2018届一轮复习苏教版从铝土矿到铝合金学案(1) 25页

专题4　矿物中的重要组成元素—————铝、铁、铜、硅 考点一　铝和铝合金 一、知道铝的原子结构与物理性质 二、掌握铝的化学性质和用途 ‎1．铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎②2Al＋3Cl2,2AlCl3‎ ‎④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2‎ ‎2．铝热反应 实验 装置 实验 现象 ‎①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在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 实验 结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3‎ 原理 应用 ‎①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；‎ ‎②金属焊接，如野外焊接钢轨等 ‎3．铝合金及用途 ‎(1)铝的制备 电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。‎ ‎(2)铝合金 ‎ (3)用途 ‎①纯铝用作导线。‎ ‎②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。‎ ‎[基点小练]‎ 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物(×)‎ ‎(2)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气(×)‎ ‎(3)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属(×)‎ ‎(4)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物(×)‎ ‎(5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂(×)‎ ‎(6)1 mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同(√)‎ 题点(一)　铝的性质与应用 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2015·江苏高考)与Al反应能产生H2的溶液中一定大量共存：Fe2＋、K＋、NO、SO(×)‎ ‎(2)(2016·天津高考)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝：‎ ‎2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(√)‎ ‎(3)(2015·全国卷Ⅰ)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，说明铝的熔点较低(×)‎ ‎(4)(2015·全国卷Ⅱ)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，产生红棕色气体(×)‎ ‎(5)(2015·福建高考)铝合金片用于冶金工业(√)‎ ‎(6)(2015·福建高考)铝罐可久盛食醋(×)‎ ‎(7)(2014·全国卷Ⅱ)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重(×)‎ ‎(8)(2014·安徽高考)常温下，相同的铝片分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完(×)‎ ‎2．(2014·北京高考)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：选D　K、Na易与O2反应，A、B错误；铁易生锈，生成的Fe2O3不能保护内部金属，C错误；在空气中Al表面形成致密的Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D正确。‎ 题点(二)　铝与酸、碱液反应的定量分析 ‎3．两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1∶3，则第一份铝屑与第二份铝屑的质量比为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶3‎ C．1∶2 D．2∶1‎ 解析：选B　根据2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，Al无论是与盐酸反应还是与NaOH溶液反应，相同质量的铝屑完全反应生成的氢气的量相同。若产生氢气的体积比为1∶3，说明两份铝的质量比为1∶3，故B项正确。‎ ‎4．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，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之比为1∶2，则加入的铝粉的质量为(　　)‎ A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 解析：选A　由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。题中已知HCl、NaOH的物质的量均为0.3 mol，且生成H2的体积之比为1∶2，所以实际发生反应时的情况分别为HCl的量不足，Al过量；NaOH过量，Al的量不足。由生成H2的体积之比为1∶2可知，反应的Al的量之比也为1∶2，即与0.3 mol盐酸完全反应的Al为2.7 g，与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。‎ 铝与酸或碱液反应生成H2的量的关系 ‎2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑‎ ‎2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎(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H2的物质的量相等。‎ ‎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H2的物质的量之比为1∶3。‎ ‎(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。‎ 题点(三)　铝热反应 ‎5．(2014·山东高考节选)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：做铝热反应的实验时，需要 KClO3 作助燃剂，且用镁条引燃。固体混合物中若有Fe2O3，因发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O和Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2＋，KSCN溶液也不会变红。‎ 答案：BD　不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋‎ ‎6．某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如表所示：‎ 物质 Al Al2O3‎ Fe Fe2O3‎ 熔点/℃‎ ‎660‎ ‎2 054‎ ‎1 535‎ ‎1 462‎ 沸点/℃‎ ‎2 467‎ ‎2 980‎ ‎2 750‎ ‎－‎ ‎(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。‎ ‎(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为________________________________________。‎ ‎(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填字母)。‎ A．浓硫酸　B．稀硫酸　C．稀硝酸　D．氢氧化钠溶液 解析：(1)根据铁、铝的熔点、沸点，在一定温度下Fe、Al能熔合。‎ ‎(2)根据Al与碱液反应生成H2，可证明Al的存在，故选用NaOH溶液。‎ ‎(3)Fe、Al均为活泼金属，可以用稀H2SO4溶解。‎ 答案：(1)合理 ‎(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(3)B 考点二　铝的重要化合物 一、突破铝的3种重要化合物 ‎1．氧化铝 ‎[思考]　能否用氧化铝坩埚熔融NaOH固体？‎ 提示：不能；因为Al2O3能与NaOH发生反应。‎ ‎2．氢氧化铝 ‎(1)物理性质 白色胶状固体，有较强的吸附性。‎ ‎(2)化学性质 写出上图标号中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；‎ ‎②Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；‎ ‎③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。‎ ‎[注意]‎ ‎(1)Al(OH)3的电离 Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。‎ ‎(2)既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有：Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、NaHSO3、NaH2PO4等)，弱酸的铵盐(如CH3COONH4等)。‎ ‎3．一种重要的复盐——明矾 ‎(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(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7(填“＜”“＞”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。‎ ‎[注意]　明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的两种情况 ‎(1)沉淀的物质的量最大，此时铝元素的存在形式是Al(OH)3，明矾与Ba(OH)2的物质的量之比为2∶3。反应的离子方程式：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。‎ ‎(2)沉淀的质量最大，此时铝元素的存在形式是AlO，明矾与Ba(OH)2的物质的量之比是1∶2，反应的离子方程式：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)向1 mol·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L－1 NaOH溶液制备Al(OH)3悬浊液(×)‎ ‎(2)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂(√)‎ ‎(3)明矾用作净水剂不涉及化学变化(×)‎ ‎(4)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应(√)‎ ‎(5)下列物质的转化在给定条件下能够实现：‎ Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3(√)‎ 二、掌握Al3＋、AlO、Al(OH)3转化的“三角关系”‎ ‎1．转化关系图示 ‎2．含铝化合物转化关系的应用 ‎(1)判断离子共存问题 ‎①Al3＋与OH－及AlO、CO、S2－等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能共存。‎ ‎②AlO与H＋、HCO以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。‎ ‎(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)‎ ‎①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。‎ ‎②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。‎ ‎(3)判断铝元素的存在形式 可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式 ‎[基点小练]‎ ‎2．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________。‎ ‎①NaOH、AlCl3　②NaHCO3、H2SO4　③NaAlO2、NaHSO4‎ ‎④Na2CO3、HCl　⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2‎ 解析：采用互滴法，两次操作应产生不同的现象。‎ ‎①向含Al3＋的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3＋的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。两次现象不同，可以鉴别。②不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡，现象相同，不能鉴别。③NaHSO4溶液显强酸性，向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4，开始出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液，开始无沉淀，后出现白色沉淀。现象不同，可以鉴别。④向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无气泡，后产生气泡；向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡。现象不同，可以鉴别。⑤不论是NaHCO3溶液还是Na2CO3溶液，加入到Ca(OH)2溶液中都会产生白色沉淀，不能鉴别。‎ 答案：①③④‎ 题点(一)　铝的重要化合物的性质与应用 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·江苏高考)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料(√)‎ ‎(2)(2016·江苏高考)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：‎ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH(√)‎ ‎(3)(2016·全国丙卷)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应(√)‎ ‎(4)(2015·江苏高考)制备Al(OH)3的方法是：向1 mol·L－1 AlCl3溶液中加入过量的6 mol·L－1 NaOH溶液(×)‎ ‎(5)(2015·全国卷Ⅱ)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中，产生大量白色沉淀(×)‎ ‎(6)(2015·四川高考)明矾作净水剂时起还原作用(×)‎ ‎(7)(2015·重庆高考)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应(×)‎ ‎(8)(2014·四川高考)氢氧化铝可作胃酸的中和剂(√)‎ ‎2．(2017·苏州模拟)下列除去杂质的方法不正确的是(　　)‎ A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋‎ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 解析：选B　氨水与Fe3＋和Al3＋均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。‎ 含铝杂质的提纯方法 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去物质中的含铝杂质，如 ‎①Mg(Al)：加足量NaOH溶液；‎ ‎②Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；‎ ‎③Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液；‎ ‎④Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。‎ 题点(二)　从铝土矿中提取Al2O3的工艺流程 ‎3．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图所示，图中操作错误的是(　　)‎ A．④⑤　　　　　　　　　 　B．③④‎ C．②⑤ D．①②‎ 解析：选A　由流程图可知，反应③得到的滤液为NaAlO2‎ 溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热，⑤错误。‎ ‎4．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3‎ C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3‎ 解析：选D　A项，试剂X不可以是盐酸；B项，过滤后所得沉淀为Fe2O3；C项，电解Al2O3生成Al是氧化还原反应。‎ 从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的两大工艺流程：‎ 题点(三)　制备Al(OH)3的最佳途径 ‎5．实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：‎ 方案①‎ Al→Al3＋→Al(OH)3‎ 方案②‎ Al→AlO→Al(OH)3‎ 方案③‎ →Al(OH)3‎ ‎(1)用方案①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 写出该方案中有关的离子方程式：______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)用方案②来制备Al(OH)3时，必须注意________的用量，以防止生成的Al(OH)3‎ 溶解。‎ ‎(3)三种方案中，你认为最好的是________(填序号)，原因是____________________。‎ 解析：分析本题应从Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低Al(OH)3的产率，而Al3＋与AlO反应制取Al(OH)3，则不存在该问题，故方案③最佳。‎ 答案：(1)若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易控制，因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al(OH)3 的生成量　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，‎ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ‎(2)稀硫酸　(3)③　药品用量最少 制备Al(OH)3的三种方法 方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 离子方程式：‎ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2‎ 离子方程式：‎ AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 方法三：相互促进水解法 题点(四)　可溶性铝盐与强碱反应的计算 ‎6．甲和乙两烧杯中各盛有100 mL 0.2 mol·L－1 AlCl3溶液，向两烧杯中分别加入相同体积、相同浓度的NaOH溶液和氨水，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是(　　)‎ A．实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致 B．甲中沉淀一定比乙中的少 C．甲中沉淀可能比乙中的多 D．乙中沉淀可能比甲中的多 解析：选D　Al(OH)3能溶于NaOH溶液，而不溶于氨水，NaOH溶液和氨水均为一元碱的水溶液，根据加入的碱溶液的量进行分析，可能出现以下几种情况：①若加入的碱溶液均不足量或均恰好完全反应生成Al(OH)3，则甲、乙中的现象一致，生成沉淀的量相等；②若加入的碱溶液均过量，过量的NaOH会使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解或完全溶解，而加入氨水的烧杯中生成的Al(OH)3不会溶解。综上分析，只有D项符合题意。‎ ‎7．现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝7 mol·L－1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol·L－1‎ 的NaOH溶液(　　)‎ A．140 mL B．120 mL C．200 mL D．80 mL 解析：选C　溶液中，n(Cl－)＝0.1 L×7 mol·L－1＝0.7 mol，n(Mg2＋)＝0.1 mol·L－1×2 L＝0.2 mol，所以n(Al3＋)＝0.1 mol，将100 mL此溶液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后为NaCl、NaAlO2的混合液，由原子守恒可知，n(NaOH)＝n(Na)＝n(Cl)＋n(Al)＝0.7 mol＋0.1 mol＝0.8 mol，至少需要NaOH溶液的体积为0.8 mol÷4 mol·L－1＝0.2 L＝200 mL。‎ 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 ‎(1)求产物Al(OH)3的量。‎ ‎①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)；‎ ‎②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；‎ ‎③当n(OH－)≥4n(Al3＋)，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。‎ ‎(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)3部分溶解，‎ n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。‎ 考点三　用数形结合思想分析Al(OH)3的图像 ‎1．把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3＋)溶液中至过量 ‎(1)现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。‎ ‎(2)有关反应的离子方程式：‎ A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；‎ B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。‎ ‎2．把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量 ‎(1)现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。‎ ‎(2)有关反应的离子方程式：‎ A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O；‎ B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。‎ ‎3．把强酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至过量 ‎(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。‎ ‎(2)有关反应的离子方程式：‎ A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓；‎ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。‎ ‎4．向强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量 ‎(1)现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。‎ ‎(2)有关反应的离子方程式：‎ A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O；‎ B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。‎ ‎5．把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量 O→A反应：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4；‎ A→B反应：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O。‎ ‎6．向等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 O→A反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；‎ A→B反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。‎ ‎[注意]　‎ ‎(1)分析图像时要注意加入酸或碱的强弱。‎ 因为强酸、强碱会使Al(OH)3溶解，而弱酸、弱碱不能使Al(OH)3溶解。‎ ‎(2)强酸、强碱使Al(OH)3溶解的图像中要注意加入的量和加入的顺序，因为滴加顺序不同，产生的现象可能不同。‎ ‎(3)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中。‎ ‎(4)领悟2个数量关系。‎ ‎①沉淀Al3＋所需n(OH－)与Al(OH)3溶解所需n(OH－)的比为3∶1。‎ ‎②Al(OH)3溶解所需n(OH－)＝n[Al(OH)3]。‎ 题点(一)　有关Al(OH)3沉淀的图像分析 ‎1．如图表示AlCl3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(　　)‎ A．①线表示Al3＋的物质的量的变化 B．x表示AlCl3的物质的量 C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化 D．④线表示AlO的物质的量的变化 解析：选B　AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成，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，则x表示NaOH的物质的量，B项符合题意；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。‎ ‎2．下列实验操作对应的图像不正确的是(　　)‎ 选项 实验操作 图像 A 向MgCl2、AlCl3溶液中(各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液 B 向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液 C 向NaOH、NaAlO2溶液中(各1 mol)，逐滴加入HCl溶液 D 向NaOH、Na2CO3混合溶液中(各1 mol)滴加稀盐酸 解析：选D　A项，向MgCl2、AlCl3溶液中加入NaOH溶液，会产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀，当NaOH溶液过量时，Al(OH)3沉淀又逐渐溶解，最后只剩余Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；B项，向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，首先与HCl反应，无沉淀产生，然后产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀，再生成NH3·H2O，最后Al(OH)3沉淀溶解，只有Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；C项，向NaOH、NaAlO2溶液中加入HCl溶液，首先与NaOH反应，没有沉淀生成，然后与AlO反应生成Al(OH)3沉淀，HCl溶液过量后，Al(OH)3沉淀完全溶解，图像与反应事实符合，正确；D项，向NaOH、Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，首先与NaOH反应，没有气体生成，后与Na2CO3‎ 反应生成NaHCO3，没有气体生成，再与NaHCO3生成气体，图像与反应事实不符合，符合题意。‎ 含Al3＋的混合溶液与碱反应的先后顺序 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Al3＋、Mg2＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。‎ 题点(二)　利用Al(OH)3图像进行的相关计算 ‎3．现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示。原溶液中Cl－与SO的物质的量之比为(　　)‎ A．1∶3　　　　　　　　 B．2∶3‎ C．6∶1 D．3∶1‎ 解析：选C　OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀的生成，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 0.1 L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH 0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO)＝6∶1。‎ ‎4．(2015·天津高考节选)向盛有10 mL 1 mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1NaOH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Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，之后是NH＋OH－===NH3·H2O，最后是沉淀的溶解Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故m点的离子方程式为NH＋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SO＋Ba2＋===BaSO4↓，n(SO eq oal(2－,4))＝0.01 mol×2＝0.02 mol，0.02 mol＜0.024 mol，故n(BaSO4)＝0.02 mol；二是OH－参与的反应，‎ Al3＋　　＋　　3OH－　===　Al(OH)3↓‎ ‎0．01 mol　　　0.03 mol　　　0.01 mol OH－余0.024 mol×2－0.03 mol＝0.018 mol，之后发生反应：NH＋OH－===NH3·H2O，n(NH)＝0.01 mol，消耗OH－0.01 mol，则剩余OH－为0.018 mol－0.01 mol＝0.008 mol，最后发生沉淀溶解的反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，OH－为0.008 mol，溶解Al(OH)3 0.008 mol，剩余Al(OH)3为0.01 mol－0.008 mol＝0.002 mol。溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol＋0.002 mol＝0.022 mol。‎ 答案：(1)NH＋OH－===NH3·H2O　(2)0.022‎ 破解Al(OH)3图像计算的技巧 当横坐标为NaOH溶液，纵坐标为沉淀的物质的量(或质量)时，可利用Al(OH)3溶于NaOH溶液的“量”的关系来计算。原溶液中Al3＋的物质的量：沉淀溶解过程中消耗NaOH的物质的量与沉淀中Al(OH)3的物质的量或原溶液中Al3＋的物质的量相等。抓住这一定量关系可迅速破题。例如，向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入NaOH溶液的图像如右所示。‎ 则AB段为Al(OH)3溶于NaOH的过程，原溶液中n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝(0.6－0.5)mol＝0.1 mol，‎ n(Mg2＋)＝＝0.1 mol。‎ ‎[课堂巩固练]‎ ‎1．铝箔在酒精灯上加热至熔化的实验现象与下列性质的叙述无关的是(　　)‎ A．铝表面可形成一层氧化物保护膜 B．铝的熔点较低 C．Al2O3熔点高，酒精灯不能将其熔化 D．铝能与酸或强碱溶液反应 解析：选D　铝箔在酒精灯上加热至熔化看到的实验现象是铝熔化但不滴落，原因是铝在加热条件下与空气中的氧气反应生成致密的熔点较高的Al2O3薄膜，内部低熔点的铝虽熔化但不能滴落，可见该现象与D项叙述无关。‎ ‎2．欲将含有Mg2＋、Al3＋的混合溶液中的Mg2＋沉淀下来，下列措施可行的是(　　)‎ A．向混合溶液中加入过量的铝粉 B．向混合溶液中加入过量的盐酸 C．向混合溶液中加入过量的氨水 D．向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液 解析：选D　A项，向混合溶液中加入过量的铝粉，不发生反应，不能将Mg2＋沉淀下来，错误；B项，向混合溶液中加入过量的盐酸，不发生反应，不能将Mg2＋沉淀下来，错误；C项，向混合溶液中加入过量的氨水，两种离子均转化为沉淀，错误；D项，向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成的氢氧化铝能溶解在强碱中，而氢氧化镁不能溶解，从而可将Mg2＋沉淀出来，正确。‎ ‎3．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3，关于该物质的说法正确的是(　　)‎ A．该物质属于两性氢氧化物 B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物 C．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H＋‎ D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用 解析：选D　A项，该物质不属于氢氧化物，错误；B项，双羟基铝碳酸钠是一种纯净物，错误；C项， NaAl(OH)2CO3与盐酸发生反应NaAl(OH)2CO3＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋3H2O＋CO2↑，因此1 mol该物质最多可消耗4 mol HCl，即消耗4 mol H＋，错误；D项，该物质与较多的H＋反应会产生CO2气体，胃溃疡患者容易导致胃穿孔，故不适合胃溃疡患者，正确。‎ ‎4．下列均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，其中正确的是(　　)‎ A．图①：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．图②：向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．图③：向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D．图④：向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量 解析：选C　生成沉淀与沉淀溶解消耗NaOH的物质的量之比应为3∶1，A错误；滴入盐酸即可产生沉淀，且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与沉淀溶解消耗HCl的物质的量之比为1∶3，B错误；滴加NaOH溶液，依次与溶液中Al3＋、NH、Al(OH)3反应，沉淀生成、溶解以及NH完全反应时消耗NaOH的物质的量之比为3∶1∶1，C正确；通入的过量的CO2首先与OH－反应生成CO，且CO与Ba2＋反应生成BaCO3[相当于CO2先与Ba(OH)2反应生成BaCO3，再与NaOH反应生成Na2CO3]，然后CO2与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，最后CO ‎2与BaCO3反应沉淀溶解，即最终溶液中的沉淀只有Al(OH)3，D错误。‎ ‎5．(2017·衡水模拟)常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH＝14的溶液，然后用1 mol·L－1的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．原合金质量为0.92 g B．产生氢气的体积为896 mL(标准状况下)‎ C．图中m的值为1.56‎ D．图中V2的值为60‎ 解析：选C　pH＝14，则c(OH－)＝1 mol·L－1，即n(NaOH)＝1 mol·L－1×0.02 L＝0.02 mol，V1＝＝0.02 L＝20 mL，则n(NaAlO2)＝1 mol·L－1×0.02 L＝0.02 mol。根据元素守恒，m(合金)＝(0.02＋0.02)mol×23 g·mol－1＋0.02 mol×27 g·mol－1＝1.46 g，A错误；在标准状况下生成H2×22.4 L·mol－1＝1.12 L，B错误；m[Al(OH)3]＝0.02 mol×78 g·mol－1＝1.56 g，C正确；V2＝(40－V1)×3＋40＝100，D错误。‎ ‎6．A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。‎ ‎(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。‎ ‎(2)写出下列反应的离子方程式：‎ A→B：________________________________________________________________。‎ A→D：_____________________________________________________________。‎ 解析：B既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，知B为Al(OH)3，C为Al2O3，A溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2。‎ 答案：(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2‎ ‎(2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O ‎7．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Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备实验流程如下：‎ ‎ (1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为________________________________。‎ ‎(2)加30%的H2O2溶液的目的是_______________________________________。‎ ‎(3)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：‎ ‎4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，将产生的气体通过如下图所示的装置。‎ ‎①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)；‎ ‎②KMnO4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________。‎ 解析：铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2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K4[Fe(CN)6]Fe3＋转化为沉淀，过滤，在滤液中加入硫酸铵，生成NH4Al(SO4)2，结晶、干燥、煅烧得到αAl2O3；‎ ‎(1)Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。‎ ‎(2)滤液中含有Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，加30%的H2O2溶液Fe2＋被氧化为Fe3＋，有利于在沉铁过程中除去。‎ ‎(3)①NH4Al(SO4)2·12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸氢钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，最后集气瓶中收集到的气体是N2；②在酸性条件下，氧化剂KMnO4与还原剂SO2反应的离子方程式为2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5。‎ 答案：(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O ‎(2)氧化Fe2＋为Fe3＋，有利于在沉铁过程中除去 ‎(3)①N2　②2∶5‎ ‎[课下提能练]‎ 一、单项选择题 ‎1．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁和铝的说法正确的是(　　)‎ A．镁的金属性比铝弱 B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应 C．镁和铝原子的最外层电子数都为3‎ D．镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应 解析：选B　A项，镁的金属性比铝强，错误；B项，镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应，正确；C项，镁和铝原子的最外层电子数分别是2和3，错误；D项，氧化铝是两性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，氧化镁是碱性氧化物，与氢氧化钠溶液不反应，错误。‎ ‎2．用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是(　　)‎ ‎①加盐酸溶解　②加NaOH溶液　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3　⑤加盐酸生成Al(OH)3　⑥加过量氨水生成Al(OH)3‎ A．①⑥③　　　　　　　　B．①③⑥③‎ C．②③④③ D．②③⑤③‎ 解析：选C　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，再过滤即得到Al(OH)3。‎ ‎3.如图所示的装置中，把X溶液逐滴滴下与Y物质反应，若X为浓硫酸，Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z褪色。则Y为(　　)‎ A．Na B．Mg C．Al D．Mg或Al 解析：选B　实验中品红溶液褪色，说明反应中有SO2产生，因为铝在常温下遇浓硫酸钝化，而钠是活泼的金属，极易与水反应，因此该金属是镁，B项正确。‎ ‎4．(2016·南通模拟)工业上用铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．试剂Y是HCl，它与AlO反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果 解析：选A　B项，若试剂Y是HCl，它与AlO反应生成Al3＋，错误；C项，图中所示转化只有一步是氧化还原反应：2Al2O3通电,4Al＋3O2↑，错误；D项，试剂X为氢氧化钠，沉淀为氧化铁，溶液为偏铝酸钠和氢氧化钠混合溶液，通入过量二氧化碳气体，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，不能调换，错误。‎ ‎5．将100 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液与100 mL 3 mol·L－1的AlCl3溶液按下列两种方法混合：(1)将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，(2)将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中，对上述实验所得结论正确的是(　　)‎ A．现象相同，沉淀量相等 B．现象相同，沉淀量不等 C．现象不同，沉淀量相等 D．现象不同，沉淀量不等 解析：选C　100 mL 3 mol·L－1 NaOH溶液中n(NaOH)＝0.3 mol,100 mL 3 mol·L－1的AlCl3溶液中n(AlCl3)＝0.3 mol；①将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，发生：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，产生白色沉淀，n[Al(OH)3]＝0.1 mol；②将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中，分别发生：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，开始没有沉淀后出现沉淀，二者现象不同，根据方程式可知最终得到的沉淀是0.1 mol，沉淀量相等。‎ ‎6．把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是(　　)‎ 选项 A B C D X NaHCO3‎ NaAlO2‎ NaHCO3‎ MgCl2‎ Y Ca(OH)2‎ HCl HCl NaOH 解析：选B　A、C、D三项中，无论前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象均相同；B项，若将NaAlO2溶液滴入盐酸中，开始盐酸过量，没有沉淀生成，随着NaAlO2溶液的增多，会产生Al(OH)3白色沉淀，若将盐酸滴入NaAlO2溶液中，开始盐酸少量，会立即产生Al(OH)3白色沉淀，随着盐酸的过量，最后白色沉淀逐渐溶解，反应现象不同，符合题意。‎ ‎7．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 Al2O3‎ NaAlO2‎ Al(OH)3‎ B AlCl3‎ Al(OH)3‎ NaAlO2‎ C Al Al(OH)3‎ Al2O3‎ D MgCl2‎ Mg(OH)2‎ MgO 解析：选C　A项，Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B项，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；C项，Al―→Al(OH)3不能一步完成；D项，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。‎ 二、不定项选择题 ‎8．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中含有Na＋、Cl－、K＋‎ D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH 解析：选CD　A项，氨水也沉淀Al3＋，不能代替NaOH溶液；B项，a中不含Al3＋。‎ ‎9．向甲溶液中缓慢滴加乙溶液，反应生成沉淀的质量如图所示，其中符合图像的一组是(　　)‎ 选项 甲 乙 A AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3‎ NaOH B Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4‎ Ba(OH)2‎ C NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl NaOH D NaAlO2、氨水、NaOH H2SO4‎ 解析：选C　A项，向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时，图像中间一段沉淀质量不变的反应不存在，与图像变化不符。B项，向甲溶液中缓慢滴加Ba(OH)2溶液时，不存在沉淀部分溶解的反应，与图像变化不符。C项，在甲溶液中加入NaOH溶液时，NaOH先与盐酸反应，有沉淀生成；随后Al3＋、Fe3＋开始沉淀，当两种离子沉淀完全后，OH－和NH 反应，此时沉淀质量不变；最后OH－与Al(OH)3反应，沉淀部分溶解与图像变化相符。D项，向甲溶液中加硫酸时，最终沉淀会全部溶解，与图像变化不符。‎ ‎10．某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．X为NaOH溶液，Y为盐酸 B．a→b发生的反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ C．b→c→Al的反应条件分别为：加热、电解 D．a、b、c既能与酸又能与碱反应 解析：选D　A项，在铁粉和铝粉混合物中加入试剂X，过滤得到铁，试剂X能溶解铝不能溶解铁，X为NaOH溶液，a为NaAlO2溶液，NaAlO2和适量盐酸反应生成Al(OH)3沉淀，X为NaOH溶液，Y为盐酸，正确；B项，a为NaAlO2溶液，b为Al(OH)3，a→b发生的反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，正确；C项，b为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水，电解Al2O3生成铝和氧气，正确；D项，b为Al(OH)3，c为Al2O3，均既能与酸又能与碱反应，a为NaAlO2溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，错误。‎ 三、非选择题 ‎11．氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]的化学式，[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。‎ ‎(1)装置连接后首先进行的操作是________________________________________。‎ ‎(2)将一定质量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131 g，则其中MgO的质量是________g。‎ ‎(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通过N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2。‎ ‎①装置的连接顺序为a→________________(用接口处的小写字母表示)。‎ ‎②实验过程中装置C吸收HCl气体，没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③完全分解后测得C增重3.65 g，D增重9.90 g，则x＝________。‎ ‎(4)下列实验方案也能测定x值的是________，并且对不选方案说明不合理的理由：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(若两个方案都选，此问就不作答)。‎ 方案1：测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量 方案2：测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量 ‎(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)x·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(3)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的________(填字母)。‎ a．样品质量　　　　　　　b．样品分解后残余物质量 c．装置C的增重 解析：(1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(2)一定质量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]样品充分加热，冷却后得到的固体是Al2O3和MgO，共131 g，设MgO的物质的量是x mol，根据[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]可知Al2O3的物质的量是0.25x mol，所以x mol×40 g·mol－1＋0.25x mol×102 g·mol－1＝131 g，解得x＝2，m(MgO)＝2 mol×40 g·mol－1＝80 g。(3)①装置C的作用是吸收HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，实验中应首先吸收水蒸气再吸收HCl气体，气体通过洗气瓶吸收时应“长进短出”，因此装置连接顺序为a→e→d→b。②因为整个实验过程中持续通入N2，故不需采用如图乙所示防倒吸装置。③根据题意写出方程式，则有 ‎2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O] ‎4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O ‎ 73 18×(5＋2x)‎ ‎ 3.65 g 9.90 g ＝，解得x＝3。‎ ‎(4)根据上述反应方程式可知，测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量即水蒸气的质量可以计算出x；装置C增重的质量是HCl气体的质量，其质量和加热剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与x无关，因此不能计算x的值，故方案2不合理。‎ ‎(5)因为[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)x·zH2O]中有x和z两个未知量，所以至少应该知道3个量才能列方程组计算，故除测定D的增重外还应该至少再测量a、b、c中的任意两个量。‎ 答案：(1)检查装置的气密性　(2)80‎ ‎(3)①e→d→b　②实验过程中持续通入N2，没有必要用如图乙所示防倒吸装置　③3‎ ‎(4)方案1　由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量，与x 的大小没有关系，因此方案2是不合理的 ‎(5)ab或ac或bc ‎12．铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：‎ 已知：(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；‎ ‎(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)铝土矿中Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在工艺流程中“酸化”时，加入的最佳物质B是______，理由是 ‎________________________________________________________________________，‎ 写出酸化过程发生反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，理论上每消耗6.0 g碳单质，转移1 mol电子，则反应的化学方程式为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。‎ 则物质甲是________(填化学式)，请判断该同学设计的实验方案的合理性________(填“合理”或“不合理”)。原因是______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________(若合理，则不用填写)。‎ 解析：(1)铝土矿主要成分是Al2O3还有少量SiO2，加入足量NaOH溶液后发生如下反应：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O；SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；Fe2O3不与NaOH溶液发生反应。‎ ‎(2)根据题干已知反应，滤液中主要含NaAlO2，通入过量CO2可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3。‎ ‎(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳单质，转移1 mol电子，说明碳被氧化为CO，化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO。‎ ‎(4)Fe3＋的检验可用KSCN，但该同学的实验方案不合理，因为Fe3＋能与Fe、Al发生反应生成Fe2＋，不能检验是否含有Fe3＋。‎ 答案：(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ‎(2)CO2　CO2过量时氢氧化铝不会溶解，反应易控制，且原料廉价　CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3‎ ‎(3)Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO ‎(4)KSCN　不合理　Fe3＋能与Fe、Al反应生成Fe2＋，不能检出Fe3＋‎