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高考化学（人教）大一轮学考复习考点突破课件：第三章 金属及其化合物 第11讲
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这是一份高考化学（人教）大一轮学考复习考点突破课件：第三章 金属及其化合物 第11讲，共60页。PPT课件主要包含了课时作业，第三周期ⅢA族，金属铝的化学性质，W3W1W2，氯化钾，焰色反应，SiO2，方案二酸溶法，考能提升，探究高考明确考向等内容，欢迎下载使用。
考纲要求了解铝、镁及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一 铝、镁的性质及应用
考点三 用数形结合思想理解“铝三角”
考点二 铝的重要化合物
微专题12 化工生产中镁、铝及其化合物的化工流程
考能提升 探究高考 明确考向
1.铝的结构和存在铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为 。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.金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①_____________________；②__________________________；③_________________________；④_________________________________。4.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
5.对比记忆镁的化学性质
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( )(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )(3)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3( )(4)冶炼铝时常用焦炭作还原剂( )(5)1 ml 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( )(6)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( )
2.镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有_________________(用化学式表示)。
MgO、Mg3N2、C
题组一 对比掌握铝、镁的性质1.镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是A.①和② B.②和③C.③和④ D.④和⑤
加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应。
2.下列关于铝单质的叙述中正确的是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.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆
铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。
题组二 铝与酸或碱反应的计算3.(2016·河北衡水中学高三模拟)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是A.3 ml·L－1 HCl B.4 ml·L－1 HNO3C.8 ml·L－1 NaOH D.18 ml·L－1 H2SO4
在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。
4.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________。
根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。
(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和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_____。
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：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。
(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________。
因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，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)＝3∶1。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1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)＝1∶2，则加入铝粉的质量为_____(填字母)。A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。2Al＋6HCl=== 2AlCl3 ＋ 3H2↑ 6 ml 3 ml 3 ml·L－1×0.1 L 0.15 ml则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 ml×2＝0.3 ml。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27 g 3 ml5.4 g 0.3 ml即投入的铝粉为5.4 g。
铝与酸或碱反应生成H2的量的关系2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：①产生H2的物质的量相等。②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：①消耗Al的物质的量之比为1∶3。②生成H2的物质的量之比为1∶3。
1.氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质
2.氢氧化铝(1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的 性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①____________________________；②____________________________；③__________________________。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
KAl(SO4)2·12H2O
1.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_________________________________________________________________________________________。
铝箔与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下
2.中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？
①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。
两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。
题组一 Al2O3和Al(OH)3的两性1.(2016·日照调研)将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是A.稀硝酸 B.稀盐酸C.硝酸铜 D.氢氧化钠
钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的 Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
2.下列除去杂质的方法不正确的是A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤， 向滤液中通入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、 干燥得到MgO
Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
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)2[Al(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。
题组二 制备Al(OH)3的最佳途径3.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液A.①⑥⑤③ B.②③④③C.②③⑤③ D.①③⑤③
若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。
4.若甲、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% H2SO4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W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 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，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是___________。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_______。
写出实现上述各步转化的离子方程式。
2.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
按要求画出图像。(1)向MgCl2、AlCl3溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像。
(2)向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各 1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像。
(3)向NaOH、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。
(5)向NaOH、Ca(OH)2、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，通入CO2气体，画出沉淀的物质的量随CO2通入的变化图像。
反应顺序为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O1 ml 1 ml 1 ml2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O1 ml 0.5 ml 0.5 ml2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO31 ml 0.5 ml 1 ml 0.5 mlNa2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO31 ml 1 mlCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)21 ml 1 ml
1.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是A.①线表示Al3＋的物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.③线表示Al(OH)3的物质的量的变化D.④线表示AlO 的物质的量的变化
AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。
2.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_______________。
HCl、AlCl3、NH4Cl
MgCl2、Na2CO3
首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；又因为HCl与Na2CO3不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。
(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____________________________________。
透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色
(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_______________________。
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
题组二 Al3＋形成Al(OH)3的简单计算3.(2016·贵州高三模拟)向30 mL 1 ml·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 ml·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为A.3 mL B.7.5 mLC.15 mL D.17.5 mL
解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：当生成沉淀0.01 ml时需NaOH 0.03 ml或0.11 ml，显然B项符合题意。解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 ml，n[Al(OH)3]＝0.01 ml，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。
A.1∶3 B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1
OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH溶液0.1 L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH溶液0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO )＝6∶1。
(2)求反应物碱的量①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
1.从海水中提取镁的流程(1)流程：
2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一：碱溶法讨论回答下列问题：(1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是_________________________________________________________________________________________________________________________。
Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好
因为AlO 与酸反应生成的
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有_____杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________________。
由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度
讨论回答下列问题：(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：____________________________________________________________________。
Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶
于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
题组一 铝的提炼过程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.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
反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中含有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋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；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。
题组二 对海水提镁流程的理解2.被称为“国防金属”的镁 ,60%来自海洋，从海水中提取镁的正确方法是
3.(2016·银川高三质检)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⑥电解MgCl2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
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；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应，D项正确。
1.(高考选项组合题)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是A.铝罐可久盛食醋(2014·福建理综，6C)B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂(2014·四川理综，1D)C.明矾用作净水剂不涉及化学变化(2014·重庆理综，1A)D.铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重(2014·新课标全国卷Ⅱ，9C)
铝罐容易受食醋中的醋酸腐蚀而破裂，无法久盛食醋，A错；明矾用作净水剂是利用Al3＋水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性，涉及化学变化，C错；铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，D错。
2.(高考选项组合题)下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是A.制备Al(OH)3悬浊液：向1 ml·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 ml·L－1 NaOH溶液(2015·江苏，13A)B.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O=== [Al(OH)4]－＋4NH (2015·山东理综，12C)C.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(2015·全国卷Ⅰ，10C)D.将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生(2015·山东理综，10A)
A项，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水；C项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落；D项，Al3＋与HCO 发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。
3.(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是A.K B.Na C.Fe D.Al
金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。
4.(2016·海南，14)KAl(SO4)2·12H2O(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：
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液
易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_____________________________________。
选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
2Al＋2NaOH＋2H2O===
2NaAlO2＋3H2↑
(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______________________________。
Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
1.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是A.Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B.Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐
A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。
2.在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是A.C元素的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)C.在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能
C还存在C60等同素异形体，A项错误；Mg的电子层数比Mg2＋的多，所以半径r(Mg)>r(Mg2＋)，B项错误；反应方程式为2Mg＋CO2 2MgO＋C，还原剂为Mg，还原产物为C，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，Mg的还原性强于C的还原性，C项正确；燃烧过程中化学能除转化为热能外，还转化为光能等其他能量，D项错误。
3.下列说法正确的是A.只滴加氨水可以鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂C.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝D.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式Al3＋＋3H2O===3H＋＋ Al(OH)3↓
滴加氨水，NaCl与Na2SO4溶液均无现象，AlCl3与MgCl2溶液均有白色沉淀产生，无法鉴别，A项错误；氯化铝是共价化合物，属于分子晶体，熔融状态下不导电，不能用于电解法制铝，C项错误；Al(OH)3胶体不是沉淀，离子方程式中不能用沉淀符号标注，且反应符号应用，D项错误。
4.(2016·武汉高级中学高二5月月考)下图是铝在氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持燃烧继续，正确的操作是A.铝条应始终置于集气瓶瓶口位置B.迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置C.将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置D.铝条应不断上下移动
5.通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是
A项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。
6.已知A、B、D、E均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示(部分产物略去)。下列说法错误的是A.A、B、D可能是钠及其化合物B.A、B、D可能是镁及其化合物C.A、B、D可能是铝及其化合物D.A、B、D可能是非金属及其化合物
A项，A为NaOH、B为NaHCO3、D为Na2CO3、E为CO2时满足框图转化关系，正确；B项，镁及其化合物不满足此转化关系，错误；C项，A为AlCl3，E为NaOH，B为NaAlO2，D为Al(OH)3时满足框图转化关系，正确；D项，A为C、E为O2、B为CO2、D为CO时满足框图转化关系，所以A、B、D可能是非金属及其化合物，正确。
7.(2017·保定质检)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：
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。
8.在相同条件下，将相同物质的量的Na、Mg、Al分别加入盛有同浓度、同体积稀盐酸的甲、乙、丙三支试管中充分反应，生成气体的体积关系不可能是A.甲(Na)>乙(Mg)>丙(Al)B.甲(Na)>乙(Mg)＝丙(Al)C.甲(Na)＜乙(Mg)＜丙(Al)D.甲(Na)＝乙(Mg)＝丙(Al)
三种金属与酸反应的方程式分别为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑、Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。镁、铝只和酸反应，钠和酸、水都反应，无论酸过量还是金属过量，都不会出现乙(Mg)>丙(Al)，故A不可能；酸不足量，且三种金属与酸反应后都过量时，镁、铝只和酸反应，所以乙、丙两支试管得到的氢气全部来自于酸，所以产生的氢气体积相同；钠不仅和酸反应还和水反应，所以甲试管的氢气来自于水和酸，导致甲试管得到的氢气体积大于乙、丙两支试管得到的氢气，故B可能；三种金属不足量、酸过量时，以金属为标准进行计算，根据方程式知，生成氢气最多的为铝，其次为镁，最少的为钠，故C可能；酸不足量且钠与酸恰好完全反应时，生成的氢气全部来自于酸，因为酸的量相同，所以生成的氢气相同，故D可能。
9.有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8∶9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是
10.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1 L浓度均为0.1 ml·L－1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入 0.1 ml·L－1的稀H2SO4B.向1 L浓度分别为0.1 ml·L－1和0.3 ml·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液 中加入0.1 ml·L－1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
11.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。①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：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_____________________________________________________________。
2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋
Al2O3===2NaAlO2＋H2O
在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成NaAlO2和Na2SiO3。
(2)滤液Ⅰ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_________________________________________________。
萤石能与浓硫酸反应生成CaSO4和HF气体；HF、Na2CO3、Al(OH)3三者均没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。
12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(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_____________。
电解Al2O3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O2能与石墨电极反应生成CO2(可能含有CO)。
12.氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。现用如图所示装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)
(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O受热分解的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为______ (按气流方向 ，用接口字母表示)，其中C的作用是_____________。装置连接后，首先要进行的操作的名称是_______________。
根据(1)中化学反应方程式可知，若要测定x的值，需要测定分解产生的HCl及H2O的量，由于吸收HCl采用NaOH溶液，出来的气体带出水蒸气，则分解产生的气体应先通过浓硫酸吸收水蒸气，否则测得的水蒸气数值偏大，影响测定结果，且洗气时应长管进，短管出。
(3)加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是____________________________________________、______________等。
将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收
(4)完全分解后测得C增重3.65 g，D增重9.90 g，则x＝____。若取消冷却玻璃管B后进行实验，测定的x值将______(填“偏高”或“偏低”)。
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2y(CO3)y·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定___________。
考纲要求了解铝、镁及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一 铝、镁的性质及应用
考点三 用数形结合思想理解“铝三角”
考点二 铝的重要化合物
微专题12 化工生产中镁、铝及其化合物的化工流程
考能提升 探究高考 明确考向
1.铝的结构和存在铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为 。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.金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①_____________________；②__________________________；③_________________________；④_________________________________。4.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
5.对比记忆镁的化学性质
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( )(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )(3)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3( )(4)冶炼铝时常用焦炭作还原剂( )(5)1 ml 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( )(6)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( )
2.镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有_________________(用化学式表示)。
MgO、Mg3N2、C
题组一 对比掌握铝、镁的性质1.镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是A.①和② B.②和③C.③和④ D.④和⑤
加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应。
2.下列关于铝单质的叙述中正确的是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.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆
铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。
题组二 铝与酸或碱反应的计算3.(2016·河北衡水中学高三模拟)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是A.3 ml·L－1 HCl B.4 ml·L－1 HNO3C.8 ml·L－1 NaOH D.18 ml·L－1 H2SO4
在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。
4.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________。
根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。
(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和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_____。
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：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。
(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________。
因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，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)＝3∶1。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1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)＝1∶2，则加入铝粉的质量为_____(填字母)。A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。2Al＋6HCl=== 2AlCl3 ＋ 3H2↑ 6 ml 3 ml 3 ml·L－1×0.1 L 0.15 ml则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 ml×2＝0.3 ml。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27 g 3 ml5.4 g 0.3 ml即投入的铝粉为5.4 g。
铝与酸或碱反应生成H2的量的关系2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：①产生H2的物质的量相等。②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：①消耗Al的物质的量之比为1∶3。②生成H2的物质的量之比为1∶3。
1.氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质
2.氢氧化铝(1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的 性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①____________________________；②____________________________；③__________________________。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
KAl(SO4)2·12H2O
1.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_________________________________________________________________________________________。
铝箔与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下
2.中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？
①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。
两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。
题组一 Al2O3和Al(OH)3的两性1.(2016·日照调研)将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是A.稀硝酸 B.稀盐酸C.硝酸铜 D.氢氧化钠
钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的 Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
2.下列除去杂质的方法不正确的是A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤， 向滤液中通入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、 干燥得到MgO
Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
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)2[Al(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。
题组二 制备Al(OH)3的最佳途径3.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液A.①⑥⑤③ B.②③④③C.②③⑤③ D.①③⑤③
若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。
4.若甲、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% H2SO4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W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 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，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是___________。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_______。
写出实现上述各步转化的离子方程式。
2.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
按要求画出图像。(1)向MgCl2、AlCl3溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像。
(2)向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各 1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像。
(3)向NaOH、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。
(5)向NaOH、Ca(OH)2、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，通入CO2气体，画出沉淀的物质的量随CO2通入的变化图像。
反应顺序为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O1 ml 1 ml 1 ml2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O1 ml 0.5 ml 0.5 ml2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO31 ml 0.5 ml 1 ml 0.5 mlNa2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO31 ml 1 mlCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)21 ml 1 ml
1.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是A.①线表示Al3＋的物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.③线表示Al(OH)3的物质的量的变化D.④线表示AlO 的物质的量的变化
AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。
2.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_______________。
HCl、AlCl3、NH4Cl
MgCl2、Na2CO3
首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；又因为HCl与Na2CO3不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。
(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____________________________________。
透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色
(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_______________________。
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
题组二 Al3＋形成Al(OH)3的简单计算3.(2016·贵州高三模拟)向30 mL 1 ml·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 ml·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为A.3 mL B.7.5 mLC.15 mL D.17.5 mL
解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：当生成沉淀0.01 ml时需NaOH 0.03 ml或0.11 ml，显然B项符合题意。解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 ml，n[Al(OH)3]＝0.01 ml，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。
A.1∶3 B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1
OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH溶液0.1 L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH溶液0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO )＝6∶1。
(2)求反应物碱的量①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
1.从海水中提取镁的流程(1)流程：
2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一：碱溶法讨论回答下列问题：(1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是_________________________________________________________________________________________________________________________。
Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好
因为AlO 与酸反应生成的
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有_____杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________________。
由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度
讨论回答下列问题：(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：____________________________________________________________________。
Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶
于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
题组一 铝的提炼过程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.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
反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中含有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋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；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。
题组二 对海水提镁流程的理解2.被称为“国防金属”的镁 ,60%来自海洋，从海水中提取镁的正确方法是
3.(2016·银川高三质检)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⑥电解MgCl2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
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；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应，D项正确。
1.(高考选项组合题)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是A.铝罐可久盛食醋(2014·福建理综，6C)B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂(2014·四川理综，1D)C.明矾用作净水剂不涉及化学变化(2014·重庆理综，1A)D.铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重(2014·新课标全国卷Ⅱ，9C)
铝罐容易受食醋中的醋酸腐蚀而破裂，无法久盛食醋，A错；明矾用作净水剂是利用Al3＋水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性，涉及化学变化，C错；铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，D错。
2.(高考选项组合题)下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是A.制备Al(OH)3悬浊液：向1 ml·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 ml·L－1 NaOH溶液(2015·江苏，13A)B.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O=== [Al(OH)4]－＋4NH (2015·山东理综，12C)C.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(2015·全国卷Ⅰ，10C)D.将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生(2015·山东理综，10A)
A项，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水；C项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落；D项，Al3＋与HCO 发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。
3.(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是A.K B.Na C.Fe D.Al
金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。
4.(2016·海南，14)KAl(SO4)2·12H2O(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：
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液
易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_____________________________________。
选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
2Al＋2NaOH＋2H2O===
2NaAlO2＋3H2↑
(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______________________________。
Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
1.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是A.Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B.Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐
A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。
2.在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是A.C元素的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)C.在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能
C还存在C60等同素异形体，A项错误；Mg的电子层数比Mg2＋的多，所以半径r(Mg)>r(Mg2＋)，B项错误；反应方程式为2Mg＋CO2 2MgO＋C，还原剂为Mg，还原产物为C，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，Mg的还原性强于C的还原性，C项正确；燃烧过程中化学能除转化为热能外，还转化为光能等其他能量，D项错误。
3.下列说法正确的是A.只滴加氨水可以鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂C.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝D.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式Al3＋＋3H2O===3H＋＋ Al(OH)3↓
滴加氨水，NaCl与Na2SO4溶液均无现象，AlCl3与MgCl2溶液均有白色沉淀产生，无法鉴别，A项错误；氯化铝是共价化合物，属于分子晶体，熔融状态下不导电，不能用于电解法制铝，C项错误；Al(OH)3胶体不是沉淀，离子方程式中不能用沉淀符号标注，且反应符号应用，D项错误。
4.(2016·武汉高级中学高二5月月考)下图是铝在氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持燃烧继续，正确的操作是A.铝条应始终置于集气瓶瓶口位置B.迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置C.将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置D.铝条应不断上下移动
5.通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是
A项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。
6.已知A、B、D、E均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示(部分产物略去)。下列说法错误的是A.A、B、D可能是钠及其化合物B.A、B、D可能是镁及其化合物C.A、B、D可能是铝及其化合物D.A、B、D可能是非金属及其化合物
A项，A为NaOH、B为NaHCO3、D为Na2CO3、E为CO2时满足框图转化关系，正确；B项，镁及其化合物不满足此转化关系，错误；C项，A为AlCl3，E为NaOH，B为NaAlO2，D为Al(OH)3时满足框图转化关系，正确；D项，A为C、E为O2、B为CO2、D为CO时满足框图转化关系，所以A、B、D可能是非金属及其化合物，正确。
7.(2017·保定质检)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：
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。
8.在相同条件下，将相同物质的量的Na、Mg、Al分别加入盛有同浓度、同体积稀盐酸的甲、乙、丙三支试管中充分反应，生成气体的体积关系不可能是A.甲(Na)>乙(Mg)>丙(Al)B.甲(Na)>乙(Mg)＝丙(Al)C.甲(Na)＜乙(Mg)＜丙(Al)D.甲(Na)＝乙(Mg)＝丙(Al)
三种金属与酸反应的方程式分别为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑、Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。镁、铝只和酸反应，钠和酸、水都反应，无论酸过量还是金属过量，都不会出现乙(Mg)>丙(Al)，故A不可能；酸不足量，且三种金属与酸反应后都过量时，镁、铝只和酸反应，所以乙、丙两支试管得到的氢气全部来自于酸，所以产生的氢气体积相同；钠不仅和酸反应还和水反应，所以甲试管的氢气来自于水和酸，导致甲试管得到的氢气体积大于乙、丙两支试管得到的氢气，故B可能；三种金属不足量、酸过量时，以金属为标准进行计算，根据方程式知，生成氢气最多的为铝，其次为镁，最少的为钠，故C可能；酸不足量且钠与酸恰好完全反应时，生成的氢气全部来自于酸，因为酸的量相同，所以生成的氢气相同，故D可能。
9.有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8∶9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是
10.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1 L浓度均为0.1 ml·L－1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入 0.1 ml·L－1的稀H2SO4B.向1 L浓度分别为0.1 ml·L－1和0.3 ml·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液 中加入0.1 ml·L－1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
11.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。①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：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_____________________________________________________________。
2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋
Al2O3===2NaAlO2＋H2O
在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成NaAlO2和Na2SiO3。
(2)滤液Ⅰ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_________________________________________________。
萤石能与浓硫酸反应生成CaSO4和HF气体；HF、Na2CO3、Al(OH)3三者均没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。
12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(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_____________。
电解Al2O3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O2能与石墨电极反应生成CO2(可能含有CO)。
12.氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。现用如图所示装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)
(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O受热分解的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为______ (按气流方向 ，用接口字母表示)，其中C的作用是_____________。装置连接后，首先要进行的操作的名称是_______________。
根据(1)中化学反应方程式可知，若要测定x的值，需要测定分解产生的HCl及H2O的量，由于吸收HCl采用NaOH溶液，出来的气体带出水蒸气，则分解产生的气体应先通过浓硫酸吸收水蒸气，否则测得的水蒸气数值偏大，影响测定结果，且洗气时应长管进，短管出。
(3)加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是____________________________________________、______________等。
将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收
(4)完全分解后测得C增重3.65 g，D增重9.90 g，则x＝____。若取消冷却玻璃管B后进行实验，测定的x值将______(填“偏高”或“偏低”)。
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2y(CO3)y·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定___________。
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