3.2.1铝、氧化铝及其性质 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）必修 第一册
文档属性
| 名称 | 3.2.1铝、氧化铝及其性质 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）必修 第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 314.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-04 09:10:04 | ||
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文档简介
3.2.1铝、氧化铝及其性质
1. 掌握铝单质的性质和用途。
2. 掌握氧化铝、氢氧化铝的两性，氢氧化铝的制备。
一、铝单质的物理性质
铝为银白色具有金属光泽的金属，密度小 (属于轻金属)，硬度小，熔沸点低，具有良好的导电性、导热性和延展性。
二、铝单质的化学性质
1.铝与 O2 反应
常温和加热下铝都能与 O2 反应生成致密氧化膜 (Al2O3)，保护内层金属：
4Al + 3O2 2Al2O3
2.铝与酸反应
化学方程式：2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2 ↑
离子方程式：2Al + 6H+ = 2Al3++ 3H2 ↑
3.铝与强碱溶液反应
化学方程式：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+ 3H2 ↑
离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ↑
4.铝与不活泼金属盐溶液反应
化学方程式：2Al + 3CuSO4= Al2(SO4)3 + 3Cu
离子方程式：2Al + 3Cu2+= 2Al3++ 3Cu
5.铝热反应
Al 与某些金属氧化物 (如 V、Cr、Mn、Fe 的氧化物) 在高温的条件下发生反应，例如：
2Al+Fe2O3 =高温= 2Fe+Al2O3
Al 和 Fe2O3 的混合物叫做铝热剂，铝热反应的最大特点是放出大量的热。
6 铝单质的制备
2Al2O3(熔融) =电解冰晶石= 4Al+ 3O2 ↑
三、铝的用途
制作铝线、铝箔、各种铝制容器，作电缆，作忌光物 (如胶卷) 的包装材料，作涂料 (俗称银粉、银漆)；
题型演练
1．（2022·高一课时练习）下列关于金属铝的叙述中，不正确的是
A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀
B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生反应
D．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的量相同
2．（2022秋·高一课时练习）中国航空铝材处于世界领先行列，下列关于铝合金的说法不正确的是
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低
B．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱溶液腐蚀
C．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
3．（2020·高一课时练习）在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．铁球表面有红色物质析出，盛有稀CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色变浅，杠杆右边上升
4．（2022秋·高一课时练习）下列有关铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是
A．都有氢气生成 B．都生成盐和H2O
C．反应后铝元素主要以AlO形式存在 D．反应后铝元素主要以Al3+的形式存在
5．（2022秋·高一课时练习）易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀，一定只含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈血红色，含有铁
A．A B．B C．C D．D
6．（2022秋·高一课时练习）Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，产生的在相同状态下体积相等时，消耗Al的质量比为
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
7．（2023春·高二课时练习）化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是
A．“天问一号”探测器车身是新型铝基碳化硅复合材料，该材料的熔点很低
B．在海上首飞“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料为航空煤油，其组成元素与生物柴油相同
C．长征五号火箭的箭体蒙皮材料2219铝合金，可一定程度上减轻火箭的质量
D．“奋斗者”载人潜水器成功坐底，深度10909m，所用的合金潜孔钻头属于复合材料知识四、氧化铝物理性质及存在用途
Al2O3 是一种难溶于水的白色固体，硬度很大、熔点很高，可用来制作耐火材料如坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器等。刚玉的主要成分是 Al2O3，生活中常见的刚玉有红宝石、蓝宝石等，可以用来制作装饰品及手表的轴承等。
五、氧化铝化学性质
1.Al2O3 与强酸反应
化学方程式：Al2O3+ 6HCl=2AlCl3+ 3H2O
离子方程式：Al2O3+ 6H+= 2Al3++ 3H2O
2.Al2O3 与强碱反应
化学方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O
离子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
像 Al2O3 这种既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。
题型演练
8．（2021·高一课时练习）现有MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO混合物，如果只用一种试剂把Al2O3分离出来，应选用试剂
A．氨水 B．浓NaOH溶液 C．NaCl溶液 D．稀H2SO4
9．（2021春·高一课时练习）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图所示：
下列叙述正确的是
A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3
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
10．（2022秋·高一课时练习）下列关于铝及其化合物的说法中，正确的是
A．铝的化学性质不活泼 B．氢氧化铝是一种强碱
C．氧化铝可与水反应生成氢氧化铝 D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
11．（2019·高一课时练习）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①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C．图中所示转化反应全是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
12．（2021·高一课时练习）已知NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是（ ）
A．CO2＋2OH-=CO＋H2O
B．Al2O3＋2OH-=2AlO＋H2O
C．2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑
D．Al3+＋4OH-=AlO＋2H2O
多选题
13．（2022秋·高一课时练习）下列不属于碱性氧化物的是
A．Na2O B．Al2O3 C．Na2O2 D．CaO
14．（2021·高一课时练习）用教材中的实验装置进行铝热反应实验时，存在纸漏斗易燃烧、火星四射等问题，某校化学兴趣小组同学为了解决这些问题将实验装置做了如图改进(如图A所示)。取磁性氧化铁在图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。
(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，原因是_______。
(2)该铝热反应的化学方程式为_______。
(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B所示装置，滴入足量溶液充分反应，测量生成气体的体积以求得样品中残留铝的质量分数。
试回答下列问题：
①量气管在读数时必须进行的步骤是_______。
②取样品进行上述实验，共收集到(标准状况下)气体，则“铁块”中铝的质量分数为_______。
③图B装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，则测得的“铁块”中铝的质量分数将会_______(填“偏大”或“偏小”)。
15．（2021·高一课时练习）根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：
(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是___________(填字母)。
A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型
B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀
C．我国较早地掌握了湿法治炼铜的技术
D．自然界有大量的游离态的铜
(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是___________(填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有___________、___________。
(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为___________。
16．（2020·高一课时练习）为探索工业上含铝、铁、铜的合金废料的再利用情况，某同学设计的回收利用方案如图所示：
(1)写出步骤①中涉及反应的离子方程式：___________。
(2)步骤②中通入过量生成沉淀C的离子方程式为___________。
(3)由滤渣滤液滤渣E，需加入的试剂的化学式为_______反应的离子方程式为_____________。
(4)检验滤液D中是否含有的最佳试剂为___________(填字母)。
A．溶液 B．溶液 C．氯水 D．KSCN溶液
(5)试剂Y应是一种______(填“氧化剂”或“还原剂”)，它不可能是________(填字母)。
A． B．铁单质 C．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A.．铝的化学性质很活泼，在空气中易形成氧化膜，很稳定不易锈蚀，故A正确；
B．铝箔在空气中受热可以熔化形成小球，表面生成氧化铝，氧化铝熔点很高，不能发生剧烈燃烧反应，故B错误；
C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生氧化还原反应，故C正确；
D．铝分别与盐酸和氢氧化钠反应，都能产生氢气，因为是足量的盐酸和氢氧化钠，铝的质量相同，所以产生氢气的量相同，故D正确；
故答案：B。
2．D
【详解】A．镁铝合金是合金，合金比各成分熔点低，所以比纯铝的熔点低，选项A正确；
B．镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应而被腐蚀，选项B正确；
C．铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被O2氧化，选项B正确；
D．镁铝都能与盐酸反应，能完全溶解，选项D不正确；
答案选D。
3．B
【详解】A．左边烧杯中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，A错误；
B．左边烧杯中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，B正确；
C．右边烧杯中发生反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4铁球表面有红色物质析出，溶液中c(CuSO4)减小，溶液蓝色变浅，左边烧杯中消耗Al，铝球的质量变小，右边烧杯中铁球上析出Cu，质量变大，杠杆右边下沉，C错误；
D．由C项分析知，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．Al2O3与强碱溶液反应没有H2生成，故A错误；
B．Al与强碱溶液反应没有H2O生成，故B错误；
C．强碱性条件下，反应后铝元素主要以AlO形式存在，故C正确；
D．Al、Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；
B．铝、铁镁中只有铝可与溶液反应生成无色气体，不能证明含有，B项错误；
C．加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量溶液产生白色沉淀，则合金中可能含有镁，也可能含有铝，C项错误；
D．铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿，亚铁离子易被氧化为铁离子，在溶液中滴加溶液，溶液呈血红色，D项正确；
综上所述，答案为D。
6．A
【详解】Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式可知，产生的在相同状态下体积相等(即物质的量相等)时，消耗的Al的物质的量相同，则消耗Al的质量比为1：1，故答案选A。
7．C
【详解】A．新型铝基碳化硅复合材料耐高温、熔点高，不易变形，故A错误；
B．航空煤油属于混合物，是由不同馏分的烃组成的，组成元素是碳和氢，而生物柴油的成分是油脂，组成元素为碳、氢、氧，选项B错误；
C．铝是密度较小的金属，使用铝合金可以减轻火箭质量，选项C正确；
D．金属单质或合金均属于金属材料，即本项中的硬质合金应该属于金属材料，选项D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与氨水都不反应，故A不符合题意；
B．Al2O3能与浓NaOH溶液反应溶解，MgO、Fe2O3、CuO与NaOH溶液都不反应，可以把Al2O3分离出来，故B符合题意；
C．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与NaCl溶液都不反应，故C不符合题意；
D．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与稀H2SO4都反应，故D不符合题意；
故答案为B。
9．D
【分析】；铝土矿加入试剂X，氧化铝溶解，说明试剂X为氢氧化钠，沉淀为氧化铁。溶液为偏铝酸钠，过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠。据此回答。
【详解】A．从后面通入Y生成碳酸氢钠分析，Y 应为二氧化碳，则试剂X只能是NaOH溶液，不可以是盐酸，A错误；
B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁不是氢氧化铁，B错误；
C．氧化铝变成铝为氧化还原反应，C错误；
D．反应②为偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，D正确；
故选D。
10．D
【详解】A．铝的金属性较强，化学性质较活泼，A错误；
B．氢氧化铝是两性氢氧化物，不是强碱，B错误；
C．氧化铝难溶于水，C错误；
D． 铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝，是一层致密的保护膜，D正确；
故选D。
11．D
【解析】综合分析整个流程可知，铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到偏铝酸盐溶液和不溶于强碱溶液的沉淀；向溶液乙中通入过量的二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；氢氧化铝经加热得到氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。
【详解】A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，但不可以是盐酸，A叙述不正确；
B．反应①过滤后所得沉淀为溶于强碱的杂质，如Fe2O3杂质，Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，B叙述不正确；
C．图中所示转化反应中，只有最后一步反应是氧化还原反应，即电解熔融的氧化铝是氧化还原反应，C叙述不正确；
D．反应②为向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，该反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，D叙述正确。
综上所述，叙述正确的是D，本题选D。
12．D
【详解】A．向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO2与氢氧化钠反应，CO2＋2OH-=CO＋H2O，表现为铝罐变瘪，故A不选；
B．铝罐表面有氧化膜Al2O3，加入过量NaOH溶液发生反应：Al2O3＋2OH-=2AlO＋H2O，故B不选；
C．铝罐表面有氧化膜溶解后，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，发生反应：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑，故C不选；
D．根据A、B、C选项分析可知溶液中没有铝离子，故D选。
故选D。
13．BC
【详解】A．Na2O与酸反应生成盐和水，则Na2O为碱性氧化物，A不符合题意；
B．Al2O3既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，所以它属于两性氧化物，B符合题意；
C．Na2O2与酸反应，在生成盐和水的同时，还有氧气生成，所以Na2O2不属于碱性氧化物，C符合题意；
D．CaO与酸反应，生成盐和水，所以CaO属于碱性氧化物，D不符合题意；
故选BC。
14． 蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热 冷却至常温和调节量气管使左右液面相平 偏大
【详解】(1)浓硫酸能使蔗糖脱水并放出大量的热，可作引火剂；
(2)还原生成和，化学方程式为；
(3)①因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时必须进行的步骤是：冷却至常温和调节量气管使左右液面相平；
②根据与溶液反应的化学方程式：可知，，则“铁块”中铝的质量分数为；
③如果装置没有橡胶管，随着分液漏斗中液体流下，试管中压强增大，会导致排入量气管中的液体增多，造成气体读数偏大，即“铁块”中铝的质量分数偏大。
15． ABC Fe2O3 FeO Fe3O4 Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
【分析】根据铜在自然界的存在和性质分析判断；铁常见的化合价有+2价和+3价，据此判断铁的氧化物；氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，据此分析解答。
【详解】(1)A．铜的熔点不是太高，易于冶炼、铸造成型，可应用于制造货币，故A正确；B．铜的性质不活泼，不与空气中的水、氧气等反应，不易被腐蚀，故B正确；C．我国较早的掌握了湿法治炼铜的技术，利用Fe与硫酸铜反应生成Cu，故C正确；D．自然界有大量铜矿，铜主要以化合态存在与自然界中，开采后提炼Cu，故D错误；故答案为：ABC；
(2)铁制品易生锈，铁锈的主要成分是三氧化二铁；常见铁的氧化物还有FeO、Fe3O4，故答案为：Fe2O3；FeO；Fe3O4；
(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O。
16． D 氧化剂 B
【分析】合金废料含铝、铁、铜，其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应，所以反应①的反应为，滤液A含偏铝酸根，再通过量的二氧化碳，发生反应为：NaAlO2+2H2O+CO2＝Al(OH)3↓+NaHCO3，则沉淀C为氢氧化铝，加热分解得氧化铝；而滤渣B含铁、铜，加入稀硫酸再过滤得滤液D为硫酸亚铁溶液再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥得到绿矾晶体；滤渣E为铜，在稀硫酸和氧化剂的作用下反应生成硫酸铜溶液；据此解答。
【详解】(1)根据以上分析，合金废料含铝、铁、铜，其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应，离子方程式是；
(2)根据以上分析，滤液A含偏铝酸根，再通过量的二氧化碳，发生反应为；
(3)由滤渣滤液滤渣E，由于最终得到的都是硫酸盐，则需加入的试剂的化学式为，反应的离子方程式为；
(4)铁离子与硫氰化钾相遇溶液显红色，检验滤液D中是否含有Fe3+的最佳试剂为KSCN溶液，操作简单，现象明显，不受其他离子的干扰；故答案为：D；
(5)经分析滤渣E的成分应当是铜，要得到含Cu2+的溶液，试剂Y必须具有氧化性能和铜反应生成Cu2+，可以是双氧水和氧气，不可能是铁，故答案为：氧化剂；B。
1. 掌握铝单质的性质和用途。
2. 掌握氧化铝、氢氧化铝的两性，氢氧化铝的制备。
一、铝单质的物理性质
铝为银白色具有金属光泽的金属，密度小 (属于轻金属)，硬度小，熔沸点低，具有良好的导电性、导热性和延展性。
二、铝单质的化学性质
1.铝与 O2 反应
常温和加热下铝都能与 O2 反应生成致密氧化膜 (Al2O3)，保护内层金属：
4Al + 3O2 2Al2O3
2.铝与酸反应
化学方程式：2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2 ↑
离子方程式：2Al + 6H+ = 2Al3++ 3H2 ↑
3.铝与强碱溶液反应
化学方程式：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+ 3H2 ↑
离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ↑
4.铝与不活泼金属盐溶液反应
化学方程式：2Al + 3CuSO4= Al2(SO4)3 + 3Cu
离子方程式：2Al + 3Cu2+= 2Al3++ 3Cu
5.铝热反应
Al 与某些金属氧化物 (如 V、Cr、Mn、Fe 的氧化物) 在高温的条件下发生反应，例如：
2Al+Fe2O3 =高温= 2Fe+Al2O3
Al 和 Fe2O3 的混合物叫做铝热剂，铝热反应的最大特点是放出大量的热。
6 铝单质的制备
2Al2O3(熔融) =电解冰晶石= 4Al+ 3O2 ↑
三、铝的用途
制作铝线、铝箔、各种铝制容器，作电缆，作忌光物 (如胶卷) 的包装材料，作涂料 (俗称银粉、银漆)；
题型演练
1．（2022·高一课时练习）下列关于金属铝的叙述中，不正确的是
A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀
B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生反应
D．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的量相同
2．（2022秋·高一课时练习）中国航空铝材处于世界领先行列，下列关于铝合金的说法不正确的是
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低
B．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱溶液腐蚀
C．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
3．（2020·高一课时练习）在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．铁球表面有红色物质析出，盛有稀CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色变浅，杠杆右边上升
4．（2022秋·高一课时练习）下列有关铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是
A．都有氢气生成 B．都生成盐和H2O
C．反应后铝元素主要以AlO形式存在 D．反应后铝元素主要以Al3+的形式存在
5．（2022秋·高一课时练习）易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀，一定只含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈血红色，含有铁
A．A B．B C．C D．D
6．（2022秋·高一课时练习）Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，产生的在相同状态下体积相等时，消耗Al的质量比为
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
7．（2023春·高二课时练习）化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是
A．“天问一号”探测器车身是新型铝基碳化硅复合材料，该材料的熔点很低
B．在海上首飞“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料为航空煤油，其组成元素与生物柴油相同
C．长征五号火箭的箭体蒙皮材料2219铝合金，可一定程度上减轻火箭的质量
D．“奋斗者”载人潜水器成功坐底，深度10909m，所用的合金潜孔钻头属于复合材料知识四、氧化铝物理性质及存在用途
Al2O3 是一种难溶于水的白色固体，硬度很大、熔点很高，可用来制作耐火材料如坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器等。刚玉的主要成分是 Al2O3，生活中常见的刚玉有红宝石、蓝宝石等，可以用来制作装饰品及手表的轴承等。
五、氧化铝化学性质
1.Al2O3 与强酸反应
化学方程式：Al2O3+ 6HCl=2AlCl3+ 3H2O
离子方程式：Al2O3+ 6H+= 2Al3++ 3H2O
2.Al2O3 与强碱反应
化学方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O
离子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
像 Al2O3 这种既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。
题型演练
8．（2021·高一课时练习）现有MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO混合物，如果只用一种试剂把Al2O3分离出来，应选用试剂
A．氨水 B．浓NaOH溶液 C．NaCl溶液 D．稀H2SO4
9．（2021春·高一课时练习）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图所示：
下列叙述正确的是
A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3
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
10．（2022秋·高一课时练习）下列关于铝及其化合物的说法中，正确的是
A．铝的化学性质不活泼 B．氢氧化铝是一种强碱
C．氧化铝可与水反应生成氢氧化铝 D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
11．（2019·高一课时练习）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①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C．图中所示转化反应全是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
12．（2021·高一课时练习）已知NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是（ ）
A．CO2＋2OH-=CO＋H2O
B．Al2O3＋2OH-=2AlO＋H2O
C．2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑
D．Al3+＋4OH-=AlO＋2H2O
多选题
13．（2022秋·高一课时练习）下列不属于碱性氧化物的是
A．Na2O B．Al2O3 C．Na2O2 D．CaO
14．（2021·高一课时练习）用教材中的实验装置进行铝热反应实验时，存在纸漏斗易燃烧、火星四射等问题，某校化学兴趣小组同学为了解决这些问题将实验装置做了如图改进(如图A所示)。取磁性氧化铁在图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。
(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，原因是_______。
(2)该铝热反应的化学方程式为_______。
(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B所示装置，滴入足量溶液充分反应，测量生成气体的体积以求得样品中残留铝的质量分数。
试回答下列问题：
①量气管在读数时必须进行的步骤是_______。
②取样品进行上述实验，共收集到(标准状况下)气体，则“铁块”中铝的质量分数为_______。
③图B装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，则测得的“铁块”中铝的质量分数将会_______(填“偏大”或“偏小”)。
15．（2021·高一课时练习）根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：
(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是___________(填字母)。
A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型
B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀
C．我国较早地掌握了湿法治炼铜的技术
D．自然界有大量的游离态的铜
(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是___________(填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有___________、___________。
(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为___________。
16．（2020·高一课时练习）为探索工业上含铝、铁、铜的合金废料的再利用情况，某同学设计的回收利用方案如图所示：
(1)写出步骤①中涉及反应的离子方程式：___________。
(2)步骤②中通入过量生成沉淀C的离子方程式为___________。
(3)由滤渣滤液滤渣E，需加入的试剂的化学式为_______反应的离子方程式为_____________。
(4)检验滤液D中是否含有的最佳试剂为___________(填字母)。
A．溶液 B．溶液 C．氯水 D．KSCN溶液
(5)试剂Y应是一种______(填“氧化剂”或“还原剂”)，它不可能是________(填字母)。
A． B．铁单质 C．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A.．铝的化学性质很活泼，在空气中易形成氧化膜，很稳定不易锈蚀，故A正确；
B．铝箔在空气中受热可以熔化形成小球，表面生成氧化铝，氧化铝熔点很高，不能发生剧烈燃烧反应，故B错误；
C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生氧化还原反应，故C正确；
D．铝分别与盐酸和氢氧化钠反应，都能产生氢气，因为是足量的盐酸和氢氧化钠，铝的质量相同，所以产生氢气的量相同，故D正确；
故答案：B。
2．D
【详解】A．镁铝合金是合金，合金比各成分熔点低，所以比纯铝的熔点低，选项A正确；
B．镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应而被腐蚀，选项B正确；
C．铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被O2氧化，选项B正确；
D．镁铝都能与盐酸反应，能完全溶解，选项D不正确；
答案选D。
3．B
【详解】A．左边烧杯中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，A错误；
B．左边烧杯中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，B正确；
C．右边烧杯中发生反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4铁球表面有红色物质析出，溶液中c(CuSO4)减小，溶液蓝色变浅，左边烧杯中消耗Al，铝球的质量变小，右边烧杯中铁球上析出Cu，质量变大，杠杆右边下沉，C错误；
D．由C项分析知，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．Al2O3与强碱溶液反应没有H2生成，故A错误；
B．Al与强碱溶液反应没有H2O生成，故B错误；
C．强碱性条件下，反应后铝元素主要以AlO形式存在，故C正确；
D．Al、Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；
B．铝、铁镁中只有铝可与溶液反应生成无色气体，不能证明含有，B项错误；
C．加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量溶液产生白色沉淀，则合金中可能含有镁，也可能含有铝，C项错误；
D．铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿，亚铁离子易被氧化为铁离子，在溶液中滴加溶液，溶液呈血红色，D项正确；
综上所述，答案为D。
6．A
【详解】Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式可知，产生的在相同状态下体积相等(即物质的量相等)时，消耗的Al的物质的量相同，则消耗Al的质量比为1：1，故答案选A。
7．C
【详解】A．新型铝基碳化硅复合材料耐高温、熔点高，不易变形，故A错误；
B．航空煤油属于混合物，是由不同馏分的烃组成的，组成元素是碳和氢，而生物柴油的成分是油脂，组成元素为碳、氢、氧，选项B错误；
C．铝是密度较小的金属，使用铝合金可以减轻火箭质量，选项C正确；
D．金属单质或合金均属于金属材料，即本项中的硬质合金应该属于金属材料，选项D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与氨水都不反应，故A不符合题意；
B．Al2O3能与浓NaOH溶液反应溶解，MgO、Fe2O3、CuO与NaOH溶液都不反应，可以把Al2O3分离出来，故B符合题意；
C．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与NaCl溶液都不反应，故C不符合题意；
D．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与稀H2SO4都反应，故D不符合题意；
故答案为B。
9．D
【分析】；铝土矿加入试剂X，氧化铝溶解，说明试剂X为氢氧化钠，沉淀为氧化铁。溶液为偏铝酸钠，过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠。据此回答。
【详解】A．从后面通入Y生成碳酸氢钠分析，Y 应为二氧化碳，则试剂X只能是NaOH溶液，不可以是盐酸，A错误；
B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁不是氢氧化铁，B错误；
C．氧化铝变成铝为氧化还原反应，C错误；
D．反应②为偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，D正确；
故选D。
10．D
【详解】A．铝的金属性较强，化学性质较活泼，A错误；
B．氢氧化铝是两性氢氧化物，不是强碱，B错误；
C．氧化铝难溶于水，C错误；
D． 铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝，是一层致密的保护膜，D正确；
故选D。
11．D
【解析】综合分析整个流程可知，铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到偏铝酸盐溶液和不溶于强碱溶液的沉淀；向溶液乙中通入过量的二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；氢氧化铝经加热得到氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。
【详解】A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，但不可以是盐酸，A叙述不正确；
B．反应①过滤后所得沉淀为溶于强碱的杂质，如Fe2O3杂质，Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，B叙述不正确；
C．图中所示转化反应中，只有最后一步反应是氧化还原反应，即电解熔融的氧化铝是氧化还原反应，C叙述不正确；
D．反应②为向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，该反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，D叙述正确。
综上所述，叙述正确的是D，本题选D。
12．D
【详解】A．向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO2与氢氧化钠反应，CO2＋2OH-=CO＋H2O，表现为铝罐变瘪，故A不选；
B．铝罐表面有氧化膜Al2O3，加入过量NaOH溶液发生反应：Al2O3＋2OH-=2AlO＋H2O，故B不选；
C．铝罐表面有氧化膜溶解后，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，发生反应：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑，故C不选；
D．根据A、B、C选项分析可知溶液中没有铝离子，故D选。
故选D。
13．BC
【详解】A．Na2O与酸反应生成盐和水，则Na2O为碱性氧化物，A不符合题意；
B．Al2O3既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，所以它属于两性氧化物，B符合题意；
C．Na2O2与酸反应，在生成盐和水的同时，还有氧气生成，所以Na2O2不属于碱性氧化物，C符合题意；
D．CaO与酸反应，生成盐和水，所以CaO属于碱性氧化物，D不符合题意；
故选BC。
14． 蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热 冷却至常温和调节量气管使左右液面相平 偏大
【详解】(1)浓硫酸能使蔗糖脱水并放出大量的热，可作引火剂；
(2)还原生成和，化学方程式为；
(3)①因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时必须进行的步骤是：冷却至常温和调节量气管使左右液面相平；
②根据与溶液反应的化学方程式：可知，，则“铁块”中铝的质量分数为；
③如果装置没有橡胶管，随着分液漏斗中液体流下，试管中压强增大，会导致排入量气管中的液体增多，造成气体读数偏大，即“铁块”中铝的质量分数偏大。
15． ABC Fe2O3 FeO Fe3O4 Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
【分析】根据铜在自然界的存在和性质分析判断；铁常见的化合价有+2价和+3价，据此判断铁的氧化物；氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，据此分析解答。
【详解】(1)A．铜的熔点不是太高，易于冶炼、铸造成型，可应用于制造货币，故A正确；B．铜的性质不活泼，不与空气中的水、氧气等反应，不易被腐蚀，故B正确；C．我国较早的掌握了湿法治炼铜的技术，利用Fe与硫酸铜反应生成Cu，故C正确；D．自然界有大量铜矿，铜主要以化合态存在与自然界中，开采后提炼Cu，故D错误；故答案为：ABC；
(2)铁制品易生锈，铁锈的主要成分是三氧化二铁；常见铁的氧化物还有FeO、Fe3O4，故答案为：Fe2O3；FeO；Fe3O4；
(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O。
16． D 氧化剂 B
【分析】合金废料含铝、铁、铜，其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应，所以反应①的反应为，滤液A含偏铝酸根，再通过量的二氧化碳，发生反应为：NaAlO2+2H2O+CO2＝Al(OH)3↓+NaHCO3，则沉淀C为氢氧化铝，加热分解得氧化铝；而滤渣B含铁、铜，加入稀硫酸再过滤得滤液D为硫酸亚铁溶液再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥得到绿矾晶体；滤渣E为铜，在稀硫酸和氧化剂的作用下反应生成硫酸铜溶液；据此解答。
【详解】(1)根据以上分析，合金废料含铝、铁、铜，其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应，离子方程式是；
(2)根据以上分析，滤液A含偏铝酸根，再通过量的二氧化碳，发生反应为；
(3)由滤渣滤液滤渣E，由于最终得到的都是硫酸盐，则需加入的试剂的化学式为，反应的离子方程式为；
(4)铁离子与硫氰化钾相遇溶液显红色，检验滤液D中是否含有Fe3+的最佳试剂为KSCN溶液，操作简单，现象明显，不受其他离子的干扰；故答案为：D；
(5)经分析滤渣E的成分应当是铜，要得到含Cu2+的溶液，试剂Y必须具有氧化性能和铜反应生成Cu2+，可以是双氧水和氧气，不可能是铁，故答案为：氧化剂；B。