《高考化學第3章 常見金屬及其化合物 第9講 鋁、鎂及其重要化合物 魯科版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學第3章 常見金屬及其化合物 第9講 鋁、鎂及其重要化合物 魯科版（152頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第9講鋁、鎂及其重要化合物考綱要求了解鋁、鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和應用?？键c一考點二考點三探究高考明確考向練出高分考點四考點一鋁、鎂的性質(zhì)及應用1.鋁的結構和存在鋁位于元素周期表，原子結構示意圖為 。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。2.金屬鋁的物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和傳熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。第3周期A族答案知識梳理1 13.金屬鋁的化學性質(zhì)寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式： 2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2答案4.對比記憶鎂的化學性質(zhì) 鋁鎂與非金屬反應能被Cl2、O2氧化與水反應反應很困難能
2、與沸水反應 Mg2H2O Mg(OH)2H2與堿反應能溶于強堿溶液不反應與某些氧化物反應能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應能在CO2中燃燒：2MgCO2 2MgOC5.鋁的用途純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。深度思考 1.依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì)，思考回答下列問題：(1)鋁的化學性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能？答案答案鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。答案(4)Al與MgO的混合物在高溫下能發(fā)生鋁熱反應嗎？為什么？答案答案不能。原因是鋁的還原性比
3、鎂弱。(5)鎂在空氣中充分燃燒，所得固體產(chǎn)物可能有：_(用化學式表示)。MgO、Mg3N2、C答案2.鋁熱反應的本質(zhì)是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關于鋁熱反應思考下列問題：(1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應？答案答案否，判斷鋁熱反應能否發(fā)生，應首先看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應。(2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3的作用是_。引燃、助燃作用答案(2)Al既能溶于強酸，又能溶于強堿，所以說“Al既有金屬性，又有非金屬性”你認為這種說法是否恰當？為什么？答案答案不恰當。金屬性是指元素的原子失電子的能力，非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與
4、酸反應還是與堿反應，都是失去3e，化合價升高為3價，均是還原劑，因而鋁具有較強的金屬性。(3)鋁與酸、堿反應的實質(zhì)是什么？氧化劑是什么？答案答案鋁與酸、堿反應的實質(zhì)都是 ，只不過堿中的H來源于水的電離。氧化劑分別為酸和水。答案(3)做鋁熱反應時，應注意哪些事項？答案答案要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕，以防止高溫物質(zhì)從四周濺出，同時損壞紙漏斗。蒸發(fā)皿中的細沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。實驗裝置不要距人群太近，應遠離易燃物。答案題組一對比掌握鋁、鎂的性質(zhì)題組一對比掌握鋁、鎂的性質(zhì)1.鎂粉是焰火、閃光粉、鞭炮中不可少的原料。工業(yè)上制造鎂粉是將鎂
5、蒸氣在某種氣體中冷卻，有下列氣體：空氣、CO2、Ar、H2、N2，其中可作為冷卻氣體的是()A.和 B.和 C.和 D.和解析解析加熱時O2、N2、CO2等都能與鎂反應。C解題探究2 2解析答案2.下列關于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是()A.由于鋁在空氣中不會銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長B.由于鋁具有強還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬C.常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D.由于鋁的導電性能比銅強，所以常用鋁制造電線、電纜解析解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應，加熱時濃硫酸能與氧化鋁反應；銅的導電性能比鋁強。B解析答案3.鎂、鋁單質(zhì)的化學性質(zhì)以相似為主，但也存在某些
6、重大差異性。下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是()CO2鹽酸NaOH溶液水A. B. C. D.解析解析Al能與NaOH溶液反應而Mg不能；Mg能在CO2中燃燒而Al不能。C解析答案熟記鋁、鎂的特殊化學性質(zhì)熟記鋁、鎂的特殊化學性質(zhì)1.活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H)反應，還能夠與堿溶液反應，表現(xiàn)出特殊性：2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。2.鋁熱反應鋁和某些金屬氧化物反應，將其從氧化物中置換出來，同時放出大量的熱，這種反應稱為鋁熱反應，可用于焊接金屬、冶煉高熔點貴重金屬等。注意注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應。歸納總結3.Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬
7、著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。題組二鋁與酸或堿反應的特點題組二鋁與酸或堿反應的特點4.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合，取等質(zhì)量該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應后，放出氫氣最多的是()A.3 molL1 HCl B.4 molL1 HNO3C.8 molL1 NaOH D.18 molL1 H2SO4解析解析在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2；加入NaOH溶液，只有Al與之反應生成H2，而鎂不反應；加入鹽酸，鎂、鋁都與鹽酸反應生成H2，所以放出H2的量最多。A解析答案5.鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬，就
8、鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題：(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是_。解析解析根據(jù)化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2得Al與H2的關系式均為2Al3H2，故只要參加反應的Al的量相等，所得H2的量必相等。11解析答案(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是_。解析解析因為在反應中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學反應中的關系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積
9、比為13。13解析答案(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是_。解析解析因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關系式n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。31解析答案(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為()A.5.4 g B.3.6 gC.2.7 g D.1.8 g解析答案解
10、析解析其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2227 g 3 mol5.4 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。答案答案 A1.鋁與酸、堿反
11、應生成H2的量的關系鋁與酸、堿反應的化學方程式分別為2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。從化學方程式可以看出Al與酸、堿反應時生成H2的實質(zhì)都是Al Al3，所以無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al3H2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣體積比 。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體積比 。思維建模(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體積比 ，則必定是a.鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利
12、用上述過量關系。2.鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強堿反應產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。題組三對鋁熱反應的定性及定量考查題組三對鋁熱反應的定性及定量考查6.粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗：取適量A進行鋁熱反應，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質(zhì)B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_。解析答案解析解析此題將實驗操作與元素化合物知
13、識巧妙結合在一起考查，增大了試題的容量，增強了試題的測試能力。鋁熱反應是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應，反應過程中放出大量熱，但該反應需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。發(fā)生的反應為Fe2O32Al Al2O32Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。答案答案加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃Fe(2)中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_ 。解析解析Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應生成鹽和水：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO
14、2HCl=MgCl2H2O。Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O解析答案(3)中所發(fā)生的各反應的離子方程式是_。解析解析混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應生成的FeCl3，還有未反應的HCl。發(fā)生的離子反應為Fe2Fe3=3Fe2、Fe2H=Fe2H2。Fe2Fe3=3Fe2、Fe2H=Fe2H2解析答案(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2)為_，c(Fe2)為_。解析答案返回解析解析假設步驟用去的20 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40 gmol1x160 g
15、mol1x20 g，解得：x0.1 mol。根據(jù)MgOMgCl2的關系，則溶液中MgCl2的濃度為0.1 mol0.15 L0.67 molL1。步驟說明溶液中沒有Fe3，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)Cl守恒的關系，可知MgCl2和FeCl2的總的物質(zhì)的量等于答案答案0.67 molL12.3 molL1返回考點二鋁的重要化合物1.氧化鋁(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。(2)化學性質(zhì)Al2O36HCl=2AlCl33H2OAl2O32NaOH+3H2O =2NaAl(OH)4知識梳理1 1答案2.氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體，有較強的 性。(2)化
16、學性質(zhì)(用化學方程式表示)Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAl(OH) 4受熱分解： 。吸附答案(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為。NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2，離子方程式為。NaAl(OH)4溶液與AlCl3溶液混合：。3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3答案3.常見的鋁鹽(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽。(2)明礬的化學式為 ，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH7(填“”或“”)。明礬可以凈水，其凈水的原理是KAl(SO4)212H2O Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中
17、雜質(zhì)形成沉淀而凈水。答案深度思考 1.明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同？答案答案不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì)，不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒，不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。2.在做鋁的燃燒實驗時，用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是_。 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成熔點很高的Al2O3薄膜，使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下答案3.中學化學學習階段接觸到許多既能與酸反應又能與堿反應的物質(zhì)，除了Al及其重要化合物外，你還知道哪些？答案答案弱酸的銨鹽，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(
18、NH4)2S等；弱酸的酸式鹽，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3；氨基酸。答案題組一題組一Al2O3和和Al(OH)3的兩性的兩性1.將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是()A.稀硝酸 B.稀鹽酸C.硝酸銅 D.氫氧化鈉解析解析鈍化的實質(zhì)是Fe、Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護膜。由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物，既可與強酸反應，又可與強堿反應，故A、B、D三項皆不符合題意，只有C選項中的 Cu(NO3)2不與Al2O3反應，故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應。C解題探究2 2解析答案2.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A.鎂粉中
19、混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥B.用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向 濾液中通入過量CO2后過濾D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干 燥得到MgO解析解析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均轉化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的。B解析答案題組二制備題組二制備Al(OH)3的最佳途徑的最佳途徑3.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?shù)慕M合是()加鹽酸溶解加燒堿溶液溶解過濾通入過
20、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.解析解析若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAl(OH)4制備Al(OH)3，若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。B解析答案4.若甲、乙、丙三位同學用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下：350 g 70% H2SO4溶液，NaOH固體240 g，足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。甲、乙、丙用各自設計的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實驗方案如下：甲：鋁加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 g Al(OH)3乙：鋁
21、加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3試回答：(1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析，實驗方案最合理的是_。(2)三位學生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是_。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是_。丙W3W1W2520 g答案題組三有關題組三有關Al3、Al(OH)4的離子反應的離子反應5.常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.中性溶液中：Cl、Mg2、Al3、K解析解析A項，Al3易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；C解析答案6.下列變化中的離子方程式書寫正確的是()解析解析A項，氨水不能溶解Al(OH)3；
22、C解析答案1.含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強堿的特性，可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì)，如：(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液；(4)Mg2(Al3)：加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。練后反思 歸納總結2.離子共存問題3.含Al3的溶液與堿反應的先后順序當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如向含有H、NH 、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H反應，再與Mg2、Al3反應生成沉淀，再與NH 反應，最后才溶解
23、Al(OH)3沉淀。4.明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應分析(1)沉淀的物質(zhì)的量最大(此時Al3完全沉淀)返回考點三用數(shù)形結合思想理解 “鋁三角”1.Al3、Al(OH)3、Al(OH)4之間的轉化關系寫出上述轉化的離子方程式。知識梳理1 1答案Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2OAl33Al(OH)4=4Al(OH)3(3)Al34OH=Al(OH)4(4)Al(OH)44H=Al34H2OAl(OH)4H=Al(OH)3H2O(6)Al(OH)3OH=Al(OH)42.與Al(OH)3沉淀生成有關的圖像分析(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖像(從上述
24、轉化關系中選擇符合圖像變化的離子方程式，下同)操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像方程式序號AB：BD：AB：BC：(1)(6)(3)(1)答案(2)四羥基合鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像操作四羥基合鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加入四羥基合鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像方程式序號AB：BC：AB：BC：(5)(2)(4)(1)答案深度思考 1.下列各項操作中，能出現(xiàn)“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶
25、解”現(xiàn)象的是_。向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2向NaAl(OH)4溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸向AlCl3溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸解析答案解析解析中Na2CO3與CO2、H2O反應生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只會產(chǎn)生沉淀；NaAl(OH)4中加入稀鹽酸，開始時產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當鹽酸過量時，Al(OH)3又溶于鹽酸；向AlCl3溶液中加入NaOH溶液，開始時產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當NaOH過量時，Al(OH)3又溶于NaOH；只會生成H2SiO3沉淀。答案答案2.下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑
26、即可鑒別的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAl(OH)4、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2解析答案解析解析都使用互滴法，兩次操作應產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液：開始無沉淀產(chǎn)生，后產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現(xiàn)象不同，可以鑒別。不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。NaHSO4=NaHSO ，溶液顯強酸性。向NaAl(OH)4溶液中滴加NaHSO4：開始出現(xiàn)白色沉淀后沉淀逐
27、漸溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAl(OH)4溶液：開始無現(xiàn)象，后出現(xiàn)白色沉淀?，F(xiàn)象不同，可以鑒別。向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液：立即產(chǎn)生氣泡。現(xiàn)象不同，可以鑒別。無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別。答案答案3.按要求畫出圖像。(1)向MgCl2、AlCl3溶液中(假設各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，畫出沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化的圖像。答案答案答案(2)向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假設各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，畫出沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH
28、溶液體積變化的圖像。答案答案答案(3)向NaOH、NaAl(OH)4溶液中(假設各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，畫出沉淀的物質(zhì)的量隨HCl溶液體積變化的圖像。答案答案答案(4)向NaOH、Na2CO3、NaAl(OH)4溶液中(假設各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，畫出沉淀的物質(zhì)的量隨HCl溶液體積變化的圖像。答案答案答案(5)向NaOH、Ca(OH)2、NaAl(OH)4溶液中(假設各1 mol)，通入CO2氣體，畫出沉淀的物質(zhì)的量隨CO2通入的變化圖像。解析答案解析解析反應順序為Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O 1 mol 1 mol 1 mol2NaOHCO2=Na2CO3H
29、2O 1 mol 0.5 mol 0.5 mol2NaAl(OH)4CO2=2Al(OH)3Na2CO3H2O 1 mol 0.5 mol 1 mol 0.5 molNa2CO3CO2H2O=2NaHCO3 1 mol 1 molCaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2 1 mol 1 mol答案答案題組一題組一Al3、Al(OH)4 形成形成Al(OH)3圖像的綜合分析圖像的綜合分析1.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線。下列判斷錯誤的是()A.線表示Al3的物質(zhì)的量的變化B.x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Al
30、(OH)4的物質(zhì)的量的變化解題探究2 2解析答案解析解析AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液，開始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為31，顯然符合題意，則x表示NaOH的物質(zhì)的量，B項錯誤；另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液，開始沒有沉淀，后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。答案答案B2.下列曲線圖(縱坐標為沉淀的量，橫坐標為加入物質(zhì)的量)與對應的選項相符合的是()A.向1 L濃度均為0.1 molL1的NaAl(OH)4、Ba(OH)2混合溶液中加入0.1 molL1的稀H2SO4B.向1 L濃
31、度分別為0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中 加入0.1 molL1的稀NaOH溶液C.向燒堿溶液中滴加明礬溶液D.向AlCl3溶液中滴加過量氨水解析答案B項，向1 L濃度分別為0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的NaOH溶液，發(fā)生的反應依次是Al33OH=Al(OH)3、OHNH =NH3H2O、Al(OH)3OH= Al(OH)4 ，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比為31，而圖像上看到的是11，B錯誤；D項，AlCl3溶液中滴加過量氨水，沉淀不會溶解，D錯誤。答案答案A
32、3.某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一種或幾種物質(zhì)，往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入的NaOH溶液體積(V)的關系如圖所示。回答下列問題：(1)溶液中一定含有的溶質(zhì)是_，一定不含有的溶質(zhì)是_(填化學式)。(2)溶液中可能含有的溶質(zhì)是_(填名稱)，判斷該物質(zhì)是否存在的實驗方法是_，現(xiàn)象是_。(3)分別寫出AB段、BC段發(fā)生反應的離子方程式：AB段為_；BC段為_。解析答案解析解析首先分析圖像中的拐點、斜線及水平線所表示的化學意義。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入過量NaOH溶液，沉淀全部溶解，說明無MgCl
33、2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液與NH4Cl反應，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定無MgCl2；又因為HCl與Na2CO3均不能大量共存，所以一定無Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反應進行確定。答案答案(1)HCl、AlCl3、NH4ClMgCl2、Na2CO3(2)氯化鉀焰色反應透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色是否為紫色(3)Al33OH=Al(OH)3NH OH=NH3H2O題組二題組二Al3形成形成Al(OH)3的簡單計算的簡單計算4.向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入
34、的NaOH溶液的體積可能為()A.3 mL B.7.5 mLC.15 mL D.17.5 mL解析答案解析解析解法一：把該題的信息轉化為圖像，用圖像法求解，如圖所示：當生成沉淀0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，顯然B項符合題意。解法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。答案答案B5.現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示。原溶液中Cl與SO 的物質(zhì)的量之比為
35、()A.13 B.23 C.61 D.31解析答案解析解析OA上升的直線表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解，B點表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH 0.1 L，則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)21，所以，n(Cl)n(SO )61。答案答案C1.突破Al(OH)3沉淀圖像三個秘訣(1)明晰橫、縱坐標含義，然后通過曲線變化特點分析反應原理。(2)掌握Al3、Al(OH)3、Al(OH)4三者之間的轉化比例：(3)明晰Al
36、3溶液中加堿(OH)的幾種常見變形圖像，如：練后反思 方法指導圖A中，n(H)n(Al3)21。圖B中，若已知原溶液中含有Mg2。則可推出：n(Mg2)n(Al3)11。圖C中，若已知原溶液中含有H和Mg2，則可推導出：n(H)n(Al3)n(Mg2)211。2.可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量當n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3 n(OH)；當3n(Al3)n(OH)Ga(OH)3Al(OH)3。若把過量的CO2氣體通入含等物質(zhì)的量的NaAl(OH)4和NaGa(OH)4的混合溶液中，下列說法正確的是()A.無任何明顯現(xiàn)象B.先生成兩種沉淀，后沉淀又逐漸
37、溶解C.先出現(xiàn)Al(OH)3沉淀，后出現(xiàn)Ga(OH)3沉淀，沉淀不溶解D.先出現(xiàn)Ga(OH)3沉淀，后出現(xiàn)Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解解析答案解析解析根據(jù)“強酸制弱酸”規(guī)律，將過量的CO2氣體通入含Al(OH)4和Ga(OH)4的混合溶液中，能制得Al(OH)3、Ga(OH)3并形成沉淀，且過量的CO2不能和這兩種沉淀反應。Al(OH)3酸性比Ga(OH)3的弱，Al(OH)3先生成，所以C項正確。答案答案C4.工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：對上述流程中的判斷正確的是()A.試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物B.CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代
38、替D.工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低解析解析A項，試劑X應為強堿溶液，使Al2O3溶解；B項，若用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能保證生成Al(OH)3沉淀；D項，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。C解析答案5.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應，至體系中均無固體物質(zhì)時，消耗堿量最多的是()A.Al B.Al(OH)3C.AlCl3 D.Al2O3A解析答案6.有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是89。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是()解析答案
39、解析解析鎂與鋁的質(zhì)量比是89，則物質(zhì)的量之比是11，NaOH溶液過量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2，B錯；等物質(zhì)的量的Mg(OH)2與Al(OH)3的質(zhì)量之比是 5878，即剩余的Mg(OH)2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的 ，排除C、D，故選A。答案答案A7.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)的關系如圖所示。反應中鎂和鋁的()A.物質(zhì)的量之比為32 B.質(zhì)量之比為32C.摩爾質(zhì)量之比為23 D.反應速率之比為23解析答案解析解析由圖像可知，兩個反應中生成的氫氣一樣多，則鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為32，質(zhì)量之比為43，故A正確，B錯誤；鎂、鋁的摩爾
40、質(zhì)量之比為89，C錯誤；由圖像可知產(chǎn)生等量的氫氣，鎂、鋁與硫酸反應需要的時間之比為23，則二者的速率之比為32，D錯誤。答案答案A8.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關系如圖所示。則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是()解析答案答案答案B9 . 某 溶 液 中 可 能 含 有 中的幾種。若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體；若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關系如圖所示。則下列說法正確的是()解析答案答案答案B10.將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入250 mL 2.0 molL1的
41、稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關系如圖所示。則下列說法正確的是()A.當加入氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時，溶液的pH等于7B.當加入氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時，溶液中的溶質(zhì)只有硫酸鎂和硫酸鋁C.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 molL1D.生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 L解析答案解析解析從圖像可以看出加入的NaOH溶液先將過量的H2SO4中和，此時溶液中的溶質(zhì)為MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4，但是此時因Al3、Mg2水解使溶液呈酸性，A、B項錯誤；當加入NaOH溶液的體積
42、為200 mL時，此時溶質(zhì)只有Na2SO4，根據(jù)元素守恒，可得n(NaOH)2n(H2SO4)，c(NaOH)0.2 L22.0 molL10.25 L，則c(NaOH)5 molL1，C項正確；用于生成氫氣的硫酸的物質(zhì)的量為0.18 L5 molL120.45 mol，即H2的物質(zhì)的量為0.45 mol，標況下氫氣的體積為0.45 mol22.4 Lmol110.08 L，D項錯誤。答案答案C11.3 g鎂鋁合金與100 mL稀硫酸恰好完全反應，將反應后的溶液加熱蒸干，得到無水硫酸鹽17.4 g，則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為()A.1 molL1 B.1.5 molL1C.2 molL1 D.2
43、.5 molL1B解析答案12.已知：2NaAl(OH)4CO2=2Al(OH)3Na2CO3H2O，向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAl(OH)4的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量的關系正確的是()選項ABCDn(CO2)/mol2345n(沉淀)/mol2232解析答案解析解析反應的順序依次為Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O 1 mol 1 mol 1 mol2NaOHCO2=Na2CO3H2O 2 mol 1 mol 1 mol2NaAl(OH)4CO2=2Al(OH)3Na2CO3H2O 2 mol 1 mol 2 m
44、ol 1 mol 2 mol 2 mol 4 molBaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)21 mol 1 mol結合選項，當通入2 mol CO2時，應生成1 mol BaCO3沉淀；當通入35 mol CO2時，應生成3 mol沉淀；當通入6 mol CO2時，還剩2 mol Al(OH)3沉淀。答案答案C13.鋁是一種應用廣泛的金屬，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1的化學方程式_。解析解析在加入Na
45、OH溶液時，Al2O3和SiO2都能與NaOH反應，分別生成NaAl(OH)4和Na2SiO3。 2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O33H2O=2NaAl(OH)4解析答案(2)濾液中加入CaO生成的沉淀是_，反應2的離子方程式為_。CaSiO3解析答案(3)E可作為建筑材料，化合物C是_，寫出由D制備冰晶石的化學方程式_。解析解析螢石能與濃硫酸反應生成CaSO4和HF氣體；HF、Na2CO3、Al(OH)3三者均沒有發(fā)生氧化還原反應，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學方程式。濃H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O解析答案(4)電
46、解法制鋁的化學方程式是_，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_。解析解析電解Al2O3制取金屬鋁，加入的冰晶石為助熔劑；陽極產(chǎn)生的O2能與石墨電極反應生成CO2(可能含有CO)。O2、CO2(CO)解析答案14.鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學習小組的三位同學，為測定某含鎂35%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計下列三種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白：探究一實驗中發(fā)生反應的化學方程式是_。實驗步驟：(1)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 molL1 NaOH溶液中，充分反應。NaOH溶液的體積V_。(2)過濾、洗滌、干燥、稱
47、量固體。該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將_(填“偏高”或“偏低”)。解析答案解析解析探究一答案答案探究一2Al2NaOH6H2O=3H22NaAl(OH)4(1)97 mL(2)偏高探究二實驗裝置：問題討論：(1)某同學提出該實驗裝置不夠完善，應在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是_(填“需要”或“不需要”)。(2)為使測定結果盡可能精確，實驗中應注意的問題是(寫出兩點)：_。不需要檢查裝置的氣密性 合金完全溶解(或加入足量鹽酸，或調(diào)整量氣管C的高度，使C中的液面與B中液面相平，合理答案均可)答案探究三實驗方案：稱量x g鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。問題討論：(1)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是_。(2)若用空氣代替O2進行實驗，對測定結果是否有影響？_(填“是”或“否”)，原因是_。灼燒后固體的質(zhì)量是Mg與空氣中的N2反應生成Mg3N2答案返回
高考化學第3章 常見金屬及其化合物 第9講 鋁、鎂及其重要化合物 魯科版
