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1、第七单元PART 03从铝土矿到铝合金考点互动探究考例考法直击教师备用习题考试说明第七单元从铝土矿到铝合金1了解铝的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2了解铝的重要化合物的z制备方法，掌握其主要性质及其应用。1结构和存在铝位于元素周期表_，原子结构示意图为_。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以_态存在。2物理性质及用途考点互动探究知识梳理考点一铝的性质及用途第三周期第A族颜色导电、导热性密度硬度物理性质_色，有金属光泽导电、导热性_较小_用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等化合银白良好较软考点互动探究3重要化学性质及应用4.工业制备：_。反应结论或反应方
2、程式应用O2常温生成致密的氧化膜具有一定的耐腐蚀能力，加之密度小，硬度大，常用作各种生活材料加热酸与盐酸：_钝化：常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应，无明显现象铝制容器不能长时间存放_物品NaOH铝热反应焊接_2Al6HCl=2AlCl33H2酸、碱性2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2钢轨考点互动探究对点自测1判断下列描述的正误(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)1mo
3、lAl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溶液反应生成偏铝酸盐()考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)铝易被酸性或碱性物质腐蚀。(2)由于硝酸具有强氧化性，铝与稀硝酸反应不产生氢气。(3)铝在空气中耐腐蚀，是因为表面生成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的继续反应。(4)氧化铝是两性氧化物。(5)铝是非常活泼的金属，冶炼时一般只能用电解法。(7)铝与NaOH溶液反应只能得到偏铝酸钠，与NaOH溶液的多少无关。考点互动探究2铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反
4、应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)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H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_。答案(1)11(2)13(3)31考点互动探究解析(1)根据化学方程式2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等
5、。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式6HCl3H2、2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时。二者产生H2的体积比为13。(3)因为铝足量且产生的H2等量，根据关系式n(HCl)n(NaOH)31，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。考点互动探究题组训练题组一铝的性质与用途1下列关于铝的叙述中正确的是()A由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D由于铝
6、的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆答案B解析铝在空气中与O2反应，生成致密的氧化物薄膜，A项错误；铜与浓硫酸在常温下不反应，C项错误；铝的导电性能虽然比铜差但价格相对低廉且密度较小，故常用铝制造电线、电缆，D项错误；由于铝具有强还原性，可利用铝热反应来冶炼难熔金属，B项正确。考点互动探究2下列说法不正确的是()A2015全国卷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铝与Fe2O3发生铝热反应后固体的质量不变CAl片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al2OH2H2O=2AlO2-3H2DAl、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条
7、件下均能发生反应答案A解析打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面会生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，A项错误；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，B项正确；金属铝与氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气，C项正确；Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，HCl和NaOH能发生中和反应，D项正确。考点互动探究规律小结常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质金属单质：Al；两性氧化物：Al2O3；两性氢氧化物：Al(OH)3；弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3
8、等。考点互动探究题组二有关金属铝与酸、碱溶液反应的计算答案B1为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：取一定量合金，加入100mL0.3molL1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560mL；再加入0.2molL1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去350mLNaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为()A0.005molB0.01molC0.025molD0.03mol解析根据题中数据，合金中加入硫酸时，硫酸有剩余，加入0.2molL1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，得到的是Na2SO4、NaAlO2的混合溶液，根据Na、S元素守恒，则n(NaOH)2n(Na2
9、SO4)n(NaAlO2)，其中n(Na2SO4)n(H2SO4)，则n(NaAlO2)0.2molL10.35L0.3molL10.1L20.01mol，根据Al元素守恒，n(Al)n(NaAlO2)0.01mol。考点互动探究2甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH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比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为()A5.4gB3.6gC2.7gD1.8g答案A解析2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，由化学方程式可知，若在等体积、等物质的量浓度的盐酸和NaOH溶
10、液中分别加入足量铝，反应时产生H2的体积之比为13，现在产生H2的体积之比为12，说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的，相对于NaOH溶液来说是不足量的，所以加入铝粉质量为5.4g。考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点二铝的重要化合物知识梳理1氧化铝和氢氧化铝的性质和用途氧化铝(Al2O3)氢氧化铝Al(OH)3物理性质白色固体，熔点_白色胶状物质，难溶于水，有较强的_化学性质与酸(盐酸)反应与碱(NaOH)反应加热2Al(OH)3Al2O33H2O很高吸附性Al2O36HCl=2AlCl33H2OAl(OH)33HCl=AlCl33H2OAl2O32NaOH=2NaAlO2H2OAl(OH
11、)3NaOH=NaAlO22H2O考点互动探究氧化铝(Al2O3)氢氧化铝Al(OH)3主要用途作_材料冶炼铝的原料天然产刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是Al2O3制药净水作用耐火2.氢氧化铝的制备方法(用离子方程式表示)(1)向铝盐中加入氨水：_。(2)NaAlO2溶液中通入足量CO2：_。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：_。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+考点互动探究3常见的铝盐明矾硫酸铝钾的结晶水合物是无色晶体，俗称明矾，其化学式为_，_溶于水，常温下水溶液pH_7(填“”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是_(离子方程式)，因_吸附水中杂质形成沉淀而净水。K
12、Al(SO4)212H2O可W1W2(3)520g1“铝三角”转化关系考点互动探究知识梳理考点三“铝三角”的转化关系及应用考点互动探究2.应用(1)判断离子共存问题Al3与OH及AlO2-、CO32-、S2等弱酸根阴离子或AlO2-与H、HCO3-以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。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)分离提纯利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。利用Al2O3能与强碱溶
13、液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。考点互动探究操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象图像离子方程式OA：_AB：_OA：_AB：_3有关转化图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2-2H2OAl34OH=AlO2-2H2OAl33AlO2-6H2O=4Al(OH)3考点互动探究操作偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶
14、液至过量现象图像离子方程式OA：_AB：_OA：_AB：_(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀AlO2-HH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O4HAlO2-=Al32H2OAl33AlO2-6H2O=4Al(OH)3考点互动探究4.拓展图像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图375(a)所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图(b)所示。图375 考点互动探究答案B考点互动探究2下列图像中，纵坐标为沉淀量，横坐标为某溶液中加入
15、的反应物的物质的量，选择合适图像对应的序号填空。(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量_。(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量_。(3)澄清石灰水中通入过量CO2_。(4)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液_。(5)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水_。考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)解析(1)AlCl3与氨水反应生成Al(OH)3沉淀，沉淀不溶于氨水，故选。(2)Al(OH)3溶于强碱NaOH溶液，现象为先生成沉淀后又溶解，且沉淀量最大时与沉淀溶解所用NaOH的物质的量之比为31，故选。(3)由Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O、CaCO3C
16、O2H2O=Ca(HCO3)2知选。(4)因NaOH先与HCl反应，后与AlCl3反应，故选。(5)氨水先与HCl反应，再与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解，故选。考点互动探究题组 一有关Al3、AlO2-的离子共存或离子反应1.2016江苏南通模拟常温下，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、Mg2、Al3、KB1.0molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO3-、K、Ca2C在强碱性环境中：AlO2-、SiO32-、Na、KD0.1molL1明矾溶液中：NH4+、AlO2-、HCO3-、Na题组训练答案C解析A项，Al3易水解，在中性溶液中水解生成
17、Al(OH)3沉淀；B项，HCO3-AlO2-H2O=Al(OH)3CO32-；D项，Al3与AlO2-、HCO3-因发生双水解反应不能大量共存。考点互动探究答案C解析A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，NH4+、Al3中Al3与OH先反应；D项，通足量CO2时，应生成HCO3-。考点互动探究考点互动探究题组 二含铝混合物的分离提纯答案B考点互动探究答案B解析碱洗后的溶液中存在AlO2-，若要将其中的铝以Al(OH)3形式回收，需加入酸，考虑到Al(OH)3易溶于强酸，从而筛选出答案为B。考点互动探究规律小结含铝杂质的提纯方法归类利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去
18、许多物质中的含铝杂质，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)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。考点互动探究题组三涉及涉及Al(OH)3沉淀的图像原理分析沉淀的图像原理分析1室温下，在0.2molL1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0molL1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是()Aa点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为Al33OHAl(OH)3Bab段，溶液pH增大，Al3浓度不
19、变Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解考点互动探究答案C解析Al3水解的离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H，A项错误；ab段，Al3与OH作用生成Al(OH)3沉淀，Al3浓度不断减小，B项错误；c点溶液pH7，说明溶液中还没有NaAlO2生成，因此bc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，C项正确；在cd段pH逐渐增大，说明沉淀逐渐溶解，到达d点，Al(OH)3沉淀已完全溶解，D项错误。考点互动探究考点互动探究答案C考点互动探究规律小结关于图像题的分析思路(1)看面：弄清纵、横坐标的含义。(2)看线：弄清线的变化趋势，每条线
20、都代表着一定的化学反应过程。(3)看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。12016上海卷下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是()A氧化镁中混有氧化铝B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅D氯化亚铁溶液中混有氯化铜考例考法直击答案D解析A项先加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥得到氧化镁，滤液中加入盐酸至沉淀量最大，过滤、洗涤、灼烧得到氧化铝，可以分离；B项先加适量NaOH溶液至氢氧化铝沉淀恰好溶解完全，过滤，向滤液中加入适量盐酸得AlCl3溶液，向沉淀中加入适量盐酸得FeCl3溶
21、液，可以分离；C项中先加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、干燥得氧化铁固体，向滤液中加入适量盐酸，过滤、洗涤、灼烧固体，得到二氧化硅，可以分离；D选项无法分离。考例考法直击22016海南卷KAl(SO4)212H2O(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)制备明矾的过程如图31012所示。回答下列问题：(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。aHCl溶液bH2SO4溶液c氨水dNaOH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_。(4)已知：KW
22、1.01014，Al(OH)3AlO2-HH2OK2.01013。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_。考例考法直击答案(1)d(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H浓度增大(4)2032015天津卷节选向盛有10mL1molL1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1molL1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如图3710所示：(1)写出m点反应的离子方程式：_。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2molL1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_mol。考例考
23、法直击图3710 考例考法直击答案(1)NH4+OH=NH3H2O(2)0.02242014天津卷节选已知：工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是_；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是_。考例考法直击答案MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本AlCl3是共价化合物，熔融态难导电解析由题给数据表知，MgO的熔点比MgCl2的熔点高，MgO熔融时耗费更多能源，增加成本；AlCl3是共价化合物，熔融态时不电离，难导电，故冶炼铝不能用电解AlCl3的方法。化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/28002050714
24、19152014江苏卷烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循
25、环利用的溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。考例考法直击图3711考例考法直击解析(1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3，而SiO2不能与H2SO4反应，因而滤渣为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3，与CaCO3反应生成微溶物CaSO4，因而滤渣为CaSO4。溶液中存在Al33H2OAl(OH)33H，CaCO32H=Ca2H2OCO2，溶液的pH偏高，碱性增强，会促进Al3水解，铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)4价S具有较强还原性，溶液中的SO32-容易被氧化为SO。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2
26、SO3，且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4，因而比吸收SO2前酸性增强，pH减小。教师备用习题1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：下列说法中错误的是()A中除加试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且d一定是氧化答案C解析反应后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝元素的化合价都是3价，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备
27、氧化铝，加热即可，D正确。教师备用习题22016江西南昌模拟Al(OH)3和Ga(OH)3均为两性氢氧化物，已知酸性H2CO3Ga(OH)3Al(OH)3，若把过量的CO2气体通入含等物质的量的NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中，下列说法正确的是()A无任何明显现象B先生成两种沉淀，后沉淀又逐渐溶解C先出现Al(OH)3沉淀，后出现Ga(OH)3沉淀，沉淀不溶解D先出现Ga(OH)3沉淀，后出现Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解答案C解析因为酸性H2CO3Ga(OH)3Al(OH)3，故向NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入过量CO2，Al(OH)3先沉淀，Ga(OH)3后沉淀，但均不溶
28、于H2CO3。教师备用习题32016甘肃兰州模拟将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol/L的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是Ax2.24B钠的物质的量为0.2molC反应时，Na、Mg、Al均过量D曲线b为Mg与盐酸反应的图像答案C解析A项，由题图可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x2.24，正确；B项，根据生成的H2为2.24L，可知Na失去0.2mol电子，则钠的物质的量为0.2mol，正确；C项，反应时如果钠过量，则钠会与水反应，生成的气体多于2.24L，故C项错误；D项，根据反应速率可知a、
29、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，正确。教师备用习题42016东北三省三校一联下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是()A向1L浓度均为0.1molL1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1molL1的稀H2SO4B向1L浓度分别为0.1molL1和0.3molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1molL1的稀NaOH溶液C向烧碱溶液中滴加明矾溶液D向AlCl3溶液中滴加过量氨水教师备用习题答案A教师备用习题5铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：教师备用习题回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式：_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式：_。(4)电解法制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。教师备用习题