《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲：专题3 第一单元 从铝土矿到铝合金（共3个课时）
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| 名称 | 《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲：专题3 第一单元 从铝土矿到铝合金（共3个课时） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2013-11-09 20:40:54 | ||
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文档简介
第一课时 从铝土矿中提取铝 铝的重要化合物
1．酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、P2O5等。
2．碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CaO、Fe2O3等。
3．试书写下列化学方程式：
①CO2通入澄清石灰水中：
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O；
②铁锈溶于稀盐酸中：
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。
一、从铝土矿中提取铝
1．铝的存在
(1)含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。
(2)存在：地壳中铝元素的主要存在形式为铝土矿，其主要成分为Al2O3。
2．从铝土矿制备铝的工艺流程
铝土矿滤液沉淀氧化铝(熔融)铝
上述过程中发生反应的化学方程式分别为：
(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；
(2)NaAlO2＋CO2＋2H2O===
Al(OH)3＋NaHCO3；
(3)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；
(4)2Al2O34Al＋3O2。
二、氧化铝
1．化学性质——两性氧化物
(1)①Al2O3与H2SO4反应的化学方程式：
Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。
②Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
(2)两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。
2．物理性质
(1)硬度高，硬度仅次于金刚石的物质是刚玉，其主要成分为α 氧化铝。
(2)熔、沸点都很高，可用于制造耐火材料。
三、氢氧化铝
1．实验室制备氢氧化铝
离子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NH。
2．化学性质——两性氢氧化物
(1)①Al(OH)3与强酸反应的离子方程式：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
②Al(OH)3与强碱溶液反应的离子方程式：
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(2)两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。
四、明矾
1．复盐
由两种或两种以上的阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾KAl(SO4)2·12H2O。
2．明矾的净水原理
(1)电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO。
(2)生成胶体：
Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
(3)吸附作用：Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，能凝聚水中的悬浮物并使之沉降。
1．铝比铁活泼，但铝制品比铁抗腐蚀能力强，这是为什么？
答案：铝表面有一层致密的氧化膜，对铝起到保护作用。而铁表面易生锈，且铁锈疏松易吸水，加速铁制品的腐蚀。
2．电解Al2O3时，为何要加入冰晶石？
答案：冰晶石可使氧化铝熔融温度降低，减少能量消耗。
3．实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？
答案：生成的Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，反应不易控制。
4．如何除去Mg(OH)2中的Al(OH)3
答案：溶于过量NaOH溶液，然后过滤洗涤。
5．NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？
答案：不是。它与酸反应时除生成盐和水外，还有CO2气体。
“铝三角”及其应用
1．“铝三角”
指Al3＋、Al(OH)3和AlO相互转化的三角关系，具体反应有：
①Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；
②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓或Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH；
④AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO；
⑤AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O；
⑥Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
2．应用
(1)制取Al(OH)3：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH；
AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
(2)离子共存问题：
Al3＋与OH－、AlO、CO、HCO等在溶液中不能大量共存；AlO与H＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋等在溶液中不能大量共存。
3．铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算
反应关系如下：
(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(生成沉淀)
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O(生成沉淀，又恰好完全溶解)
分析以上三个反应关系式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3＋)、n(OH－)的关系为：
当≤3时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝n(OH－)；
当≥4时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝0；
当3<<4时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)。
用数轴可表示如下：
[例1] 向20 mL 1 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入30 mL KOH溶液，充分反应得到0.78 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是( )
A．1 mol·L－1 B．3 mol·L－1
C．5 mol·L－1 D．7 mol·L－1
[解析] 本题可从Al3＋的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较，可推测KOH的两种情况：
①KOH不足量时，n(KOH)＝3n[Al(OH)3]；②KOH过量时，n(KOH)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
解题过程可分以下两步进行：
(1)求Al3＋和Al(OH)3沉淀的物质的量。
n(Al3＋)＝2×0.02 L×1 mol·L－1＝0.04 mol，
n[Al(OH)3]＝＝0.01 mol。
(2)①当KOH不足时：
n(KOH)＝3n[Al(OH)3]＝0.03 mol，
c(KOH)＝＝1 mol·L－1；
②当KOH过量时：
n(KOH)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]＝0.15 mol，
c(KOH)＝＝5 mol·L－1。
[答案] AC
n[Al(OH)3]≠n(Al3＋)时，加入的强碱有两种可能①碱不足量只生成0.78 g Al(OH)3沉淀，②碱过量Al2(SO4)3先全部转化为Al(OH)3沉淀，然后部分Al(OH)3沉淀溶解。
有关Al(OH)3沉淀图像的分析
1．可溶性铝盐与NaOH溶液互滴情况分析
可溶性铝盐溶液中滴加NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴滴加可溶性铝盐溶液至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→沉淀消失 无沉淀(有即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=== AlO＋2H2O 4OH－＋Al3＋=== AlO＋2H2O3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
2．偏铝酸盐与稀盐酸互滴情况分析
偏铝酸盐溶液中滴加稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴滴加偏铝酸盐溶液至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→沉淀消失 无沉淀(有即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
AlO＋H＋＋H2O=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2O AlO＋4H＋=== Al3＋＋2H2OAl3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
[例2] 把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐滴加入1.00 mol·L－1盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)A点的沉淀物的化学式为_____________________________________，
理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)原混合物中MgCl2的质量是________g，AlCl3的质量是________g，NaOH的质量是________g。
(4)C点盐酸的体积为________mL。
[解析] (1)加入10.0 mL 盐酸后沉淀才增加，说明加入10.0 mL 盐酸正好把过量的NaOH中和掉，故A点的沉淀物只有Mg(OH)2。
(2)A―→B，AlO刚好生成Al(OH)3，反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。
(3)n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝＝0.02 mol，
m(MgCl2)＝0.02 mol×95 g·mol－1＝1.90 g。
n(AlCl3)＝n(AlO)＝n(HCl)10.0～30.0＝1.00 mol·L－1×(30.0 mL－10.0 mL)×10－3L·mL－1＝0.02 mol，
m(AlCl3)＝0.02 mol×133.5 g·mol－1＝2.67 g。
n(NaOH)＝2n(MgCl2)＋4n(AlCl3)＋1.00 mol·L－1×0.01 L＝0.13 mol，
m(NaOH)＝0.13 mol×40.0 g·mol－1＝5.20 g。
(4)从B―→C，加入的盐酸刚好把Mg(OH)2、Al(OH)3溶解掉，则n(HCl)＝n(NaOH)＝0.13 mol。
V(盐酸)＝＝0.13 L＝130 mL。
[答案] (1)Mg(OH)2 因为加入10.0 mL 盐酸恰好中和过量NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明AlO转化为Al(OH)3，故A点沉淀为Mg(OH)2
(2)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(3)1.90 2.67 5.20 (4)130
(1)解答图像计算题，必须抓住有关化学反应原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解。其关键是抓住图像的四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。
(2)在铝盐和强碱溶液及偏铝酸盐和强酸溶液反应的图像中，只要沉淀的量没有达到最大值，则产生的沉淀对应的碱或酸的量都有不足和过量两种情况，计算时要注意讨论。
1．(对应考点一)以氧化铝为原料制取氢氧化铝最好的方法是( )
A．将氧化铝溶于水
B．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水
C．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液
D．将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液之中，之后滴加盐酸
解析：以Al2O3为原料制取Al(OH)3，有两条途径：
Al2O3Al3＋Al(OH)3；
Al2O3AlOAl(OH)3。
因Al(OH)3可溶于强酸、强碱，故应选用Al3＋与弱碱反应或AlO与弱酸反应。
答案：B
2．(对应考点一)在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是( )
A．稀硫酸 B．浓氨水
C．稀盐酸 D．氢氧化钠溶液
解析：MgO不溶于NaOH溶液，Al2O3溶于NaOH溶液。
答案：D
3．(对应考点二)将氢氧化钠溶液滴入某氯化镁和氯化铝的混合溶液中，则下列图像变化趋势正确的是( )
解析：向氯化镁和氯化铝的混合溶液中滴入氢氧化钠溶液发生的反应的过程是：先产生沉淀，后沉淀部分溶解，最后质量不变，符合的图像只有C。
答案：C
4．(对应考点二)
将物质X逐滴加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量(n2)与所加X的物质的量(n1)的关系如图所示，符合该图所示情况的是下表中的( )
A B C D
X NaOH AlCl3 HCl NaAlO2
Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
解析：滴入X立即有沉淀产生，可排除B、D两项，而向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，产生沉淀消耗的NaOH溶液与溶解沉淀消耗的NaOH溶液的物质的量之比为3∶1，故排除A项，C正确。
答案：C
5．(探究题)有四种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应：①A＋NaOH―→D＋H2O，②BA＋H2O，③C＋NaOHB＋NaCl，④在D溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A____________，B__________，
C________，D________。
解析：含有铝元素的化合物加热能分解的只有Al(OH)3，B为Al(OH)3，根据②BA＋H2O推出A为Al2O3，再由①A＋NaOH―→D＋H2O推出D为NaAlO2，由③C＋NaOHB＋NaCl推出C为AlCl3。
答案：Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2
1．从铝土矿中提取铝的流程是：铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3Al。
涉及反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，
2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，
2Al2O34Al＋3O2↑。
2．Al2O3、Al(OH)3都为两性化合物，既可与酸，又可与碱反应生成盐和水，反应离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，Al(OH)3＋H＋===AlO＋2H2O
3．实验室常用可溶性铝盐溶液与氨水反应表制备Al(OH)3，如AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。
4．明矾净水原理为：
Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，而不用还原剂还原氧化铝的方法冶炼铝。下列相关说法正确的是( )
A．氧化铝中的铝元素为＋3价，只有还原性，没有氧化性
B．加入冰晶石降低氧化铝的熔点，在熔融状态下易被还原
C．铝单质的还原性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝
D．铝离子的氧化性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝
解析：氧化铝中铝元素为＋3价，是其最高价，故只有氧化性，无还原性，但Al3＋氧化性弱较难用还原剂还原氧化铝得到铝。
答案：C
2．既能与盐酸反应，又能和氢氧化钾溶液反应且属于两性化合物的是( )
A．MgO B．Al2O3
C．Mg(HCO3)2 D．KAl(SO4)2
解析：Al2O3和Mg(HCO3)2既能和盐酸反应，又能和KOH溶液反应，但Mg(HCO3)2不是两性化合物，只有Al2O3是两性化合物。
答案：B
3．下列说法正确的是( )
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
解析：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；Al2O3是两性氧化物，能跟强酸强碱反应，弱碱不能与Al2O3反应。
答案：D
4．下列有关氧化铝和氢氧化铝的说法正确的是( )
A．氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚
B．氧化铝是典型的两性氧化物，可与氨水反应生成偏铝酸盐
C．因为氢氧化铝受热易分解，所以具有两性
D．两性氢氧化物只能与强酸、强碱反应
解析：氧化铝熔点高，不与O2反应，因此是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚，A项正确；氧化铝是典型的两性氧化物，但其与碱反应时只能是强碱，与弱碱不反应，B项错；氢氧化铝受热易分解，说明氢氧化铝热稳定性差，其既可与酸反应也可与碱反应生成盐和水，说明其具有两性，C项错误；氢氧化铝与碱反应时碱只能是强碱，但与酸反应时酸可以为弱酸，如CH3COOH也可与Al(OH)3反应，D项错误。
答案：A
5．将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3的沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图像正确的是( )
解析：向用盐酸酸化的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，依次发生以下反应：H＋＋OH－===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故开始滴加时无沉淀产生，且产生沉淀消耗NaOH溶液的体积是沉淀溶解消耗NaOH溶液体积的3倍，D项正确。
答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(6分)某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化。
据此判断：
(1)固体B的化学式为________。
(2)固体E所含物质的化学式为________。
(3)反应①的离子方程式为：___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：已知A的成分，按照题目设定的反应程序来分析，A溶于水后，得明矾溶液，不溶固体为Al2O3和Fe2O3，而Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al2O3溶于NaOH溶液得NaAlO2溶液，即可推出B为Al2O3。明矾溶液中加入过量氨水，其反应式为：2KAl(SO4)2＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋K2SO4＋3(NH4)2SO4，则固体E为(NH4)2SO4、K2SO4。
答案：(1)Al2O3
(2)(NH4)2SO4、K2SO4
(3)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO或2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
7．(8分)用一无色透明的溶液做如下实验：
①取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
②另取部分溶液加入Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示：试问：
(1)Cu2＋、NH、Al3＋、Mg2＋、Na＋、Fe3＋、CO、K＋、SO等离子中一定存在的离子是________；可能存在的离子是________；一定不存在的离子是________。
(2)上述溶液至少由________等物质混合成。
解析：(1)因为加入用盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定含有SO，不能判断是否有CO；加入Na2O2生成无色无味气体是氧气，所以一定不存在NH；溶液无色透明说明没有Cu2＋、Fe3＋；溶液中加入Na2O2有NaOH生成，随着Na2O2加入量的增加，白色沉淀增加，但再加入Na2O2沉淀量反而减少，说明一定含有Al3＋，沉淀减少到一定量后就不再减少，说明含有Mg2＋。有Al3＋存在则不能含有CO，所以一定存在的离子是Al3＋、Mg2＋、SO；可能存在的离子是Na＋、K＋；一定不存在的是Cu2＋、NH、Fe3＋、CO。
(2)一定存在的离子组合成物质为MgSO4和Al2(SO4)3，故至少2种。
答案：(1)SO、Al3＋、Mg2＋ Na＋、K＋
NH、Cu2＋、Fe3＋、CO
(2)MgSO4、Al2(SO4)3
8．(16分)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：________________________________________________________________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液a中存在的离子有________________；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为此，改进方法是____________________________________________。
解析：(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＋先与OH－反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH－反应生成AlO和H2O。
(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成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。
(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlO；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制溶液的pH，以防止部分AlO转化成Al3＋；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体，而Al(OH)3不会溶解。
答案：(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)不能，因为在Al3＋与氨水反应生成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
(3)Cl－、K＋、AlO、OH－、Na＋ 因为Al(OH)3能与强酸反应，所以在加入盐酸时，需要控制盐酸的量，以防止部分Al(OH)3转化成Al3＋ 通入过量二氧化碳气体
第二课时 铝的性质和用途
1．Al2O3是两性氧化物，可以与强酸、强碱溶液反应，离子方程式分别为：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
2．合金：由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质。合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低。
3．活泼金属(氢之前)可置换出酸(如盐酸、稀硫酸)中的氢，生成H2。
一、铝的性质
1．物理性质
颜色 熔点 硬度 密度 导电性
银白色 高 较小 密度较小，属于轻金属 良好，仅次于金、银、铜
2．化学性质
(1)与氧气的反应：
常温时，与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，防止铝进一步被氧化。
(2)与酸反应：
①与盐酸、稀H2SO4反应：
离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2。
②常温下，遇浓硝酸、浓H2SO4时，在表面生成致密的氧化膜而发生钝化。
(3)与强碱溶液反应：
与NaOH反应的化学方程式：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2。
(4)铝热反应：
①概念：铝粉还原某些金属氧化物的反应。
②特点：反应放出大量的热，如铝与氧化铁反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
③用途：焊接铁轨等。
二、铝及铝合金的用途
(1)与其他金属(或非金属)熔合形成合金。
①特点：密度小、强度高、塑性好、抗腐蚀。
②用途：建筑外墙材料，汽车车轮骨架和飞机构件。
(2)利用其导电性，制造电线。
(3)利用强的还原性，冶炼熔点高、还原性比铝弱的金属。
1．在做铝的性质实验之前，为什么常用砂纸打磨铝条？
答案：铝易与O2反应，表面生成致密的氧化物薄膜。
2．同质量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，哪个产生H2更多？
答案：一样多。
3．铝制容器为什么可贮存浓硝酸、浓H2SO4
答案：常温下铝遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，阻止内部金属进一步发生反应。
4．铝合金的熔点比铝的熔点高还是低？
答案：合金的熔点比成分金属的熔点低。
5．铝制炊具比铁制炊具好在哪里？
答案：铝制炊具轻便，不易生锈，且导热性好。
铝与强酸、强碱溶液的反应
铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理分别是：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(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＝1∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比＝1∶3。
(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<<，则必定是：
①铝与盐酸的反应，铝过量而盐酸不足；
②铝与氢氧化钠的反应，铝不足而氢氧化钠过量。
[例1] 称取两份铝粉，第一份加入足量的NaOH溶液，第二份加入足量的盐酸，若放出的氢气的体积相等(同温同压)。则两份铝粉的质量比为( )
A．1∶2 B．1∶3
C．3∶2 D．1∶1
[解析] 铝分别和氢氧化钠溶液、盐酸反应的化学方程式如下：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，可知，生成相同物质的量的H2，消耗铝的质量相同。
[答案] D
由2Al～6HCl～3H2↑和2Al～2NaOH～3H2↑可知，当生成H2的量相等时，消耗的Al相等，而消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
既能与酸又能与碱反应的物质
(1)单质：Al。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(2)两性氧化物：Al2O3。
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)两性氢氧化物：Al(OH)3。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHS、NaHSO3等。
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
(5)弱酸弱碱盐：CH3COONH4、(NH4)2CO3等。
(NH4)2CO3＋2HCl===2NH4Cl＋H2O＋CO2↑
(NH4)2CO3＋2NaOH===Na2CO3＋2NH3·H2O
[例2] 既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al ②NaHCO3 ③Al2O3 ④Mg(OH)2
⑤Al(OH)3
A．①②③⑤ B．①④⑤
C．②③⑤ D．①③④
[解析] Al是单质而不是化合物，Mg(OH)2只能与盐酸反应，而不能与NaOH溶液反应，故①、④均不符合题意。
[答案] C
在常见既能与酸反应又能与碱反应的物质中，只有Al2O3、Al(OH)3为两性物质，因为二者与酸、碱反应时生成盐和水，两性指酸、碱两性。
1．(对应考点一)用铝箔包装0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)( )
A．O2与H2的混合气体 B．1.12 L H2
C．大于1.12 L的H2 D．小于1.12 L的H2
解析：钠与水反应产生H2，生成的NaOH也与铝反应产生H2，故放出的H2应大于1.12 L。
答案：C
2．(对应考点一)将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后金属有剩余，该溶液可能为( )
A．浓HNO3 B．Ba(OH)2溶液
C．H2SO4溶液 D．HCl溶液
解析：题中可应用的信息主要有：①5.4 g Al，②200.0 mL 2.0 mol·L－1溶液，③产生氢气，④Al有剩余。解答该题时，利用上面的信息对每个选项进行分析，最后找出答案。应特别注意铝与酸、碱反应都有H2产生，但与浓HNO3反应不产生H2，A项与信息③不符；B项碱过量，与信息④不符；C项酸过量，与信息④不符；D项酸不足量则金属有剩余。
答案：D
3．(对应考点二)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3
C．Al→AlO D．Al3＋→Al(OH)3
解析： Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO，Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。
答案：B
4．(对应考点二)下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )
A．铝在常温下不能与氧气反应
B．铝不能与氯气反应
C．铝既能溶于强酸，又能溶于强碱
D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
解析：铝为活泼金属，常温下能与O2反应生成致密的氧化膜；加热条件下与Cl2剧烈反应；Al、Al2O3既能与酸反应，又能与碱反应。
答案：C
5．(实验题)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为________。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是
________________________________________________________________________。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应__________。
(4)B中发生反应的化学方程式为 ________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为________________。
解析：(1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛放NaOH溶液，在B中发生2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2的反应。
(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。
(3)正确读数除平视外还应使C中气体的压强与外界大气压相等，即使D与C的液面相平。
(5)据2Al～3H2
2 mol 3 mol
得M(Al)＝。
答案：(1)NaOH溶液 (2)除去铝镁合金表面的氧化膜 (3)①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2
(5)
1．铝在空气中或遇浓HNO3、浓H2SO4时都会在表面形成致密的氧化膜，从而阻止内部的铝继续反应。
2．Al与盐酸、NaOH溶液反应生成H2：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
3．铝热反应是指Al与某些金属氧化物的反应，如
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。
4．铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制作工艺简单等优点，广泛用于建筑业、交通运输业及电子行业。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列有关叙述不正确的是( )
A．铝元素在地壳中的含量高，储量丰富
B．铝容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好
C．铝化学性质稳定，常温下不与任何酸碱反应
D．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产
解析：铝是一种活泼金属，常温下可与盐酸、NaOH溶液等发生反应，C项错误。
答案：C
2．[双选题]下列叙述中，正确的是( )
A．常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B．两份相同质量的Al粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属，如钒、铬、锰等
解析：A项，常温下铝与浓H2SO4、浓HNO3发生钝化反应；B项，Al全部反应，转移电子数相同，得到H2的量相同。
答案：CD
3．一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36 L(标准状况下)气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6 L的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶5
C．3∶2 D．3∶5
解析：将铝铁合金溶于NaOH溶液中时，只有铝参与反应，而铁不反应，此时生成的3.36 L(即0.15 mol)氢气是由反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n(Al)＝0.15 mol×＝0.1 mol；当同样质量的合金与盐酸反应时，铝参与反应生成的H2为0.15 mol，则由Fe置换出的n(H2)＝0.25 mol－0.15 mol＝0.1 mol，即合金中含Fe的物质的量也为0.1 mol。
答案：A
4．相等物质的量的下列物质，分别与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH物质的量最多的是( )
A．Al2O3 B．KAl(SO4)2
C．Al(OH)3 D．Al
解析：四种物质分别与NaOH溶液反应的离子方程式分别为：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，由方程式可知等物质的量的四种物质与足量NaOH溶液反应时，消耗NaOH的量最多的是KAl(SO4)2。
答案：B
5．[双选题]实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是( )
A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5
C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO
解析：9 g铝粉可以提供1 mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子，对应的金属单质的质量就应该是18 g。三价Fe得到1 mol电子对应的Fe的质量为18.7 g，四价Mn得到1 mol电子对应的Mn的质量为13.75 g，故A项正确。五价V得到1 mol电子对应的V的质量为10.2 g，三价Cr得到1 mol电子对应的Cr的质量为17.3 g，B、C两项即使9 g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18 g，故都错误。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应的Fe的质量为21 g，二价Fe得到1 mol电子对应的Fe的质量为28 g，当铝粉没有完全反应(即金属氧化物不足)时，D项正确。
答案：AD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(12分)向一铝制的易拉罐内充满CO2气体，然后向罐内注入足量NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一段时间后，罐壁内凹而瘪，而再过一段时间，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述变化的实验现象：
(1)罐壁内凹而瘪的原因：________________，化学反应方程式：____________。
(2)罐壁重新鼓起的原因：________________，化学反应方程式：____________。
解析：向充满CO2的易拉罐内注入足量NaOH溶液，首先CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，使得罐内气压小于外界大气压，故过一段时间后，罐壁内凹而瘪；再过一段时间后，因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2，使罐内气压大于外界大气压，故瘪了的罐壁重新鼓起。
答案：(1)因为CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，使得罐内气压小于外界大气压
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
(2)因为过量的NaOH溶液与铝罐反应生成H2，使罐内气压大于外界大气压
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2
7．(6分)A、B、C、D、E是中学化学中的常见物质，有如图转化关系，试推断A、B、C、D、E的化学式。
A：____________，B：____________，C：____________，
D：____________，E：____________。
解析：该题可从A、B、E既能与酸又能与碱反应突破，联想到Al、Al2O3、Al(OH)3的性质，再据框图中的转化关系加以验证。
答案：Al2O3 Al AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3
8．(12分)对“铝热反应”的现象有这样的描述：反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据如下表所示：
物质 Al Fe2O3 Al2O3 Fe
熔点/℃ 660 1462 2054 1535
沸点/℃ 2467 － 2980 2750
(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铝合金，你认为他的解释是否合理？
答：______(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。填写下列表格：
所用试剂 氢氧化钠溶液
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
解析：本题是有关金属物理性质和化学性质综合应用的类型题，铝热反应产物应是铁铝合金。因为铁的熔点低于铝的沸点，同时根据铝能与碱发生反应来鉴别Al。
答案：(1)合理 (2)实验操作及现象：取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液，有气体产生 有关反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
1．酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、P2O5等。
2．碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CaO、Fe2O3等。
3．试书写下列化学方程式：
①CO2通入澄清石灰水中：
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O；
②铁锈溶于稀盐酸中：
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。
一、从铝土矿中提取铝
1．铝的存在
(1)含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。
(2)存在：地壳中铝元素的主要存在形式为铝土矿，其主要成分为Al2O3。
2．从铝土矿制备铝的工艺流程
铝土矿滤液沉淀氧化铝(熔融)铝
上述过程中发生反应的化学方程式分别为：
(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；
(2)NaAlO2＋CO2＋2H2O===
Al(OH)3＋NaHCO3；
(3)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；
(4)2Al2O34Al＋3O2。
二、氧化铝
1．化学性质——两性氧化物
(1)①Al2O3与H2SO4反应的化学方程式：
Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。
②Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
(2)两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。
2．物理性质
(1)硬度高，硬度仅次于金刚石的物质是刚玉，其主要成分为α 氧化铝。
(2)熔、沸点都很高，可用于制造耐火材料。
三、氢氧化铝
1．实验室制备氢氧化铝
离子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NH。
2．化学性质——两性氢氧化物
(1)①Al(OH)3与强酸反应的离子方程式：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
②Al(OH)3与强碱溶液反应的离子方程式：
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(2)两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。
四、明矾
1．复盐
由两种或两种以上的阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾KAl(SO4)2·12H2O。
2．明矾的净水原理
(1)电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO。
(2)生成胶体：
Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
(3)吸附作用：Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，能凝聚水中的悬浮物并使之沉降。
1．铝比铁活泼，但铝制品比铁抗腐蚀能力强，这是为什么？
答案：铝表面有一层致密的氧化膜，对铝起到保护作用。而铁表面易生锈，且铁锈疏松易吸水，加速铁制品的腐蚀。
2．电解Al2O3时，为何要加入冰晶石？
答案：冰晶石可使氧化铝熔融温度降低，减少能量消耗。
3．实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？
答案：生成的Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，反应不易控制。
4．如何除去Mg(OH)2中的Al(OH)3
答案：溶于过量NaOH溶液，然后过滤洗涤。
5．NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？
答案：不是。它与酸反应时除生成盐和水外，还有CO2气体。
“铝三角”及其应用
1．“铝三角”
指Al3＋、Al(OH)3和AlO相互转化的三角关系，具体反应有：
①Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；
②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓或Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH；
④AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO；
⑤AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O；
⑥Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
2．应用
(1)制取Al(OH)3：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH；
AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
(2)离子共存问题：
Al3＋与OH－、AlO、CO、HCO等在溶液中不能大量共存；AlO与H＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋等在溶液中不能大量共存。
3．铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算
反应关系如下：
(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(生成沉淀)
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O(生成沉淀，又恰好完全溶解)
分析以上三个反应关系式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3＋)、n(OH－)的关系为：
当≤3时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝n(OH－)；
当≥4时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝0；
当3<<4时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)。
用数轴可表示如下：
[例1] 向20 mL 1 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入30 mL KOH溶液，充分反应得到0.78 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是( )
A．1 mol·L－1 B．3 mol·L－1
C．5 mol·L－1 D．7 mol·L－1
[解析] 本题可从Al3＋的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较，可推测KOH的两种情况：
①KOH不足量时，n(KOH)＝3n[Al(OH)3]；②KOH过量时，n(KOH)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
解题过程可分以下两步进行：
(1)求Al3＋和Al(OH)3沉淀的物质的量。
n(Al3＋)＝2×0.02 L×1 mol·L－1＝0.04 mol，
n[Al(OH)3]＝＝0.01 mol。
(2)①当KOH不足时：
n(KOH)＝3n[Al(OH)3]＝0.03 mol，
c(KOH)＝＝1 mol·L－1；
②当KOH过量时：
n(KOH)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]＝0.15 mol，
c(KOH)＝＝5 mol·L－1。
[答案] AC
n[Al(OH)3]≠n(Al3＋)时，加入的强碱有两种可能①碱不足量只生成0.78 g Al(OH)3沉淀，②碱过量Al2(SO4)3先全部转化为Al(OH)3沉淀，然后部分Al(OH)3沉淀溶解。
有关Al(OH)3沉淀图像的分析
1．可溶性铝盐与NaOH溶液互滴情况分析
可溶性铝盐溶液中滴加NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴滴加可溶性铝盐溶液至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→沉淀消失 无沉淀(有即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=== AlO＋2H2O 4OH－＋Al3＋=== AlO＋2H2O3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
2．偏铝酸盐与稀盐酸互滴情况分析
偏铝酸盐溶液中滴加稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴滴加偏铝酸盐溶液至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→沉淀消失 无沉淀(有即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
AlO＋H＋＋H2O=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2O AlO＋4H＋=== Al3＋＋2H2OAl3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
[例2] 把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐滴加入1.00 mol·L－1盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)A点的沉淀物的化学式为_____________________________________，
理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)原混合物中MgCl2的质量是________g，AlCl3的质量是________g，NaOH的质量是________g。
(4)C点盐酸的体积为________mL。
[解析] (1)加入10.0 mL 盐酸后沉淀才增加，说明加入10.0 mL 盐酸正好把过量的NaOH中和掉，故A点的沉淀物只有Mg(OH)2。
(2)A―→B，AlO刚好生成Al(OH)3，反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。
(3)n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝＝0.02 mol，
m(MgCl2)＝0.02 mol×95 g·mol－1＝1.90 g。
n(AlCl3)＝n(AlO)＝n(HCl)10.0～30.0＝1.00 mol·L－1×(30.0 mL－10.0 mL)×10－3L·mL－1＝0.02 mol，
m(AlCl3)＝0.02 mol×133.5 g·mol－1＝2.67 g。
n(NaOH)＝2n(MgCl2)＋4n(AlCl3)＋1.00 mol·L－1×0.01 L＝0.13 mol，
m(NaOH)＝0.13 mol×40.0 g·mol－1＝5.20 g。
(4)从B―→C，加入的盐酸刚好把Mg(OH)2、Al(OH)3溶解掉，则n(HCl)＝n(NaOH)＝0.13 mol。
V(盐酸)＝＝0.13 L＝130 mL。
[答案] (1)Mg(OH)2 因为加入10.0 mL 盐酸恰好中和过量NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明AlO转化为Al(OH)3，故A点沉淀为Mg(OH)2
(2)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(3)1.90 2.67 5.20 (4)130
(1)解答图像计算题，必须抓住有关化学反应原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解。其关键是抓住图像的四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。
(2)在铝盐和强碱溶液及偏铝酸盐和强酸溶液反应的图像中，只要沉淀的量没有达到最大值，则产生的沉淀对应的碱或酸的量都有不足和过量两种情况，计算时要注意讨论。
1．(对应考点一)以氧化铝为原料制取氢氧化铝最好的方法是( )
A．将氧化铝溶于水
B．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水
C．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液
D．将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液之中，之后滴加盐酸
解析：以Al2O3为原料制取Al(OH)3，有两条途径：
Al2O3Al3＋Al(OH)3；
Al2O3AlOAl(OH)3。
因Al(OH)3可溶于强酸、强碱，故应选用Al3＋与弱碱反应或AlO与弱酸反应。
答案：B
2．(对应考点一)在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是( )
A．稀硫酸 B．浓氨水
C．稀盐酸 D．氢氧化钠溶液
解析：MgO不溶于NaOH溶液，Al2O3溶于NaOH溶液。
答案：D
3．(对应考点二)将氢氧化钠溶液滴入某氯化镁和氯化铝的混合溶液中，则下列图像变化趋势正确的是( )
解析：向氯化镁和氯化铝的混合溶液中滴入氢氧化钠溶液发生的反应的过程是：先产生沉淀，后沉淀部分溶解，最后质量不变，符合的图像只有C。
答案：C
4．(对应考点二)
将物质X逐滴加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量(n2)与所加X的物质的量(n1)的关系如图所示，符合该图所示情况的是下表中的( )
A B C D
X NaOH AlCl3 HCl NaAlO2
Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
解析：滴入X立即有沉淀产生，可排除B、D两项，而向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，产生沉淀消耗的NaOH溶液与溶解沉淀消耗的NaOH溶液的物质的量之比为3∶1，故排除A项，C正确。
答案：C
5．(探究题)有四种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应：①A＋NaOH―→D＋H2O，②BA＋H2O，③C＋NaOHB＋NaCl，④在D溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A____________，B__________，
C________，D________。
解析：含有铝元素的化合物加热能分解的只有Al(OH)3，B为Al(OH)3，根据②BA＋H2O推出A为Al2O3，再由①A＋NaOH―→D＋H2O推出D为NaAlO2，由③C＋NaOHB＋NaCl推出C为AlCl3。
答案：Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2
1．从铝土矿中提取铝的流程是：铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3Al。
涉及反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，
2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，
2Al2O34Al＋3O2↑。
2．Al2O3、Al(OH)3都为两性化合物，既可与酸，又可与碱反应生成盐和水，反应离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，Al(OH)3＋H＋===AlO＋2H2O
3．实验室常用可溶性铝盐溶液与氨水反应表制备Al(OH)3，如AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。
4．明矾净水原理为：
Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，而不用还原剂还原氧化铝的方法冶炼铝。下列相关说法正确的是( )
A．氧化铝中的铝元素为＋3价，只有还原性，没有氧化性
B．加入冰晶石降低氧化铝的熔点，在熔融状态下易被还原
C．铝单质的还原性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝
D．铝离子的氧化性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝
解析：氧化铝中铝元素为＋3价，是其最高价，故只有氧化性，无还原性，但Al3＋氧化性弱较难用还原剂还原氧化铝得到铝。
答案：C
2．既能与盐酸反应，又能和氢氧化钾溶液反应且属于两性化合物的是( )
A．MgO B．Al2O3
C．Mg(HCO3)2 D．KAl(SO4)2
解析：Al2O3和Mg(HCO3)2既能和盐酸反应，又能和KOH溶液反应，但Mg(HCO3)2不是两性化合物，只有Al2O3是两性化合物。
答案：B
3．下列说法正确的是( )
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
解析：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；Al2O3是两性氧化物，能跟强酸强碱反应，弱碱不能与Al2O3反应。
答案：D
4．下列有关氧化铝和氢氧化铝的说法正确的是( )
A．氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚
B．氧化铝是典型的两性氧化物，可与氨水反应生成偏铝酸盐
C．因为氢氧化铝受热易分解，所以具有两性
D．两性氢氧化物只能与强酸、强碱反应
解析：氧化铝熔点高，不与O2反应，因此是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚，A项正确；氧化铝是典型的两性氧化物，但其与碱反应时只能是强碱，与弱碱不反应，B项错；氢氧化铝受热易分解，说明氢氧化铝热稳定性差，其既可与酸反应也可与碱反应生成盐和水，说明其具有两性，C项错误；氢氧化铝与碱反应时碱只能是强碱，但与酸反应时酸可以为弱酸，如CH3COOH也可与Al(OH)3反应，D项错误。
答案：A
5．将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3的沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图像正确的是( )
解析：向用盐酸酸化的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，依次发生以下反应：H＋＋OH－===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故开始滴加时无沉淀产生，且产生沉淀消耗NaOH溶液的体积是沉淀溶解消耗NaOH溶液体积的3倍，D项正确。
答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(6分)某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化。
据此判断：
(1)固体B的化学式为________。
(2)固体E所含物质的化学式为________。
(3)反应①的离子方程式为：___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：已知A的成分，按照题目设定的反应程序来分析，A溶于水后，得明矾溶液，不溶固体为Al2O3和Fe2O3，而Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al2O3溶于NaOH溶液得NaAlO2溶液，即可推出B为Al2O3。明矾溶液中加入过量氨水，其反应式为：2KAl(SO4)2＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋K2SO4＋3(NH4)2SO4，则固体E为(NH4)2SO4、K2SO4。
答案：(1)Al2O3
(2)(NH4)2SO4、K2SO4
(3)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO或2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
7．(8分)用一无色透明的溶液做如下实验：
①取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
②另取部分溶液加入Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示：试问：
(1)Cu2＋、NH、Al3＋、Mg2＋、Na＋、Fe3＋、CO、K＋、SO等离子中一定存在的离子是________；可能存在的离子是________；一定不存在的离子是________。
(2)上述溶液至少由________等物质混合成。
解析：(1)因为加入用盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定含有SO，不能判断是否有CO；加入Na2O2生成无色无味气体是氧气，所以一定不存在NH；溶液无色透明说明没有Cu2＋、Fe3＋；溶液中加入Na2O2有NaOH生成，随着Na2O2加入量的增加，白色沉淀增加，但再加入Na2O2沉淀量反而减少，说明一定含有Al3＋，沉淀减少到一定量后就不再减少，说明含有Mg2＋。有Al3＋存在则不能含有CO，所以一定存在的离子是Al3＋、Mg2＋、SO；可能存在的离子是Na＋、K＋；一定不存在的是Cu2＋、NH、Fe3＋、CO。
(2)一定存在的离子组合成物质为MgSO4和Al2(SO4)3，故至少2种。
答案：(1)SO、Al3＋、Mg2＋ Na＋、K＋
NH、Cu2＋、Fe3＋、CO
(2)MgSO4、Al2(SO4)3
8．(16分)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：________________________________________________________________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液a中存在的离子有________________；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为此，改进方法是____________________________________________。
解析：(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＋先与OH－反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH－反应生成AlO和H2O。
(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成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。
(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlO；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制溶液的pH，以防止部分AlO转化成Al3＋；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体，而Al(OH)3不会溶解。
答案：(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)不能，因为在Al3＋与氨水反应生成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
(3)Cl－、K＋、AlO、OH－、Na＋ 因为Al(OH)3能与强酸反应，所以在加入盐酸时，需要控制盐酸的量，以防止部分Al(OH)3转化成Al3＋ 通入过量二氧化碳气体
第二课时 铝的性质和用途
1．Al2O3是两性氧化物，可以与强酸、强碱溶液反应，离子方程式分别为：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
2．合金：由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质。合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低。
3．活泼金属(氢之前)可置换出酸(如盐酸、稀硫酸)中的氢，生成H2。
一、铝的性质
1．物理性质
颜色 熔点 硬度 密度 导电性
银白色 高 较小 密度较小，属于轻金属 良好，仅次于金、银、铜
2．化学性质
(1)与氧气的反应：
常温时，与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，防止铝进一步被氧化。
(2)与酸反应：
①与盐酸、稀H2SO4反应：
离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2。
②常温下，遇浓硝酸、浓H2SO4时，在表面生成致密的氧化膜而发生钝化。
(3)与强碱溶液反应：
与NaOH反应的化学方程式：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2。
(4)铝热反应：
①概念：铝粉还原某些金属氧化物的反应。
②特点：反应放出大量的热，如铝与氧化铁反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
③用途：焊接铁轨等。
二、铝及铝合金的用途
(1)与其他金属(或非金属)熔合形成合金。
①特点：密度小、强度高、塑性好、抗腐蚀。
②用途：建筑外墙材料，汽车车轮骨架和飞机构件。
(2)利用其导电性，制造电线。
(3)利用强的还原性，冶炼熔点高、还原性比铝弱的金属。
1．在做铝的性质实验之前，为什么常用砂纸打磨铝条？
答案：铝易与O2反应，表面生成致密的氧化物薄膜。
2．同质量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，哪个产生H2更多？
答案：一样多。
3．铝制容器为什么可贮存浓硝酸、浓H2SO4
答案：常温下铝遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，阻止内部金属进一步发生反应。
4．铝合金的熔点比铝的熔点高还是低？
答案：合金的熔点比成分金属的熔点低。
5．铝制炊具比铁制炊具好在哪里？
答案：铝制炊具轻便，不易生锈，且导热性好。
铝与强酸、强碱溶液的反应
铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理分别是：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(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＝1∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比＝1∶3。
(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<<，则必定是：
①铝与盐酸的反应，铝过量而盐酸不足；
②铝与氢氧化钠的反应，铝不足而氢氧化钠过量。
[例1] 称取两份铝粉，第一份加入足量的NaOH溶液，第二份加入足量的盐酸，若放出的氢气的体积相等(同温同压)。则两份铝粉的质量比为( )
A．1∶2 B．1∶3
C．3∶2 D．1∶1
[解析] 铝分别和氢氧化钠溶液、盐酸反应的化学方程式如下：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，可知，生成相同物质的量的H2，消耗铝的质量相同。
[答案] D
由2Al～6HCl～3H2↑和2Al～2NaOH～3H2↑可知，当生成H2的量相等时，消耗的Al相等，而消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
既能与酸又能与碱反应的物质
(1)单质：Al。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(2)两性氧化物：Al2O3。
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)两性氢氧化物：Al(OH)3。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHS、NaHSO3等。
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
(5)弱酸弱碱盐：CH3COONH4、(NH4)2CO3等。
(NH4)2CO3＋2HCl===2NH4Cl＋H2O＋CO2↑
(NH4)2CO3＋2NaOH===Na2CO3＋2NH3·H2O
[例2] 既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al ②NaHCO3 ③Al2O3 ④Mg(OH)2
⑤Al(OH)3
A．①②③⑤ B．①④⑤
C．②③⑤ D．①③④
[解析] Al是单质而不是化合物，Mg(OH)2只能与盐酸反应，而不能与NaOH溶液反应，故①、④均不符合题意。
[答案] C
在常见既能与酸反应又能与碱反应的物质中，只有Al2O3、Al(OH)3为两性物质，因为二者与酸、碱反应时生成盐和水，两性指酸、碱两性。
1．(对应考点一)用铝箔包装0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)( )
A．O2与H2的混合气体 B．1.12 L H2
C．大于1.12 L的H2 D．小于1.12 L的H2
解析：钠与水反应产生H2，生成的NaOH也与铝反应产生H2，故放出的H2应大于1.12 L。
答案：C
2．(对应考点一)将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后金属有剩余，该溶液可能为( )
A．浓HNO3 B．Ba(OH)2溶液
C．H2SO4溶液 D．HCl溶液
解析：题中可应用的信息主要有：①5.4 g Al，②200.0 mL 2.0 mol·L－1溶液，③产生氢气，④Al有剩余。解答该题时，利用上面的信息对每个选项进行分析，最后找出答案。应特别注意铝与酸、碱反应都有H2产生，但与浓HNO3反应不产生H2，A项与信息③不符；B项碱过量，与信息④不符；C项酸过量，与信息④不符；D项酸不足量则金属有剩余。
答案：D
3．(对应考点二)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3
C．Al→AlO D．Al3＋→Al(OH)3
解析： Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO，Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。
答案：B
4．(对应考点二)下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )
A．铝在常温下不能与氧气反应
B．铝不能与氯气反应
C．铝既能溶于强酸，又能溶于强碱
D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
解析：铝为活泼金属，常温下能与O2反应生成致密的氧化膜；加热条件下与Cl2剧烈反应；Al、Al2O3既能与酸反应，又能与碱反应。
答案：C
5．(实验题)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为________。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是
________________________________________________________________________。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应__________。
(4)B中发生反应的化学方程式为 ________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为________________。
解析：(1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛放NaOH溶液，在B中发生2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2的反应。
(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。
(3)正确读数除平视外还应使C中气体的压强与外界大气压相等，即使D与C的液面相平。
(5)据2Al～3H2
2 mol 3 mol
得M(Al)＝。
答案：(1)NaOH溶液 (2)除去铝镁合金表面的氧化膜 (3)①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2
(5)
1．铝在空气中或遇浓HNO3、浓H2SO4时都会在表面形成致密的氧化膜，从而阻止内部的铝继续反应。
2．Al与盐酸、NaOH溶液反应生成H2：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
3．铝热反应是指Al与某些金属氧化物的反应，如
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。
4．铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制作工艺简单等优点，广泛用于建筑业、交通运输业及电子行业。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列有关叙述不正确的是( )
A．铝元素在地壳中的含量高，储量丰富
B．铝容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好
C．铝化学性质稳定，常温下不与任何酸碱反应
D．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产
解析：铝是一种活泼金属，常温下可与盐酸、NaOH溶液等发生反应，C项错误。
答案：C
2．[双选题]下列叙述中，正确的是( )
A．常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B．两份相同质量的Al粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属，如钒、铬、锰等
解析：A项，常温下铝与浓H2SO4、浓HNO3发生钝化反应；B项，Al全部反应，转移电子数相同，得到H2的量相同。
答案：CD
3．一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36 L(标准状况下)气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6 L的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶5
C．3∶2 D．3∶5
解析：将铝铁合金溶于NaOH溶液中时，只有铝参与反应，而铁不反应，此时生成的3.36 L(即0.15 mol)氢气是由反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n(Al)＝0.15 mol×＝0.1 mol；当同样质量的合金与盐酸反应时，铝参与反应生成的H2为0.15 mol，则由Fe置换出的n(H2)＝0.25 mol－0.15 mol＝0.1 mol，即合金中含Fe的物质的量也为0.1 mol。
答案：A
4．相等物质的量的下列物质，分别与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH物质的量最多的是( )
A．Al2O3 B．KAl(SO4)2
C．Al(OH)3 D．Al
解析：四种物质分别与NaOH溶液反应的离子方程式分别为：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，由方程式可知等物质的量的四种物质与足量NaOH溶液反应时，消耗NaOH的量最多的是KAl(SO4)2。
答案：B
5．[双选题]实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是( )
A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5
C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO
解析：9 g铝粉可以提供1 mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子，对应的金属单质的质量就应该是18 g。三价Fe得到1 mol电子对应的Fe的质量为18.7 g，四价Mn得到1 mol电子对应的Mn的质量为13.75 g，故A项正确。五价V得到1 mol电子对应的V的质量为10.2 g，三价Cr得到1 mol电子对应的Cr的质量为17.3 g，B、C两项即使9 g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18 g，故都错误。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应的Fe的质量为21 g，二价Fe得到1 mol电子对应的Fe的质量为28 g，当铝粉没有完全反应(即金属氧化物不足)时，D项正确。
答案：AD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(12分)向一铝制的易拉罐内充满CO2气体，然后向罐内注入足量NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一段时间后，罐壁内凹而瘪，而再过一段时间，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述变化的实验现象：
(1)罐壁内凹而瘪的原因：________________，化学反应方程式：____________。
(2)罐壁重新鼓起的原因：________________，化学反应方程式：____________。
解析：向充满CO2的易拉罐内注入足量NaOH溶液，首先CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，使得罐内气压小于外界大气压，故过一段时间后，罐壁内凹而瘪；再过一段时间后，因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2，使罐内气压大于外界大气压，故瘪了的罐壁重新鼓起。
答案：(1)因为CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，使得罐内气压小于外界大气压
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
(2)因为过量的NaOH溶液与铝罐反应生成H2，使罐内气压大于外界大气压
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2
7．(6分)A、B、C、D、E是中学化学中的常见物质，有如图转化关系，试推断A、B、C、D、E的化学式。
A：____________，B：____________，C：____________，
D：____________，E：____________。
解析：该题可从A、B、E既能与酸又能与碱反应突破，联想到Al、Al2O3、Al(OH)3的性质，再据框图中的转化关系加以验证。
答案：Al2O3 Al AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3
8．(12分)对“铝热反应”的现象有这样的描述：反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据如下表所示：
物质 Al Fe2O3 Al2O3 Fe
熔点/℃ 660 1462 2054 1535
沸点/℃ 2467 － 2980 2750
(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铝合金，你认为他的解释是否合理？
答：______(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。填写下列表格：
所用试剂 氢氧化钠溶液
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
解析：本题是有关金属物理性质和化学性质综合应用的类型题，铝热反应产物应是铁铝合金。因为铁的熔点低于铝的沸点，同时根据铝能与碱发生反应来鉴别Al。
答案：(1)合理 (2)实验操作及现象：取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液，有气体产生 有关反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑