高考化学二轮专题大题练习专题09《镁、铝及其化合物》(含详解)

1、PAGE （满分60分 时间30分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2、K杂质离子，并尽可能减少AlCl3的损失请回答下列问题：（1）写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_、_、_.氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_.（2）溶液a中存在的离子有_；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？_；为此，改进方法是_（3）为了研究AlCl3晶体的性质，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶体？_.【答案】Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O不能，因为

2、Al(OH)3不能溶于过量的氨水中，不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开K、Cl、Na、AlO2-、OH因为Al(OH)3能溶于强酸，所以需控制pH，防止部分Al(OH)3溶解在a溶液中通入过量CO2气体在酸性气氛中对AlCl3溶液进行蒸发结晶 【解析】【详解】（1）加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与OH反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3与少量OH反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3与足量的OH反应生成NaAlO2和H2O；反应的离子方程式为：Mg22OH=Mg(OH)2 ；Al33OH=Al(OH)3； Al(OH)3OH=AlO2H2O；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3与氨

3、水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开；正确答案：Mg22OH=Mg(OH)2； Al33OH=Al(OH)3 ； Al(OH)3OH=AlO2H2O ；不能，因为Al(OH)3不能溶于过量的氨水中，不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。 【点睛】氢氧化铝为白色絮状物沉淀，能够与强酸、强碱发生反应生成盐和水，而不与弱酸或弱碱发生反应，因此氢氧化铝的制备最好采用Al3与氨水反应或AlO与二氧化碳反应来制备。 2无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工

4、艺流程如下：（1） 氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为_。（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为_。（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_。（4）为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。 写出上述除杂过程中涉及的离子方程式_、_。 AlCl3产品的纯度为_。【答案】A12O3+3C12+3C A1C13+3COSO32-+C12+H2OSO42-+2C1-+

5、2H+；除去FeCl3；Fe3+3OH-=Fe(OH)3Al3+4OH-=Al(OH)4-96%；【解析】【详解】3无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备,流程如下: 已知:AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华（1）铝原子的结构示意图为_,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是_。（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为_炉气中残余有少量Cl2,请画出吸收Cl2的尾气装置图_。（3）700 时,升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范

6、围_。a.低于183 b.介于183 和315 之间 c.高于315 （4）样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3NaAlO2溶液与过量二氧化碳反应的离子方程式为：_。计算该样品中Al的质量分数_(结果用m、n表示,不必化简)。【答案】防止Al3+水解Al2O3+3Cl2+3C3CO+2AlCl3bAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-27n/51m【解析】去FeCl3、Fe,最后得到 AlCl3,冷凝得到AlCl3固体； （1）铝原子核电荷数为13，,原子结构示意图为；氯化铝溶液水解显

7、酸性，配制氯化铝溶液时加入盐酸来抑制铝离子的水解；综上所述，本题答案是：；防止Al3+水解。（2）根据以上分析可知，氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应，生成AlCl3、CO，化学方程式为：Al2O3+3Cl2+3C3CO+2AlCl3；Cl2有毒，污染空气，可用氢氧化钠溶液来吸收；吸收Cl2的尾气装置图为：；综上所述，本题答案是：Al2O3+3Cl2+3C3CO+2AlCl3；。（3）已知:AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华；所以降温实现FeCl3和AlCl3的分离，合适的温度范围为介于183 和315 之间；综上所述，本题答案是：b。（4）NaAlO2溶液与过

8、量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-。根据流程可知，ngAl2O3的物质的量为n/102mol，根据铝元素守恒：2n(AlCl3)=n(Al2O3)，n(Al)=n(AlCl3)=2n/102mol=n/51mol，铝元素质量为n/5127g=27n/51 g；所以样品中Al的质量分数(27n/51)/m100%=27n/51m；综上所述，本题答案是: AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-；27n/51m。 4铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上

9、制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体NH4Al(SO4)212H2O的工艺流程如图所示：请回答下列问题：（1）固体a的化学式为_。（2）写出中加过量的烧碱涉及到的反应离子方程式_、_；中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_。（3）由中得到滤液c的实验操作为_，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)_、冷却结晶、过滤洗涤。（4）滤液c显_性，日常生活中常用其溶质来_（任写一点）；（5）向铵明矾NH4Al(SO4)2中加氢氧化钡使硫酸根离子完全沉淀化学方程式为_。【答案】SiO2Al3+ +4OH-=AlO2+2H2OFe3+ +3OH-=Fe(OH)3AlO2CO22H2O=HCO3Al(OH)3过滤蒸发浓缩碱发酵粉2Ba(OH)2+NH4Al(SO4)2=2BaSO4+NH3H2O+Al(OH)3【解析】【分析】【详解】（1）铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸，SiO2不溶于盐酸，所以固体a的化学式为SiO2。（2）向含有FeCl3、AlCl3的溶液中加入过量的NaOH溶液，发生的反应得到Fe(OH)3红褐色沉淀和偏铝酸钠溶液；反应的离子方程式为：Fe33OH-Fe(OH)3；Al34OH-AlO2-+2H2O；再向滤液中通入过量的CO2，得到Al(OH