高考化学一轮复习课时练14铝及其重要化合物含解析鲁科版

一轮复习精品资料(高中)PAGE1-铝及其重要化合物基础巩固1.(2020江西上饶月考)下列说法中正确的是()A.Al2O3、MgO可用作耐高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B.铝、铁、铜相比较,在自然界中铜元素的含量最低、铁元素含量最高C.工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵的反应都会产生温室气体2.(2020四川广安月考)在加热固体NH4Al(SO4)2·12H2O时,固体质量随温度的变化曲线如图所示。已知A点物质为NH4Al(SO4)2,B点物质为Al2(SO4)3,下列判断正确的是()A.0~T℃的过程变化是物理变化B.C点物质是工业上冶炼铝的原料C.A~B反应中生成物只有Al2(SO4)3和NH3两种D.Al2(SO4)3能够净水,可用离子方程式表示为Al3++3OH-Al(OH)33.下列叙述正确的是()A.向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·3H2OAl(OH)3↓+3NH4B.存在于污水中的重金属离子,常用加入明矾等电解质的方法进行处理C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO3Mg+Al2O34.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.3mol·L-1HCl溶液B.4mol·L-1HNO3溶液C.8mol·L-1NaOH溶液D.18mol·L-1H2SO4溶液5.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示,则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为()A.6∶1 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶26.下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中,铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔,用酒精灯点燃,铝箔只熔化成液体而没有脱落铝不易燃烧C向稀硝酸中投入一铝片,液面上可看到红棕色气体铝与稀硝酸反应产生NO2D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液7.铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。(1)在滤液A中加入漂白液,所得滤液B显酸性。①滤液A中加入漂白液的目的是

(用离子方程式表示)。

②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为(填代号)。

A.氢氧化钠溶液 B.硫酸溶液C.氨水 D.二氧化碳离子方程式为。

(2)由滤液B制备少量无水AlCl3(AlCl3极易水解)涉及的操作为、冷却结晶、(填操作名称)、洗涤。

(3)若将铝土矿溶于足量的氢氧化钠溶液,则对应的离子方程式为。

能力提升8.(2020浙江温州调研)把一块镁铝合金投入20mL1mol·L-1的盐酸中,待合金完全溶解后,向溶液中加入1mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法中正确的是()A.镁铝合金具有很强的抗腐蚀能力,它不能溶解在任何酸、碱或盐中B.c值越大,合金中Al的含量越高C.b值越大,合金中Mg的含量越高D.假设c=25,整个实验过程中,只发生了4个离子反应9.(2020河北沧州调研)某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质并尽可能减少AlCl3的损失。下列说法正确的是()A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH10.氧化亚铁粉末和铝粉配成铝热剂,分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后,再与盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应,前后两种情况下生成的气体的质量比是()A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.28∶911.ag镁铝合金投入xmL2mol·L-1的盐酸中,金属完全溶解,再加入ymL1mol·L-1NaOH溶液,沉淀达到最大值,质量为(a+1.7)g,则下列说法不正确的是()A.镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NAB.沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.x=2yD.a的取值范围为0.9<a<1.212.(2020重庆四校联考)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范围是9.0~12.0,氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的pH范围是2.7~3.7。(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中所发生反应的离子方程式为。

(4)残渣甲用饱和氯化铵溶液能部分溶解的原因是(结合平衡表达式,用化学平衡理论解释)。

(5)取适量溶液丙,加入过量盐酸并过滤除去沉淀,再用惰性电极电解滤液,一段时间后,在阴极区有沉淀生成,最后沉淀消失。电解时生成沉淀的化学方程式为。

13.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。

(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,待A中反应完全后再持续通入N2的作用是、等。

(4)完全分解后测得C增重3.65g,D增重9.90g,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。

拓展深化14.金属在现代社会中发挥着巨大的作用,铝的化合物在工农业生产及人们的日常生活中也具有广泛的作用。(1)若将铝溶解,下列试剂中最好选用(填选项字母)。

A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸(2)以铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质有SiO2、Fe2O3等)为原料,采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示:①Al2O3可用于电解制Al,电解时需加入冰晶石(Na3AlF6)作为助熔剂,用NaF和Al2(SO4)3反应制备冰晶石的化学方程式为;电解时用石墨作阳极,温度维持在950~970℃,阳极材料需定期更换,其原因为。

②赤泥中铝硅酸钠的化学式可表示为3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O,则滤液Ⅰ的主要成分是;铝土矿的品位常用铝硅比(A/S,即矿石中Al2O3与SiO2的质量比)来衡量。某种铝土矿的A/S=10.2,则加入足量NaOH溶液后铝的理论溶出率为。

③该生产过程中,需向沉淀池中加入过量的X,该反应的离子方程式为

。

(3)铍(Be)与铝元素相似,其氧化物及氢氧化物具有两性,请写出BeO与盐酸反应的离子方程式,Be(OH)2溶于NaOH溶液的化学方程式为Be(OH)2+2NaOHNa2〖Be(OH)4〗,往10.0mL1.00mol·L-1的Be(NO3)2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,请在以下坐标图中画出沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图:

课时规范练14铝及其重要化合物1.A氧化铝和氧化镁的熔点都很高,所以可以作耐高温材料,光纤制品的基本原料是二氧化硅,故A正确;自然界中元素的含量高低依次是O、Si、Al、Fe等,所以铝、铁、铜相比较,自然界中含量最低的是Cu,最高的是Al而不是Fe,故B错误;MgO的熔点很高,电解熔融态MgO冶炼Mg会增大生产成本,工业上是电解熔融的氯化镁来冶炼镁,故C错误;用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁都会产生二氧化碳,用氨制碳酸铵,制备原理为2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3,不产生二氧化碳,故D错误。2.B因为A点物质为NH4Al(SO4)2,则0~T℃的过程变化是失去结晶水生成NH4Al(SO4)2,是化学变化,A错误;B点物质为硫酸铝,升温时又会分解,则在C点生成氧化铝,所以C点物质是工业上冶炼铝的原料,B正确;A~B发生的反应为硫酸铝铵分解生成硫酸铝、氨气和硫酸,所以除生成的硫酸铝和氨气两种物质外,还有硫酸,故C错误;硫酸铝能够净水,其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,故D错误。3.AB项中明矾只能使污水中的悬浮物沉降,不能除去重金属离子;C项中Mg不能溶于NaOH溶液;D项中Mg的金属性比Al强,故Al与MgO不能发生铝热反应。4.A在镁、铝混合物中加入HNO3和浓硫酸都不产生H2;加入NaOH溶液,只有Al与NaOH溶液反应生成H2,而镁不反应;加入盐酸,镁、铝都与盐酸反应生成H2,所以加入盐酸时放出H2的量最多。5.D氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液中,而氢氧化镁不能溶于氢氧化钠溶液。发生反应的有关离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-〖Al(OH)4〗-。根据图像可知溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是10mL,所以生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液就应该是30mL,则生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液是20mL。根据反应的离子方程式可知,铝离子和镁离子的物质的量之比是1∶1。则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为1∶2,D项正确。6.D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项错误;没有脱落表明氧化铝的熔点高,故B项错误;稀硝酸与铝反应时生成NO,NO与空气中的O2反应生成NO2,故C项错误;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四羟基合铝酸钠,故D项正确。7.〖答案〗(1)①2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+②CAl3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+(2)边滴加浓盐酸边蒸发浓缩过滤(3)SiO2+2OH-SiO32-+H2O,Al2O3+2OH-+3H2O2〖Al(OH)4〗〖解析〗(1)①滤液中含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝,在滤液A中加入漂白液,次氯酸根离子具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀除去,次氯酸根离子被还原为氯离子,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+。②氢氧化钠溶液可以沉淀铝离子但过量又会溶解氢氧化铝,故A项不是最好;硫酸溶液不能沉淀铝离子,故B项不符合;氨水是弱碱溶液不能溶解氢氧化铝,过量的氨水和铝离子形成氢氧化铝沉淀过滤得到氢氧化铝固体,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+,故C项符合;二氧化碳和氯化铝不反应不能生成氢氧化铝沉淀,故D项不符合。(2)由滤液B制备少量无水AlCl3,由于AlCl3极易水解,需要边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。(3)氧化铝、二氧化硅与NaOH溶液反应均生成盐和水,离子反应分别为Al2O3+2OH-+3H2O2〖Al(OH)4〗-、SiO2+2OH-SiO32-+H28.B镁铝合金表面因形成致密的氧化膜而具有很强的抗腐蚀能力,但MgO、Al2O3、Mg、Al都可与盐酸、硫酸等反应,Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中,A项错误;b点对应的沉淀为Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物,溶液中溶质只有氯化钠,故b为固定值20,因而无法根据b值判断合金中Mg的含量,C项错误;根据图示,c值越大,溶解Al(OH)3消耗的NaOH越多,说明合金中Al的含量越高,B项正确;根据图示,当c=25时,整个反应过程中包含Mg、Al分别与盐酸的反应,H+与OH-的反应,Mg2+、Al3+分别与OH-的反应,Al(OH)3与OH-的反应,有6个离子反应,D项错误。9.DA项,氨水不能使Al3+转化为〖Al(OH)4〗-,不能使含铝化合物与Mg(OH)2分离,则不能用氨水代替NaOH溶液;B项,溶液a中不含Al3+;C项,溶液b也含有KCl。10.A把FeO和铝粉配成铝热剂,分成两等份,一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝,由电子转移守恒可知,2n(Fe)=3n(Al),然后将生成物与足量的稀盐酸反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,由电子转移守恒可知n(H2)=n(Fe),所以n(H2)=32n(Al);另一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反应,铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠与氢气,由电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al),所以n(H2)=32n(Al)。故两种情况下生成气体的物质的量之比为1∶1,质量比等于物质的量之比也是111.CMg、Al失去电子变为离子,离子再结合OH-生成沉淀,则镁铝合金与盐酸反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的OH-的物质的量,沉淀量最大时得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物,则m(OH-)=(a+1.7)g-ag=1.7g,n(OH-)=0.1mol,电子转移总数是0.1NA,A、B正确;沉淀量最大时,溶液中n(Na+)=n(Cl-),此时HCl和氢氧化钠的物质的量相等,即2x=y,C错误;电子转移总数是0.1NA,若金属全部是镁,则镁的质量是1.2g,若金属全部是铝,则铝的质量是0.9g,因此D正确。12.〖答案〗(1)Al2O3+Na2CO3+4H2O2Na〖Al(OH)4〗+CO2↑(2)溶解、过滤铁红(3)CO2CO2+2〖Al(OH)4〗-2Al(OH)3↓+CO32-+H(4)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),氯化铵中NH4+能与OH-反应,c(OH-(5)2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑〖解析〗矿渣粉碎后与纯碱混合熔融,Al2O3、SiO2分别生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠。产品乙是红棕色固体,应是Fe2O3。根据已知信息MgO溶于水转化为Mg(OH)2,即残渣甲是Fe2O3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四羟基合铝酸钠,通入适量CO2,根据信息硅酸的酸性比Al(OH)3强,则优先生成Al(OH)3沉淀,灼烧得到氧化铝。(2)Mg(OH)2和Fe2O3均不溶于水,则过程Ⅲ的名称是溶解、过滤;Fe2O3的俗名是铁红。(3)B是CO2,加适量CO2的原因是避免生成H2SiO3混入Al(OH)3中。(4)氢氧化镁存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),氯化铵电离出的NH4+能与OH-结合生成一水合氨,使c(OH-(5)取适量溶液丙,加入过量盐酸,硅酸钠转化为硅酸沉淀,过滤除去沉淀,溶液是氯化铝溶液,用惰性电极电解氯化铝溶液,阳极氯离子放电,阴极是氢离子放电,所以电解时生成沉淀的化学方程式为2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑。13.〖答案〗(1)2〖Mg2Al(OH)6Cl·xH2O〗4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑(2)aedbc吸收HCl气体检查装置气密性(3)将分解产生的气体全部排入装置C、D中使其完全被吸收防止产生倒吸(4)3偏低(5)样品的质量〖解析〗(1)根据题意可写出化学方程式2〖Mg2Al(OH)6Cl·xH2O〗4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑。(2)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,应先通过浓硫酸吸收水蒸气,再通过NaOH溶液吸收HCl,且洗气时应长管进,短管出。(4)根据C、D的增重可知,分解生成n(HCl)=3.65g36.5g·mol-1=0.1mol,n(H2O)=9.9g18g·mol-1=0.55mol,则由(5)题中所给物质若发生分解反应,除水滑石分解的几种产物外,还含有CO2气体,则装置C增重为HCl与CO2的质量,通过装置C的增重无法判断HCl及样品的物质的量,由氯元素及碳元素守恒可知,n(HCl)14.〖答案〗(1)B(2)①12NaF+Al2(SO4)32Na3AlF6+3Na2SO4阳极产生的O2与石墨反应②Na〖Al(OH)4〗(多写NaOH也可)90%③〖Al(OH)4〗-+CO2Al(OH)3↓+HCO3(3)BeO+2H+Be2++H2O〖解析〗(1)浓硫酸、硝酸与Al反应会生成有毒气体,因此从环保和安全角度考虑应选用稀硫酸。(2)①NaF和Al2(SO4)3反应生成Na3AlF6和Na2SO4。电解时用石墨作阳极,温度维持在950~970℃,阳极产生的O2能与石墨反应,因此阳极材料需要定期更换。②氧化铝可与氢氧化钠溶液反应生成Na〖Al(OH)4〗,则溶出液中的溶质主要是Na〖Al(OH)4〗。由铝土矿的AS=10.2,可计算出n(Al2O3)∶n(SiO2)=10.2102∶160=6∶1=30∶5,由矿渣的化学式3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O知,其中的n(Al2O3)∶n(SiO2)=3∶5,则相当于有30-3=27份的Al2O3被溶解,即铝的理论溶出率为90%。③将四羟基合铝酸钠沉淀,可以向沉淀池中通入过量的二氧化碳,反应的离子方程式为〖Al(OH)4〗-+CO(3)BeO与盐酸反应生成氯化铍和水,反应的离子方程式为BeO+2H+Be2++H2O;向Be(NO3)2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液先后发生反应:Be(NO3)2+2NaOHBe(OH)2↓+2NaNO3,Be(OH)2+2NaOHNa2〖Be(OH)4〗,现象是先产生沉淀,然后沉淀消失,两次消耗的氢氧化钠的物质的量都为0.02mol(即20mLNaOH溶液),产生的Be(OH)2沉淀为0.01mol,则沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图为。铝及其重要化合物基础巩固1.(2020江西上饶月考)下列说法中正确的是()A.Al2O3、MgO可用作耐高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B.铝、铁、铜相比较,在自然界中铜元素的含量最低、铁元素含量最高C.工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵的反应都会产生温室气体2.(2020四川广安月考)在加热固体NH4Al(SO4)2·12H2O时,固体质量随温度的变化曲线如图所示。已知A点物质为NH4Al(SO4)2,B点物质为Al2(SO4)3,下列判断正确的是()A.0~T℃的过程变化是物理变化B.C点物质是工业上冶炼铝的原料C.A~B反应中生成物只有Al2(SO4)3和NH3两种D.Al2(SO4)3能够净水,可用离子方程式表示为Al3++3OH-Al(OH)33.下列叙述正确的是()A.向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·3H2OAl(OH)3↓+3NH4B.存在于污水中的重金属离子,常用加入明矾等电解质的方法进行处理C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO3Mg+Al2O34.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.3mol·L-1HCl溶液B.4mol·L-1HNO3溶液C.8mol·L-1NaOH溶液D.18mol·L-1H2SO4溶液5.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示,则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为()A.6∶1 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶26.下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中,铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔,用酒精灯点燃,铝箔只熔化成液体而没有脱落铝不易燃烧C向稀硝酸中投入一铝片,液面上可看到红棕色气体铝与稀硝酸反应产生NO2D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液7.铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。(1)在滤液A中加入漂白液,所得滤液B显酸性。①滤液A中加入漂白液的目的是

(用离子方程式表示)。

②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为(填代号)。

A.氢氧化钠溶液 B.硫酸溶液C.氨水 D.二氧化碳离子方程式为。

(2)由滤液B制备少量无水AlCl3(AlCl3极易水解)涉及的操作为、冷却结晶、(填操作名称)、洗涤。

(3)若将铝土矿溶于足量的氢氧化钠溶液,则对应的离子方程式为。

能力提升8.(2020浙江温州调研)把一块镁铝合金投入20mL1mol·L-1的盐酸中,待合金完全溶解后,向溶液中加入1mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法中正确的是()A.镁铝合金具有很强的抗腐蚀能力,它不能溶解在任何酸、碱或盐中B.c值越大,合金中Al的含量越高C.b值越大,合金中Mg的含量越高D.假设c=25,整个实验过程中,只发生了4个离子反应9.(2020河北沧州调研)某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质并尽可能减少AlCl3的损失。下列说法正确的是()A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH10.氧化亚铁粉末和铝粉配成铝热剂,分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后,再与盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应,前后两种情况下生成的气体的质量比是()A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.28∶911.ag镁铝合金投入xmL2mol·L-1的盐酸中,金属完全溶解,再加入ymL1mol·L-1NaOH溶液,沉淀达到最大值,质量为(a+1.7)g,则下列说法不正确的是()A.镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NAB.沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.x=2yD.a的取值范围为0.9<a<1.212.(2020重庆四校联考)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范围是9.0~12.0,氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的pH范围是2.7~3.7。(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中所发生反应的离子方程式为。

(4)残渣甲用饱和氯化铵溶液能部分溶解的原因是(结合平衡表达式,用化学平衡理论解释)。

(5)取适量溶液丙,加入过量盐酸并过滤除去沉淀,再用惰性电极电解滤液,一段时间后,在阴极区有沉淀生成,最后沉淀消失。电解时生成沉淀的化学方程式为。

13.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。

(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,待A中反应完全后再持续通入N2的作用是、等。

(4)完全分解后测得C增重3.65g,D增重9.90g,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。

拓展深化14.金属在现代社会中发挥着巨大的作用,铝的化合物在工农业生产及人们的日常生活中也具有广泛的作用。(1)若将铝溶解,下列试剂中最好选用(填选项字母)。

A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸(2)以铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质有SiO2、Fe2O3等)为原料,采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示:①Al2O3可用于电解制Al,电解时需加入冰晶石(Na3AlF6)作为助熔剂,用NaF和Al2(SO4)3反应制备冰晶石的化学方程式为;电解时用石墨作阳极,温度维持在950~970℃,阳极材料需定期更换,其原因为。

②赤泥中铝硅酸钠的化学式可表示为3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O,则滤液Ⅰ的主要成分是;铝土矿的品位常用铝硅比(A/S,即矿石中Al2O3与SiO2的质量比)来衡量。某种铝土矿的A/S=10.2,则加入足量NaOH溶液后铝的理论溶出率为。

③该生产过程中,需向沉淀池中加入过量的X,该反应的离子方程式为

。

(3)铍(Be)与铝元素相似,其氧化物及氢氧化物具有两性,请写出BeO与盐酸反应的离子方程式,Be(OH)2溶于NaOH溶液的化学方程式为Be(OH)2+2NaOHNa2〖Be(OH)4〗,往10.0mL1.00mol·L-1的Be(NO3)2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,请在以下坐标图中画出沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图:

课时规范练14铝及其重要化合物1.A氧化铝和氧化镁的熔点都很高,所以可以作耐高温材料,光纤制品的基本原料是二氧化硅,故A正确;自然界中元素的含量高低依次是O、Si、Al、Fe等,所以铝、铁、铜相比较,自然界中含量最低的是Cu,最高的是Al而不是Fe,故B错误;MgO的熔点很高,电解熔融态MgO冶炼Mg会增大生产成本,工业上是电解熔融的氯化镁来冶炼镁,故C错误;用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁都会产生二氧化碳,用氨制碳酸铵,制备原理为2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3,不产生二氧化碳,故D错误。2.B因为A点物质为NH4Al(SO4)2,则0~T℃的过程变化是失去结晶水生成NH4Al(SO4)2,是化学变化,A错误;B点物质为硫酸铝,升温时又会分解,则在C点生成氧化铝,所以C点物质是工业上冶炼铝的原料,B正确;A~B发生的反应为硫酸铝铵分解生成硫酸铝、氨气和硫酸,所以除生成的硫酸铝和氨气两种物质外,还有硫酸,故C错误;硫酸铝能够净水,其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,故D错误。3.AB项中明矾只能使污水中的悬浮物沉降,不能除去重金属离子;C项中Mg不能溶于NaOH溶液;D项中Mg的金属性比Al强,故Al与MgO不能发生铝热反应。4.A在镁、铝混合物中加入HNO3和浓硫酸都不产生H2;加入NaOH溶液,只有Al与NaOH溶液反应生成H2,而镁不反应;加入盐酸,镁、铝都与盐酸反应生成H2,所以加入盐酸时放出H2的量最多。5.D氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液中,而氢氧化镁不能溶于氢氧化钠溶液。发生反应的有关离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-〖Al(OH)4〗-。根据图像可知溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是10mL,所以生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液就应该是30mL,则生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液是20mL。根据反应的离子方程式可知,铝离子和镁离子的物质的量之比是1∶1。则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为1∶2,D项正确。6.D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项错误;没有脱落表明氧化铝的熔点高,故B项错误;稀硝酸与铝反应时生成NO,NO与空气中的O2反应生成NO2,故C项错误;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四羟基合铝酸钠,故D项正确。7.〖答案〗(1)①2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+②CAl3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+(2)边滴加浓盐酸边蒸发浓缩过滤(3)SiO2+2OH-SiO32-+H2O,Al2O3+2OH-+3H2O2〖Al(OH)4〗〖解析〗(1)①滤液中含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝,在滤液A中加入漂白液,次氯酸根离子具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀除去,次氯酸根离子被还原为氯离子,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+。②氢氧化钠溶液可以沉淀铝离子但过量又会溶解氢氧化铝,故A项不是最好;硫酸溶液不能沉淀铝离子,故B项不符合;氨水是弱碱溶液不能溶解氢氧化铝,过量的氨水和铝离子形成氢氧化铝沉淀过滤得到氢氧化铝固体,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+,故C项符合;二氧化碳和氯化铝不反应不能生成氢氧化铝沉淀,故D项不符合。(2)由滤液B制备少量无水AlCl3,由于AlCl3极易水解,需要边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。(3)氧化铝、二氧化硅与NaOH溶液反应均生成盐和水,离子反应分别为Al2O3+2OH-+3H2O2〖Al(OH)4〗-、SiO2+2OH-SiO32-+H28.B镁铝合金表面因形成致密的氧化膜而具有很强的抗腐蚀能力,但MgO、Al2O3、Mg、Al都可与盐酸、硫酸等反应,Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中,A项错误;b点对应的沉淀为Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物,溶液中溶质只有氯化钠,故b为固定值20,因而无法根据b值判断合金中Mg的含量,C项错误;根据图示,c值越大,溶解Al(OH)3消耗的NaOH越多,说明合金中Al的含量越高,B项正确;根据图示,当c=25时,整个反应过程中包含Mg、Al分别与盐酸的反应,H+与OH-的反应,Mg2+、Al3+分别与OH-的反应,Al(OH)3与OH-的反应,有6个离子反应,D项错误。9.DA项,氨水不能使Al3+转化为〖Al(OH)4〗-,不能使含铝化合物与Mg(OH)2分离,则不能用氨水代替NaOH溶液;B项,溶液a中不含Al3+;C项,溶液b也含有KCl。10.A把FeO和铝粉配成铝热剂,分成两等份,一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝,由电子转移守恒可知,2n(Fe)=3n(Al),然后将生成物与足量的稀盐酸反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,由电子转移守恒可知n(H2)=n(Fe),所以n(H2)=32n(Al);另一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反应,铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠与氢气,由电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al),所以n(H2)=32n(Al)。故两种情况下生成气体的物质的量之比为1∶1,质量比等于物质的量之比也是111.CMg、Al失去电子变为离子,离子再结合OH-生成沉淀,则镁铝合金与盐酸反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的OH-的物质的量,沉淀量最大时得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物,则m(OH-)=(a+1.7)g-ag=1.7g,n(OH-)=0.1mol,电子转移总数是0.1NA,A、B正确;沉淀量最大时,溶液中n(Na+)=n(Cl-),此时HCl和氢氧化钠的物质的量相等,即2x=y,C错误;电子转移总数是0.1NA,若金属全部是镁,则镁的质量是1.2g,若金属全部是铝,则铝的质量是0.9g,因此D正确。12.〖答案〗(1)Al2O3+Na2CO3+4H2O2Na〖Al(OH)4〗+CO2↑(2)溶解、过滤铁红(3)CO2CO2+2〖Al(OH)4〗-2Al(OH)3↓+CO32-+H(4)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),氯化铵中NH4+能与OH-反应,c(OH-(5)2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑〖解析〗矿渣粉碎后与纯碱混合熔融,Al2O3、SiO2分别生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠。产品乙是红棕色固体,应是Fe2O3。根据已知信息MgO溶于水转化为Mg(OH)2,即残渣甲是Fe2O3和Mg(OH)2的