专题32+铝及其化合物.docx
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专题32+铝及其化合物
热点题型一镁及其重要化合物的主要性质及应用
例1、镁、铝单质的化学性质以相似性为主,但也存在某些重大差异性,下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )
①CO2 ②盐酸 ③NaOH溶液 ④CuSO4溶液
A.①④B.②③
C.①③D.②③④
答案:
C
【举一反三】
海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式:
___________________。
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是_____________。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?
写出实验步骤:
________________________。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。
溶解时:
_____________;
过滤时:
_____________;
蒸发时:
_____________。
答案:
(1)MgCl2·6H2O
Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑,MgCl2·6H2O
MgO+2HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)Cl
MgO+HCl↑ 在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽,能得到无水MgCl2
(2)加入MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液,充分搅拌、过滤,沉淀用蒸馏水洗涤
(3)搅拌,加速溶解 使浊液沿玻璃棒注入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热造成液滴或晶体飞溅
热点题型二铝的性质
例2、下列有关铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁
B.足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应,产生相同量的氢气
C.工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝
D.在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,立即加入铝片,铝片表面发生钝化
答案:
C
【举一反三】
下列说法错误的是( )
A.铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重
B.Al片溶于NaOH溶液,产生气体:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑
C.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
D.铝制容器可盛装浓H2SO4
答案:
A
热点题型三铝的化合物的性质与应用
例3.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。
从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式:
____________;
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________,反应2的离子方程式为__________________________;
(3)电解制铝的化学方程式是_____________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是________。
答案:
(1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
(2)CaSiO3 2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
(3)2Al2O3
4Al+3O2↑ O2、CO2(CO)
【举一反三】
用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液
A.①⑥⑤③B.②③④③
C.②③⑤③D.①③⑤③
答案:
B
1.【2017海南】下列叙述正确的是
A.稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B.碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C.过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D.铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
2.【2016年高考江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
【答案】D
3.【2016年高考上海卷】下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是()
A.氧化镁中混有氧化铝B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【答案】D
4.【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。
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−+H2OB.Al2O3+2OH−+3H2O→2[Al(OH)4]−
C.2Al+2OH−+6H2O→2[Al(OH)4]−+3H2↑D.Al3++4OH−→[Al(OH)4]−
【答案】D
5.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】用右图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是()
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A.
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B.
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C.
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D.
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
【答案】D
6.【2015重庆理综化学】下列说法正确的是()
A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
【答案】B
7.【2015山东理综化学】某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入BaHCO3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.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2
【答案】A
8.014·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.KB.NaC.FeD.Al
【答案】D
9.【2014·安徽理综,13】常温下,在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图,下列有关说法正确的是( )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
【答案】C
10.(2014·上海,22改编)已知:
2Na[Al(OH)4]+CO2―→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。
向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNa[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系不正确的是( )
选项
A
B
C
D
n(CO2)(mol)
2
3
4
6
n(沉淀)(mol)
1
2
3
2
【答案】B
11.(2014·江苏,16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________;滤渣Ⅰ的主要成分为________________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为________________________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】
(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO
+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分SO
被氧化成SO
减小
1.下列说法正确的是( )
A.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
B.用如图装置进行实验,将装置①中的AlCl3滴入装置②浓氢氧化钠溶液中可观察到有大量白色沉淀产生
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性
答案:
D
2.下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.铝罐可久盛食醋
B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂
C.明矾用作净水剂不涉及化学变化
D.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重
答案:
B
3.下列叙述正确的是( )
A.向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·3H2O===Al(OH)3↓+3NH
B.存在于污水中的重金属离子,常用加入明矾等电解质的方法进行处理
C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO高温,3Mg+Al2O3
答案 A
4.下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:
铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化
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
铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片;铝片上产生大量气泡
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
氢氧化铝能溶于强碱溶液
答案 D
5.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下。
下列说法错误的是( )
A.在实验室实施操作①需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒
B.Mg(OH)2―→MgCl2的离子方程式为:
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
C.操作②是将MgCl2溶液蒸干后冷却结晶
D.操作④阴极和阳极产物的质量比是24∶71
答案 C
6.铝自然形成的氧化膜易脱落。
以硫酸为电解液,分别以石墨和铝材作阴、阳极材料,经过电解处理形成氧化铝膜,抗蚀能力强。
其制备的简要流程如图所示。
下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是( )
A.碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜:
2OH-+Al2O3===2AlO
+H2O
B.碱洗时铝材表面会出现气泡:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑
C.获得耐蚀铝材的电极反应:
4Al-12e-+3O2===2Al2O3
D.用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸:
NH3·H2O+H+===NH
+H2O
答案 C
7.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液可以用氨水来代替
B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-
C.溶液b中只含有NaCl
D.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH
答案 D
8.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断中不合理的是( )
A.N一定是HCl(aq)B.X可能为Al或Cl2
C.Y一定为NaOH(aq)D.Q、Z中的一种必定为Al2O3
答案 B
9.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。
下列说法错误的是( )
A.①中还需要进行过滤操作,滤渣为二氧化硅
B.a、b中铝元素的存在形式不同
C.③中需要通入过量的氨气
D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
答案 C
10.向等物质的量浓度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.在0~a段加入的NaOH溶液与NH4Cl反应
B.在b~c段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
C.在d~e段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为Al3++4OH-===AlO
+2H2O
D.在滴加NaOH溶液全过程中主要粒子参与反应的先后顺序是H+、Al3+、Mg2+、NH
、Al(OH)3
答案 D
11.A、J是日常生活中常见的两种金属,这两种金属和NaOH溶液组成原电池,A作负极;F常温下是气体,各物质有以下的转化关系(部分产物及条件已略去):
回答以下问题:
(1)A的原子结构示意图为_________________,M的化学式为________。
(2)A与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
(3)反应②又称为________。
(4)含A元素的某盐X常作净水剂,X做焰色反应时,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。
X的水溶液与NaHCO3溶液混合,反应的离子方程式为___________________________________。
答案:
(1)
FeS
(2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑
(3)铝热反应 (4)Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑
12.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是_________。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是______________。
高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是___________________。
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是________________。
F中试剂的作用是________________,用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为________。
答案:
(1)B
(2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁
(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液) 坩埚 (4)除去氯气中HCl 防止水蒸气进入E 碱石灰(或NaOH与CaO混合物)
13.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。
从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式___________________。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是______________,反应2的离子方程式为________________。
(3)E可作为建筑材料,化合物C是____________,写出由D制备冰晶石的化学方程式:
________________。
(4)电解法制铝的化学方程式是_______________________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是________________。
答案:
(1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
(2)CaSiO3 2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
(或AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
)
(3)浓H2SO4
12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3===2Na3AlF6+3CO2+9H2O
(4)2Al2O3
4Al+3O2↑ O2、CO2(CO)
14.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。
利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是_______。
(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(3)在稀释、结晶过程中,稀释的目的是_____________;
加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。
上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的________气体的方法来代替。
(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:
_________________________________________________________。
(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。
答案:
(1)加快反应速率
(2)AlO(OH)+NaOH===NaAlO2+H2O (3)促进AlO
的水解 CO2(4)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH (5)NaOH
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- 专题 32 及其 化合物