2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 元素化合物 專題2 鋁及其化合物.doc

鋁及其化合物【考向分析】有關(guān)Al及其化合物知識在高考中出現(xiàn)頻率較高，“鋁三角”是命題的出發(fā)點。問題常以工業(yè)生產(chǎn)流程為載體考查化學(xué)方程式、離子方程式、離子共存、物質(zhì)鑒別、制取、計算等。高考對本專題內(nèi)容的考查將以鋁及其化合物的性質(zhì)在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用為主，題型以選擇題、綜合推斷題、實驗題為主?！疽c講解】要點1. 鋁鋁元素在元素周期表中位于第三周期A族。鋁為銀白色金屬，熔點為660.40C，沸點為24670C密度為2.7gcm-3,導(dǎo)電性僅次于銀、銅和金。1.鋁跟非金屬反應(yīng)：常溫下，鋁被空氣里的氧氣氧化，在表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與氧氣反應(yīng)。鋁在空氣中強熱：4Al3O22Al2O3（反應(yīng)放出大量的熱和耀眼的白光，因此鋁可用于制造燃燒彈、信號彈、火箭推進(jìn)劑等。鋁與氮氣在高溫下反應(yīng)：2AlN22AlN ，鋁容易和鹵素反應(yīng)，常溫下和氯氣激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)。溫馨提示：將未打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，發(fā)現(xiàn)鋁箔發(fā)紅卷縮，變暗失去光澤，熔化不落下（表面有氧化膜，因此不能燃燒）。將已打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，發(fā)現(xiàn)鋁箔也卷縮，變暗失去光澤，熔化不落下（打磨后鋁箔表面又很快形成氧化膜，阻止了鋁的燃燒）。2.鋁與酸反應(yīng)（1）與非氧化性強酸(稀硫酸、鹽酸)反應(yīng)：2Al3H2SO4Al2(SO4)33H2 2Al6H+ 2Al3+3H2（2）常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化。所以可用鋁制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸。（3）加熱時，鋁與熱濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)：2Al6H2SO4(濃)Al2(SO4)33SO26H2O（4）鋁與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2。3.鋁與強堿溶液反應(yīng)：2Al6H2OAl(OH)33H2，Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O。上述兩個反應(yīng)疊加得：2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2溫馨提示：Al既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)，Al與酸、堿反應(yīng)生成氫氣的實質(zhì)都是AlAl3，所以Al無論與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng)，Al與H2的關(guān)系都是2Al3H2。4.鋁與某些金屬氧化物反應(yīng)：2AlFe2O3Al2O32Fe,這個反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng),鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱劑.鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌，可用于冶煉Ni、Mn、V等難熔金屬。如10Al3V2O55Al2O36V ，8Al3Co3O44Al2O39Co，8Al3Fe3O44Al2O39Fe等。要點2. 氧化鋁和氫氧化鋁1. 氧化鋁：氧化鋁白色固體，高熔點(2045)，難溶于水，是兩性氧化物（既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)時生成鹽和水的氧化物），反應(yīng)為Al2O36H+2Al3+3H2O，Al2O32OH-2AlO2+2 H2O。利用其高熔點常用作高級耐火材料，如制坩堝、高溫爐管等；利用其高制剛玉球磨機、高壓鈉燈的燈管等2氫氧化鋁（1）氫氧化鋁是幾乎不溶于水的白色膠狀物質(zhì)，能凝聚水中的懸浮物，又能吸附色素，因此可用于水的凈化。（2）氫氧化鋁是兩性氫氧化物（既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)時生成鹽和水的氫氧化物）：氫氧化鋁具有兩性，可用電離平衡移動的原理來解釋：氫氧化鋁的電離方程式可表示如下：H+AlO2+H2OAl（OH）3Al3+3OH（酸式電離） （堿式電離）其電離程度相當(dāng)微弱，只有加入強酸(或強堿)時，大量的H+(或OH)才能破壞氫氧化鋁的電離平衡，使平衡向右(或左)移動，生成鋁鹽(或四羥基合鋁酸鹽)，所以氫氧化鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng).當(dāng)加入弱酸或弱堿時，因H+或OH濃度太小，不能使上述平衡移動，因此Al(OH)3只溶于強酸或強堿，而不溶于弱酸或弱堿。反應(yīng)為Al(OH)33H+Al3+3H2O ，Al(OH)3OH=AlO22H2O（3）氫氧化鋁受熱分解：2Al(OH)3Al2O33H2O（4）Al(OH)3的制備：鋁鹽與氨水反應(yīng)生成Al（OH）3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4偏鋁酸鹽與二氧化碳反應(yīng)生成Al（OH）3：AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3或2AlO2CO23H2O=2Al(OH)3CO32鋁鹽與偏鋁酸鹽反應(yīng)生成Al（OH）3：Al33AlO26H2O=4Al(OH)33. 氫氧化鋁兩性的應(yīng)用（1）判斷離子共存問題：Al3+與OH會發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能共存；AlO2與H會發(fā)生AlO2+H+H2O=Al(OH)3反應(yīng)而不能共存；Al3+與AlO2、HS、S2、HCO3、CO32等；AlO2與AI3+、NH4+、Fe3+等會發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能共存。（2）認(rèn)識Al3+、AlO2和Al（OH）3的相互轉(zhuǎn)化圖像：在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：在NaOH溶液中滴加AlCl3溶液：向可溶性鋁鹽溶液中滴加氨水至過量：向偏鋁酸鹽溶液中緩慢通入二氧化碳至過量：（3）利用滴加順序不同鑒別物質(zhì)：NaOH和AlCl3：向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液，先出現(xiàn)白色沉淀后消失；向 NaOH 溶液中逐滴滴加AlCl3溶液，開始無現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀。NaAlO2和鹽酸：向NaAlO2溶液中逐滴滴加鹽酸，先出現(xiàn)白色沉淀后消失；向鹽酸中逐滴滴加NaAlO2溶液，開始無現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀。4. 鋁土礦冶煉金屬鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純。對于以提純某一物質(zhì)為實驗?zāi)康牡牧鞒填}，其實就是考查混合物的除雜、分離、提純的有關(guān)知識。當(dāng)遇到這一類題時，一般的思路是認(rèn)真地在流程中找出得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些；認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設(shè)計出兩種提純氧化鋁的方案。（1）堿溶法：（2）酸溶法：要點3. 硫酸鋁和明礬1硫酸鋁（1）硫酸鋁溶液呈酸性，硫酸鋁的水解 Al3+3H2O Al(OH)33H+（2）硫酸鋁溶液與碳酸鈉溶液混合，2Al33CO323H2O2Al(OH)33CO2（3）泡沫滅火器，一般呈有1mol/LAl2(SO4)3和1mol/L NaHCO3 溶液，反應(yīng)原理為： Al33HCO3Al(OH)33CO22明礬：明礬是含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽,化學(xué)式KAl(SO4)212H2O。KAl(SO4)212H2O=K+Al32SO4212H2O，Al3容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁Al(OH)3，Al3+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(zhì)，并形成沉淀，使水澄清。所以明礬是一種較好的凈水劑?！究键c過關(guān)】判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。（1）鋁合金門窗及餐具堅固耐用，所以鋁不易與氧氣反應(yīng)()鋁易與氧氣反應(yīng)形成致密氧化膜。（2）加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中，可能存在大量的Na、Ba2、AlO、NO()如果溶液顯堿性，Na、Ba2、AlO、NO可以大量共存。（3）在酒精燈上加熱鋁箔，鋁箔熔化但不滴落，說明熔點：鋁氧化鋁()說明氧化鋁的熔點更高。（4）因為Al能與強堿溶液反應(yīng)，所以Al有一定的非金屬性()Al能與酸反應(yīng)，表現(xiàn)一定的金屬性，與強堿溶液反應(yīng)表現(xiàn)出一定的非金屬性。（5）新制氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液的離子方程式為Al2O32OH=2AlOH2O()Al2O3屬于兩性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。（6）向NaAlO2溶液中通入過量CO2的離子方程式為2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO()往NaAlO2溶液中通入過量CO2時生成Al(OH)3和NaHCO3而不是Al(OH)3和Na2CO3。（7）由鋁鹽制取氫氧化鋁最好選用氨水，而不用NaOH溶液()由于氫氧化鋁能溶于強堿但不溶于氨水，故由鋁鹽制取氫氧化鋁最好選用氨水。（8）冶煉鋁時常用焦炭作還原劑()鋁是活潑金屬，不能被焦炭還原出來，應(yīng)用電解的方法冶煉鋁。（9）鋁粉與氧化鎂混合共熱能冶煉出鎂()鎂的還原性強于鋁，鋁不能置換出MgO中的鎂。【高考回顧】(1)(2016天津)用NaOH溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁：2Al2OH2H2O=2AlO3H2()(2)(2015全國卷)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)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，說明鋁的熔點較低()(3)(2015全國卷)濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中，產(chǎn)生紅棕色氣體()(4)(2015江蘇)與Al反應(yīng)能產(chǎn)生H2的溶液中一定大量共存：Fe2、K、NO、SO()(5)(2015福建)鋁合金片用于冶金工業(yè)()(6)(2015福建)鋁罐可久盛食醋()(7)(2014全國卷)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后固體物質(zhì)增重()(8)(2014安徽)常溫下，相同的鋁片分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完 ()(9)(2016全國卷)泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應(yīng)()(10)(2016江蘇)Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料()(11)(2016江蘇)向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水的離子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH()(12)(2015全國卷)氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀()(13)(2015四川)明礬作凈水劑時起還原作用()(14)(2015重慶)Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)()(15)(2015江蘇)制備Al(OH)3的方法是向1 molL1 AlCl3溶液中加入過量的6 molL1 NaOH溶液()(16)(2014四川)氫氧化鋁可作胃酸的中和劑()【基礎(chǔ)過關(guān)】1(2018東營模擬)下列物質(zhì)的制備方法正確的是()A氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反應(yīng)制備Al2S3B用鎂粉和空氣反應(yīng)制備Mg3N2C用鋁粉和MnO2制得錳D電解熔融氯化鋁的方法制得單質(zhì)鋁解析：Na2S溶液與AlCl3溶液反應(yīng)，S2與Al3發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫，反應(yīng)的離子方程式為2Al33S26H2O=3H2S2Al(OH)3，反應(yīng)無法獲得硫化鋁，故A錯誤；鎂粉在空氣中燃燒，主要是和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，故B錯誤；鋁熱法可冶煉錳，故C正確；氯化鋁屬于共價化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法冶煉Al，故D錯誤。答案：C2(2018茂名模擬)如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線，下列判斷錯誤的是()A線表示Al3的物質(zhì)的量的變化Bx表示AlCl3的物質(zhì)的量C線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化D線表示AlO的物質(zhì)的量的變化解析：向AlCl3溶液中加入NaOH溶液時，發(fā)生反應(yīng)Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O，Al3逐漸減小，Al(OH)3逐漸增加后又減少，Al3消失后生成AlO，故A、C、D正確；若向NaOH溶液中加入AlCl3溶液，發(fā)生反應(yīng)Al34OH=AlO2H2O，3AlOAl36H2O=4Al(OH)3，各微粒的變化曲線都不符合，故B錯誤。答案：B3(2018洛陽統(tǒng)考)鎵(Ga)與鋁同主族，曾被稱為“類鋁”，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如下圖所示，下列判斷不合理的是()AAl、Ga均處于A族 BGa2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3CGa(OH)3可與NaOH反應(yīng)生成NaGaO2 D酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3解析：鎵(Ga)與鋁同主族，均處于A族，故A項正確；Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性，可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3，故B項正確；Ga(OH)3屬于兩性氫氧化物，與Al(OH)3的性質(zhì)相似，能與NaOH溶液生成NaGaO2，故C項正確；化學(xué)反應(yīng)遵循強酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入CO2，只有Al(OH)3沉淀，而沒有Ga(OH)3沉淀，是由于鎵酸酸性強于碳酸，酸性Al(OH)3Ga(OH)3，故D項錯誤。答案：D4(2018滄州質(zhì)量監(jiān)測)向偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸，溶液的pH值隨著加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示，則下列說法正確的是()Aab段的主要離子方程式為AlO4H=Al32H2OB向c點溶液中滴加氨水，發(fā)生的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3Ccd段的主要離子方程式為Al(OH)33H=Al33H2OD向c點溶液中加入碳酸鈉，發(fā)生的離子方程式為2Al3CO3H2O=2Al(OH)3CO2解析：偏鋁酸鈉溶液中存在水解平衡AlO2H2OAl(OH)3OH，所以溶液顯堿性。向溶液中逐滴加入鹽酸，ab段H先與OH反應(yīng)；bc段pH發(fā)生突變，主要發(fā)生H與AlO的反應(yīng)，生成Al(OH)3和NaCl；cd段鹽酸過量后Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)，生成AlCl3。ab段的主要離子方程式為HOH=H2O，故A項錯誤；c點Al3已沉淀完全，故B項錯誤；cd段鹽酸過量后Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)，生成AlCl3，故C項正確；c點Al3已沉淀完全，故D項錯誤。答案：C5(2018晉豫省際大聯(lián)考)將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時放入足量的水中，充分反應(yīng)后收集到混合氣體4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，再向反應(yīng)后的溶液中緩慢滴入1 mol/L鹽酸至沉淀恰好溶解。下列說法錯誤的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31B加入的固體過氧化鈉為7.8 gC當(dāng)?shù)渭?00 mL鹽酸時，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值D最終消耗的鹽酸為400 mL解析：將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時放入足量的水中，分別進(jìn)行的反應(yīng)是2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，兩個反應(yīng)中過氧化鈉和單質(zhì)鋁剛好系數(shù)相等，可以認(rèn)為是物質(zhì)的量相等混合，方程式相加得到總反應(yīng)為2Na2O22Al4H2O=2NaAlO22NaOHO23H2。根據(jù)方程式，選項A正確；混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31，一共4.48 L(0.2 mol)，所以氫氣為0.15 mol，氧氣為0.05 mol。代入總方程式計算出Al為0.1 mol、過氧化鈉為0.1 mol，則Na2O2質(zhì)量為7.8 g，選項B正確；沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值時是Al3恰好完全沉淀，所以溶液中只有一種溶質(zhì)NaCl，其中Na元素完全來自于加入的0.1 mol過氧化鈉，所以Na為0.2 mol，NaCl就是0.2 mol，由Cl守恒得到：需要的HCl為0.2 mol，所以滴加200 mL鹽酸時，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值，選項C正確；最終沉淀恰好完全溶解的時候，溶液中含有NaCl和AlCl3，因為初始加入的過氧化鈉和單質(zhì)鋁的物質(zhì)的量都是0.1 mol，所以Na為0.2 mol，Al3為0.1 mol，所以NaCl和AlCl3的物質(zhì)的量分別為0.2 mol和0.1 mol，其中含有Cl共0.5 mol，所以加入的HCl為0.5 mol，需要的鹽酸體積為500 mL，選項D錯誤。答案：D6(2018馬鞍山中學(xué)測試)下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥B用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾DMgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3、Al3均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，達(dá)不到除雜的目的。答案：B7(2018杭州質(zhì)檢)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(dāng)?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解析：鎂、鋁都能與酸反應(yīng)，但鋁可溶于強堿，所以可加入燒堿溶液溶解，過濾后后可得到NaAlO2溶液，在反應(yīng)后的溶液中加入弱酸，可通入過量CO2，生成Al(OH)3沉淀，經(jīng)過濾，洗滌可得到純凈的氫氧化鋁。正確的順序為，故選B。答案：B8(2018宿州聯(lián)考)某燒杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中緩緩加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反應(yīng)，此時燒杯中鋁元素的存在形式為()AAl3和Al(OH)3BAlO CAlO和Al(OH)3 DAl(OH)3解析：由Al33OH=Al(OH)3，NHOH=NH3H2O；及題給數(shù)據(jù)知，Al3恰好全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。答案：D9(2018黑龍江、吉林兩省六校聯(lián)考)把一塊鎂鋁合金投入到20 mL 1 mol/L的鹽酸中，待合金完全溶解后，往溶液里加入1 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積(mL)變化的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是()A鎂鋁合金具有很強的抗腐蝕能力，它不能溶解在任何酸、堿或鹽中Bc值越大，合金中Al的含量越高Cb值越大，合金中Mg的含量越高D假設(shè)c25，整個實驗過程中，只發(fā)生了4個離子反應(yīng)解析：鎂鋁合金表面因形成致密的氧化膜而具有很強的抗腐蝕能力，但MgO、Al2O3、Mg、Al都可與H2SO4等反應(yīng)，Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中，A項錯誤；根據(jù)圖示，c值越大，溶解Al(OH)3消耗的NaOH越多，說明合金中Al的含量越高，B項正確；b點對應(yīng)的沉淀為Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，溶液中溶質(zhì)只有氯化鈉，故b為固定值20，因而無法根據(jù)b值判斷合金中Mg的含量，C項錯誤；根據(jù)圖示，當(dāng)c25時，整個反應(yīng)過程中包含Mg、Al分別與鹽酸的反應(yīng)，H與OH的反應(yīng)，Mg2、Al3分別與OH的反應(yīng)，Al(OH)3與OH的反應(yīng)，主要有6個離子反應(yīng)，D項錯誤。答案：B10(2018壽光月考)下列物質(zhì)的制備方法正確的是()A氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反應(yīng)制備Al2S3B用鎂粉和空氣反應(yīng)制備Mg3N2C蒸發(fā)氯化鎂溶液可制得無水MgCl2D在干燥的氯化氫氣流中加熱氯化鋁結(jié)晶水合物制備AlCl3解析：氯化鋁溶液和硫化鈉溶液發(fā)生強烈相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫，得不到Al2S3，A錯誤；鎂粉在空氣中和氧氣也反應(yīng)，會生成氧化鎂，B錯誤；氯化鎂在該條件下會完全水解生成氫氧化鎂，C錯誤；在干燥的氯化氫氣流中加熱可以抑制氯化鋁水解，D正確。答案：D11(2018深圳三校聯(lián)考)美、德兩國成功合成具有某些化學(xué)特性的氫鋁化合物(AlH3)n，關(guān)于(AlH3)n的推測錯誤的是()A氫鋁化合物與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣B鋁與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成氫鋁化合物C氫鋁化合物中鋁顯3價，氫顯1價D氫鋁化合物具有強還原性解析：在金屬化合物中金屬元素顯正價，非金屬元素顯負(fù)價，故氫鋁化合物中鋁元素顯3價，氫元素顯1價，C項正確；氫鋁化合物中氫元素顯負(fù)價，性質(zhì)不穩(wěn)定，易和水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣，A項正確；氫鋁化合物易和水反應(yīng)，所以不能用鋁和水蒸氣反應(yīng)制取氫鋁化合物，B項錯誤；氫鋁化合物中氫元素顯1價，性質(zhì)不穩(wěn)定，易失電子而具有強還原性，D項正確。答案：B12(2018洛陽統(tǒng)考)常溫時，下列敘述錯誤的是()AX是稀硫酸，氧化產(chǎn)物是Al3BX是食鹽水，氧化產(chǎn)物是Al(OH)3CX是燒堿溶液，氧化產(chǎn)物是Al(OH)3DX是濃硝酸，氧化產(chǎn)物是Al2O3解析：Al比Pt活潑，則Al作原電池的負(fù)極。若X是硫酸，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e=Al3，A正確；若X是食鹽水，電解質(zhì)溶液呈中性，Al發(fā)生吸氧腐蝕，電池總反應(yīng)為4Al3O26H2O=4Al(OH)3，氧化產(chǎn)物為Al(OH)3，B正確；若X為燒堿溶液，溶液呈堿性，Al的氧化產(chǎn)物應(yīng)為AlO，C錯誤；常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，氧化產(chǎn)物為Al2O3，D正確。答案：C13氯離子插層鎂鋁水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一種新型離子交換材料。某課外活動小組同學(xué)利用如圖甲裝置(固定裝置略去)測定Mg2Al(OH)6ClxH2O的化學(xué)式，Mg2Al(OH)6ClxH2O高溫下分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。(1)裝置連接后首先進(jìn)行的操作是_。(2)將一定質(zhì)量的Mg2Al(OH)6ClxH2O放在加熱裝置中充分加熱，冷卻后稱量剩余固體的質(zhì)量是131 g，則其中MgO的質(zhì)量是_g。(3)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x，加熱前先通過N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2。裝置的連接順序為a_(用接口處的小寫字母表示)。實驗過程中裝置C吸收HCl氣體，沒有用如圖乙所示防倒吸裝置的理由是_。完全分解后測得C增重3.65 g，D增重9.90 g，則x_。(4)下列實驗方案也能測定x值的是_，并且對不選方案說明不合理的理由：_ (若兩個方案都選，此問就不作答)。方案1：測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量方案2：測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置C增重的質(zhì)量(5)上述水滑石在空氣中放置時易發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品，用(3)中連接的裝置和試劑進(jìn)行實驗測定z，除測定D的增重外，至少還需測定下列數(shù)據(jù)中的_(雙選；填選項字母)。a樣品質(zhì)量 b樣品分解后殘余物質(zhì)量 c裝置C的增重解析：(1)裝置連接后首先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性。(2)一定質(zhì)量的Mg2Al(OH)6ClxH2O樣品充分加熱，冷卻后得到的固體是Al2O3和MgO，共131 g，設(shè)MgO的物質(zhì)的量是x mol，根據(jù)Mg2Al(OH)6ClxH2O可知Al2O3的物質(zhì)的量是0.25x mol，所以x mol40 gmol10.25x mol102 gmol1131 g，解得x2，m(MgO)2 mol40 gmol180 g。(3)裝置C的作用是吸收HCl氣體，裝置D的作用是吸收水蒸氣，實驗中應(yīng)首先吸收水蒸氣再吸收HCl氣體，氣體通過洗氣瓶吸收時應(yīng)“長進(jìn)短出”，因此裝置連接順序為aedb。因為整個實驗過程中持續(xù)通入N2，故不需采用如圖乙所示防倒吸裝置。根據(jù)題意寫出方程式，則有2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O 73 18(52x) 3.65g 9.90g，解得x3。(4)根據(jù)上述反應(yīng)方程式可知，測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量即水蒸氣的質(zhì)量可以計算出x；裝置C增重的質(zhì)量是HCl氣體的質(zhì)量，其質(zhì)量和加熱剩余固體的質(zhì)量可以根據(jù)方程式互相換算而與x無關(guān)，因此不能計算x的值，故方案2不合理。(5)因為Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O中有x和z兩個未知量，所以至少應(yīng)該知道3個量才能列方程組計算，故除測定D的增重外還應(yīng)該至少再測量a、b、c中的任意兩個量。答案：(1)檢查裝置的氣密性(2)80(3)edb實驗過程中持續(xù)通入N2，沒有必要用如圖乙所示防倒吸裝置3(4)方案1由加熱裝置剩余固體的質(zhì)量可計算裝置C增重的質(zhì)量，與x的大小沒有關(guān)系，因此方案2是不合理的(5)ab或ac或bc14(2018河南商丘月考)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，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：已知：鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、 Fe2O3等雜質(zhì)；溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式：2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH?；卮鹣铝袉栴}：(1)溶解鋁土礦時，其成分與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)濾渣A的主要成分為_；硅鋁酸鹽沉淀寫成氧化物的形式是_。(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑而不使用鹽酸的原因是_。(4)若該工廠用m kg鋁土礦共制得n kg Al(假設(shè)每步反應(yīng)進(jìn)行完全)，則鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(5)若將鋁用酸溶解，下列試劑中最好選用_(填選項字母)。A濃硫酸B稀硫酸 C稀硝酸 D濃硝酸解析：(1)Al2O3是兩性氧化物，能與NaOH反應(yīng)，其離子反應(yīng)方程式為Al2O32OH=2AlOH2O，SiO2屬于酸性氧化物，能和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：SiO22OH=SiOH2O，F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物，不與NaOH反應(yīng)。(2)根據(jù)上述分析，濾渣A是Fe2O3，根據(jù)信息濾渣A中還有Na2Al2Si2O8，因此濾渣A的成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。把硅酸鹽寫成氧化物的形式，要求原子個數(shù)守恒或與硅酸鹽中原子個數(shù)成比例，按照金屬氧化物SiO2H2O的形式書寫，如果有多種金屬元素，按照金屬活動性順序書寫，則該硅酸鹽可寫成Na2OAl2O32SiO2。(3)因為AlO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3不溶于碳酸，但溶于鹽酸，因此用CO2酸化。(4)根據(jù)鋁元素守恒，氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。(5)Al在濃硫酸、濃硝酸中鈍化，Al和稀硝酸反應(yīng)生成污染性氣體，故最好選用稀硫酸。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8Na2OAl2O32SiO2(3)Al(OH)3溶于強酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率(4)100%(5)B15(2018江西第三次聯(lián)考)如圖是工業(yè)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質(zhì)Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程?；卮鹩嘘P(guān)問題：(1)菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯氣的目的是氧化_(填化學(xué)式)，工業(yè)上不選用硝酸作氧化劑的原因是_和_。(3)沉淀混合物為_和_(填化學(xué)式)。(4)利用熔融氯化鎂制取金屬鎂，選用的方法是_(填序號)。A電解法B氧氣還原法 C碳還原法 D分解法解析：(1)粉碎菱鎂礦，增大固相反應(yīng)物的接觸面積，提高酸浸速率。(2)通入Cl2是為了將Fe2(或FeCl2)氧化為Fe3(或FeCl3)，工業(yè)上不用HNO3是因為會產(chǎn)生污染性氣體NOx，也會引入雜質(zhì)離子NO。(3)氧化池中存在Al3、Fe3、H，所以加入MgO后與H反應(yīng)使溶液堿性增強，Al3和Fe3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀為Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)金屬鎂比較活潑，一般采用電解熔融MgCl2的方法進(jìn)行冶煉。答案：(1)提高酸浸速率(2)Fe2(或FeCl2)會產(chǎn)生污染性氣體NOx會引入雜質(zhì)離子NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A16鋁是一種應(yīng)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(yīng)1的化學(xué)方程式 ；（2）濾液中加入CaO生成的沉淀是 ，反應(yīng)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(xué)方程式 ；（4）電解制鋁的化學(xué)方程式是 ，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 。解析：（1）反應(yīng)1為“堿溶”，發(fā)送的反應(yīng)為：雜質(zhì)反應(yīng)2NaOHSiO2Na2SiO3H2O，2NaOHAl2O32NaAlO2H2O；（2）濾液I的主要成分是NaAlO2和Na2SiO3，加入生石灰發(fā)生的反應(yīng)：CaO+H2O=Ca(OH)2和Ca(OH)2 Na2SiO3CaSiO3+ 2NaOH，即沉淀為CaSiO3。濾液II的主要成分是NaAlO2，通入的氣體A是CO2，發(fā)生反應(yīng)的方程式為2NaAlO2CO23H2O2Al(OH)3Na2CO3；（3）根據(jù)生成物可以作為建筑材料以及加入C能和CaF2發(fā)生反應(yīng)，可知C是濃硫酸，反應(yīng)的方程式為CaF2+H2SO4（濃）CaSO4+2HF；（4）電解法制鋁的方程式為2Al2O34Al3O2，陽極產(chǎn)生的氣體是O2。答案：（1）2NaOHSiO2Na2SiO3H2O，2NaOHAl2O32NaAlO2H2O （2）CaSiO3， 2AlO2CO23H2O2Al(OH)3CO32（3）濃H2SO4，12HF3Na2CO32Al(OH)32Na3AlF63CO29H2O（4）2Al2O34Al3O2，O2、CO2（CO）