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
【答案】C
【解析】A项，氨水不能溶解Al(OH) ；B项，NH、Al3＋同时存在时，Al3＋与OH－先反应；D项，通
3
足量CO 时，应生成HCO。
2
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
【答案】C
【解析】A项，氨水为弱碱不能溶解Al O ；B项，用强酸代替CO ，易造成Al(OH) 的溶解，进而造
2 3 2 3
成Al的损失；D项，Fe不能还原Al O。
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
【答案】B【解析】向含Al (SO ) 和 AlCl 的混合溶液与Ba(OH) 溶液反应的实质是Al3+与OH-、Ba2+与SO 2- 之
2 4 3 3 2 4
间的离子反应，如下Ba2++ SO 2-═BaSO ↓，Al3++3OH-═Al(OH)↓，Al(OH) +OH-═AlO - +2H O，假设
4 4 3 3 2 2
1molAl (SO ) 中SO 2-完全被沉淀所需Ba(OH) 量为3mol，3molBa(OH) 提供6molOH-，1molAl (SO ) 中含
2 4 3 4 2 2 2 4 3
有2molAl3+，由反应Al3++3OH-═Al(OH)↓可知，1molAl (SO ) 中的Al3+和SO 2- 均沉淀完全，故从起点到A
3 2 4 3 4
点，可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成3molBaSO 、2molAl(OH) 沉淀，A点时SO 2-完全沉
4 3 4
淀，AB为氯化铝与氢氧化钡的反应，B点时溶液中Al3+完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为
BaCl ，BC为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解，C点时氢氧化铝完全溶解。A项，图
2
中A点是Al (SO ) 和Ba(OH) 的反应，故生成的沉淀是BaSO 和Al(OH) ，A正确；B项，前3LBa(OH) 溶
2 4 3 2 4 3 2
液与溶液中Al (SO ) 反应，从3L-6L为Ba(OH) 溶液与溶液中AlCl 反应，二者消耗的氢氧化钡的物质的量
2 4 3 2 3
相等为3L×1mol/L=3mol，由生成硫酸钡可知3n[Al(SO )]=n[Ba(OH) ]，故n[Al(SO )]=1mol，由氯化铝与
2 4 3 2 2 4 3
氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl )=2n[Ba(OH) ]=6mol，故n(AlCl )=2mol，故原溶液中原混合液中
3 2 3
c[Al (SO )]：c(AlCl )=1：2，B错误；C项，AB段为氯化铝与氢氧化钡的反应，故离子方程式为Al3+
2 4 3 3
+3OH-═Al(OH)↓，C正确；D项，D点的溶液中含有AlO-，通入二氧化碳产生氢氧化铝白色沉淀，D正确；
3 2
故选B。
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 4
【答案】A
【解析】A项，隔绝空气由 ，可知反应中消耗的FeS 与Fe O 物
2 2 3
质的量比为1：16，故A错误；B项，FeS 焙烧会生成SO ，SO 会污染空气，加入CaO会与SO 和氧气生
2 2 2 2
成CaSO，硫酸钙可以做建筑材料石膏，故B正确；C项，滤液中含有偏铝酸根，加入酸与偏铝酸根反应
4
生成氢氧化铝沉淀，但氢氧化铝为两性氢氧化物，会溶于盐酸等强酸生成Al3+，故通入过量CO 生成氢氧
2化铝沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可制得Al O，C正确；D项，四氧化三铁具有磁性，故可以用磁选法进行
2 3
分离，故D正确；故选A。
10．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
【答案】(1)AlO+3H SO =Al(SO )+3H O
2 3 2 4 2 4 3 2
(2)氧化Fe2+为Fe3+，有利于在沉铁过程中除去
(3) ①N ②2：5
2
【解析】铝灰的主要成分为Al O(含少量杂质SiO、FeO、Fe O)加稀硫酸，Al O、FeO、Fe O 转化
2 3 2 2 3 2 3 2 3
为离子，SiO 不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加双氧水，Fe2+被氧化为Fe3+，加入
2
K[Fe(CN) ]Fe3+转化为沉淀，过滤，在滤液中加入硫酸铵，生成NH Al(SO )，结晶、干燥、煅烧得到α-
4 6 4 4 2
Al O。(1)AlO 与硫酸反应生成硫酸铝和水，其反应的方程式为：Al O+3H SO =Al(SO )+3H O；(2)滤液
2 3 2 3 2 3 2 4 2 4 3 2
中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加30%的HO 溶液Fe2+被氧化为Fe3+，有利于在沉铁过程中除去；
2 2
(3)①NH Al(SO )•12H O分解生成的气体NH 和SO 被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，所以最
4 4 2 2 3 3
后集气瓶中收集到的气体是N；②在酸性条件下，氧化剂KMnO 与还原剂二氧化硫反应的离子方程式为
2 4
2MnO -+5SO+2H O=2Mn2++5SO2-+4H+，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：5。
4 2 2 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”)。
【答案】(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热 8
(2)Al+3Fe O 4Al O+9Fe
3 4 2 3
(3)①冷却至常温和调节量气管使左右液面相平 ②3.6% ③偏大
【解析】(1)浓硫酸能使蔗糖脱水并放出大量的热，可作引火剂；(2) Al还原Fe O 生成Fe和Al O，化
3 4 2 3
学方程式为8Al+3Fe O 4Al O+9Fe；(3)①因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时
3 4 2 3
必须进行的步骤是：冷却至常温和调节量气管使左右液面相平；②根据离子方程式：2Al＋2OH－＋
2HO===2AlO＋3H↑可知，
2 2，则“铁块”中铝的质量分
数为 ；③如果装置没有橡胶管，随着分液漏斗中液体流下，试管中压强增大，
会导致排入量气管中的液体增多，造成气体读数偏大，即“铁块”中铝的质量分数偏大。
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
【答案】C
【解析】A项，氧元素位于元素周期表的第VIA族，A正确；B项，铝元素的周期序数为第三周期，
最外层3个电子，故最高正价数为3，周期序数=最高正价数数，B正确；C项，Al3+离子与O2-离子均为10
电子结构，具有相同的电子层结构，C错误；D项，Al有3个电子层，O有2个电子层，层多半径大，故
原子半径大小：Al>O，D正确；故选C。
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
【答案】C
【解析】A项，Al O 是两性氧化物，可以溶于NaOH溶液，Fe O 是碱性氧化物，不和NaOH反应，
2 3 2 3
所以可用NaOH溶液除去Fe O 粉末中少量的Al O，故A正确；B项，纯铝的硬度和强度较小，不适合用
2 3 2 3
于制造机器零件，可以用铝合金制造机器零件，故B正确；C项，铝能和碱反应，不适用于厨房蒸煮和长
期存放碱性食物，故C错误；D项，铝在冷的浓硝酸中发生钝化，因此可用铝槽车运输浓硝酸，故D正确；
故选C。
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
【答案】A
【解析】A项，50～100s，压强变大是反应放出热量、生成氢气共同导致的，故A错误；B项，100s
时，容器内温度最高，故B正确；C项，100s之后盐酸完全反应，溶液中溶质为AlCl ，故C正确；D项，
3
100s之后反应停止，压强减小是因为温度降低导致的，故D正确；故选A。
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
【答案】A
【解析】A项，由于钠比镁活泼，镁能与CO 反应，则钠也能与CO 反应，故Mg燃烧不能用CO 灭
2 2 2
火，故Na燃烧也不能用CO 灭火，A项正确；B项，Fe在O 中燃烧生成Fe O，B项错误；C项，SO 与
2 2 3 4 2
NaO 反应生成NaSO ，C项错误；D项，Al具有两性，能和NaOH溶液反应生成NaAlO 和H，而Mg不
2 2 2 4 2 2
具有两性，不能和NaOH溶液反应，D项错误；故选A。
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
【答案】C
【解析】A项，久置的铝片表面有一层致密的Al O，Al O 先与硫酸反应得到盐和水，无氢气放出，
2 3 2 3
A正确；B项，随反应进行，氢离子浓度降低，反应速率减慢；铝和盐酸反应放热，反应过程中，溶液温
度升高，反应速率加快，后者为影响b→c段速率的主要因素，所以产生氢气的速率增加较快，B正确；C
项，t=c时反应没有停止，继续生成氢气，氢气的体积继续增多，故C错误；D项，随反应进行，氢离子
浓度降低，反应速率减慢；铝和盐酸反应放热，反应过程中，溶液温度升高，反应速率加快，t>c时，影
响速率的主要因素是前者，所以反应速率逐渐减小，D正确。故选C。
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 A
B．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
【答案】C【解析】Al与NaSnO 可以发生反应6Al+3Na SnO +15H O=3Sn+6NaAl(OH) +3H ↑(1)，和NaOH也
2 3 2 3 2 4 2
可发生反应2Al+2NaOH+6H O=2NaAl(OH) +3H ↑(2)，图示中Al与NaSnO 和NaOH反应，随着反应的进
2 4 2 2 3
行生成的Sn和氢气的量也逐渐增多。A项，NaSnO 溶液显碱性，SnO 2-会发生水解，生成HSnO -和
2 3 3 3
OH-，阴离子个数增多，大于N 个，A正确；B项，根据分析该过程存在
A
6Al+3Na SnO +15H O=3Sn+6NaAl(OH) +3H ↑，B正确；C项，在整个过程中生成故氢气的反应有两个，当
2 3 2 4 2
氢气全部是反应(1)生成的，33.6L H 转移的电子数为9N ，当氢气全部是反应(2)生成的，转移的电子数为
2 A
3N ，两个反应同时发生，故转移电子数目为介于3N 与9N 之间，C错误；D项，形成Al-Sn原电池可以
A A A
加快反应速率，Al活泼作负极，故Sn作正极，析氢反应主要发生在Sn上，D正确；故选C。
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
【答案】B
【解析】A项，此实验反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl +3H ↑，
3 2
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑，通过化学方程式可以看出，消耗的HCl和NaOH的物质的量比为3V ：
2 2 2 (甲)
V ，A错误；B项，盐酸和NaOH溶液中的溶质的物质的量均为0.03mol，测得生成的气体体积比为V ：
(乙) (甲)
V =1：2，即生成的氢气物质的量之比是1：2，设铝与酸完全反应时，生成的氢气的物质的量为x，
(乙)
，得：x=0.015mol；相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢
氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为：0.015mol×2=0.03mol，碱与铝反应时，铝反应完全，设铝的物
质的量为y， ，得：y=0.02mol，所以铝的质量为：
0.02mol×27g/mol=0.54g，B正确；C项，根据方程式，当为V ：V =1：3时，消耗等物质的量的HCl和
(甲) (乙)氢氧化钠，铝粉过量，C错误；D项，根据方程式，HCl完全反应，该反应中转移电子的物质的量为
0.03mol，NaOH完全反应，该反应中转移电子的物质的量为0.09mol，两反应的电子转移数之比为1：3，
D错误；故选B。
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
【答案】D
【解析】NaHCO 的溶解度较小，所以在饱和碳酸氢铵溶液中加入过量的硫酸钠溶液会产生NaHCO
3 3
沉淀，过滤后得滤液中有(NH )SO 和少量的NaHCO ，将(NH )SO 溶液用稀硫酸调节pH值为2，使
4 2 4 3 4 2 4
NaHCO 生成硫酸钠，得溶液B为(NH )SO 溶液和少量的硫酸钠溶液，在B溶液中加入硫酸铝可得铵明矾。
3 4 2 4
A项，结合流程分析可知，过程Ⅰ过滤可得到NaHCO 晶体，故A正确；B项，结合流程分析可知，将
3
(NH )SO 溶液用稀硫酸调节pH值为2，使NaHCO 生成硫酸钠，即过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是为了除去
4 2 4 3
滤液A中混有的NaHCO 杂质，故B正确；C项，向铵明矾溶液中逐滴加入过量的NaOH溶液，生成偏铝
3
酸钠、一水合氨、硫酸钠和水，离子方程式为NH ++Al3++5OH-= NH ·H O+ AlO-+2H O，故C正确；D项，
4 3 2 2 2
在B溶液中加入硫酸铝可得铵明矾，说明铵明矾能析出是因为其溶解度比(NH )SO 、Al (SO ) 的均小，故
4 2 4 2 4 3
D错误；故选D。
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 3
C．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
【答案】C
【解析】钴废渣主要 成分为CoO、Co O，还含有Al O、ZnO等杂质，加入硫酸酸浸并通入二氧化
2 3 2 3
硫，纵观整个流程知最后得到CoCO，说明该过程中二氧化硫起还原作用，硫酸与氧化铝、氧化锌反应，
3
所得溶液中含有硫酸铝、硫酸锌等，加入碳酸钠溶液调节溶液的pH，使铝离子转化为氢氧化铝沉淀并过滤
除去；加入萃取剂，萃取锌离子，在有机层中加入稀硫酸，可得到硫酸锌，在水相中加入碳酸钠溶液生成
CoCO 固体。A项，因为温度过高，可能会使用溶液起化学反应，从而无法达到溶浸的目的，酸浸时适当
3
升高温度可提高酸浸速率，A项错误；B项，除铝时加入NaCO 溶液，发生的反应为：2Al3++3CO 2-
2 3 3
+3H O=2Al(OH) ↓+3CO ↑，过滤后所得滤渣是Al(OH) ，B项错误；C项，萃取过程中，多次萃取能使萃取
2 3 2 3
效率提高，C项正确；D项，将含Co2+的溶液缓慢滴加到NaCO 溶液中，碳酸钠过量，液碱性过强，会生
2 3
成Co(OH) 沉淀，降低CoCO 的产率，D项错误；故选C。
2 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 3C．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
【答案】D
【解析】A项，碳酸钠为强碱弱酸盐，在水溶液中会发生水解，主要水解平衡为：CO2-+H O
3 2
HCO -+OH-，A正确；B项，I中Al表面没有气泡，说明表面有氧化膜，III中Al有气泡，说明表面氧化膜
3
被破坏，B正确；C项，氢气逸出有利于铝与氢氧根离子的反应，碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根离子，
消耗了氢氧根离子，从而促进了碳酸根离子的水解，所以H 逸出对CO2-水解平衡向正反应方向移动，C
2 3
正确；D项，碳酸钠水解显碱性，铝表面的氧化铝与碱反应生成偏铝酸根离子，去掉氧化膜后，铝与氢氧
根离子、水反应生成氢气，碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子，碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生
成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，所以出现白色沉淀的原因可用离子方程式表示为：Al3++HCO-+H O
3 2
=Al(OH) ↓+CO 2-，D错误；故选D。
3 3
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
【答案】C
【解析】NH Al(SO )•12H O分解生成的气体NH 和SO 被BaCl 溶液吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，
4 4 2 2 3 3 2
最终收集的氮气。A项，反应中硫元素的化合价只降、未升，则硫元素只体现氧化性，故A错误；B项，
由产物NH 和SO 的物质的量之比可知，装置Ⅰ中只三氧化硫与氨气被吸收，生成硫酸钡，而无亚硫酸钡，
3 3
故B错误；C项，二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，导致紫色褪去，故C正确；D项， 将装置Ⅰ、Ⅱ顺序交换，二氧化硫被氧化，三氧化硫被吸收，所以装置Ⅰ中无沉淀，故D错误；故选C。
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
【答案】B
【解析】由题给流程可知，镁铝合金与足量稀盐酸反应得到含有氯化铝、氯化镁的溶液和标准状况下
5.6L氢气；向溶液中加入足量氨水，将溶液中镁离子、铝离子转化为氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，过滤得到
含有氢氧化镁和氢氧化铝的沉淀1；向沉淀1中加入足量氢氧化钠溶液，将氢氧化铝溶解转化为四羟基合
铝酸根离子，氢氧化镁不反应，过滤得到氢氧化镁沉淀2和四羟基合铝酸钠溶液；向溶液中通入过量二氧
化碳，将四羟基合铝酸钠完全转化为氢氧化铝沉淀，过滤、洗涤、灼烧得到氧化铝；由镁铝合金和氧化铝
的质量都为mg可知，氧化铝中氧原子的质量与镁铝合金中镁的质量相同，则合金中镁、铝质量之比为
48：54=8：9，物质的量比为 ： =1：1，设合金中镁、铝的物质的量为amol，由反应生
成标准状况下5.6L氢气可得： mol+amol= ，解得a=0.1。A项，镁铝合金中镁、铝的物质的
量都为0.1mol，则溶解合金加入5mol/L盐酸的体积不少于 ×103mL/L=100mL，故A
正确；B项，镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol，则氢氧化镁、氢氧化铝沉淀的质量之和为
mg+0.5mol×17g/mol=(m+8.5)g，故B错误；C项，沉淀1加足量氢氧化钠溶液发生的反应为氢氧化铝与足
量氢氧化钠溶液反应生成为四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为Al(OH) +OH—=[Al(OH) ]—，故C正确；
3 4
D项，合金中镁、铝质量之比为48：54=8：9，故D正确；故选B。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
【答案】D
【解析】铝土矿(主要成分Al O 还含有Fe O、SiO 等)中的Al O、SiO 与 足量NaOH溶液发生反应
2 3 2 3 2 2 3 2
生成NaAlO 溶液和NaSiO 溶液，Fe O 和NaOH溶液不反应，故过滤所得滤渣为Fe O；滤液1中含
2 2 3 2 3 2 3
Na[Al(OH)]、NaSiO 以及过量的NaOH；向滤液I中加入CaO发生反应②，生成CaSiO 沉淀，说明加入
4 2 3 3
的CaO在溶液中和NaSiO 反应生成了CaSiO 沉淀和NaOH，而Na[Al(OH)]未反应，故所得滤液2中含
2 3 3 4
Na[Al(OH)]和NaOH；向此滤液中通入足量的CO 发生反应③，则CO 会先和NaOH反应生成NaHCO ，
4 2 2 3
后和Na[Al(OH)]溶液反应生成Al(OH) 沉淀和NaHCO ，过滤，即滤液3中为NaHCO ，Al(OH) 沉淀经
4 3 3 3 3
灼烧得到Al O。A项，滤渣的主要成分是Fe O，是含有铁元素的化合物，因此可以用于炼铁，A正确；
2 3 2 3
B项，根据上述分析可知：滤液1中含Na[Al(OH)]、NaSiO 以及过量的NaOH，则其中的阴离子为OH-、
4 2 3
SiO2-、[Al(OH) ]-，B正确；C项，①中的反应为：Al O+2NaOH+3HO=2Na[Al(OH) ]；
3 4 2 3 2 4
SiO+2NaOH=Na SiO+H O；②中的反应为：CaO+H O+Na SiO=CaSiO ↓+2NaOH；③中的反应为：CO+
2 2 3 2 2 2 3 3 2
Na[Al(OH)]=Al(OH) ↓+NaHCO，这些反应均为非氧化还原反应，C正确；D项，由于通入CO 气体足量，
4 3 3 2
反应产生NaHCO ，则步骤③中发生反应的离子方程式为：CO+[Al(OH) ]-=Al(OH) ↓+HCO-，D错误；故
3 2 4 3 3
选D。
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 3A．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
【答案】C
【解析】A项，煤灰含Al O、SiO、CaO、Fe O 等，用盐酸可使Al O、CaO、Fe O 溶解，生成可溶
2 3 2 2 3 2 3 2 3
性的盐，用硫酸酸浸CaO与硫酸反应生成微溶的CaSO，不符合题意，故A错误；B项，操作1、2、3、4
4
名称相同都为过滤，1、2、3操作时都除去了一种杂质，4除去溶液中的多种杂质，故B错误；C项，根据
流程图可知通入CO，制得Al(OH) 沉淀，为保证反应完全，通入足量的CO，反应为
2 3 2
CO+2H O+AlO−=Al(OH) ↓+HCO−，故C正确；D项，制金属铝需要电解熔融的氧化铝，阳极反应式为
2 2 2 3 3
2O2−-4e−=O ↑，故D错误；故选C。
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
【答案】D【解析】铝土矿碱溶后铝元素存在形式为偏铝酸钠，过滤I后反应工序中为偏铝酸钠与碳酸氢钠溶液
反应，得到碳酸钠和氢氧化铝，经过过滤II后氢氧化铝灼烧得到氧化铝，电解可制得金属铝和氧气；电解
II为电解碳酸钠溶液，b极产生的溶液可用到碱溶工序中，故b极产生的为强氧化钠溶液，b为阴极液，a
为阳极液。A项，由题图可知，b极产生的溶液可用到碱溶工序，故b极产生氢氧化钠溶液，所以b为阴极
液，ａ为阳极液，A正确；B项，电解I是电解熔融Al O，生成Al和O，电解过程中作阳极的石墨易被
2 3 2
氧气氧化，从而被消耗，所以电解过程中阳极需要定期补充石墨，B正确；C项，“反应”发生在HCO -
3
与AlO-之间，离子方程式为：AlO-+HCO-+H O =Al(OH) ↓+CO 2-，C正确；D项，电解II为电解NaCO
2 2 3 2 3 3 2 3
溶液，结合图可知，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，氢离子和碳酸根离子结合生成碳酸氢根离子，电
极反应为：4CO2-+2H O-4e- =4HCO -+O ↑，阴极的电极反应式为2HO+2e- =H↑+2OH-，总反应方程式为
3 2 3 2 2 2
4CO2-+6H O HCO -+O ↑+2H ↑+4OH-，D错误； 故选D。
3 2 3 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
【答案】C
【解析】设铁的氧化物为Fe O，则铝热反应为 ，取含 Al的铝热剂
x y
分两等分进行实验，则其中一份铝的物质的量为 ，生成铁的物质的量为 ；铝与氢氧化钠溶液反应关系式为 ，由生成氢气的体积为V，可以计算出消耗n( )= ，由
1
n(Al)=n(NaOH)，可以算出 ；铁与盐酸反应关系式为 ，由生成氢气的体积为V，可
2
以计算出用于产生氢气消耗盐酸的物质的量为 ，由n(Fe)= n(HCl)，算出 。A项，根据同
温同压下气体的体积比等于气体物质的量之比，氢气的摩尔质量都为2g/mol，则两份生成氢气的质量比一
定为 ，A正确；B项，两份用于反应产生氢气时消耗NaOH和HCl的物质的量之比为 ，
而盐酸还与产生的氧化铝反应，故消耗NaOH和HCl的物质的量之比小于 ，B正确；C项，铝热剂中
铝和铁元素的物质的量之比为 ，C错误；D项，铝热剂中氧和铁元素的物质的量之比为
，D正确；故选C。
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。
【答案】(1)浓度(或纯度、含量)
(2)只用镁、铝金属做实验，选择的金属样本种类太少(或实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没
有控制)
(3)镁、铝与酸反应产生气泡的快慢(或镁是否与可溶性铝盐反应等)
(4)氧气
【解析】根据实验控制变量来分析实验目的，根据金属活动性不同和酸反应的快慢不同来验证金属性
强弱。根据铝能迅速和氧气反应生成氯化铝膜进行分析。(1)进行1、2实验中氧气的浓度不同，故实验的
目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的浓度有关。(2)不能只用镁、铝金属做实验，且选择的
金属样本种类太少(或实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没有控制)就得出此结论。(3)还可以用镁铝
和酸反应产生气泡的快慢或者镁是否和铝盐发生置换反应来验证镁铝的活动性。(4)铝能迅速和氧气反应生
成氧化铝膜，故液态铝不会流出。
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。
【答案】(1)增大固液接触面积，加快反应速率
(2) AlO(OH)+ NaOH=NaAlO +H O
2 2
(3) Fe O 作油漆、涂料的颜料等
2 3
(4)CO (5)坩埚
2
(6) Na CO+Ca(OH) =2NaOH+ CaCO ↓
2 3 2 3
(7) NaOH
【解析】铝土矿碱浸后过滤得到含偏铝酸跟离子的溶液，滤渣1为Fe O，加入水稀释促进AlO-水解，
2 3 2
加Al(OH) 晶核是为了使水解平衡正向移动，生成Al(OH) 沉淀；浓缩液因为吸收了空气中的CO 而使溶液
3 3 2
中含有CO2-杂质，加入熟石灰与CO2-反应得到NaOH溶液和CaCO 固体。(1)粉碎铝土矿，颗粒物变小，
3 3 3
反应接触面积增大，提高碱浸速率，故选增大接触面积，提高碱浸速率；(2)AlO(OH)与NaOH反应生成偏
铝酸钠和水，反应方程式为：AlO(OH)+ NaOH=NaAlO +H O；(3)Fe O 与NaOH溶液不反应，故滤渣1的
2 2 2 3
主要成分为Fe O；Fe O 为红棕色粉末，可用作红色染料和着色剂；(4)流程中碱浸后的溶液为主要含
2 3 2 3
AlO-的溶液，除了上述方法可以得到Al(OH) 外，还有通入CO 气体得到Al(OH) ，其反应为AlO-+
2 3 2 3 2
CO+2H O= Al(OH) +HCO-；(5)焙烧时需要在高温下进行，所用仪器为坩埚；(6)NaOH吸收空气中的CO
2 2 3 3 2
发生的反应为2NaOH+CO =Na CO+H O，加入熟石灰的反应为NaCO+Ca(OH) =2NaOH+ CaCO ↓；(7)流
2 2 3 2 2 3 2 3
程中碱浸时加入了NaOH溶液，苛化后得到NaOH溶液，可见NaOH参与了整个流程的循环。
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
【答案】(1) NaAlO 或AlO- 将矿石研磨、升高温度、增大NaOH溶液浓度等
2 2
(2) 减小 AlO-+HCO-+H O =Al(OH) ↓+CO 2-
2 3 2 3 3
(3)2N
A
(4) 4CO 2-+2H O-4e- =4HCO -+O ↑
3 2 3 2
【解析】Al O 为两性氧化物能与强酸能与强碱反应，SiO 为酸性氧化物在“碱溶”时转化为铝硅酸钠
2 3 2
沉淀，Fe O 不与氢氧化钠反应，则滤渣为Fe O 和铝硅酸钠沉淀，滤液为NaAlO 和NaOH溶液加入
2 3 2 3 2
NaHCO 反应的离子方程式为：HCO -+OH-=CO 2-+H O和AlO-+HCO-+H O =Al(OH) ↓+CO 2-，则溶液的pH
3 3 3 2 2 3 2 3 3
减小，过滤Ⅱ所得物质为氢氧化铝，灼烧后可得由Al O，采用电解Al O 冶炼金属Al，根据O元素的化合
2 3 2 3
价由-2价变为0价，转移电子数为2N ，阳极电极反应式为4CO2-+2H O-4e- =4HCO -+O ↑。(1)①Al O 加
A 3 2 3 2 2 3
入氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Al O+2NaOH=2NaAlO +H O，Al O 变为NaAlO 或AlO-；②提高
2 3 2 2 2 3 2 2
铝土矿浸取速率的措施有：将矿石研磨、升高温度、增大NaOH溶液浓度；(2)①过滤所得滤液为NaAlO
2和NaOH混合溶液，加入NaHCO ，反应的离子方程式为：HCO -+OH-=CO 2-+H O，碱性减弱，pH减小；
3 3 3 2
②NaAlO 和NaHCO 反应的离子方程式为：AlO-+HCO-+H O =Al(OH) ↓+CO 2-；(3)“电解Ⅰ”是电解熔融
2 3 2 3 2 3 3
的Al O 生成Al和O，标准状况下产生11.2LO 的物质的量为 ，根据O元素的化合
2 3 2 2
价由-2价变为0价，则转移的电子的物质的量为 ，电子数为2N 。(4)“电解Ⅱ”是电解
A
NaCO 溶液，阳极失去电子，左侧电极为阳极，根据图示可得NaCO 为反应物，NaHCO 和O 为生成物，
2 3 2 3 3 2
则电极反应式为：4CO2-+2H O-4e- =4HCO -+O ↑。
3 2 3 2
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
【答案】(1) 防止NH +和Al3+的水解 重结晶
4
(2) Al (SO )
2 4 3
(3) NHAl(SO )+4NHHCO =NHAlO(OH)HCO ↓+2(NH)SO +3CO ↑+H O
4 4 2 4 3 4 3 4 2 4 2 2
(4) 有利于Al3+充分反应、加快反应速率 98.5%
【解析】(1)铵根离子和铝离子会发生水解，温度越高，水解程度越大，水解生成氢离子，加入硫酸的
目的是抑制铵根离子和铝离子的水解。纯化前有杂质，纯化后为晶体，提纯固体粗产品物质常用的方法为
重结晶；(2)NH Al(SO ) 12HO相对分子质量为453，4.53g该物质正好为0.01mol，NH Al(SO ) 相对分子
4 4 2 2 4 4 2
质量为237，故在A点时⋅硫酸铝铵晶体失去全部的结晶水生成NH Al(SO )，Al (SO ) 的相对分子质量为
4 4 2 2 4 3
342，且根据铝守恒可知Al (SO ) 的物质的量为0.005mol，0.005mol Al (SO ) 质量为1.71g，故硫酸铝铵晶
2 4 3 2 4 3
体在633℃分解产生的固体的化学式为Al (SO )；(3)由题干可知，反应生成NH AlO(OH)HCO 和(NH )SO
2 4 3 4 3 4 2 4
等物质，反应物中有2个硫酸根，则(NH )SO 系数应该为2，由此产物中铵根有5个，则NH HCO 前系数
4 2 4 4 3
为4，以上系数确定后可得生成物中还应有3个CO 和1个HO，故反应方程式为
3 2
NH Al(SO )+4NHHCO =NHAlO(OH)HCO ↓+2(NH)SO +3CO ↑+H O；(4)①加入过量的EDTA标准溶液并
4 4 2 4 3 4 3 4 2 4 2 2
加热煮沸，有利于Al3+充分反应，同时加热也有助于提高反应速率；②已知Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学
计量比均为1：1，消耗Zn2+的物质的量为0.172mol/L×0.005L=0.86×10-3mol，则Zn2+消耗EDTA0.86×10-
3mol，而共加入EDTA0.16mol/L×0.03L=4.8×10-3mol，则Al3+消耗的EDTA为(4.8-0.86)×10-3=3.94×10-3mol，
则样品中有Al O1.97×10-3mol，即1.97×10-3×102=0.20094g，则Al O 的质量分数为0.20094÷0.204=98.5%。
2 3 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
【答案】C
【解析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应NaCO+2HF=2NaF+H O+CO↑，向
2 3 2 2
合成槽中通入NaAlO ，发生反应6NaF+NaAlO +2CO =Na AlF+2Na CO，过滤得到NaAlF 和含有NaCO
2 2 2 3 6 2 3 3 6 2 3
的滤液。A项，陶瓷的成分中含有SiO，SiO 在高温下与NaCO 发生反应SiO+Na CO
2 2 2 3 2 2 3
NaSiO+CO ↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；B项，采用溶液喷淋法可增大反应物的接
2 3 2
触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；C项，由上述分析可知，合成槽内发生反应
6NaF+NaAlO +2CO =Na AlF+2Na CO，产物是NaAlF 和NaCO，故C错误；D项，由上述分析可知，
2 2 3 6 2 3 3 6 2 3
滤液的主要成分为NaCO，可进入吸收塔循环利用，故D正确；故选C。
2 3
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
【答案】D
【解析】A项，由于高温条件下，C与HO将反应生成CO和H，且AlCl 、MgCl 在高温下均易水解，
2 2 3 2
生成的HCl挥发后促进AlCl 、MgCl 水解，导致所得产物不纯，故制备时要保持无水环境，A正确；B项，
3 2
由题干信息可知，AlCl 在180℃升华，故输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上，B正确；C项，
3
由题干信息可知，不加炭的氯化反应很难进行，则氯化时加炭，既增大了反应的趋势，同时C被氧化为
CO放出热量，则又为氯化提供了能量，C正确；D项，反应过程中若保持炭过量，则可能发生反应：
SiO+2C Si+2CO或者SiO+3C SiC+2CO，导致获得的固体产物MgCl 中含有Si、SiC等杂质，D
2 2 2
错误；故选D。
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
【答案】D
【解析】A项，苦卤水中加入物质X的目的是将溶液中的镁离子转化为Mg(OH) 沉淀，故物质X溶于
2
水后应该显碱性，生石灰价格便宜且溶于水显碱性，故物质常选用生石灰，故A正确；B项，因钠镁铝为
活泼金属，故选用电解法进行冶炼，制备镁可选用电解熔融 MgCl 的方法，故B正确；C项，根据流程反
2
应物是MgO、C和Cl 发生氧化还原反应，又因高温条件下碳元素转化为一氧化碳，生成物质为MgCl 和
2 2
CO，据电子守恒配平方程式，故C正确；D项，煅烧后的产物中主要为MgO，MgO中加入稀盐酸后得到
MgCl 溶液，但将MgCl 溶液加热蒸发后所得的产物为Mg(OH) ，故D错误；故选D。
2 2 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
【答案】D
【解析】A项，硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀HNO，反应物硝酸的用
3
量减少，可降低反应剧烈程度，A正确；B项，金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成
BiONO ，水解的离子方程式为Bi3++NO-+H O BiONO +2H+，转化工序中加入稀HCl，使氢离子浓度
3 3 2 3增大，根据勒夏特列原理分析，硝酸铋水解平衡左移，可抑制生成BiONO ，B正确；C项，氯化铋水解生
3
成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+ H O BiOCl+2H+，水解工序中加入少量CHCOONa(s)，醋酸根会
2 3
结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡右移，促进
Bi3+水解，C正确；D项，氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+ H O BiOCl+2H+，水解工
2
序中加入少量NH NO (s)，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，氯化
4 3
铋水解平衡左移，不利于生成BiOCl，且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应Bi3++NO-+H O
3 2
BiONO +2H+，也不利于生成BiOCl，综上所述，D错误；故选D。
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
【答案】D
【解析】A项，铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步
反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误；B项，氧化铝为离子化合物，可用作电解冶
炼铝的原料，B错误；C项，氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；D项，明矾
溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确；
故选D。
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
【答案】A
【解析】A项，明矾溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水但不能消毒，故A错误；B
项，铝热反应是金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程，故B正确；C项，铝具
有良好的延展性，铝箔可以做包装材料，铝合金硬度大密度小常用做建筑材料，故C正确；D项，胃酸主
要成分为HCl，氢氧化铝具有弱碱性可中和过多胃酸，故D正确；故选A。
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
【答案】D
【解析】pH为1的100mL 0.1mol/L的AlCl 中，(H+)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol.
3n(Al3+)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol.300mL0.1mol/L的氢氧化钠溶液中n(OH-)=0.1mol/L×0.3L=0.03mol。其
中0.01mol的 OH-和0.01mol的H+发生中和反应，剩下的0.02mol的OH-和0.01mol的Al3+反应，氢氧根不
足，所以生成Al(OH) 并有Al3+剩余。故选D .
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_______。
【答案】(1)+6 (2)Al(OH)
3
(3)①Ba2++MoO2-= BaMoO ↓ ②
4 4
(4)①NaHCO ②NH (5)①Al O ②4：1
3 3 2 3
【解析】(1)“焙烧”中，有NaMoO 生成，其中Na和O的化合价为+1和-2，根据化合价的代数和为0
2 4
可知，Mo元素的化合价为+6。(2)“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀X为
Al(OH) 。(3)①滤液II中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成BaMoO 沉淀，该反应的离子方程式为Ba2+
3 4
+MoO2-= BaMoO ↓。②若开始生成BaCO 沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：HCO -+BaMoO
4 4 3 3 4
BaCO3+MoO2-+H+，该反应的化学平衡常数为
4
。为避免BaMoO 中混入
4
BaCO 沉淀，必须满足 ，由于“沉钼”中pH为7.0， c(H＋)=
31.0×10-7 mol·L－1，所以溶液中 时，开始生成BaCO 沉淀， 因
3
此， 时，应停止加入
BaCl 溶液。(4)①滤液I中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，过滤
2
得到的滤液II中含有碳酸氢钠和钼酸钠。滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，因此，过滤得到的滤液
Ⅲ中，主要存在的钠盐有NaCl和NaHCO ，故Y为NaHCO 。②根据侯氏制碱法的原理可知，往滤液Ⅲ中
3 3
添加适量NaCl固体后，通入足量NH ，再通入足量CO，可析出NaHCO 。(5)①由题中信息可知，致密的
3 2 3
保护膜为一种氧化物，是由HO 与AlAs反应生成的，联想到金属铝表面容易形成致密的氧化膜可知，该
2 2
氧化物为Al O。②由Ga和Al同族、As和N同族可知，GaAs中显+3价(其最高价)、As显-3价。在HO
2 3 2 2
与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，其化合价升高了8，As元素被氧化，则该反应的氧化
剂为HO，还原剂为GaAs。HO 中的O元素为-1价，其作为氧化剂时，O元素要被还原到-2价，每个
2 2 2 2
HO 参加反应会使化合价降低2，根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值
2 2
可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为8：2=4：1。
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____________________________________________。
【答案】(1)d
(2)2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO＋3H↑
2 2 2
(3)Al(OH) Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
3
【解析】(1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解并除去
Fe、Mg杂质，盐酸和HSO 溶液均可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；
2 4
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
应为2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO ＋3H↑。(3)滤液A中铝元素以AlO形式存在，与溶液中HCO发生反
2 2 2
应：AlO＋HCO＋HO===Al(OH) ↓＋CO，故沉淀B为Al(OH) ，明矾溶于水时，KAl(SO )===K＋＋Al3＋＋
2 3 3 4 2
2SO，Al3＋＋3HO Al(OH) ＋3H＋，使溶液呈弱酸性。
2 3
