(共23张PPT)
模块二
无机物的转化与应用
主题4 金属及其化合物
第12讲 铝及其化合物
配套练习
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一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 [2025扬州中学月考]镁和铝都是较活泼的金属。下列叙述错误的是( )
A. 第一电离能：I1(Mg)>I1(Al)
B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg
C. 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3
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答案：D
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2 [2023苏锡常镇二调]下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A. Al2O3的熔点高，可用于电解制铝
B. Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多
C. 明矾水解生成胶体，可用作混凝剂
D. 铝具有导热性，可用于制备铝热剂
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解析： Al2O3是离子化合物，熔融状态可以导电，故可用于电解制Al，A错误；Al(OH)3具有弱碱性，可与HCl反应，故可用于治疗胃酸过多，B错误；明矾中的Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，胶体具有净水作用，可用作混凝剂，C正确；铝具有强还原性，故可用于制备铝热剂，D错误。
答案： C
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选项 a b c
A Al2O3 Na[Al(OH)4] Al(OH)3
B AlCl3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4]
C Al Al(OH)3 Al2O3
D MgCl2 Mg(OH)2 MgO
答案： C
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4 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. 反应①中试剂X可以是氢氧化钠溶液
B. 试剂Y是HCl，它与Na[Al(OH)4]反应生成氢氧化铝
C. 图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应
D. 将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果
答案：A
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5 利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. ①中生成了H2：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
B. 操作a是过滤，以除去难溶于NaOH溶液的杂质
C. ②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质
D. 由④可知，室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
答案：C
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6 下列实验操作的现象与对应结论均正确的是( )
答案：A
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7 [2025南通如皋月考]下列关于铝元素及其化合物的说法正确的是( )
A. 常温下，浓硫酸与铝片不反应
B. 可以用氨水鉴别MgCl2溶液和AlCl3溶液
C. 铝是地壳中含量最高的元素
D. NaOH溶液加入铝制易拉罐中发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===
2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
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解析：常温下，浓硫酸能使铝片表面钝化，钝化属于化学变化，A错误；Mg(OH)2和Al(OH) 3均为白色沉淀，且都不能溶于过量氨水，无法用氨水鉴别MgCl2溶液和AlCl3溶液，B错误；Al是地壳中含量最高的金属元素，地壳中含量最高的元素是O，C错误。
答案：D
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8 [2025盐城期中]实验室利用以下装置制备Al2O3。下列相关原理、装置及操作正确的是( )
D. 制取Al2O3
C. 分离Al(OH)3
B. 制取Al(OH)3
A. 制取CO2
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解析：反应生成的CaSO4会附着在CaCO3表面，阻碍反应进行，应将浓硫酸替换为稀盐酸，A错误；漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁，C错误；不能在蒸发皿中加热固体，应选用坩埚，D错误。
答案：B
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9 [2024南通海安开学考试]下列制取Al2(SO4)3、Al(OH)3，获得Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是( )
A. 制备Al2(SO4)3
B. 制备Al(OH)3
C. 过滤Al(OH)3
D. 灼烧制备Al2O3
解析：常温下，Al在浓硫酸中会钝化，A错误；Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，B错误；灼烧固体应在坩埚中进行，D错误。
答案：C
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10 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是( )
解析：Al与NaOH溶液反应得不到Al(OH)3，可得到Na[Al(OH)4]，A错误。
答案：A
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二、 非选择题
11 [2024扬州邗江一中月考]工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如图所示。
(1) 酸浸：用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是_________________________________
_____________________。
防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH
溶液的消耗，造成浪费
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(2) 氧化：用H2O2溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为_____________________________________。
(3) 沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3＋、Fe3＋转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
5.0左右
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(4) 碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3。下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有_____(填字母)。
A. 适当增大NaOH溶液浓度
B. 适当加快搅拌速率
C. 适当降低温度
(5) 碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量CO2气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为___________________________
________。
AB
[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓
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12 [2024南通海安期末]碱式氯化铝[Alm(OH)nCl3m－n]可看作是AlCl3和Al(OH)3之间一系列中间物质所形成的聚合物。
(1) 一种常温下制备碱式氯化铝的实验流程如图所示。
①试剂X的化学式为________。
②“沉铝”的化学方程式为___________________________________
________________________。
NaOH
2Na[Al(OH)4]＋NH4HCO3===2Al(OH)3↓
＋Na2CO3＋NH3↑＋2H2O
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(2) 碱式氯化铝[Alm(OH)nCl3m－n]可用作除氟剂。其除氟原理一般认为是，F－被碱式氯化铝在水溶液中形成的多种带有较高正电荷数的离子{[Alm(OH)n]}a－等)吸附并沉淀。其中m、n的大小会直接影响除氟效果。碱式氯化铝除氟效率和pH的关系曲线如图所示。
则碱式氯化铝的最佳除氟pH为____，若pH过大，则去氟率急剧下降是因为_________________________________________________________
___________________________________。
6.6
pH过大会改变碱式氯化铝的组成(m、n的值)，使得离子所带正电
荷数偏少，从而影响F－的吸附与沉淀
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(3) 通过测定某碱式氯化铝溶液中相关离子的浓度确定m与n的比值，测定方法如下：
①取适量碱式氯化铝溶液分成两等份。
②向其中一份溶液中加入稀硝酸酸化的过量AgNO3溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体0.717 5 g。
③向另一份溶液中加入0.100 0 mol/L EDTA碱性溶液25.00 mL，反应完全后，再用0.050 00 mol/L CuSO4溶液与剩余的EDTA反应，恰好完全反应时消耗CuSO4溶液的体积为10.00 mL。(已知：EDTA是一种能与金属离子反应的物质，且与Al3＋、Cu2＋反应的化学计量比均为1∶1)。计算Alm(OH)nCl3m－n中m∶n的值(写出计算过程)。
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答案：
谢谢观看
Thank you for watching第12讲 铝及其化合物
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 [2025扬州中学月考]镁和铝都是较活泼的金属。下列叙述错误的是( )
A. 第一电离能：I1(Mg)>I1(Al)
B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg
C. 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3
D. 反应：Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb↑，说明还原性：Mg>Rb
2 [2023苏锡常镇二调]下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A. Al2O3的熔点高，可用于电解制铝
B. Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多
C. 明矾水解生成胶体，可用作混凝剂
D. 铝具有导热性，可用于制备铝热剂
3 下列各组物质中，不能按“”(“→”表示反应一步完成)关系转化的是( )
选项 a b c
A Al2O3 Na[Al(OH)4] Al(OH)3
B AlCl3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4]
C Al Al(OH)3 Al2O3
D MgCl2 Mg(OH)2 MgO
4 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. 反应①中试剂X可以是氢氧化钠溶液
B. 试剂Y是HCl，它与Na[Al(OH)4]反应生成氢氧化铝
C. 图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应
D. 将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果
5 利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. ①中生成了H2：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
B. 操作a是过滤，以除去难溶于NaOH溶液的杂质
C. ②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质
D. 由④可知，室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
6 下列实验操作的现象与对应结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 向Na[Al(OH)4]溶液中滴入NaHCO3溶液 有白色沉淀生成 [Al(OH)4]－结合H＋的能力比CO强
B 常温下将Al片放入浓硝酸中 无明显现象 Al与浓硝酸不反应
C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低
D 将Al2(SO4)3溶液蒸发结晶 得到白色固体 该固体的化学式为Al2O3
7 [2025南通如皋月考]下列关于铝元素及其化合物的说法正确的是( )
A. 常温下，浓硫酸与铝片不反应
B. 可以用氨水鉴别MgCl2溶液和AlCl3溶液
C. 铝是地壳中含量最高的元素
D. NaOH溶液加入铝制易拉罐中发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===
2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
8 [2025盐城期中]实验室利用以下装置制备Al2O3。下列相关原理、装置及操作正确的是( )
A. 制取CO2 B. 制取Al(OH)3 C. 分离Al(OH)3 D. 制取Al2O3
9 [2024南通海安开学考试]下列制取Al2(SO4)3、Al(OH)3，获得Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是( )
A. 制备Al2(SO4)3 B. 制备Al(OH)3 C. 过滤Al(OH)3 D. 灼烧制备Al2O3
10 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是( )
A. Al(s)Al(OH)3(s)Al2O3(s)
B. Al2O3(熔融)Al(s)AlCl3(s)
C. AlAl2O3Na[Al(OH)4](aq)
D. Al2O3(s)Na[Al(OH)4](aq)Al(OH)3(s)
二、 非选择题
11 [2024扬州邗江一中月考]工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如图所示。
(1) 酸浸：用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是_______________________________________________。
(2) 氧化：用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为___________
_________________________________________。
(3) 沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为________。
(4) 碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3。下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有________(填字母)。
A. 适当增大NaOH溶液浓度
B. 适当加快搅拌速率
C. 适当降低温度
(5) 碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量CO2气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为_________________________________________。
12 [2024南通海安期末]碱式氯化铝[Alm(OH)nCl3m－n]可看作是AlCl3和Al(OH)3之间一系列中间物质所形成的聚合物。
(1) 一种常温下制备碱式氯化铝的实验流程如图所示。
①试剂X的化学式为________。
②“沉铝”的化学方程式为__________________________________________
______________________________________________________________________。
(2) 碱式氯化铝[Alm(OH)nCl3m－n]可用作除氟剂。其除氟原理一般认为是，F－被碱式氯化铝在水溶液中形成的多种带有较高正电荷数的离子{[Alm(OH)n]}a－等)吸附并沉淀。其中m、n的大小会直接影响除氟效果。碱式氯化铝除氟效率和pH的关系曲线如图所示。
则碱式氯化铝的最佳除氟pH为________，若pH过大，则去氟率急剧下降是因为__________________
______________________________________________。
(3) 通过测定某碱式氯化铝溶液中相关离子的浓度确定m与n的比值，测定方法如下：
①取适量碱式氯化铝溶液分成两等份。
②向其中一份溶液中加入稀硝酸酸化的过量AgNO3溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体0.717 5 g。
③向另一份溶液中加入0.100 0 mol/L EDTA碱性溶液25.00 mL，反应完全后，再用0.050 00 mol/L CuSO4溶液与剩余的EDTA反应，恰好完全反应时消耗CuSO4溶液的体积为10.00 mL。(已知：EDTA是一种能与金属离子反应的物质，且与Al3+、Cu2+反应的化学计量比均为1∶1)。计算Alm(OH)nCl3m－n中m∶n的值(写出计算过程)。
第12讲 铝及其化合物
1 D ⅡA、ⅤA族元素原子的第一电离能比同周期左右相邻元素原子的第一电离能都大，故第一电离能Mg>Al，A正确；还原性Mg2 C Al2O3是离子化合物，熔融状态可以导电，故可用于电解制Al，A错误；Al(OH)3具有弱碱性，可与HCl反应，故可用于治疗胃酸过多，B错误；明矾中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体，胶体具有净水作用，可用作混凝剂，C正确；铝具有强还原性，故可用于制备铝热剂，D错误。
3 C 4 A 5 C 6 A
7 D 常温下，浓硫酸能使铝片表面钝化，钝化属于化学变化，A错误；Mg(OH)2和Al(OH) 3均为白色沉淀，且都不能溶于过量氨水，无法用氨水鉴别MgCl2溶液和AlCl3溶液，B错误；Al是地壳中含量最高的金属元素，地壳中含量最高的元素是O，C错误。
8 B 反应生成的CaSO4会附着在CaCO3表面，阻碍反应进行，应将浓硫酸替换为稀盐酸，A错误；漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁，C错误；不能在蒸发皿中加热固体，应选用坩埚，D错误。
9 C 常温下，Al在浓硫酸中会钝化，A错误；Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，B错误；灼烧固体应在坩埚中进行，D错误。
10 A Al与NaOH溶液反应得不到Al(OH)3，可得到Na[Al(OH)4]，A错误。
11 (1) 防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费 (2) 2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O (3) 5.0左右 (4) AB (5) [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
12 (1) ①NaOH ②2Na[Al(OH)4]＋NH4HCO3===2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋NH3↑＋2H2O (2) 6.6 pH过大会改变碱式氯化铝的组成(m、n的值)，使得离子所带正电荷数偏少，从而影响F－的吸附与沉淀
(3) n(Cl－)＝＝5×10-3 mol
n(Cu2+)＝0.050 00 mol/L×10.00×10-3 L＝5×10-4 mol
n(Al3+)＝0.100 0 mol/L×25.00×10-3 L－5×10-4 mol＝2×10-3 mol
n(OH－)＝3n(Al3+)－n(Cl－)＝3×2×10-3 mol－5×10-3 mol＝1×10-3 mol
m∶n＝n(Al3+)∶n(OH－)＝(2×10-3 mol)∶(1×10-3 mol)＝2∶1
