2020高中化学 金属元素及其化合物 专题 铝及其化合物夯实演练 新人教版必修1

铝及其化合物【化学反应】（1）Al和NaOH溶液的反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑（2）Al和稀硫酸的反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑（3）Al2O3和NaOH溶液的反应：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O（4）Al2O3和稀硫酸的反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O（5）Al(OH)3和NaOH溶液的反应：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O（6）Al(OH)3和盐酸的反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O（7）Al在氧气中燃烧：4Al＋3O22Al2O3（8）Al和Fe3O4的反应：8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3（9）向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体：AlO－2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO－3（10）向NaAlO2溶液中滴入过量盐酸：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O（11）将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合：AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3（12）将NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓（13）向AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4（14）向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O（15）将AlCl3溶液与NaHCO3溶液混合：Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑（16）将AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合：2Al3＋＋3CO2－3＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑（17）将AlCl3溶液与Na2S溶液混合：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑（18）工业上冶炼铝：2Al2O34Al＋3O2↑【考点导引】考点一铝的性质及应用例题1、下列由实验现象得出正确结论的是( )选项实验现象结论把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶A铝的金属性比镁强液中：铝溶解有气泡产生，而镁没有任何变化取一块铝箔，用酒精灯点燃；铝箔只熔化成液体而没有B铝不易燃烧滴落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：先产生白氢氧化铝能溶于强色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失碱溶液解析：金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断，而不是与碱反应，故A错误；没有滴落表明氧化铝的熔点高，故B错误；氯化铵溶液显酸性，与铝反应时放出氢气，故C错误；氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，故D正确。

答案：D考点二铝的重要化合物的性质、用途及转化例题2、工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程的判断正确的是( )A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO－2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解，A错误；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证得到Al(OH)3沉淀，B错误；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al，D错误。

答案：C例题3、某冶金厂的矿渣含有较多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2，现欲进行综合利用以提取氧化铝、氧化镁、氧化铁作为工业原料，其设计的工艺流程如下：已知：氧化镁与水反应生成氢氧化镁；硅酸的酸性比氢氧化铝强。

饱和氯化铵溶液的pH约为5，氢氧化镁开始沉淀至沉淀完全的pH范围：9.0～12.0。

氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的pH范围：2.7～4.0。

(1)写出过程Ⅱ中氧化铝发生反应的化学方程式：_____________________。

(2)过程Ⅲ的名称是________________________，产品乙的俗名是________。

(3)过程Ⅴ中所用适量的B是一种气体，B是________(填化学式)，过程Ⅴ中所发生的反应的离子方程式为________________________________________。

解析：矿渣粉碎后与纯碱混合熔融，Al 2O 3、SiO 2分别生成偏铝酸钠、硅酸钠。

产品乙是红棕色固体，应是Fe 2O 3。

根据已知信息MgO 与水反应生成Mg(OH)2，即残渣甲是Fe 2O 3和Mg(OH)2的混合物。

用饱和氯化铵溶液溶解，Mg(OH)2转化为氯化镁，过滤后与氢氧化钠反应生成Mg(OH)2沉淀，灼烧得到MgO ，产品甲是MgO 。

溶液丙中含有硅酸钠和偏铝酸钠，通入适量CO 2，因为硅酸的酸性比Al(OH)3强，则优先生成Al(OH)3沉淀，灼烧得到氧化铝。

答案：(1)Al 2O 3＋Na 2CO 3=====高温2NaAlO 2＋CO 2↑(2)溶解、过滤 铁红(3)CO 2 CO 2＋3H 2O ＋2AlO －2===2Al(OH)3↓＋CO 2－3考点三镁及其重要化合物的性质及用途例题4、从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是( )A ．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B ．步骤⑥电解MgCl 2时阴极产生氯气C ．步骤⑤可将晶体置于HCl 气体氛围中脱水D ．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：电解MgCl 2时阳极产生氯气，阴极产生Mg 。

答案：B例题5、(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下： 离子Na ＋ Mg 2＋ Cl － SO 2－4 浓度/(g ·L －1) 63.7 28.8 144.6 46.4 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_______________，产品2的化学式为____，1L 浓海水最多可得到产品2的质量为________g 。

(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为__________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式__________。

解析：(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca 2＋＋SO 2－4===CaSO 4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；1 L 浓海水中含有Mg 2＋ 28.8 g ，物质的量为1.2 mol ，则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol ，质量为1.2 mol ×58 g ·mol －1＝69.6 g 。

(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。

答案：(1)Ca 2＋＋SO 2－4===CaSO 4↓ Mg(OH)2 69.6(2)MgCl 2=====电解Mg ＋Cl 2↑Mg ＋2H 2O=====高温Mg(OH)2＋H 2↑【考点练习】1．已知甲、乙、丙都为二元化合物,常温下,甲为无色气体,乙为淡黄色固体,丙呈液态,乙、丁、己在熔融状态下能导电,戊是助燃剂。

298 K 时,0.01 mol ·L -1己溶液的AG=lg=-10。

它们之间的转化关系如图所示,下列说法错误的是A.丁的化学式为Na 2CO 3B.己在水中完全电离C.1 mol 乙与甲完全反应转移电子2 molD.这六种物质属于电解质的有4种【答案】C 【解析】本题考查物质推断,意在考查考生对元素化合物的掌握程度。

常温下,乙为淡黄色固体,丙呈液态,且乙和丙能发生反应,则乙为过氧化钠,丙为水,0.01 mol ·L -1己溶液的AG=lg =-10,则c (OH -)=0.01 mol ·L -1,可推出己为氢氧化钠,戊为氧气。

又常温下,甲为无色气体,能与过氧化钠反应生成氧气,则甲为二氧化碳,丁为碳酸钠。

由上述分析可知,甲为二氧化碳,乙为过氧化钠,丙为水,丁为碳酸钠,戊为氧气,己为氢氧化钠。

丁的化学式为Na 2CO 3,A 项正确;己为NaOH,为强电解质,在水中完全电离,B 项正确;1 mol Na 2O 2与CO 2完全反应转移电子1 mol,C 项错误;这六种物质中属于电解质的有乙、丙、丁、己4种,D 项正确。

2．海水资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法不正确的是A.海水淡化的常用方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法B.可通过分液的方法分离溴单质和苯的混合物C.“提纯”时，所加试剂可依次为BaCl2、NaOH、Na2CO3、盐酸D.精盐、NH3和CO2是侯德榜制碱工业的主要原料【答案】B3．为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：有关说法不正确的是A.实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2B.实验ⅲ中MnO2做H2O2分解反应的催化剂C.综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D.综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2【答案】D【解析】本题考查化学实验方案的设计与评价。

A.实验ⅰ中固体溶解有大量使带火星木条复燃的气体生成，说明过氧化钠与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，正确；B.实验ⅲ迅速产生大量使带火星木条复燃的气体，说明MnO2做H2O2分解反应的催化剂，使反应速率加快，正确；C.对比实验ⅰ和ⅲ，说明Na2O2与H2O反应除与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气外，还有H2O2生成，正确；D. 对比实验ⅱ和ⅲ，说明使酚酞试液褪色是溶液中存在H2O2的缘故，错误。

故选D。

5．药剂中常含有化学物质，下图是两种常见胃药的标签。

下列说法正确的是A.碳酸氢钠俗称小苏打B.两种药品主要成分均有强吸水性，故需干燥保存C.烧碱也适用于缓解胃酸过多引起的不适症状D.相同剂量的两种药片消耗胃酸的量相同【答案】A【解析】本题考查元素化合物的性质。

A.碳酸氢钠俗称小苏打，正确；B.碳酸氢钠没有强吸水性，不需干燥保存，错误；C.烧碱有强腐蚀性，不适用于缓解胃酸过多引起的不适症状，错误； D. 碳酸氢钠和氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式分别为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，有化学方程式可知，相同剂量的两种药片消耗胃酸的量不相同，错误。

故选A。

6．下列说法中不正确的有①铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物②Al2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器③SiO2有导电性,可用于制备光导纤维④二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物⑤金属活动性不同,冶炼方法也有所不同⑥明矾常作为饮用水的消毒剂⑦镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大⑧除去铜器表面铜绿而不损伤器物,可用稀硝酸A.①③⑤⑥B.②⑥⑦⑧C.④⑤⑦⑧D.③④⑥⑧【答案】D【解析】本题考查元素及其化合物知识,意在考查考生运用知识解决问题的能力。