2021版浙江高考选考化学一轮复习教师用书：专题3 2　第二单元　从铝土矿到铝合金 .doc

第二单元从铝土矿到铝合金考点分布知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(1)地壳中铝的含量及存在形式，铝合金a(2)从铝土矿中获得铝的方法b(3)铝的重要性质(跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象)bT31T12(4)两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性质，铝及其重要化合物之间的转化关系cT31T30T31T31T12(5)明矾的组成及净水原理bT12铝的性质和工业制法一、铝的存在与性质1结构和存在铝位于元素周期表第3周期A族，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、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。3化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)4铝热反应(1)本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：2mAl3MnOm mAl2O33nM。(2)反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。(3)应用在生产上，可用于焊接钢轨等。在冶金工业上用于冶炼难熔金属。(4)铝热剂在铝热反应中，反应混合物(铝粉、金属氧化物)称为铝热剂。能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。5用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。二、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(1)写出、两步骤中可能发生反应的离子方程式：Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2O；AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO。(2)步骤中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是AlO与酸反应生成的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。(3)步骤中得到较纯的Al2O3，可能含有SiO2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。方案二：酸溶法(1)写出、中可能发生反应的离子方程式：Al2O36H=2Al33H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O；Al34OH=AlO2H2O，Fe33OH=Fe(OH)3。(2)步骤中不用氨水沉淀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。题组一铝的性质及应用1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、电缆解析：选B。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。2(2020金华选考模拟)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的离子方程式是_。(3)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。解析：此题将实验操作与元素化合物知识巧妙结合在一起考查，增大了试题的容量，增强了试题的测试能力。(1)铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。发生的反应为Fe2O32AlAl2O32Fe，所以产物中单质B为Fe。(2)混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。发生的离子反应为Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2。(3)假设步骤用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根据MgOMgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1 mol0.15 L0.67 molL1。步骤说明溶液中没有Fe3，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。根据Cl守恒，可知MgCl2和FeCl2的总物质的量等于0.45 mol，所以，FeCl2的浓度为2.3 molL1。答案：(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃Fe(2)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2(3)0.67 molL12.3 molL1题组二铝与酸或碱反应的定量分析3足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A氢氧化钠溶液B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸解析：选A。硝酸与金属铝反应不生成氢气，故D错误；根据化学方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2、2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2、2Al6HCl=2AlCl33H2，等量的铝消耗溶质的量分别为236，可知答案选A。4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()A3 molL1 HClB4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOHD18 molL1 H2SO4解析：选A。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。(1)铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。 等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比。足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比。一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比<<，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。(2)铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。题组三从铝土矿中获得铝5(2020温岭选考模拟)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进行的操作是灼烧，而且d一定是氧化铝解析：选C。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，需在高温下灼烧，D正确。6(2020浙江十校联盟选考)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：对上述流程中的判断正确的是()A试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物BCO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C反应中的反应为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOD工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低解析：选C。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，不易控制酸的用量；D项因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。铝的重要化合物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，有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)受热分解：2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。3常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。题组一Al2O3和Al(OH)3的两性1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氢氧化钠解析：选C。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Al3CAl(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、洗涤、干燥DMgO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解析：选B。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。例如：(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)：加足量NaOH溶液，过滤，再向沉淀中加酸充分溶解。题组二制备Al(OH)3的最佳途径3(2020杭州选考模拟)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()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A BC D解析：选B。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，若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丙：W3 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的质量由大到小的顺序是_(用W1、W2和W2表示)。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_。答案：(1)丙(2)W3>W1>W2(3)520 g题组三有关Al3、AlO的离子反应5(2020台州教学质评)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A无色溶液中：ClO、MnO、Al3、KB1.0 molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在强碱性环境中：AlO、SiO、Na、KD能使甲基橙显红色的溶液中：NH、AlO、Na、Cl解析：选C。A项MnO有颜色，ClO与Al3可发生双水解反应；B项中HCOAlO2H2O=Al(OH)3CO；D项中，酸性条件下AlO不能大量存在。6下列离子方程式书写正确的是()A向氯化铝溶液中通入过量氨气：4NH3Al32H2O=AlO4NHB将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al2OH=2AlOH2C向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2OD向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO解析：选C。A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，氧原子不守恒，得失电子不守恒；D项，通入足量CO2时，应生成HCO。(1)离子共存问题Al3水解呈酸性，与OH、AlO、CO(HCO)、S2等不能大量共存。AlO水解呈碱性，与H、HCO、Al3、Fe3等不能大量共存。(2)含Al3的溶液与碱反应的先后顺序当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。用数形结合思想理解Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系1Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系写出上述转化的离子方程式：(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；Al33AlO6H2O=4Al(OH)3；Al33OH=Al(OH)3。(2)Al(OH)33H=Al33H2O。(3)Al34OH=AlO2H2O。(4)AlO4H=Al32H2O。(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；AlOHH2O=Al(OH)3。(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O。2与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)把强碱溶液逐滴加入铝盐(Al3)溶液中至过量现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。图像有关反应AB：Al33OH=Al(OH)3BD：Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)把铝盐(Al3)溶液逐滴加入强碱溶液中至过量现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。图像有关反应AB：Al34OH=AlO2H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(3)把强酸溶液逐滴加入AlO溶液中至过量现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。图像有关反应AB：AlOHH2O=Al(OH)3BD：Al(OH)33H=Al33H2O(4)把AlO溶液逐滴加入强酸溶液中至过量现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。图像有关反应AB：4HAlO=Al32H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量现象：开始出现白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解。图像有关反应OA：Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2AB：Al(OH)3OH=AlO2H2O题组一Al3、AlO形成Al(OH)3图像的综合分析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线表示Al3的物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3的物质的量的变化D线表示AlO的物质的量的变化解析：选B。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31，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向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是()A图中C点铝元素的存在形式是AlOB向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀C原混合液中cAl2(SO4)3c(AlCl3)12DOA段反应的离子方程式为3Ba22Al38OH3SO=3BaSO42AlO4H2O解析：选D。向含有硫酸铝和氯化铝的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡的反应的实质是铝离子和氢氧根离子的沉淀反应与钡离子和硫酸根离子的沉淀反应。1 mol 硫酸铝中硫酸根离子完全沉淀需氢氧化钡3 mol，同时提供6 mol氢氧根离子，此时铝离子刚好完全沉淀，OA段可认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好完全反应生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀；AB段为氯化铝与氢氧化钡反应，B点时溶液中Al3和SO完全沉淀，产生的沉淀量达到最大值，溶液中的溶质为BaCl2，BC段为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解，转化为偏铝酸盐，故C点铝元素的存在形式是AlO，A项正确；D点的溶液中含有Ba2、AlO，通入二氧化碳立即产生碳酸钡、氢氧化铝沉淀，B项正确；前3 L Ba(OH)2溶液与溶液中的Al2(SO4)3反应，从36 L为Ba(OH)2溶液与溶液中的AlCl3反应，二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等均为3 L1 mol/L3 mol，由硫酸铝与氢氧化钡反应生成硫酸钡可知，3nAl2(SO4)3nBa(OH)2，故nAl2(SO4)31 mol，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知，3n(AlCl3)2nBa(OH)26 mol，故n(AlCl3)2 mol，故原混合液中cAl2(SO4)3c(AlCl3)12，C项正确；OA段反应的实质为硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为3Ba22Al36OH3SO=3BaSO42Al(OH)3，D项错误。3(2020杭州校级期末)室温下，在0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，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沉淀开始溶解解析：选C。A.Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3水解使溶液显酸性，水解离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H，A错误。B.ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2OAl(OH)33H反应正向进行，Al3的浓度减小，B错误。C.bc段，pH变化不明显，说明OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，C正确。D.cd过程中，pH变化较大，说明发生了反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以c点以后Al(OH)3开始溶解，D错误。突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀(1)明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。(2)掌握Al3、Al(OH)3、AlO三者之间的转化比例：(3)明晰Al3溶液中加碱(OH)的几种常见变形图像。例如：图A中，n(H)n(Al3)21。图B中，若已知原溶液中含有Mg2，则可推出：n(Mg2)n(Al3)11。图C中，若已知原溶液中含有H和Mg2，则可推导出：n(H)n(Al3)n(Mg2)211。题组二Al3形成Al(OH)3的简单计算4向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐滴加入浓度为4 molL1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()A3 mLB7.5 mLC15 mL D17.5 mL解析：选B。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 mol时需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，显然B项符合题意。法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，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。当碱的量不足时，则V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。5现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示，原溶液中Cl与SO的物质的量之比为()A13 B23C61 D31解析：选C。OA段表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB段表示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 0.1 L，则Al3生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2消耗NaOH 0.1 L，因而n(AlCl3)n(MgSO4)21，所以，n(Cl)n(SO)61。可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物Al(OH)3的量当n(OH)3n(Al3)时，nAl(OH)3n(OH)。当3n(Al3)<n(OH)<4n(Al3)时，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)。当n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)30，无沉淀。(2)求反应物碱的量若碱不足(Al3未完全沉淀)，n(OH)3nAl(OH)3。若碱使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。课后达标检测一、选择题1(2020浙江1月选考,T12)下列关于铝及其化合物说法，不正确的是()A明矾可用作净水剂和消毒剂B利用铝热反应可冶炼高熔点金属C铝可用作包装材料和建筑材料D氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物答案：A2下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是()A橡皮擦橡胶工业B铝合金片冶金工业C铅笔芯电镀工业D铅笔漆涂料工业解析：选C。橡胶经加工处理得到橡皮擦，A项正确；铝在自然界中以化合态存在，经冶炼产生游离态的铝，B项正确；铅笔芯的主要成分是石墨，与电镀工业无关，C项错误；给铅笔的外层涂上一层油漆与涂料工业有关，D项正确。3(2020杭州名校联盟联考)铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是()A铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼B氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物C明矾可用于饮用水的杀菌消毒D硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水解析：选B。A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项中铵盐都溶于水。4某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2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()AAlCl3BNa2OCFeCl2 DSiO2解析：选A。A.铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和碳酸氢钡溶液反应的离子方程式为Al33HCO=Al(OH)33CO2。B.氧化钠加入碳酸氢钡溶液中只产生碳酸钡沉淀，没有气体产生。C.铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁。D.二氧化硅和碳酸氢钡溶液不反应。5下列说法正确的是()A只有Al粉与Fe2O3的混合物才可称为铝热剂B1 mol铝分别与含足量的盐酸或NaOH溶液充分反应，产生氢气的量相同C工业上可用电解AlCl3溶液的方法冶炼铝D将铝片放入到浓硝酸或浓硫酸中没有明显现象，说明铝与这两种溶液不能发生化学反应答案：B6如图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时，沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是()ANH4Al(SO4)2 BKAl(SO4)2CAl2(SO4)3 DNaAlO2解析：选C。根据图示，产生两种沉淀，总共5 mol，其中一种为Al(OH)3，物质的量为2 mol，只有C项符合。7向明矾溶液里滴加氢氧化钡溶液，当硫酸根离子沉淀到原来的一半时，铝元素的存在形式是()A一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3形式存在于溶液中B一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO形式存在于溶液中C全部为Al(OH)3沉淀D几乎全部以AlO形式存在于溶液中解析：选A。明矾的分子式为KAl(SO4)212H2O，当硫酸根离子沉淀到原来的一半时，此时明矾的物质的量可以看成1 mol，从而要求Ba(OH)2的物质的量为1 mol。此时n(Al3)和n(OH)的物质的量之比为12，故只发生Al33OH=Al(OH)3，还有一部分Al3存在于溶液中，故选A。8下列说法正确的是()A明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al33H2O=Al(OH)33HB向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4C氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中D明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理相同答案：C9下列离子方程式表达正确的是()A氯化铝溶液中加入过量氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2OB“84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵”(浓盐酸)混合放出氯气：ClOClH=Cl2OHC硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化：4Fe2O22H2O=4Fe34OHDAlCl3溶液与NaAlO2溶液混合：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3解析：选D。Al(OH)3不能溶于过量的氨水，A错误；Cl2能和OH反应，二者不可能同时作为一个反应的生成物，且反应物中有H，生成物中不可能有OH，B错误；C项忽视了Fe3和OH能结合生成沉淀，C错误。10(2020金华名校联考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为Al2O32OH=2AlOH2O解析：选D。由后续流程可知，反应中试剂X的作用是将铝元素转移到溶液中，从而与Fe2O3分离。由于Al2O3属于两性氧化物，而Fe2O3属于碱性氧化物，所以应选用氢氧化钠溶液溶解Al2O3，A、B项均错误；流程最后一步电解Al2O3制取Al时元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，C项错误。11碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)d在一定条件下的转化如图所示，下列说法正确的是()AQ可能为NH3BX可能为NaOHCa、b、c、d符合关系式：2a3bcdD工业上用CO还原Al2O3的方法制取金属Al解析：选B。结合流程进行分析，溶液Z可能为NaAlO2溶液，则气体Q可能为CO2，不可能为NH3，A项错误；根据流程，烧渣主要成分为氧化镁和氧化铝，氧化铝具有两性，能溶于强碱溶液，所以溶液X可能为NaOH溶液，B项正确；化合物中Mg的化合价为2、Al的化合价为3、氢氧根离子的化合价为1、碳酸根离子的化合价为2，根据正负化合价代数和为0可得2a3bc2d，C项错误；金属活动性顺序表中铝及排在铝前面的金属一般用电解法制取，所以工业上用电解Al2O3的方法制取金属Al，D项错误。12(2020黄岩选考模拟)某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO、SO、HCO、OH、NO十种离子中的若干种，下列推断正确的是()A当溶液中有Al3生成时，溶液中可能存在SO、NO3、H、Mg2B当溶液中有Al3生成时，溶液中一定存在H、SO，可能存在Mg2C当溶液中有AlO生成时，溶液中一定存在OH、Ba2、NOD当溶液中有AlO生成时，溶液中可能存在OH、Ba2、NO、SO解析：选B。据题意可知溶液中一定不含有Cu2、HCO。当溶液中有Al3生成时，原溶液中含有H，不含有NO(产生的气体为NO)、SO、OH，据电中性原理知其中必定含有SO，于是不能存在Ba2、Ag，可能含有Mg2，A项错误，B项正确；当溶液中有AlO生成时，原溶液含有OH，肯定没有H、Ag、Mg2，据电中性原理知其中必定含有Ba2，于是不能存在SO、SO，可能含有NO，C、D项错误。二、非选择题13如图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验装置，实验中他观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。(1)写出该反应的化学方程式：_。(2)探究铝热反应后固体的性质将反应后容器中的固体残余置于烧杯中，加入一定量的稀硝酸，固体完全溶解，反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀HNO3还原为NH4NO3)。在反应后的溶液中缓慢滴加4 molL1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(mol)与加入NaOH溶液的体积(mL)的关系如图所示：写出DE段发生反应的离子方程式：_。B与A的差值为_。答案：(1)2AlFe2O3Al2O32Fe(2)NHOH=NH3H2O0.00814某实验小组拟探究在含Mg2、Al3的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。实验在0.10 molL1 MgSO4、0.05 molL1 Al2(SO4)3的混合溶液中加0.05 molL1 NaOH溶液，借助于氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液加入变化情况如图所示。(1)为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于_(填仪器名称)中滴加。(2)图中有个pH增加缓慢的阶段，第一阶段(a点前)对应的实验现象是_