1、专题3.2 铝及其重要化合物1（2019湖南衡阳八中期中）下列叙述中正确的是()A依据铝热反应原理，能发生反应2Al3MgO 3MgAl2O3B在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K、NH、CO、Cl一定能够大量共存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氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al33NH3 H2O=Al(OH)33NH【答案】D【解析】铝热反应的原理：Al与活动性比其差的金属的氧化物发生置换反应，Mg的活动性强于铝，故Al与MgO不能反应，故A错误；加入铝粉产生H2的溶液中，可能存在H或OH，NH与OH不能大量共存，CO与H不能大量共存，故B错误；镁铝合金可溶于过
2、量盐酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；Al(OH)3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。2（2019辽宁大连24中期中）下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是 ()A铝跟NaOH溶液BAl(NO3)3跟过量的NaOH溶液CAl2O3和热水DAl2(SO4)3溶液跟过量的氨水【答案】D【解析】铝与NaOH反应生成NaAlO2和H2，得不到Al(OH)3，故A错误；Al(NO3)3与过量的NaOH反应生成NaAlO2，得不到Al(OH)3，故B错误；Al2O3不溶于水，与热水不反应，得不到Al(OH)3，故C错误；Al2(SO4)3与氨水反应生成Al(OH)3和
3、(NH4)2SO4，故D正确。3（2019河北正定中学月考）将表面有氧化膜的铝片伸入足量的NaOH溶液中，有关离子方程式正确的是()AAl2O3OH=AlOH2OB2Al36OH=2Al(OH)3C2Al2OH2H2O=2AlO3H2D2Al6H2O=2Al36OH3H2【答案】C【解析】首先是氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，当氧化铝反应完毕后，铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，离子方程式分别为Al2O32OH=2AlOH2O和2Al2OH2H2O=2AlO3H2，故C项正确。4（2019江苏金陵中学期中）将足量CO2通入NaOH和NaAlO2的混合液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体
4、积(V)的关系正确的是 ()【答案】B【解析】向NaOH与NaAlO2的混合溶液中通入CO2气体，先发生2NaOHCO2=H2ONa2CO3；后逐渐产生沉淀：2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3，继续通入CO2，发生反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。因此起始阶段没有沉淀生成，随着二氧化碳体积的增大，沉淀逐渐增多，达到最大值时，沉淀的量不再发生变化，故B项正确。5（2019安徽马鞍山二者期末）易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是 ()选项实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体；含铝、
5、铁、镁三种金属B加入NaOH溶液有无色气体产生；含有镁、铝两种金属C加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀；含有金属镁D用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液溶液呈红色；含有铁元素【答案】D【解析】铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论，A错误；铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体，B错误；氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误；用盐酸溶解后生成的亚铁离子在空气中易被氧化成Fe3，加入KSCN溶液呈红色，D正确。6(2019广西桂林一中期末)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污水中
6、的重金属离子，常用加入明矾除去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铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝【答案】D【解析】镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；明矾只能使污水中的悬浮物沉降，不能除去重金属离子，B错误；氯化铵溶液显酸性，与铝反应产生氢气，C错误；铝在氯气中燃烧生成AlCl3，D正确。7(2019四川成都一中期末)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入NaHCO3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 ()AAlCl3BAl2O3CAl(OH)3 DNaAlO2【答案】A【解析】AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得，AlCl3与NaHC
7、O3反应生成CO2和Al(OH)3沉淀，同时有气体和沉淀产生，A正确；Al2O3与NaHCO3溶液不反应，B错误；Al(OH)3、NaAlO2不能由两种单质直接反应生成，C、D错误。8（2019浙江徐州一中期中）某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中缓缓加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反应，此时烧杯中铝元素的主要存在形式为()AAl3和Al(OH)3 BAlOCAlO和Al(OH)3 DAl(OH)3【答案】D【解析】n(Al3)0.2 mol，n(NH)0.2 mol，n(OH)0.8 mol，与OH反应的先后顺序为Al3、NH、Al(OH)
8、3完全反应后，恰好生成0.2 mol Al(OH)3和0.2 mol NH3H2O。9(2019广东汕头金山中学期末)已知NHAlO2H2O=Al(OH)3NH3H2O，向含有等物质的量的NH、Al3、H的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应：HOH=H2OAl(OH)3OH=AlO2H2OAl33OH=Al(OH)3NHOH=NH3H2O先后顺序正确的是()A BC D【答案】C【解析】结合OH能力强的先反应，第一个反应为；第二个反应为；AlO与NH能相互促进水解而生成Al(OH)3和NH3H2O，故第三个反应为；最后一个反应为。10（2019安徽淮北一中期
9、末）向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随NaOH溶液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()AM点对应的溶液中：K、Fe2、SO、NOBN点对应的溶液中：K、NH、Cl、COCS点对应的溶液中：Na、SO、HCO、NODR点对应的溶液中：Na、SO、Cl、NO【答案】D【解析】M点盐酸有剩余，溶液显酸性，H、Fe2、NO发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；N点HCl与NaOH恰好反应，溶液中含AlCl3，Al3、CO相互促进水解，不能大量共存，故B错误；S点AlCl3没有完全反应，Al3、HCO相互促进水解，不能大量共
10、存，故C错误；R点生成偏铝酸钠，溶液显碱性，D组离子之间不反应，可大量共存，故D正确。11.(2019河南洛阳一中统考)镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示：下列判断不合理的是()A.Al、Ga均处于第A族B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2D.酸性：Al(OH)3Ga(OH)3【答案】D【解析】Ga与Al同主族，均处于第A族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH
11、溶液反应生成NaGaO2，C项正确；化学反应遵循强酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，镓酸的酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)3Ga(OH)3，D项错误。12. （2019石家庄二中模拟）从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B.步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C.步骤可将晶体置于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【答案】B【解析】海水中含有大量的镁，A项正确；电解MgCl2时，阳极产生Cl2，B项错误；加热脱水过程中Mg2能
12、水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2水解，应在HCl气体氛围中脱水，C项正确；、分别为分解反应、化合反应、复分解反应，D项正确。13. （2019福建双十中学模拟）在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气，可制得易水解的AlCl3，实验装置如图所示。下列说法不正确的是()A.装置c中盛装的是浓硫酸B.实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯C.此反应中的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中D.该装置不完善，其中应改进的一项是在装置d、e之间添加一个干燥装置【答案】C【解析】装置a制取Cl2，装置b除去Cl2中的HCl，装置c干燥Cl2，装置d制备AlCl3，装置e处理尾气
13、。装置c中盛装的是浓硫酸，用来干燥Cl2，A正确；实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯，可以充分利用Cl2，B正确；此反应中的尾气，除Cl2外还有CO等，不能直接排放到大气中，C错误；为防止装置e中的水蒸气进入装置d，应在装置d、e之间添加一个干燥装置，D正确。14. （2019广东深圳中学模拟）下列曲线图与对应的选项相符合的是()A.向1 L浓度均为0.1 molL1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入0.1 molL1的稀H2SO4B.向1 L浓度分别为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.
14、向烧碱溶液中滴加明矾溶液D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水【答案】A【解析】A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入稀H2SO4，发生的反应依次为Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O，所以加入1 L稀H2SO4时Ba(OH)2反应完，再加0.5 L稀H2SO4时AlO反应完，再加1.5 L稀H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，正确；B项，向1 L浓度分别为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，发生的反应依次为Al33OH=Al(OH)3、OHNH=
15、NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用NaOH溶液的体积之比为31，而图像中是11，错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次为Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，所以无现象阶段与产生沉淀阶段所加入的明矾溶液体积之比为31，错误；D项，向AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，错误。15.(2019河北保定一中质检)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
16、C.反应中的离子方程式为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOD.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低【答案】C【解析】A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。16（2019广西桂林十八中模拟）室温下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列说法正确的是()Aa点，离子方程式为Al33OH=Al(OH)3Bab段，溶液pH增大，促进了
17、氢氧化铝的碱式电离Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解【答案】C【解析】硫酸铝水溶液呈酸性，a点发生Al33H2OAl(OH)33H，A错误；ab段pH增大，c(OH)增大，促进了Al(OH)3的酸式电离，抑制碱式电离，B错误；bc段发生Al33OH=Al(OH)3，C正确；c点后pH发生突变，是由于氢氧化钠过量，Al(OH)3沉淀开始溶解，而d点pH大于10，氢氧化钠远远过量，溶液为偏铝酸钠和NaOH的混合溶液，D错误。17（2019四川成都七中模拟）某实验小组对一含有Al3的未知溶液进行了如下分析：(1)滴入少量氢氧化钠，无明显变化；(2)
18、继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；(3)滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少。实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。下列说法错误的是()A该未知溶液中至少含有3种阳离子B滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1C若另一种离子为二价阳离子，则a10D若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g【答案】D【解析】实验过程分析滴入少量氢氧化钠溶液无沉淀，说明含有H，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图像分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，A正确；依据图像分析溶解的
19、氢氧化铝物质的量为0.20 mol0.15 mol0.05 mol，消耗氢氧化钠溶液体积110 mL100 mL10 mL，氢氧化钠溶液的物质的量浓度是5 molL1，B正确；若另一种阳离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最大沉淀量0.05 mol，二价金属物质的量为0.15 mol，开始消耗氢氧化钠体积为a mL，消耗氢氧化钠物质的量为0.05 mol30.15 mol2a103 L5 molL10.1 L5 molL1，a10，C正确；最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，D错误。18（2019江西白鹭洲中学模拟）无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂
20、等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备，流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华(1)铝离子的结构示意图为_，实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是_。(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为_；炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其离子方程式为_。(3)700 时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围_。a低于183 B介于183 和315 之间c高于315 (4)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m克样品Na
21、AlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3计算该样品中AlCl3的质量分数_(结果用m、n表示，不必化简)。【解析】(1)铝离子的结构示意图为 ，实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是防止氯化铝水解。(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为Al2O33Cl23C2AlCl33CO；炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其离子方程式为Cl22OH=ClOClH2O。(3)AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华，为实现FeCl3和AlCl3的分离，让温度介于183 315 ，使氯化铝升华。(4)n 克 Al2O3中n(Al)2 mol，样品中AlCl
22、3的物质的量为2 mol，质量为2 mol133.5 gmol1，该样品中AlCl3的质量分数为100%。【答案】(1) 防止氯化铝水解(2)Al2O33Cl23C2AlCl33COCl22OH=ClOClH2O(3)b(4)100%或100%1.（高考组合题）下列说法正确的是A. (2018江苏卷) KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体B. (2019江苏卷) 0.1 molL-1 NaOH溶液:Na+、K+、CO32-、AlO2-能大量共存C. (2018江苏卷) Al(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s)D(2019江苏卷) 因为Al2O3具有两性，
23、所以可用于电解冶炼铝【答案】AB【解析】KAl(SO4) 212H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al(OH) 3胶体，离子方程式为Al3+3H2OAl(OH) 3(胶体) +3H+，A正确；碱性溶液中，N Na+、K+、CO32-、AlO2-能大量共存，B正确；Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现，C错误；和酸、碱都反应可以体现 Al2O3具有两性，电解冶炼铝，只能说明熔融氧化铝能导电，二者没有必然联系，D 错误。2.(2018全国卷)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法
24、冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是()A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC“沉淀”反应的金属离子为Fe3D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】废旧电池中含有的金属元素、电解质溶液等会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属， B项正确；因流程中加入的有HNO3，HNO3具有氧化性，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3，C项正确；因为锂及其化合物的性质与
25、镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，D项错误。3.（2018年江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_。（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 硫去除率=（1）100%不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加1
26、%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为_（填化学式）。（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）n（Fe2O3）=_。【解析】根据流程，矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，在空气中CaO可将SO2转化为CaSO4；“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，（1）过量S
27、O2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。（2）根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600，不添加CaO的矿粉低于500焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO发生的反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为CaSO4留在矿粉中。（3）“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO
28、2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3+HCO3-，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al（OH）3。（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16。【答案】（1）SO2+OH=HSO3（2）FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中（3）NaAlO2 Al(OH)3（4）1164.（2017江苏卷）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3
29、，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。 （2）向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。（3）“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。 （4）铝粉在1000时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_。 【解析】结合流程及题中信息可知，铝土矿在碱溶时，其中的氧化铝和二氧化硅可溶于强碱溶液，过滤后，滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳
30、酸钠，氢氧化铝经灼烧后分解为氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。（1）氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 。 (2为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠溶液必须过量，所以过滤I所得滤液中含有氢氧化钠，加入碳酸氢钠溶液后，氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水，所以溶液的pH减小。 （3）电解I过程中，石墨阳极上氧离子被氧化为氧气，在高温下，氧气与石墨发生反应生成气体，所以，石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。 （4）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化铵有利于AlN的制备。【答案】（1）Al2O3+2OH=2AlO2+H2O （2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜13
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