选编：李铭
高四化学一轮复习——铝及其化合物
(1)物理性质： 考纲要求： 1.了解铝的主要性质及应用。 状态 色泽 密度 熔点 硬度 导电、导热性 2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
固态 银白色 2.7 g·cm－3 660.4 ℃ 较小 很好 ??????????[循着图示·想一想]????????
(2)化学性质：
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
????????????[特色特性·记一记]????????????
1．特殊的性质：Al2O3、Al(OH)3具有两性。 2．特殊的转化：Al3＋
????OH
－
OH
－
－
H＋
Al(OH)3????H
＋
AlO2
3．必记六反应：
②
(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O (3)AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl
(4)Al(OH)
3＋3HCl===AlCl3＋3H2O ④ (5)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
⑤ (6)NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3
3．铝的应用
考点一
| (1)制备：电解熔融Al2O3： 含量丰富的金属单质——铝
(2)用途：①纯铝用作导线。
[教材知识层面]
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
1．铝的原子结构
[高考考查层面]
铝位于元素周期表中第 周期 族，原子结构示意图为 ，最外层有3命题点 铝与酸、碱的反应及计算
个电子，在化学反应中易失去电子而表现为＋3价，铝在地壳中含量丰富，仅次于氧，自然界中的铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为：
铝全部以化合态形式存在。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2．铝的性质
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
高四化学学案——铝及其化合物
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0
从化学方程式可以看出，Al与酸、碱反应时生成H2的实质是：Al 失3e，得到Al，所以不论是Al与酸还是与碱反应，Al与产生H2的关系均是：2Al～3H2。
VHCl?H2?1
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为＝。
VNaOH?H2?1(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为1。 3
1VHCl?H2?
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为＜
3VNaOH?H2?1
＜，则必定是： 1
①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 [典题示例]
1．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 mol·L1HCl
－
－
＋3
(7)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。( )
(8)铝箔插入稀硝酸中无现象，说明铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜。( ) 2．将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol·L溶液可能是( )
A．HNO3溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．H2SO4溶液 D．HCl溶液
考点二
－1
的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该
VHCl?H2?
＝
VNaOH?H2?
| 铝的重要化合物——氧化铝、氢氧化铝
[教材知识层面]
1．氧化铝 (1)化学性质：
属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：
(2)用途：
B．4 mol·L1HNO3
－
熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。 2．氢氧化铝
(1)白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质：
C．8 mol·L1NaOH
－D．18 mol·L1H2SO4
－
2．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6(相同条件下)，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是( )
A．甲、乙中都是铝过量 B．甲中铝过量、乙中碱过量 C．甲中酸过量、乙中铝过量 D．甲中酸过量，乙中碱过量
[考点达标层面]
1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)铝罐可久盛食醋。( )
(2)Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应。( )
(3)Al溶于NaOH溶液中产生气体的离子方程式为2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑。( ) (4)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重。( )
(5)常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完。( ) (6)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al。( )
－
－
反应的化学方程式分别为：
① ； ② ； ③ 。 (3)制备：
①向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为 。
②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为 。 3．明矾净水原理
高四化学学案——铝及其化合物
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明矾的化学式为 ，其净水的原理涉及的离子方程式表示为 。
[高考考查层面]
命题点1 从铝土矿中提取Al2O3的方法
铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有两性，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
A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①② 命题点2 氢氧化铝的制备
[典题示例]
1．用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加NaOH溶液 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3 ⑤加盐酸生成
方案二：酸溶法
Al(OH)3 ⑥加过量氨水生成Al(OH)3
A．①⑥③ B．①③⑥③ C．②③④③ D．②③⑤③
2．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 g70%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 gAl(OH)3 乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 gAl(OH)3
[典题示例]
1．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：
铝→加H2SO4溶液??
?→W3 gAl(OH)3 丙：
?铝→加NaOH溶液?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________________________________________________________________________。
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①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
2．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是( )
高四化学学案——铝及其化合物
[方法技巧]Al(OH)3的三种制备方法
方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应：Al3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4
＋
＋
方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2：AlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 方法三：相互促进水解法
－－
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命题点3 含铝化合物间的转化关系及应用
＋－
1．Al3、AlO2、Al(OH)3的转化关系
2．下列各组物质，不能按
选项 A B C D
(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是( ) a Al2O3 AlCl3 Al MgCl2 b NaAlO2 Al(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 [考点达标层面]
c Al(OH)3 NaAlO2 Al2O3 MgO
2．可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式
1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
3．应用
(1)判断离子共存问题：
23
Al3与OH及AlO2、CO23、S等弱酸根阴离子或AlO2与H、HCO3以及弱碱阳离子Al、
＋
－
－
－
－
－
＋
－
＋
(1)(2014·江苏高考)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂。( ) (2)(2014·重庆高考)明矾用作净水剂不涉及化学变化。( )
(3)(2014·江苏高考)向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3的离子方程式： CO2＋AlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。( )
(4)(2014·福建高考)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应。( ) (5)(2013·海南高考)明矾的化学式为Al2(SO4)3·12H2O。( )
(6)(2013·江苏高考)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式：Al3＋3H2O===Al(OH)3↓＋
＋
－
－
Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
＋
(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 (3)分离提纯：
①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 ②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 ③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。
＋
＋
3H。( )
2
(7)(2013·大纲卷)明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO24恰好完全沉淀的离子方程式：2Ba＋
－
＋
3OH＋Al3＋2SO24===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓。( )
－
＋
－
(8)(2012·江苏高考)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3――→NaAlO2(aq)――→ Al(OH)3。( )
2．某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( ) A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液
B．等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气 C．常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2 D．AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体
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NaOH?aq?CO2
[典题示例]
1．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
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考点三
| Al(OH)沉淀的图像分析
3
[考点精析]
1．四个基本图像
(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像：
操作 向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。
(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图4所示。
现象 图像 [考项集训]
离子方程式 Al3＋3OH===Al(OH)3↓ ＋－
1．向物质的量浓度均为1 mol·L
－1
Al3＋4OH=== AlO2＋2H2O ＋－－的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下图[n
表示Al(OH)3的物质的量，V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是( )
Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O －－3AlO2＋Al3＋6H2O===4Al(OH)3↓ －＋(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像： 操作 向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
2．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( )
图像 现象 －＋－＋＋
A．①线表示Al3的物质的量的变化 B．x表示AlCl3的物质的量
＋
离子方程式 2.拓展图像 AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓ AlO2＋4H=== Al3＋2H2O Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O ＋3＋Al＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓ 3＋－C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化 D．④线表示AlO2的物质的量的变化
高四化学学案——铝及其化合物
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－
(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图1所示。 (2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。
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3．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 阳离子
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸，则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是________，ab段发生反应的离子是________，bc
段发生反应的离子方程式为
2CO23、SiO3、AlO2、Cl －－－－________________________________________________________________________。
〖考查Al?OH?3的性质〗
＋Al3、Fe3、Mg2、NH4、Na ＋＋＋＋(5)煅烧B的化学方程式为_________________________________________________。
〖考查Al?OH?3的性质〗
(6)铝在生产生活中的用途非常广泛，请列举一例并说明利用了铝的何种性质？________________________。〖考查铝的性质与应用〗
(7)电解氧化铝制铝的化学方程式为________________________________________。 电解时为什么要加入冰晶石？___________________________________________。 〖考查铝的冶炼〗
(8)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？
________________________________________________________________________。
试分别写出Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________， ________________________________________________________________________。
〖考查铝的性质〗
答案：(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (2)CO2
(3)得到NaHCO3 AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3 (4)不能 AlO2＋4H===Al3＋2H2O
－
＋
＋
－
－
________________________________________________________________________。
(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是__________，其物质的量之比为__________，ab段反应的离子方程式为_______________________________________。
以“铝土矿中提炼Al2O3”为载体串联铝元素的单质及其化合物的性质
高考载体(2013·大纲卷)
铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
[知识串联设计]
(1)写出反应1的化学方程式_____________________________________________ ________________________________________________________________________。
〖考查氧化铝、二氧化硅的性质〗
(2)滤液Ⅱ中含有NaAlO2，通入气体A后得到Al(OH)3沉淀。气体A是________________________________________________________________________。
〖考查偏铝酸盐的性质〗
(3)往NaAlO2溶液中通入过量CO2时得到的盐是Na2CO3还是NaHCO3？反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
〖考查偏铝酸盐的性质〗
(4)反应之中能否用盐酸代替气体A？若使用过量盐酸，则反应的离子方程式为
△
(5)2Al(OH)3===== Al2O3＋3H2O
(6)铝的用途广泛，如：用铝合金可以制造飞机、汽车等(利用铝的密度小)；可以制导线(利用铝的导电性)；可以制炊具(利用铝的导热性)；可以冶炼难熔金属(利用铝的还原性)等
(7)2Al2O3=====4Al＋3O2↑ 冰晶石
由于Al2O3的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗
(8)铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀 2Al＋6H===2Al3＋3H2↑
＋
＋
电解
2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑
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－－
高四化学学案——铝及其化合物
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1．下列有关铝的化合物的说法正确的是( ) A．氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验 B．工业上利用电解熔融氯化铝冶炼铝 C．氢氧化铝能中和胃酸，可用于治疗胃酸过多 D．明矾可用于自来水的消毒
2．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
3．足量下列物质与相同质量的铝反应，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
4．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( ) 选项 A 实验现象 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，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脱落 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 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 结论 由此得出：铝的金属性比镁强 A．该物质属于两性氢氧化物 B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物 C．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H
＋
D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用
7．某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是( )
A．SiO2 B．Al2O3 C．MgO D．CuO 8．(2014·安徽高考)室温下，在0.2 mol·L1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0
－
mol·L1 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( )
A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为：Al3＋3OH
＋
＋
－
??Al(OH)3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3浓度不变
＋
－
C．b～c段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
9．某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案： 方案Ⅰ：铜铝混合物――――→测定生成气体的体积 充分反应方案Ⅱ：铜铝混合物――――→测定剩余固体的质量 充分反应下列有关判断中不正确的是( )
足量溶液B足量溶液A
B C D 由此得出：铝不易燃烧 由此得出：该气体是氨气 由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液 A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B．溶液A和B均可以选用稀硝酸
C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
10．已知NH4＋AlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的NH4、Al3、H
＋
－
＋
＋
＋
5．下列操作能达到目的的是( ) A．将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体
B．向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体
C．把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体
D．把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体 6．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是( )
的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应：
①H＋OH===H2O；②Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O；③Al3＋3OH===Al(OH)3↓；④NH4
＋
－
－
－
＋
－
＋
＋OH===NH3·H2O
先后顺序正确的是( ) A．①→②→③→④ C．①→③→④→②
高四化学学案——铝及其化合物
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－
B．①→③→②→④ D．①→④→②→③
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11．铝是现今人类生产生活中使用广泛性仅次于铁的重要金属。工业上常以“钒土矿”为原料来冶炼金属铝。已知：钒土的主要成分是Al2O3(其中含有Fe2O3、SiO2等杂质)。为了检测某“钒土矿”样中Al2O3的含量，进行了如下实验过程：
①取矿样10.0 g加入过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸，也不和盐酸反应)，过滤弃去不溶残渣。
②将滤液稀释并在250 mL容量瓶中定容后，取25.0 mL逐滴滴加2.0 mol·L得到如图所示的变化关系。请根据有关数据回答下列问题：
－1
A．NaOH溶液 C．二氧化碳
B．稀盐酸 D．氨水
(3)写出反应②的离子方程式：___________________________________________。
(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为________________________________________________________________________。
的NaOH溶液，
13．某研究性学习小组为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计回答有关问题。
[探究一]实验方案：铝镁合金――――→测定剩余固体质量。 问题讨论：
(1)实验中发生反应的化学方程式是________________________________________。
NaOH溶液
(1)写出滴加NaOH溶液24～30 mL时发生反应的离子方程式：
(2)若实验中称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V mL≥________mL。
(3)实验中，当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为________________________。
[探究二]实验方案：称量x g的铝镁合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。
问题讨论：
(4)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是______________________。
(5)假设实验中测出该数据为y g，则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为________________(用含x、y的代数式表示)。
________________________________________________________________________。
(2)最后所得不溶于NaOH溶液的沉淀的化学式为______，其物质的量为____________。 (3)该钒土矿样中Al2O3的质量分数为________。 (4)工业上制取金属铝的化学反应原理可表示为 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
用10.0 t“钒土矿”样提纯所得的Al2O3(提纯过程的损耗忽略不计)进行电解，理论上最多可制得金属铝________t。
12．某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化。
电解
请回答下列问题：
(1)写出A、B、D的化学式：A______、B______、D______。 (2)试剂a最好选用________。
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高四化学一轮复习——课后检测参考答案
1．解析：选C 氧化铝能与NaOH反应，氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH实验，A错误；工业上利用电解熔融氧化铝冶炼铝，B错误；明矾用于自来水的净化而不能用于自来水的消毒，D错误。
2．解析：选D 钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误；在空气中金属铝表面形成Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。
3．解析：选A 根据关系式：2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4,2Al～6HCl，A项正确，B、C项错误；Al与稀硝酸反应不产生氢气，D项错误。
4．解析：选D 镁的金属性比铝强，A错误。B项得出结论：氧化铝熔点比铝高，错误。铝与氯化铵溶液反应产生氢气，C错误。
5．解析：选D A项，混有NaOH固体；B项，灼烧得到的是Al2O3；C项，得到的是Al(OH)3
和Al2O3。
6．解析：选D 双羟基铝碳酸钠属于盐类，A错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，B错误；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H，C错误；由于能与胃酸反应放出CO2气体，故不适合于胃溃疡患者服用。
7．解析：选B A项滴入盐酸中生成H2SiO3沉淀，不正确；B项正确；C项MgO不能溶于烧碱，不正确；D项CuO不能溶于烧碱，不正确。
8．解析：选C A项错误，离子方程式应为Al3＋3H2O??Al(OH)3＋3H；B项错误，a～b
＋
＋
＋
Al3＋3OH===Al(OH)3↓，则3n(Al3)＋3n(Fe3)＝(24－3)×103L×2.0 mol·L1＝0.042 mol，故
1＋
n(Fe3)＝(0.042 mol－0.012 mol×3)×＝0.002 mol，故Fe(OH)3＝0.002 mol。
3
1
(3)10.0 g矿样中n(Al2O3)＝0.012 mol××10＝0.06 mol，
2
＋
－
＋
＋
－
－
[来源学优高考网gkstk]0.06 mol×102 g·mol1
故Al2O3的质量分数为×100%＝61.2%。
10.0 g
－
54
(4)根据Al2O3～2Al，用10.0 t钒土矿样提纯并电解，制得金属铝的质量为10.0 t×61.2%×
102＝3.24 t。
答案：(1)Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O (2)Fe(OH)3 2.00×103 mol (3)61.2% (4)3.24
－－
－
12．解析：根据已知信息中甲的成分，可以推断B为氧化铝，因此反应②是通过电解Al2O3
而得到D(氧气)和A(单质铝)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有Al3、K和SO24，甲
＋
＋
－
加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠溶液，则氧化铝溶解，再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。
答案：(1)Al Al2O3 O2 (2)D
(3)AlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 (4)K2SO4、(NH4)2SO4
13．解析：(1)注意镁与NaOH溶液不反应。(2)5.4 g铝镁合金中铝的最大质量为5.4 g×97%，根据2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可求出需要NaOH的物质的量的最大值为5.4 g×97%÷27 g/mol＝0.194 mol，体积为0.194 mol÷2.0 mol/L＝0.097 L，即97 mL。(3)剩余固体是镁，需要先进行过滤和洗涤，以除去其表面的可溶性杂质，再进行干燥，才能进行称量。(4)已经知道铝镁合金的质量，如果再知道灼烧后的固体质量，即可列方程组求出其中镁、铝的质量，进而计算出镁的质量分数。(5)设x g铝镁合金中镁、铝的物质的量分别是a mol、b mol，则燃烧生成a mol 17x－9y17x－9yMgO、b/2 mol Al2O3，则24a＋27b＝x,40a＋51b＝y，解得a＝，镁的质量为g，镁
48217x－9y
的质量分数为。
2x
答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
17x－9y
(2)97 (3)过滤、洗涤、干燥固体 (4)灼烧后固体的质量 (5) 2x
－
－
段，Al3不断与氢氧化钠溶液反应而逐渐减少；D项错误，c～d段的后半部分，溶液的pH已大于
＋
7，说明有NaAlO2生成，即Al(OH)3在d点之前已开始溶解。
9．解析：选B 因铝既能与酸反应，又能与碱反应，而铜不能与碱、非氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠溶液时，都与铝反应，A正确；又因测固体质量比测气体体积易进行，D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅰ、Ⅱ均无法实施，B错误；若B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，C正确。
10．解析：选C 结合OH能力强的先反应，第一个反应为H＋OH===H2O；第二个反应为Al＋3OH===Al(OH)3↓；AlO2与NH4能相互促进水解而生成Al(OH)3，故第三个反应为NH4＋OH===NH3·H2O；最后一个反应为Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O。
11．解析：(1)滴加NaOH溶液24～30 mL段Al(OH)3逐渐溶解，离子方程式为Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O。
(2)①中加入过量盐酸过滤后得到的滤液中含有AlCl3、FeCl3和HCl，不溶残渣为SiO2，②中滴加NaOH溶液至过量得到的沉淀为Fe(OH)3，溶液中含有NaOH、NaAlO2和NaCl。根据24～30 mL段，n(Al3)＝n[Al(OH)3]＝2.0 mol·L1×0.006 L＝0.012 mol，根据Fe3＋3OH===Fe(OH)3↓、
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高四化学学案——铝及其化合物