最新全国卷高考化学第一轮(一线教师整理)学生版第7讲 硅 铝材料- 副本

第7讲硅铝材料
考点一硅单质
1．硅元素在自然界中的存在
在地壳中的含量：，自然界中存在形态：态，主要存在于：和硅酸盐等。

2．单质硅
(1)物理性质
(2)
(3)工业制法
原理
制备原料二氧化硅和焦炭提纯
(4)主要用途
用做半导体材料、生产硅合金等。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体()
(2)硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料()
(3)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()
(4)单质硅常用作半导体材料和光导纤维()
(5)硅在自然界中只以化合态的形式存在()
(6)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()
2．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？
题组一硅单质的性质及应用
1．下列物质能与单质硅起化学反应的是()
①浓硝酸②水③浓硫酸④氢氟酸⑤氢氧化钠溶液
A．①②B．②④
C．④⑤D．③④
2．硅被誉为无机非金属材料的主角。

有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。

下列有关说法中正确的是()
A．硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅
B．硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料
C．存放NaOH溶液的试剂瓶应用细口玻璃瓶并配磨口玻璃塞
D ．硅是一种良好的半导体材料，所以是制造光导纤维的基本原料 题组二 硅的工业制法
3．制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。

三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
石英砂――→焦炭
高温粗硅――→HCl
573 K 以上SiHCl 3(粗)――→精馏
SiHCl 3(纯)――→H 2
1 357 K 高纯硅 (1)写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。

SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________； H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2，可能引起的后果是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析： (1)H 2还原SiHCl 3得到Si 和HCl 。

(2)SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，依据原子守恒，判断另一物质是H 2。

因H 2还原SiHCl 3
的反应条件是高温(1 357 K)，若混入O 2，则H 2与O 2混合加热可能发生爆炸，同时，O 2也可能氧化SiHCl 3。

答案： (1)SiHCl 3＋H 2=====高温
Si ＋3HCl (2)SiHCl 3＋3H 2O===H 2SiO 3↓＋3HCl ↑＋H 2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl 3
提纯粗硅的两种方法
方法一 Si ＋2Cl 2=====△
SiCl 4， SiCl 4＋2H 2=====高温
Si ＋4HCl 。

方法二 Si ＋3HCl =====250～300 ℃
Cu 粉或Ag 粉SiHCl 3＋H 2， SiHCl 3＋H 2
=====1 100～1 200 ℃
Si ＋3HCl 。

考点二 二氧化硅
1．物理特性：硬度：很大，熔沸点：很高。

2．化学性质
3．用途
制造光导纤维、石英坩埚、饰物等。

Si 的还原性强于C ，但C 能还原SiO 2生成Si ，且氧化产物为CO ：2C ＋SiO 2=====高温
Si ＋2CO ↑，其原因是产物CO 为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。

且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)将足量CO 2通入含K ＋、SiO 2－3、Cl －、NO －
3的溶液中，离子将不能大量共存( )
(2)常温下，SiO 2既能与KOH 溶液反应又能与稀盐酸反应( ) (3)SiO 2分子是由一个硅原子和两个氧原子构成( ) (4)Si →SiO 2→H 2SiO 3均能一步转化( )
(5)不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化( ) (6)SiO 2有导电性，所以SiO 2可用于制备光导纤维( )
2．写出除去下列固体粉末中混有杂质(括号内为杂质)可采取的方法，写出有关反应的方程式。

(1)CaCO 3(SiO 2)
________________________________________________________________________ (2)SiO 2(CaCO 3)
________________________________________________________________________ (3)SiO 2(NH 4Cl)
________________________________________________________________________ 题组一 SiO 2的性质和用途 1．下列说法正确的是( )
A ．在粗硅的制取中发生2C ＋SiO 2=====高温
2CO ↑＋Si ，硅被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性 B ．盛放NaOH 溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶
C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO 2
D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑可知，硅酸的酸性强于碳酸
2．指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入括号内。

(1)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O( )
(2)SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑( ) (3)SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑( ) (4)SiO 2＋3C=====高温SiC ＋2CO ↑( ) (5)SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O( ) A ．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B ．氧化性
C ．酸性氧化物的通性
D ．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来
E ．未参加氧化还原反应
3．在工业中利用镁制取硅2Mg ＋SiO 2=====△
2MgO ＋Si ，同时有副反应发生：2Mg ＋Si=====△
Mg 2Si ，Mg 2Si 遇盐酸迅速反应生成SiH 4(硅烷)，SiH 4在常温下是一种不稳定、易分解、可自燃的气体。

如图是进行Mg 与SiO 2反应的实验装置：
(1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X 作为保护气，试管中的固体药品可选用________ (填序号)。

a ．石灰石
b ．锌粒
c ．纯碱
(2)实验开始时，必须先通入X 气体一段时间，再加热反应物，其理由是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 当反应开始后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。

产生此现象的原因用化学方程式表示为
①
________________________________________________________________________， ②
________________________________________________________________________。

题组二 SiO 2和CO 2的性质比较
4．下列关于SiO 2和CO 2的说法正确的是 ( ) A ．CO 2、SiO 2都能与强碱溶液反应 B ．CO 2和SiO 2与水反应分别生成相应的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
5．对于ⅣA族元素，下列叙述不正确的是()
A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键
B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D．该族元素的主要化合价是＋4和＋2
考点三硅酸、硅酸盐及无机非金属材料
1．硅酸
(1)溶解性：不溶于水。

(2)化学性质
(3)制备——可用硅酸钠与盐酸反应制得：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。

(4)用途：硅酸用于制硅胶，硅胶可用作催化剂的载体和干燥剂。

2．硅酸盐
(1)由硅、氧和金属元素组成化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。

(2)硅酸钠
Na2SiO3＋CO2＋H2O===
硅酸钠水溶液俗称水玻璃，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。

(3)硅酸盐组成的表示
通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为，钾长石(KAlSi3O8)可表示为。

3．无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料
(2)
高温
①反应原理：SiO2＋Na2CO3=====
高温
SiO2＋CaCO3=====
②主要成分：SiO2、CaSiO3、Na2SiO3。

(3)特殊功能的含硅物质
①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。

②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。

③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。

(4)新型无机非金属材料
如高温陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷、光导纤维等。

(1)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。

(2)NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点()
(2)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱()
(3)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强()
(4)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料()
(5)新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点()
(6)高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点()
(7)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐()
2．实验室中要熔化烧碱固体，现有三种坩埚：石英坩埚、陶瓷坩埚、铁坩埚。

你认为选哪一种？简述选择的依据。

________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

3．探究由SiO2制取H2SiO3的最佳方案(用流程图表示)。

题组一无机非金属材料
1．下列叙述正确的是()
A．高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强
B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸
C．石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同
D．玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳
2．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4
B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2
D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2
3．氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1 300 ℃时反应获得。

(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________(填序号)。

A．制汽轮机叶片B．制有色玻璃
C．制永久性模具D．制陶瓷发动机
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。

该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)现用SiCl 4和N 2(在H 2气氛下)，加强热发生反应，可获得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

无机非金属材料的分类
无机非金属材料⎩⎪⎨⎪
⎧
传统无机非金属材料⎩⎪⎨⎪
⎧⎭
⎪⎬⎪⎫玻璃水泥陶瓷
有抗腐蚀性、耐高温的优点，但质脆，经不起热冲击
新型无机非金属材料⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫高温陶瓷光导纤维压电陶瓷生物陶瓷 能承受高温，强度高，有电学
特性、光学特性和生物特性
题组二 硅酸盐的成分及表示方法
4．和田玉在我国至少有7 000年的历史，也称为软玉，是我国玉文化的主体。

和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐，某种和田玉的化学成分为Ca 2Mg 3Fe 2(Si 4O 11)2(OH)2，下列有关叙述正确的是 ( )
A ．其化学式改写为氧化物的形式为 2CaO·3MgO·Fe 2O 3·8SiO 2·H 2O
B ．它能够抵抗任何酸碱的腐蚀
C ．其中铁元素的化合价为＋3
D ．其中铁元素的化合价为＋2
5．硅与铝同周期。

SiO 2是硅酸盐玻璃(Na 2CaSi 6O 14)的主要成分，Na 2CaSi 6O 14也可写成Na 2O·CaO·6SiO 2。

盛放NaOH 溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成黏性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

长石是铝硅酸盐的，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。

由钠长石的化学式NaAlSi 3O 8可推知钙长石的化学式为
________________________________________________________________________。

硅酸盐改写成氧化物形式的方法
(1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。

(2)各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。

(3)当计量数配置出现分数时应化为整数。

如正长石：KAlSi 3O 8不能写成12K 2O·1
2Al 2O 3·3SiO 2，应写成K 2O·Al 2O 3·6SiO 2。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)因SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维(2017·江苏，3C)( ) (2)硅胶可用作食品干燥剂 (2015·全国卷Ⅱ，7A)( ) (3)Si 和SiO 2都用于制造光导纤维(2014·海南，10D)( )
(4)SiO 2既能和NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(2015·安徽理综，9D)( ) (5)SiO 2既能与KOH 溶液反应又能与浓盐酸反应(2014·福建理综，9②改编)( ) (6)SiO 2――→HCl (aq )
SiCl 4――→H 2
高温
Si ，各步转化能够在给定条件下实现(2016·江苏，9A)( ) 2．[2014·天津理综，7(4)]晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。

由粗硅制纯硅过程如下： Si(粗)――→Cl 2
460 ℃SiCl 4――→蒸馏
SiCl 4(纯)――→H 2
1 100 ℃
Si(纯) 写出SiCl 4的电子式：______________；在上述由SiCl 4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg 纯硅需吸收a kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

3．(2017·全国卷Ⅱ，26)水泥是重要的建筑材料。

水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO 2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。

实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。

加入硝酸的目的是________，还可使用________代替硝酸。

(2)沉淀A 的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。

(3)加氨水过程中加热的目的是________。

沉淀B 的主要成分为________、________(写化学式)。

(4)草酸钙沉淀经稀H 2SO 4处理后，用KMnO 4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反
应为MnO －4＋H ＋
＋H 2C 2O 4―
→Mn 2＋＋CO 2＋H 2O 。

实验中称取0.400 g 水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L －1 的KMnO 4溶液36.00 mL ，则该水泥样品中钙的质量分数为________。

第2节 铝及其化合物 考点一 铝的性质及应用
1．存在和物理性质
(1)铝是地壳中含量最多的金属元素。

自然界中的铝全部以化合态的形式存在。

(2)铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。

2．化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Al O 2⎪⎪⎪⎪
――
→常温形成致密的氧化膜――→加热4Al ＋3O 2=====△
2Al 2O 3
②2Al ＋3Cl 2=====△
2AlCl 3
③Al 酸⎪⎪⎪⎪
―
―→氧化性酸
遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化―
―→非氧化性酸2Al ＋6H ＋
===2Al 3＋＋3H 2↑ ④2Al ＋2OH －＋6H 2O===2[Al(OH)4]－
＋3H 2↑
⑤2Al ＋Fe 2O 3=====高温
Al 2O 3＋2Fe 3．工业制备
化学方程式为：2Al 2O 3(熔融)=====通电
冰晶石4Al ＋3O 2↑。

4．用途
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

1．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)Mg 、Al 在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性( ) (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( )
(7)铝与少量NaOH 溶液反应得到铝盐，与足量NaOH 溶液反应生成四羟基合铝酸盐( ) (8)MgO 与Al 粉的混合物也可称为铝热剂( ) 2．依据Mg 、Al 单质的性质，思考回答下列问题。

(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能？
(2)Al 既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al 既有金属性，又有非金属性”，你认为这种说法是否恰当？为什么？
(3)铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理如何？请用单线桥标出电子转移的方向与数目。

(4)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H 2的体积之比是多少？为什么？
考点二 铝的重要化合物
1．氧化铝
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
电离方程式：
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①
②
③
(3)制备
①向铝盐溶液中加入NH3·H2O，离子方程式为：
②向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量的CO2，离子方程式为：
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式为：
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，其净水的原理涉及的离子方程式表示为，因
吸附杂质形成沉淀而净水。

中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、⑥氨基酸。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属()
(2)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2＋4NH＋4＋2H2O()
(3)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al 2O 3――→NaOH (aq )Na[Al(OH)4](aq)――→CO 2
Al(OH)3( )
(4)向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO 2的离子方程式：2[Al(OH)4]－ ＋CO 2===2Al(OH)3↓＋CO 2－3＋H 2O( )
(5)[Al(OH)4]－ 与HCO －3可能大量共存( )
(6)氢氧化铝、NaHCO 3、Na 2CO 3均可作胃酸的中和剂( ) (7)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物( ) (8)用氧化铝坩埚熔融NaOH 固体( )
2．在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。

原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

3．明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式： (1)Al 3＋恰好完全沉淀
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)SO 2－4恰好完全沉淀
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

题组一 有关Al 3＋、[Al(OH)4]－
的离子反应
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A ．中性溶液中：Cl －、Mg 2＋、Al 3＋、K ＋
B ．1.0 mol·L －1的Na[Al(OH)4]溶液中：Cl －、HCO －3、K ＋
、Ca 2＋
C ．在强碱性环境中：[Al(OH)4]－ 、SiO 2－3、Na ＋、K ＋
D ．0.1 mol·L －1明矾溶液中：NH ＋4、[Al(OH)4]－ 、HCO －3、Na ＋
2．下列反应中的离子方程式书写正确的是( )
A ．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH 3·H 2O ＋Al 3＋===[Al(OH)4]－ ＋4NH ＋4
B ．NH 4Al(SO 4)2溶液中滴加少量NaOH 溶液：NH ＋4＋OH －===NH 3·
H 2O C ．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al 3＋＋2SO 2－4＋2Ba 2＋＋4OH －===2BaSO 4↓＋[Al(OH)4]－
D ．向Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO 2：2[Al(OH)4]－ ＋CO 2===2Al(OH)3↓＋CO 2－3＋H 2O
(1)Al 3＋水解呈酸性，与OH －、[Al(OH)4]－ 、
CO 2－3(HCO －3)、S 2－等不能大量共存。

(2)[Al(OH)4]－ 水解呈碱性，与H ＋、HCO －3、Al 3＋、Fe 3＋等不能大量共存。

(3)[Al(OH)4]－ ＋HCO －3===Al(OH)3↓＋CO 2－3＋H 2O 。

题组二 探究制取Al(OH)3的最佳途径
3．甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。

规定必用的药品如下：350 g 70%的H 2SO 4溶液、NaOH
固体240 g 、足量铝屑、水(不能用其他药品)。

甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W 1、W 2、W 3。

三种实验方案如下： 甲：铝→加NaOH 溶液→加H 2SO 4溶液→W 1 g
Al(OH)3
乙：铝→加H 2SO 4溶液→加NaOH 溶液→W 2 g Al(OH)3 丙：
⎭⎪⎬⎪
⎫铝→加H 2SO 4溶液铝→加NaOH 溶液→W 3 g Al(OH)3 试回答：
(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是__________。

(2)三位学生制得的Al(OH)3的质量W 1、W 2、W 3由大到小的顺序是__________。

(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。

微课9 用数形结合思想理解Al 3
＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化
1．Al 3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系
写出上述转化的离子方程式：
2．与Al(OH)3沉淀生成有关的四个基本图象
(1)把NaOH 溶液滴加到AlCl 3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图象 ③有关反应：
(2)把AlCl 3溶液逐滴加入到NaOH 溶液中至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。

②图象
③有关反应：
(3)把盐酸逐滴加入到Na[Al(OH)4]溶液中至过量
①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。

②图象
③有关反应：
(4)把Na[Al(OH)4]溶液逐滴加入到盐酸中至过量
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图象
③有关反应：
[微课集训]
集训一Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－转化的图象题
1.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。

则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()
A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO2－4、HCO－3
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO2－4、Cl－
C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO－3、F－
D．d点对应的溶液中：K＋、NH＋4、I－、CO2－3
3．某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)溶液中一定含有的溶质是________(填化学式，下同)，一定不含有的溶质是________。

(2)溶液中可能含有的溶质是________(填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是
________________________________________________________________________，
现象是
________________________________________________________________________。

(3)分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：
①AB段为
________________________________________________________________________；
②BC段为
________________________________________________________________________。

判断铝元素的存在形式
微课10从铝土矿提取氧化铝的化工流程
从铝土矿(含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的流程
[微课集训]
1．(2017·河北衡水四调)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：
铝土矿――→盐酸
①a ――→过量NaOH
②b ,③c ,④d ――→电解
Al 下列说法中错误的是( )
A ．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B ．a 、b 中铝元素的化合价相同
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
2．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe 2O 3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
对上述流程中的判断正确的是( )
A ．试剂X 可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B ．CO 2可以用H 2SO 4溶液或稀盐酸代替
C ．反应Ⅱ中的反应为CO 2＋[Al(OH)4]－ ===Al(OH)3↓＋HCO －3
D ．工业上还可采用Fe 还原Al 2O 3的方法制Al ，成本更低 1．下列说法不正确的是( )
A ．(2015·课标全国卷Ⅰ，10C)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，金属铝的熔点较低
B ．(2014·课标全国卷Ⅱ，9C)铝与Fe 2O 3发生铝热反应后固体质量不变
C ．(2014·北京，9D)Al 片溶于NaOH 溶液中，产生气体：2Al ＋2OH －＋6H 2O===2[Al(OH)4]－ ＋3H 2↑
D ．(2014·江苏化学，8A)Al 、HCl 、NaOH 中任意两种物质在一定条件下均能发生反应
2．(2015·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(HCO 3)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 ．AlCl 3
B ．Na 2O
C ．FeCl 2
D ．SiO 2
3．下列说法不正确的是(双选)( )
A ．(2016·江苏，3D)Al 2O 3熔点高，可用作耐高温材料
B ．(2017·北京理综，8D)氨气使AlCl 3溶液产生白色沉淀的过程中，氨气被还原
C ．(2015·新课标全国卷Ⅱ，13C)将AlCl 3溶液滴入浓NaOH 溶液中，将产生大量白色沉淀
D ．(2014·福建，9)常温下，Al(OH)3既能与NaOH 溶液反应又能与稀硫酸反应
4．(2014·安徽理综，13)室温下，在0.2 mol/L Al 2(SO 4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol/L NaOH 溶液，实验测得溶液pH 随NaOH 溶液体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是( )
A ．a 点时，溶液呈酸性的原因是Al 3＋水解，离子方程式为：Al 3＋＋3OH －Al(OH)3
B ．a ～b 段，溶液pH 增大，Al 3＋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
5．(2016·海南，14)KAl(SO 4)2·12H 2O(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)制备明矾的过程如下图所示。

回答下列问题：
易拉罐――→试剂①
微热，过滤滤液A ――→NH 4HCO 3
沉淀B ――→稀H 2SO 4
K 2SO 4
产物 (1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。

a ．HCl 溶液 b ．H 2SO 4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
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。