4.2.1 铝与铝合金.ppt

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1、第4章 材料家族中的元素第二节 铝 金属材料第一课时 铝与铝合金诱思探究1.1.(1 1)铝的化学性质活泼,但生活中用铝制作的用品却非)铝的化学性质活泼,但生活中用铝制作的用品却非常耐腐蚀,为什么?常耐腐蚀,为什么?提示:提示:铝的化学性质活泼,在空气中容易与氧气生成一层铝的化学性质活泼,在空气中容易与氧气生成一层结构致密的氧化物薄膜,从而阻止了进一步的反应,另外,结构致密的氧化物薄膜,从而阻止了进一步的反应,另外,铝更多的是做成铝合金制品,通过改变金属内部结构,使铝更多的是做成铝合金制品,通过改变金属内部结构,使其抗腐蚀性更强。其抗腐蚀性更强。(2 2)铝制炊具的表面常因油烟而变暗,能否用钢

2、丝球将其)铝制炊具的表面常因油烟而变暗,能否用钢丝球将其表面擦亮?表面擦亮?提示:提示:不能。这样会将表面的氧化膜破坏,内层的铝会被不能。这样会将表面的氧化膜破坏,内层的铝会被腐蚀,缩短铝制炊具的使用寿命。腐蚀,缩短铝制炊具的使用寿命。2.2.(1 1)只有铝与氧化铁才可以组成铝热剂吗?)只有铝与氧化铁才可以组成铝热剂吗?提示:提示:不是。除铝与氧化铁之外,铝与不是。除铝与氧化铁之外,铝与FeFe3 3O O4 4、V V2 2O O5 5、WOWO3 3等等高温下稳定的金属氧化物都能构成铝热剂,可以发生铝热高温下稳定的金属氧化物都能构成铝热剂,可以发生铝热反应。反应。(2 2)铝热剂为什么可

3、以用于焊接钢轨?除此之外铝热反应)铝热剂为什么可以用于焊接钢轨?除此之外铝热反应还有哪些重要应用?还有哪些重要应用?提示:提示:铝热反应能够放出大量的热,可以使生成的铁熔化,铝热反应能够放出大量的热,可以使生成的铁熔化,且不需要电源,焊接速度快、设备简易,所以可以用于焊且不需要电源,焊接速度快、设备简易,所以可以用于焊接钢轨。由于铝热反应放热多,可以使置换出的金属单质接钢轨。由于铝热反应放热多,可以使置换出的金属单质熔化,因此还可应用于冶炼难熔金属。熔化,因此还可应用于冶炼难熔金属。3.3.实验室若用铝与盐酸、氢氧化钠分别反应来制取氢气,实验室若用铝与盐酸、氢氧化钠分别反应来制取氢气,试剂的用

4、量与氢气生成的多少有何关系?试剂的用量与氢气生成的多少有何关系?提示:提示:铝与盐酸反应的离子方程式为:铝与盐酸反应的离子方程式为:2Al 2Al 6H6H+=2Al=2Al3+3+3H3H2 2与氢氧化钠反应的离子方程式为:与氢氧化钠反应的离子方程式为:2Al2Al2OH2OH-6H6H2 2O=2O=2Al(OH)Al(OH)4 4-3H3H2 2由此可知:若用等量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠反应,由此可知:若用等量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠反应,生成氢气一样多;若用足量的铝与等物质的量的盐酸、氢生成氢气一样多;若用足量的铝与等物质的量的盐酸、氢氧化钠反应,生成氢气的体积比为氧化钠反应,生成

5、氢气的体积比为1313。【例例1 1】现有一含少量铁、硅的铝合金,取等质量的两份样现有一含少量铁、硅的铝合金,取等质量的两份样品,分别投入足量的盐酸和稀氢氧化钠溶液中,放出等量品,分别投入足量的盐酸和稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该合金中铁与硅的关系正确的是的氢气,则该合金中铁与硅的关系正确的是物质的量之比为物质的量之比为2121物质的量之比为物质的量之比为3131质量之比为质量之比为2121质量之比为质量之比为4141A A B B C C D D只有只有【解答解答】选选C C。将等质量的合金分别投入足量盐酸和稀氢氧化钠溶液中时,将等质量的合金分别投入足量盐酸和稀氢氧化钠溶液中时,铝与

6、盐酸和氢氧化钠反应生成的氢气相等,铁仅与盐酸反铝与盐酸和氢氧化钠反应生成的氢气相等,铁仅与盐酸反应生成氢气,反应方程式是应生成氢气,反应方程式是Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2,硅仅,硅仅与氢氧化钠反应生成氢气,反应方程式是与氢氧化钠反应生成氢气,反应方程式是Si+2NaOH+HSi+2NaOH+H2 2O O=Na=Na2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2。由于放出等量的氢气,因此铁与硅的。由于放出等量的氢气,因此铁与硅的物质的量之比应为物质的量之比应为2121,质量之比为,质量之比为4141,故选,故选C C。1.1.铝的一些特性铝的一些特性(1

7、1)铝是较活泼的金属,常温下可与空气中的氧气形成致)铝是较活泼的金属,常温下可与空气中的氧气形成致密的氧化膜,因而具有较好的耐腐蚀性。密的氧化膜,因而具有较好的耐腐蚀性。(2 2)铝在常温下,遇到浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。)铝在常温下,遇到浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。(3 3)铝与某些金属氧化物在高温下发生铝热反应放出大量)铝与某些金属氧化物在高温下发生铝热反应放出大量的热,会使生成的金属熔化。的热,会使生成的金属熔化。(4 4)铝可以与强碱溶液反应生成氢气,反应的实质是铝置)铝可以与强碱溶液反应生成氢气,反应的实质是铝置换水中的氢。换水中的氢。2.2.合金的组成及应用合金的组成及应用(1 1)

8、合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。熔合而成的具有金属特性的物质。(2 2)合金通常具有比成分金属更优良的物理化学性能和机)合金通常具有比成分金属更优良的物理化学性能和机械加工性能。如熔点更低、硬度更大、耐腐蚀等。械加工性能。如熔点更低、硬度更大、耐腐蚀等。(3 3)常见的合金有铝合金、铁合金、镁合金等。)常见的合金有铝合金、铁合金、镁合金等。1.1.为什么铝制炊具不宜长时间盛放酸、碱性食物?为什么铝制炊具不宜长时间盛放酸、碱性食物?提示:提示:因为铝制品表面有一层致密的氧化膜,该氧化膜为因为铝制品表面有一层

9、致密的氧化膜,该氧化膜为两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,用铝制炊具两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,用铝制炊具盛放酸或碱性食物,会破坏该氧化膜,使铝制炊具受到进盛放酸或碱性食物,会破坏该氧化膜,使铝制炊具受到进一步腐蚀。一步腐蚀。2 2若采用可溶性铝盐与碱反应制取若采用可溶性铝盐与碱反应制取Al(OH)Al(OH)3 3,氨水与,氨水与NaOHNaOH溶溶液哪个更合适?液哪个更合适?提示:提示:由于由于Al(OH)Al(OH)3 3可以溶于过量强碱,所以实验室制取可以溶于过量强碱,所以实验室制取Al(OH)Al(OH)3 3通常采用可溶性铝盐与氨水反应。通常采用可溶性铝盐与氨水反

10、应。3.3.若采用四羟基合铝酸盐与酸反应制取若采用四羟基合铝酸盐与酸反应制取Al(OH)Al(OH)3 3沉淀,用何沉淀,用何种酸更为恰当?种酸更为恰当?提示:提示:由于由于Al(OH)Al(OH)3 3能够溶于过量强酸,所以实验室制取能够溶于过量强酸,所以实验室制取Al(OH)Al(OH)3 3可以采用四羟基合铝酸盐溶液中通入足量二氧化碳可以采用四羟基合铝酸盐溶液中通入足量二氧化碳气体。气体。【例例2 2】将一定质量的镁铝合金投入将一定质量的镁铝合金投入100 100 mLmL一定物质的量一定物质的量浓度的盐酸中浓度的盐酸中,合金完全溶解合金完全溶解,向所得溶液中加入向所得溶液中加入5 mo

11、l/L 5 mol/L 的的NaOHNaOH溶液到过量溶液到过量,生成的沉淀与加入的生成的沉淀与加入的NaOHNaOH溶液的体积关溶液的体积关系如图系如图:求求:(1):(1)原合金中原合金中MgMg、AlAl的质量各是多少的质量各是多少?(2)(2)盐酸的物质的量浓度是多少盐酸的物质的量浓度是多少?【规范解答规范解答】由图像可知,由图像可知,11.6 g11.6 g是是MgMg(OHOH)2 2的质量,的质量,(19.4-11.619.4-11.6)g=7.8 gg=7.8 g是是AlAl(OHOH)3 3的质量,的质量,V V(NaOHNaOH)从)从0 020 20 mLmL时用于中和过

12、量盐酸,因而无沉淀生成;时用于中和过量盐酸,因而无沉淀生成;2020160 160 mLmL时用于沉淀时用于沉淀MgMg2+2+,Al,Al3+3+;160;160180 180 mLmL时用于将时用于将AlAl(OHOH)3 3沉淀溶解。沉淀溶解。(1 1)n n(Mg(Mg)=)=n nMgMg(OHOH)2 2=11.6 g/58 g=11.6 g/58 gmolmol-1-1=0.2 mol0.2 mol则则m m(Mg(Mg)=0.2 mol)=0.2 mol24 g24 gmolmol-1-1=4.8 g=4.8 gn n(Al(Al)=)=n nAlAl(OHOH)3 3=7.8

13、 g/78 g=7.8 g/78 gmolmol-1-1=0.1 mol=0.1 mol则则m m(Al(Al)=0.1 mol)=0.1 mol27 g27 gmolmol-1-1=2.7 g=2.7 g(2)(2)由图像可知,当由图像可知,当V V(NaOHNaOH)=160=160 mLmL时,溶液为时,溶液为NaClNaCl溶液,溶液,根据物质守恒,根据物质守恒,n n(Cl(Cl-)=)=n n(Na(Na+)=)=n n(NaOHNaOH)=5 mol/L=5 mol/L0.16 L=0.8 mol,0.16 L=0.8 mol,n n(HClHCl)=n n(Cl(Cl-)=0.

14、8)=0.8 mol,mol,c c(HClHCl)=0.8 mol/0.1 L=8 mol/L=0.8 mol/0.1 L=8 mol/L答案:答案:(1 1)MgMg、AlAl的质量分别是的质量分别是4.8 g4.8 g和和2.7 g2.7 g。(2 2)盐酸的物质的量浓度是)盐酸的物质的量浓度是8 mol/L8 mol/L。1.1.不能用强碱和铝盐溶液反应制不能用强碱和铝盐溶液反应制Al(OH)Al(OH)3 3,也不能用强酸和四也不能用强酸和四羟基合铝酸盐溶液反应制备羟基合铝酸盐溶液反应制备Al(OH)Al(OH)3 3,因因Al(OH)Al(OH)3 3既溶于强酸既溶于强酸又溶于强碱

15、又溶于强碱,反应物的用量不易控制。反应物的用量不易控制。2.2.既能和盐酸反应,又能和氢氧化钠反应的物质,除了既能和盐酸反应,又能和氢氧化钠反应的物质,除了AlAl、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3,还有还有NaHCONaHCO3 3、NaHSONaHSO3 3、(NH(NH4 4)2 2COCO3 3、(NH(NH4 4)2 2S S、NHNH4 4HCOHCO3 3等物质。等物质。铝盐与强碱、四羟基合铝酸盐与强酸的反应图像铝盐与强碱、四羟基合铝酸盐与强酸的反应图像AlAl3+3+、AlAl(OHOH)3 3、AlAl(OHOH)4 4-之间的相互转化与反应物之间的

16、相互转化与反应物的用量和相互滴加的顺序都有关系。试探究以下两个过程的用量和相互滴加的顺序都有关系。试探究以下两个过程中的有关问题中的有关问题:探究探究:1.1.向可溶性铝盐溶液中滴加强碱向可溶性铝盐溶液中滴加强碱(1)(1)滴加过程中会发生什么反应?有什么现象?滴加过程中会发生什么反应?有什么现象?(2)(2)尝试在坐标系中描述生成的沉淀的量与滴加的尝试在坐标系中描述生成的沉淀的量与滴加的NaOHNaOH溶液溶液的体积之间的关系。的体积之间的关系。整合突破提示:提示:(1 1)现象:立即产生白色沉淀)现象:立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失离子反应:离子反应:AlAl3+3+3O

17、H+3OH-=Al=Al(OHOH)3 3AlAl(OHOH)3 3+OH+OH-=AlAl(OHOH)4 4-(2 2)图像)图像2.2.向四羟基合铝酸盐溶液中滴加强酸向四羟基合铝酸盐溶液中滴加强酸(1)(1)滴加过程中会发生什么反应?有什么现象?滴加过程中会发生什么反应?有什么现象?(2)(2)尝试在坐标系中描述生成的沉淀的量与滴加的盐酸的体尝试在坐标系中描述生成的沉淀的量与滴加的盐酸的体积之间的关系。积之间的关系。提示:提示:(1 1)现象:立即产生白色沉淀)现象:立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失离子反应:离子反应:AlAl(OHOH)4 4-+H+H+=Al=Al(OH

18、OH)3 3+H+H2 2O OAlAl(OHOH)3 3+3H+3H+=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O(2 2)图像)图像1.1.镁、铝都是较活泼的金属,下列描述正确的是镁、铝都是较活泼的金属,下列描述正确的是()()A.A.镁和铝的单质都能在空气中剧烈燃烧,并放出耀眼的光镁和铝的单质都能在空气中剧烈燃烧,并放出耀眼的光芒芒B.B.镁和铝能和稀盐酸、强碱反应生成氢气镁和铝能和稀盐酸、强碱反应生成氢气C.C.用镁、铝制造的合金质轻坚固,但是不耐腐蚀用镁、铝制造的合金质轻坚固,但是不耐腐蚀D.D.铝热反应可以放出大量的热,可以使生成的金属熔化铝热反应可以放出大量的热,可以使生成的金属熔

19、化达标训练【解析解析】选选D D。镁可以在空气中剧烈燃烧,铝粉可以在纯氧中剧烈燃烧,镁可以在空气中剧烈燃烧,铝粉可以在纯氧中剧烈燃烧,A A错;铝既可以与酸反应也可以与强碱反应,但是镁只能与错;铝既可以与酸反应也可以与强碱反应,但是镁只能与酸反应而不能与碱反应,酸反应而不能与碱反应,B B错;错;镁铝合金质轻坚固,由于镁铝合金质轻坚固,由于表面形成结构致密的氧化膜,有较好的耐腐蚀性能,表面形成结构致密的氧化膜,有较好的耐腐蚀性能,C C错。错。2.2.(20112011年荆州高一检测)用坩埚钳夹住一小块刚用盐酸年荆州高一检测)用坩埚钳夹住一小块刚用盐酸处理过的铝箔,在酒精灯上加热至熔化,发现熔

20、化的铝箔处理过的铝箔,在酒精灯上加热至熔化,发现熔化的铝箔不滴落。下列关于上述实验中有关问题的解释不正确的是不滴落。下列关于上述实验中有关问题的解释不正确的是()()A A铝在空气中能很快形成氧化膜铝在空气中能很快形成氧化膜B B铝箔失去金属光泽,氧化铝包裹着金属铝铝箔失去金属光泽,氧化铝包裹着金属铝C C氧化铝的熔点比铝高氧化铝的熔点比铝高D D氧化铝与盐酸不反应氧化铝与盐酸不反应【解析解析】选选D D。铝箔表面的氧化铝是两性氧化物,可以溶于强酸、强碱,铝箔表面的氧化铝是两性氧化物,可以溶于强酸、强碱,因此因此D D错误。错误。3.3.(20112011年洛阳高一检测)下列物质中,不能与氢氧

21、化钠年洛阳高一检测)下列物质中,不能与氢氧化钠溶液和盐酸都反应的化合物是溶液和盐酸都反应的化合物是()()A A(NHNH4 4)2 2COCO3 3 B BAl(OH)Al(OH)3 3C CNaHCONaHCO3 3 D DMg(NOMg(NO3 3)2 2【解析解析】选选D D。既能与氢氧化钠溶液反应,又能与盐酸反应的物质有两性既能与氢氧化钠溶液反应,又能与盐酸反应的物质有两性化合物化合物Al(OH)Al(OH)3 3、有弱酸的酸式盐如有弱酸的酸式盐如 NaHCONaHCO3 3、弱酸的铵弱酸的铵盐如(盐如(NHNH4 4)2 2COCO3 3等。选项中的等。选项中的D D只能与氢氧化钠

22、溶液反应。只能与氢氧化钠溶液反应。4.4.浓度均为浓度均为0.1 mol0.1 molL L-1-1的三种溶液等体积混合,充分反应的三种溶液等体积混合,充分反应后没有沉淀的一组溶液是后没有沉淀的一组溶液是()()A ABaClBaCl2 2 NaOHNaOH NaHCO NaHCO3 3B BNaHCONaHCO3 3 CaCl CaCl2 2 HClHClC CAlClAlCl3 3 MgCl MgCl2 2 NaOHNaOHD DBaBa(OHOH)2 2 CaCl CaCl2 2 H H2 2SOSO4 4【解析解析】选选B B。A A项,发生项,发生BaBa2+2+OH+OH-+HCO

23、+HCO3 3-=BaCO=BaCO3 3+H+H2 2O O的反应;的反应;B B项中发生项中发生HCOHCO3 3-+H+H+=CO=CO2 2+H+H2 2O O的反应;的反应;C C项中项中NaOHNaOH不足,发生不足,发生AlAl3+3+3OH+3OH-=Al=Al(OHOH)3 3,MgMg2+2+2OH+2OH-=Mg=Mg(OHOH)2 2的反应;的反应;D D项中发生项中发生BaBa2+2+SO+SO4 42-2-=BaSO=BaSO4 4的反应。的反应。没有沉淀生成的是没有沉淀生成的是B B项。项。5.5.下列各图中,横坐标为某溶液中加入的某物质的量,纵下列各图中,横坐标

24、为某溶液中加入的某物质的量,纵坐标为生成沉淀的量,从坐标为生成沉淀的量,从A AE E中选择符合表中各题要求的中选择符合表中各题要求的序号,填在表中。序号,填在表中。【解析解析】A A图中产生的沉淀先逐渐增加,后又部分溶解,应图中产生的沉淀先逐渐增加,后又部分溶解,应该是该是MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3混合溶液与混合溶液与NaOHNaOH溶液反应;溶液反应;B B图中先沉淀图中先沉淀后全部溶解,应该是后全部溶解,应该是Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液中通入溶液中通入COCO2 2气体;气体;C C图先沉图先沉淀,而后也不溶解,应该是淀,而后也不溶解,应该是AlClAlCl3

25、 3溶液加入氨水;溶液加入氨水;D D图中开始图中开始无沉淀,然后沉淀逐渐增加,最后也不溶解,应该是含少无沉淀,然后沉淀逐渐增加,最后也不溶解,应该是含少量量HClHCl的的AlClAlCl3 3溶液加入氨水;溶液加入氨水;E E图像开始无沉淀,然后沉淀图像开始无沉淀,然后沉淀逐渐增加,最后又完全溶解,应该是含少量逐渐增加,最后又完全溶解,应该是含少量HClHCl的的AlClAlCl3 3 加加入入NaOHNaOH溶液。溶液。答案:答案:B D C E AB D C E A6.6.(20112011年安庆高一检测)某溶液中可能含有年安庆高一检测)某溶液中可能含有FeFe2+2+、MgMg2+2

26、+、CuCu2+2+、NHNH4 4+、AlAl3+3+,当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,有刺激性气味气体放出和白色沉淀生成。加入淡黄色固体有刺激性气味气体放出和白色沉淀生成。加入淡黄色固体的物质的量的物质的量(横坐标横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵纵坐标坐标)的关系如图所示,据图可推知溶液中含有的离子是的关系如图所示,据图可推知溶液中含有的离子是_,它们的物质的,它们的物质的量浓度之比为量浓度之比为_,所加淡,所加淡黄色固体是黄色固体是_(_(填化学式填化学式)。【解析解析】由题意可以看出加入的淡黄色固体应该为由题意

27、可以看出加入的淡黄色固体应该为NaNa2 2O O2 2,因为先生成的白色沉淀而后部分溶解,可以确定原溶液中因为先生成的白色沉淀而后部分溶解,可以确定原溶液中应该含有应该含有MgMg2 2、AlAl3 3,不含有,不含有FeFe2 2、CuCu2 2,图中加入,图中加入12 mol Na12 mol Na2 2O O2 2时,生成的时,生成的12 mol12 mol气体中有气体中有6 mol O6 mol O2 2,还应有,还应有6 mol NH6 mol NH3 3,故原溶液中还含有,故原溶液中还含有NHNH4 4;通过图中数据可知,;通过图中数据可知,MgMg2 2、AlAl3 3、NHN

28、H4 4的物质的量分别为的物质的量分别为2 mol2 mol、2 mol2 mol、6 mol6 mol,三者的物质的量浓度之比为,三者的物质的量浓度之比为113113。答案:答案:MgMg2 2、AlAl3 3、NHNH4 4 113 Na113 Na2 2O O2 2一、选择题(本题包括一、选择题(本题包括6 6小题)小题)1.1.铝合金在日常生活、航空航天和汽车制造等方面均有广铝合金在日常生活、航空航天和汽车制造等方面均有广泛用途。下列关于铝的说法正确的是泛用途。下列关于铝的说法正确的是()()A.A.铝的表面容易形成致密的氧化膜,抗腐蚀性能好铝的表面容易形成致密的氧化膜,抗腐蚀性能好B

29、.B.常温下不与任何酸、碱反应常温下不与任何酸、碱反应C.C.铝元素在地壳中的含量高,储量丰富,仅次于铁铝元素在地壳中的含量高,储量丰富,仅次于铁D.D.工业上通常用钠与铝盐溶液反应来制备铝工业上通常用钠与铝盐溶液反应来制备铝【解析解析】选选A A。铝既能和强酸反应,又能和强碱反应,铝既能和强酸反应,又能和强碱反应,B B错;铝元素在地壳错;铝元素在地壳中的含量高于铁,中的含量高于铁,C C错;钠不能从铝盐溶液中置换出铝单质,错;钠不能从铝盐溶液中置换出铝单质,D D错。错。课后巩固2.2.(20112011年黄石高一检测)用含有少量镁的铝片制取纯净的年黄石高一检测)用含有少量镁的铝片制取纯净

30、的AlAl(OHOH)3 3,可能有的步骤为:,可能有的步骤为:加盐酸溶解;加盐酸溶解;加苛性钠溶液;加苛性钠溶液;过滤;过滤;通入过量通入过量COCO2 2;加过量纯碱溶液,实验操作最合理加过量纯碱溶液,实验操作最合理的组合及顺序是的组合及顺序是()()A.B.A.B.C.D.C.D.【解析解析】选选B B。利用镁不与强碱反应的特点,先用苛性钠溶液溶解铝生成四羟利用镁不与强碱反应的特点,先用苛性钠溶液溶解铝生成四羟基合铝酸钠,将镁过滤除去,然后通入过量基合铝酸钠,将镁过滤除去,然后通入过量COCO2 2后生成后生成AlAl(OHOH)3 3沉淀,将沉淀过滤、洗涤,即可得到纯净的沉淀,将沉淀过

31、滤、洗涤,即可得到纯净的AlAl(OHOH)3 3。3.3.(20112011年珠海高一检测)不用其他试剂,只借助试管和年珠海高一检测)不用其他试剂,只借助试管和胶头滴管就可以鉴别的是胶头滴管就可以鉴别的是()()A AAlAl2 2(SO(SO4 4)3 3和和NaOHNaOH B BNaHCONaHCO3 3和稀盐酸和稀盐酸C CNaClNaCl 和和AgNOAgNO3 3 D D盐酸和盐酸和Ba(OH)Ba(OH)2 2【解析解析】选选A A。将将NaOHNaOH逐滴加入逐滴加入AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3时先生成沉淀,随着时先生成沉淀,随着NaOHNaOH的继续的继续加入,

32、沉淀又逐渐溶解,将加入,沉淀又逐渐溶解,将AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3逐滴加入逐滴加入NaOHNaOH时,开时,开始无沉淀后来有,因此可以鉴别;始无沉淀后来有,因此可以鉴别;NaHCONaHCO3 3 和稀盐酸无论滴和稀盐酸无论滴加顺序如何,均有气体生成,无法区分;加顺序如何,均有气体生成,无法区分;NaClNaCl 和和AgNOAgNO3 3相互相互滴加均有白色沉淀产生,无法区分;滴加均有白色沉淀产生,无法区分;D D项中盐酸和项中盐酸和Ba(OH)Ba(OH)2 2反反应没有明显现象。应没有明显现象。【规律方法规律方法】不借助其他试剂仅靠相互滴加就可以区别的不借助其他试剂仅靠相

33、互滴加就可以区别的几组溶液:几组溶液:(1 1)NaOHNaOH溶液和溶液和AlClAlCl3 3溶液:溶液:向向AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液,先出现白色沉淀后消失;向溶液,先出现白色沉淀后消失;向NaOHNaOH溶液中滴加溶液中滴加AlClAlCl3 3溶液,开始无现象后出现白色沉淀。溶液,开始无现象后出现白色沉淀。(2 2)NaNaAl(OH)Al(OH)4 4溶液和盐酸:溶液和盐酸:向向NaNaAl(OH)Al(OH)4 4溶液中滴加盐酸,先出现白色沉淀后消失;溶液中滴加盐酸,先出现白色沉淀后消失;向盐酸中滴加向盐酸中滴加NaNaAl(OH)Al(OH)

34、4 4溶液,开始无现象后出现白色溶液,开始无现象后出现白色沉淀。沉淀。(3)Na(3)Na2 2COCO3 3溶液和稀盐酸:溶液和稀盐酸:向向NaNa2 2COCO3 3溶液中滴加盐酸,开始无现象后产生气泡;向盐酸溶液中滴加盐酸,开始无现象后产生气泡;向盐酸中滴加中滴加NaNa2 2COCO3 3溶液,立即产生气泡。溶液,立即产生气泡。4.4.有有MgOMgO、AlAl2 2O O3 3、SiOSiO2 2、FeFe2 2O O3 3组成的混合粉末。现取一份该组成的混合粉末。现取一份该混合粉末试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤混合粉末试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,得到沉

35、淀后,得到沉淀X X和溶液和溶液Y Y。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()()A A沉淀沉淀X X的成分是的成分是SiOSiO2 2B B从组成看,其成分皆是碱性氧化物从组成看,其成分皆是碱性氧化物C C溶液溶液Y Y中的阳离子主要是中的阳离子主要是MgMg2+2+、AlAl3+3+、FeFe2+2+、H H+D D在溶液在溶液Y Y中加入过量的氨水,过滤得到的沉淀的成分是中加入过量的氨水,过滤得到的沉淀的成分是Fe(OH)Fe(OH)3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2【解析解析】选选A A。四种氧化物中,四种氧化物中,MgOMgO、FeFe2 2O O3 3属于碱性氧化物,属于碱性

36、氧化物,AlAl2 2O O3 3属于两性属于两性氧化物,溶于盐酸生成氧化物,溶于盐酸生成MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3、FeClFeCl3 3,溶液中的阳溶液中的阳离子主要是离子主要是MgMg2+2+、AlAl3+3+、FeFe3+3+、H H+,SiO,SiO2 2属于酸性氧化物,不属于酸性氧化物,不溶于盐酸,因此过滤出的沉淀是溶于盐酸,因此过滤出的沉淀是SiOSiO2 2,A A正确,正确,B B、C C错误;错误;向溶液中加氨水后生成向溶液中加氨水后生成Fe(OH)Fe(OH)3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2和和Al(OH)Al(OH)3 3,D,D错误。错误。5

37、.5.某溶液中可能含有大量的某溶液中可能含有大量的MgMg2+2+、AlAl3+3+、H H+、ClCl-和少量和少量OHOH-,向该溶液中逐滴加入向该溶液中逐滴加入0.5 mol0.5 molL L-1-1的的NaOHNaOH溶液,生成沉淀的溶液,生成沉淀的质量和加入质量和加入NaOHNaOH溶液的体积之间的关系如图所示,则该溶溶液的体积之间的关系如图所示,则该溶液中液中()()A.A.有有MgMg2+2+,没有没有AlAl3+3+B.B.有有AlAl3+3+,没有没有MgMg2+2+C.C.有大量的有大量的H H+、MgMg2+2+和和AlAl3+3+D.D.有有MgMg2+2+和和AlA

38、l3+3+【解析解析】选选D D。由图像可知,加入由图像可知,加入NaOHNaOH溶液后立即产生沉淀,说明溶液中溶液后立即产生沉淀,说明溶液中没有没有H H+,当沉淀最多时,再加,当沉淀最多时,再加NaOHNaOH溶液沉淀部分消失,说明溶液沉淀部分消失,说明沉淀中一定有沉淀中一定有Al(OH)Al(OH)3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2,所以溶液中一定含有,所以溶液中一定含有MgMg2+2+和和AlAl3+3+。6.6.将将5.1 g5.1 g镁和铝投入镁和铝投入500 500 mLmL 2 mol/L 2 mol/L的盐酸中,生成氢气的盐酸中,生成氢气0.5 g0.5 g,金属完全溶

39、解,再加入,金属完全溶解,再加入4 mol/L4 mol/L的的NaOHNaOH溶液,若要溶液,若要使生成的沉淀最多,则应加入使生成的沉淀最多,则应加入NaOHNaOH溶液的体积是溶液的体积是()()A.200 mLA.200 mL B.250 mLB.250 mLC.425 mLC.425 mL D.560 mLD.560 mL【解析解析】选选B B。要使生成的沉淀最多,要使生成的沉淀最多,MgMg2+2+和和AlAl3+3+全部生成全部生成Mg(OH)Mg(OH)2 2和和Al(OH)Al(OH)3 3 沉淀,溶液中溶质只含沉淀,溶液中溶质只含NaClNaCl,据,据NaNa+与与ClCl

40、-守恒有守恒有5005002=42=4V V(NaOHNaOH),所以),所以V V(NaOHNaOH)=250 mL250 mL。【举一反三举一反三】上题中生成沉淀的质量最多可以是多少?上题中生成沉淀的质量最多可以是多少?【解析解析】从始态(金属镁和铝)到终态从始态(金属镁和铝)到终态Mg(OH)Mg(OH)2 2和和Al(OH)Al(OH)3 3沉淀,固体增加的质量为沉淀,固体增加的质量为OHOH-的质量,只要计算出的质量,只要计算出OHOH-的物的物质的量即可,而质的量即可,而OHOH-的物质的量等于反应中转移的电子的物的物质的量等于反应中转移的电子的物质的量,因反应中生成氢气质的量,因

41、反应中生成氢气0.5 g0.5 g,所以转移的电子的物质,所以转移的电子的物质的量为氢气物质的量的的量为氢气物质的量的2 2倍,即倍,即0.5 mol e0.5 mol e-,因此沉淀的质,因此沉淀的质量量=0.5 mol=0.5 mol17 g17 gmolmol-1-1+5.1 g=13.6 g+5.1 g=13.6 g。二、非选择题(本题包括二、非选择题(本题包括2 2小题)小题)7.7.(20112011年襄樊高一检测)有一包粉末状固体,可能是由年襄樊高一检测)有一包粉末状固体,可能是由AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3、CuClCuCl2 2、KNOKNO3 3、NHNH4 4

42、ClCl中的一种或几种组成的。为中的一种或几种组成的。为了探究它的成分,某学习小组做了如下实验。了探究它的成分,某学习小组做了如下实验。取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透明溶液明溶液A A。取取A A溶液少量,向其中逐滴滴加烧碱溶液直到溶液少量,向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量,观察到先有沉淀出现,而后沉淀逐渐增多,然后沉过量,观察到先有沉淀出现,而后沉淀逐渐增多,然后沉淀又逐渐减少,但最终仍有部分蓝色沉淀,整个过程没有淀又逐渐减少,但最终仍有部分蓝色沉淀,整个过程没有气体产生。气体产生。请回答下列问题:请回答下列问题:(1 1)原粉

43、末一定含有)原粉末一定含有_,一定不含,一定不含_,可,可能含有能含有_。(填化学式)。(填化学式)(2 2)写出过程)写出过程中涉及到的离子方程式:中涉及到的离子方程式:_。【解析解析】由实验现象中的蓝色溶液及蓝色沉淀可知粉末中由实验现象中的蓝色溶液及蓝色沉淀可知粉末中一定有一定有CuClCuCl2 2,加烧碱时先沉淀后部分溶解说明一定有,加烧碱时先沉淀后部分溶解说明一定有AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3,整个过程没有气体生成,说明一定没有,整个过程没有气体生成,说明一定没有NHNH4 4ClCl,可能有可能有KNOKNO3 3。答案:答案:(1 1)CuClCuCl2 2和和AlA

44、l2 2(SO(SO4 4)3 3 NH NH4 4Cl KNOCl KNO3 3(2 2)CuCu2+2+2OH+2OH-=Cu(OH)=Cu(OH)2 2、AlAl3+3+3OH+3OH-=Al(OH)Al(OH)3 3、Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=Al(OH)Al(OH)4 4-8.8.(20112011年新乡高一检测)年新乡高一检测)向向20 20 mLmL某物质的量浓度某物质的量浓度的的AlClAlCl3 3溶液中滴入溶液中滴入2 mol/2 mol/LNaOHLNaOH溶液时,得到的溶液时,得到的Al(OH)Al(OH)3 3沉淀的质量与所滴加的沉淀的质量与所滴加

45、的NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积(mLmL)关系如图所示,试回答下列问题:关系如图所示,试回答下列问题:(1 1)上述两步反应用总的离子方程式可表示为:)上述两步反应用总的离子方程式可表示为:_;(2 2)若溶液中最终生成)若溶液中最终生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀沉淀0.39 g0.39 g,则此时用去,则此时用去NaOHNaOH溶液的体积为溶液的体积为_或或_。【解析解析】由图可知,沉淀最多可生成由图可知,沉淀最多可生成0.78 g,0.78 g,若生成沉淀若生成沉淀0.39 g,0.39 g,有氢氧化钠不足和部分过量两种可能有氢氧化钠不足和部分过量两种可能若氢氧化钠不足,则

46、有:若氢氧化钠不足,则有:AlAl3+3+3OH3OH =Al(OH)=Al(OH)3 31 mol 3 mol 78 g1 mol 3 mol 78 g n n 0.39 g 0.39 g3 mol78 g3 mol78 gn n0.39 g 0.39 g n n0.015 mol0.015 mol所以:所以:V V(NaOH(NaOH)0.007 5 L0.007 5 L7.5 7.5 mLmL若氢氧化钠部分过量,由图可知,当铝离子完全沉淀时若氢氧化钠部分过量,由图可知,当铝离子完全沉淀时消耗氢氧化钠的体积为消耗氢氧化钠的体积为15 15 mLmL,此时生成氢氧化铝的质量为,此时生成氢氧化

47、铝的质量为0.78 g0.78 g,要想得到,要想得到0.39 g0.39 g氢氧化铝,还必须再溶解氢氧化铝,还必须再溶解0.39 g0.39 g氢氧化铝。则:氢氧化铝。则:Al(OH)Al(OH)3 3 OHOH =Al(OH)Al(OH)4 4-78 g 1 mol78 g 1 mol0.39 g 0.39 g n n则有:则有:78 g1 mol78 g1 mol0.39 0.39 ggn n n n0.005 mol0.005 mol所以:所以:V V(NaOHNaOH)0.002 5 L0.002 5 L2.5 2.5 mLmL所以这两所以这两步消耗氢氧化钠总的体积为:步消耗氢氧化钠总的体积为:15 15 mLmL2.5 2.5 mLmL17.5 17.5 mLmL。答案:答案:(1 1)AlAl3 34OH4OH=Al(OH)Al(OH)4 4-(2 2)7.5 7.5 mLmL 17.5 17.5 mLmL课后作业课后作业

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