第三单元 主题6 镁、铝及其重要化合物.docx

主题6:镁、铝及其重要化合物 命题一 铝的性质和用途 ‎1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2017年天津理综,4)蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液可以制备无水AlCl3。(　　)‎ ‎(2)(2016年天津理综,4)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+2H2O2AlO‎2‎‎-‎+3H2↑。(　　)‎ ‎(3)(2015年全国Ⅰ卷,10)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,熔化后的液态铝滴落下来,说明金属铝的熔点较低。(　　)‎ ‎(4)(2015年全国Ⅱ卷,13)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体。(　　)‎ ‎(5)(2015年福建理综,6)铝合金片用于冶金工业。(　　)‎ ‎(6)(2014年全国Ⅱ卷,9)铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重。(　　)‎ ‎(7)(2014年江苏,8)Al、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条件下均能发生反应。(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√‎ ‎2.(2014年北京理综,7)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)。‎ A.K　　　 　B.Na　　　　C.Fe　　　　D.Al ‎【解析】在空气中金属铝表面会形成一层致密的氧化膜保护层,防止内层的金属进一步被氧化,D项正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内层金属,A、B、C三项均错误。‎ ‎【答案】D ‎3.(2016年上海,20)已知NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O。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(　　)。‎ A.CO2+2OH-CO‎3‎‎2-‎+H2O B.Al2O3+2OH-2AlO‎2‎‎-‎+H2O C.2Al+2OH-+2H2O2AlO‎2‎‎-‎+3H2↑‎ D.Al3++4OH-AlO‎2‎‎-‎+2H2O ‎【解析】反应过程中,并无Al3+生成,故D项反应没有发生。‎ ‎【答案】D ‎4.(2014年山东理综,30节选)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl‎7‎‎-‎和AlCl‎4‎‎-‎组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。‎ ‎(1)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为　　　　mol。 ‎ ‎(2)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有　　　　。 ‎ a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg ‎ 取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,　　　　(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式说明)。 ‎ ‎【解析】(1)用NaOH溶解铝镀层时发生反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,H2是还原产物,当转移6 mol电子时,该反应可得到3 mol还原产物。‎ ‎(2)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3,然后插入镁条,点燃镁条即可使铝热反应发生;混合物中即使含有Fe2O3,Fe2O3溶于酸后生成的Fe3+与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2+,再加入KSCN溶液后溶液也不显红色,因此不能证明固体中不含Fe2O3。‎ ‎【答案】(1)3 ‎ ‎(2)bd　不能　Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+3Fe2+) ‎ 命题二 铝的重要化合物的性质和用途 ‎5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2018年全国Ⅱ卷,7)氢氧化铝可用于中和过多胃酸。(　　)‎ ‎(2)(2018年江苏,3)因Al2O3是两性氧化物,所以可用作耐高温材料。(　　)‎ ‎(3)(2018年江苏,9)Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s),在给定条件下,物质间的转化均能实现。(　　)‎ ‎(4)(2017年海南,6)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al3++3CO‎3‎‎2-‎Al2(CO3)3↓。(　　)‎ ‎(5)(2017年北京理综,8)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,是气体被还原的过程。(　　)‎ ‎(6)(2016年全国Ⅲ卷,7)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应。(　　)‎ ‎(7)(2015年江苏,13)制备Al(OH)3悬浊液:向1 mol·L-1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L-1 NaOH溶液。(　　)‎ ‎(8)(2015年山东理综,12)向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O:Al3++4NH3·H2OAlO‎2‎‎-‎+2H2O+4NH‎4‎‎+‎。(　　)‎ ‎(9)(2015年全国Ⅱ卷,13)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,产生大量白色沉淀。(　　)‎ ‎(10)(2015年重庆理综,3)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应。(　　)‎ ‎(11)(2015年四川理综,1)明矾作净水剂起还原作用。(　　)‎ ‎(12)(2014年山东理综,12)无色溶液中可能大量存在Al3+、NH‎4‎‎+‎、Cl-、S2-。(　　)‎ ‎【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×　(11)×　(12)×‎ ‎6.(2015年山东理综,10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是(　　)。‎ A.AlCl3　 B.Na2O　 C.FeCl2　 D.SiO2‎ ‎【解析】由于Al3+与HCO‎3‎‎-‎的水解相互促进而不能大量共存:Al3++3HCO‎3‎‎-‎Al(OH)3↓+3CO2↑,并且AlCl3可由Al和Cl2反应得到,A项正确;钠与氧气在常温下反应生成Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH与Ba(HCO3)2反应只能生成沉淀,B项错误;尽管在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但Fe与Cl2反应生成的是FeCl3,不能生成FeCl2,C项错误;SiO2与Ba(HCO3)2不反应,D项错误。‎ ‎【答案】A ‎7.(2018年江苏,16节选)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:‎ 向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由　　　　(填化学式,下同)转化为　　　　。 ‎ ‎【解析】“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3,向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al(OH) 3,即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al(OH) 3。‎ ‎【答案】NaAlO2　Al(OH)3‎ 命题三 有关铝及其化合物的工业流程题、图像题 ‎8.(2017年江苏,16节选)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:‎ 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。‎ ‎(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 ‎ ‎(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)铝粉在1000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是　。 ‎ ‎【解析】以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝,由流程可知,加NaOH溶解时Fe2O3不反应,由信息可知SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,过滤得到的滤渣为Fe2O3、铝硅酸钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(OH)3,过滤Ⅱ得到Al(OH)3,灼烧生成氧化铝,电解Ⅰ为电解氧化铝生成Al和氧气。‎ ‎(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为Al2O3+2OH-2AlO‎2‎‎-‎+H2O。‎ ‎(2)向“过滤 Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为OH->AlO‎2‎‎-‎>CO‎3‎‎2-‎,可知溶液的pH减小。‎ ‎(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,因石墨电极被阳极上产生的O2氧化。‎ ‎(4)铝粉在1000 ℃时可与N2反应制备AlN,在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜。‎ ‎【答案】(1)Al2O3+2OH-2AlO‎2‎‎-‎+H2O ‎(2)减小 ‎(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化 ‎(4)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜 ‎9.(2016年海南,14节选)KAl(SO4)2·12H2O(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)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题:‎ 易拉罐滤液A沉淀B 产物 ‎(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用　　　　(填字母)。 ‎ a.HCl溶液　　　　　　　　b.H2SO4溶液 c.氨水　　　　　　　　　　 d.NaOH溶液 ‎(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　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)选用NaOH溶液,可以溶解Al,而不引入Fe、Mg杂质。(2)Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。(3)滤液A中加入NH4HCO3,AlO‎2‎‎-‎与NH4HCO3发生反应2AlO‎2‎‎-‎+NH‎4‎‎+‎+3H2O+HCO‎3‎‎-‎2Al(OH)3↓+NH3·H2O+CO‎3‎‎2-‎,生成的沉淀为Al(OH)3;明矾溶液呈酸性的原因是Al3+水解。‎ ‎【答案】(1)d ‎(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑‎ ‎(3)Al(OH)3　Al3+水解,使溶液中H+浓度增大 ‎10.(2015年天津理综,7节选)向盛有10 mL 1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:‎ ‎　(1)写出m点反应的离子方程式: ‎ ‎　。 ‎ ‎　(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为　　　　mol。 ‎ ‎【解析】(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液,由图像分析,先发生反应Al3++3OH-Al(OH)3↓,之后是NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2O,最后是沉淀的溶解,发生反应Al(OH)3+OH-AlO‎2‎‎-‎+2H2O,故m点反应的离子方程式为NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2O。‎ ‎(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,Ba(OH)2的物质的量为0.02 L×1.2 mol·L-1=0.024 mol,产生沉淀的反应有两类:一是SO‎4‎‎2-‎+Ba2+BaSO4↓,n(SO‎4‎‎2-‎)=0.01 mol×2=0.02 mol