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－3

D．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－

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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__________；