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一、选择题
1．(2009年德州质检)医疗上用的抑酸剂是为了减少胃内的盐酸而使用的药物，抑酸剂种类很多。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( )
A．该物质属于两性氧化物
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
【解析】 据双羟基铝碳酸钠的化学式可知其不属于氢氧化物，也不是Al(OH)3和Na2CO3的混合物，而是一种化合物，A、B项均不正确。
NaAl(OH)2CO3＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋3H2O＋CO2↑可知C项不正确；由于反应时有CO2气体放出，故该药剂不适合于胃溃疡患者服用，D项正确。
【答案】 D
2．(2008年广东高考题)海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．海水中含钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
【解析】 海水蒸发发生了物理变化，海水中的K＋需经过化学变化得到钾单质，潮汐发电是将机械能转化为电能。
【答案】 A
3．把镁粉中混入的少量铝粉除去，应选用的试剂是( )
A．盐酸 B．氯水
C．烧碱溶液 D．纯碱溶液
【解析】 盐酸跟镁、铝都反应，A错。氯水中存在游离氯，是氧化剂，金属都有还原性，是还原剂，镁、铝都会和氯气反应；氯水中有氯气和水反应的生成物——盐酸和次氯酸，镁、铝都会跟酸反应，B错。烧碱是氢氧化钠，铝可以跟氢氧化钠溶液反应放出氢气，铝变成偏铝酸钠溶于水，镁不反应而分离，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，C对。纯碱溶液是碳酸钠溶液，镁、铝都不反应，D错。
【答案】 C
4．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．铝既能溶于酸，又能溶于碱
D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
【解析】 铝在常温下与空气中的氧气反应，在铝表面形成一层致密的氧化膜；铝与氯气反应生成氯化铝；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应。
【答案】 C
5.
(2007年上海)用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是( )
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
【解析】 实验中发生的反应主要是铝置换汞，铝在空气中被氧化，都是氧化还原反应。从“红墨水柱右端上升”可知，铝与氧气反应放出大量的热。铝箔表面生出的“白毛”是氧化铝。
【答案】 D
6．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( )
A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少
C．金属的化合价高低 D．金属的活动性大小
【解析】 金属的活动性越小，越容易以游离态存在于自然界，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原为金属单质，因而冶炼越容易。
【答案】 D
7．(2009年茂名质检)下列离子在溶液中可以大量共存，且向溶液中加入铝粉能产生氢气的是( )
A．K＋、Cl－、Na＋、SO42－ B．Na＋、OH－、Cl－、Ba2＋
C．H＋、Cl－、Fe2＋、NO3－ D．Cu2＋、OH－、CO32－、Na＋
【解析】 Al与H＋或OH－反应生成H2，但H＋、NO3－与Al反应生成NO。A项能大量共存，但加入Al粉后不产生H2；C项H＋、NO3－与Fe2＋因发生氧化还原反应不能大量共存，且加入Al粉不生成H2；D项Cu2＋与OH－，Cu2＋与CO32－均不能大量共存。
【答案】 B
8．将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是( )
【解析】 由图象知，Y消耗沉淀达到最大值和沉淀完全溶解，X的用量比是3∶1，A项是1∶1，B项是1∶3，D项开始时无沉淀产生，C项是3∶1。
【答案】 C
9．下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A．铝片放入氢氧化钠溶液中：Al＋2OH－===AlO2－＋H2↑
B．Na与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋H2↑＋2OH－
C．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
D．AlCl3溶液中滴入过量的氨水：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋
【解析】 Al与碱反应时，H2O作氧化剂，A中无水，错误。氧化还原反应时，得失电子守恒，B错。Al(OH)3只溶于强碱，所以D对。
【答案】 D
10．(2009年平顶山模拟)下列操作所得物质为纯净物的是( )
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
【解析】 A项中所得NaAlO2中混有过量的NaOH，B项中会有部分Al(OH)3分解产生Al2O3，C项中AlCl3溶液蒸干时会生成Al(OH)3。D项产生Al(OH)3沉淀后，过滤、洗涤、灼烧得到分解产物Al2O3。故D正确。
【答案】 D
11．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是( )
A．2 mol·L－1H2SO4溶液 B．18 mol·L－1H2SO4溶液
C．6 mol·L－1KOH溶液 D．3 mol·L－1HNO3溶液
【解析】 Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但与浓H2SO4、Al在常温下发生钝化，Mg虽反应但不产生H2。与KOH只有Al反应。与HNO3反应，HNO3为强氧化性酸，都不会产生H2。
【答案】 A
12．甲、乙两烧杯中各盛有200 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为( )
A．10.8 g B．7.2 g
C．5.4 g D．3.6 g
【解析】 据2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑知，等质量的Al与过量盐酸和NaOH溶液完全反应时生成的H2的体积比为1∶1，等物质的量盐酸和NaOH与足量的Al溶液完全反应时生成H2的体积比为3∶9＝1∶3，今二者生成的体积比为1∶2，故铝与盐酸反应时，铝过量盐酸不足，铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。现在n(HCl)＝0.2 L×3 mol/L＝0.6 mol，所以盐酸完全反应生成H2为0.3 mol，则NaOH与Al反应时生成H2为0.3 mol×2＝0.6 mol，因此铝的质量为0.6 mol××27 g/mol＝10.8 g。
【答案】 A
二、非选择题
13．置换反应的通式可以表示为：单质(1)＋化合物(1)===化合物(2)＋单质(2)，请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：
①所涉及的元素的原子序数都小于20。
②6种单质分属6个不同的主族。
【解析】 短周期元素、不同主族间的置换反应，常见的有：
C＋H2O(g)CO＋H2
2Mg＋CO22MgO＋C
Mg(或Al)＋2HCl===MgCl2＋H2↑
2F2＋2H2O===4HF＋O2
Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl
从以上选择出6种单质分属6个不同主族间的三个置换反应。
【答案】 2Mg＋CO22MgO＋C
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2F2＋2H2O===4HF＋O2(其他合理答案也对)
14．A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式：A________，C__________，D________，E________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
A→B_____________________________________________________________________，
F→E______________________________________________________________________
【解析】 根据B、F既与酸反应，又与碱反应的特性，和BCF的转化关系，加之涉及的元素主要是短周期元素，故可推断B为Al(OH)3，C为Al2O3，F为Al。其他几种物质也不难推出：A为KAlO2，D为AlCl3，E为NaAlO2。
【答案】 (1)KAlO2 Al2O3 AlCl3 NaAlO2
(2)2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑
15．铝及其化合物的优良性能决定了其具有如下重要的用途：①制包装糖果和食品用的铝箔；②制易拉罐；③制电线电缆；④制牙膏皮；⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水；⑥制炊具及散热材料；⑦用明矾和苏打做食品膨化剂；⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药片；⑨制银色防锈油漆颜料；⑩用做制镜材料。
根据你所掌握的知识回答下列问题(填序号)：
(1)由铝的良好延展性决定的用途是________________________________________________________________________。
(2)由铝的良好导电性和导热性决定的用途是________________________________________________________________________。
(3)由铝的光学活性决定的用途是________________________________________________________________________。
(4)由铝的化合物的某些性质决定的用途是________________________________________________________________________。
(5)随着铝元素在人体中的积累的增多，可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而加以在控制使用。铝在上述用途中必须加以控制的是________________________________________________________________________。
【解析】 由Al的特性决定Al的用途。Al的化合物明矾、Al(OH)3也有其独特的用途，前者可做自来水的净水剂、食品膨化剂，后者可以是药物的成分。因为铝是食品污染之一，所以应控制人的饮食、医疗等场合与Al接触，从而减少Al元素的摄入量。
【答案】 (1)①②③④ (2)③⑥ (3)⑩ (4)⑤⑦⑧
(5)①②④⑤⑥⑦⑧
16．某学生用电子天平和必要的化学实验仪器测定铁铝合金中各组分含量，其实验装置如下图所示：
实验时，取一块铁铝合金，将其切成碎块后全部加入到盛有50 mL 5.0 mol·L－1 NaOH溶液的烧杯中。试回答下列问题：
(1)合金表面最先产生气泡的位置是________(填“切口断面”或“非切口断面”)，反应的离子方程式为______________________________。
(2)合金表面会形成原电池，其负极的电极反应式为__________________________。
(3)不同时间电子天平的读数如下表所示：
实验操作过程
时间/min
电子天平的读数/g
烧杯＋NaOH溶液
80.0
烧杯＋溶液＋样品
0
87.8
1
87.5
2
87.3
3
87.2
4
87.2
则合金中铁的质量分数为________(保留三位有效数字，下同)。
(4)上述50 mL NaOH溶液中最多可加入的铁铝合金样品质量为________。
【解析】 第(1)问中铁铝化学性质较活泼，表面均易生成氧化物薄膜，故在“切口断面”最先产生气泡，且Al产生Al3＋后，由于NaOH过量，故离子方程式应考虑Al(OH)3与NaOH的反应，其负极反应也是如此。
第(3)问中合金中只有Al与NaOH反应，且溶液减少的质量是H2的质量，则
2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 2 mol 0.3 mol
0．2 mol 0.2 mol
所以w(Fe)＝×100%＝30.8%，消耗n(NaOH)＝0.2 mol。
第(4)问中溶解合金最大量：
7．8 g×＝9.75 g。
【答案】 (1)切口断面
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑
(2)Al－3e－＋4OH－===AlO2－＋2H2O
(3)30.8% (4)9.75 g
课件74张PPT。第2讲 铝及其化合物1．掌握镁、铝及其化合物的性质。
2．从电离平衡的角度理解分析Al3＋＋3OH－? ? Al(OH)3，Al(OH)3＋OH－?? AlO2－＋2H2O的相互转化。
3．了解镁、铝单质化合物的用途，了解金属的特性。 一、铝的性质
1．在人类发现的一百多种元素中，金属大约占五分之 左右；金属单质在常温下除 是液体外，其余都是固体，除金、铜等少数金属具有特殊的颜色外，绝大多数呈 色，不透明，有
光泽，有 ，一般都是 良导体。金属晶体的构成微粒是 ，其作用力是 ，它决定金属的熔沸点、硬度等，导热导电性和延展性与 有关。
2．合金是
，一般来说，合金的熔点比各成分金属 ，硬度、强度比各成分金属 。最早制得的合金是 ，用量最大的合金是 。四汞银白金属延展性热和电的金属离子和自由电子金属键自由电子由两种或两种以上金属(或金属和非金属)熔合而低大青铜成的具有金属特性的物质钢3．铝是地壳中含量 的金属，它属于有色金属和轻金属。铝在周期表中位于第 周期第 族，反应中易 ，表现出强 性。 主要表现的性质有：
(1)铝与氧气反应：在空气中表面生成一层 。
最多三ⅢA失去3个电子还原致密的氧化物保护膜4Al＋3O2 2Al2O3无明显
变化熔化但不滴落表面形成白膜(2)与酸的反应(因酸而异)
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑钝化钝化(3)与烧碱溶液反应——铝的特性(也能与酸反应)
跟碱溶液反应的化学方程式(电子转移)和离子方程式。
，
。
(4)与金属氧化物反应：铝能与Fe2O3、MnO2等金属氧化物在一定条件下发生铝热反应，并放出大量的热。铝与氧化铁的反应方程式： ，可用于焊接 。 钢轨2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAlO2＋4H2O＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑1．Al2O3是一种 固体，是冶炼铝的原料，熔点很高，可作 材料。氧化铝 溶于水，是典型的 氧化物，既能与 反应，又能与 反应，其离子方程式为：白色耐火不两性碱酸Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O。2．实验室常用可溶性铝盐与 制取Al(OH)3，它是一种难溶于水的 色 状物质，有较强的吸附能力。Al(OH)3受热易分解，是一种典型的 氢氧化物。溶于强酸和强碱的离子方程式分别是：
3．明矾的化学式是： ，它是一种复盐，它能净水的原因是(用离子方程式表示)氨水白胶两性Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2OKAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋三、Al3＋、Al(OH)3和AlO2－的三角关系据下图写出下列转化的离子方程式：
(1)Al ―→Al(OH)3
①Al + ===Al(OH)3↓+
②Al + ===4Al(OH)3↓
③Al + ===Al(OH)3↓3NH3·H2O3AlO2-+6H2O3OH-3NH4+(2)Al(OH)3―→Al
Al(OH)3+ ===Al +
(3)Al ―→AlO2-
Al + ===AlO2-+
(4)AlO2-―→Al
AlO2-+ ===Al +3H+3H2O4OH-2H2O4H+2H2O(5)AlO2-―→Al(OH)3
①NaAlO2溶液中通少量CO2：
NaAlO2溶液中通入足量CO2：
②
③
(6)Al(OH)3―→AlO2－
Al(OH)3＋ ===AlO2－＋ 2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓OH－=2H2O1．铝是活泼金属，为何在生活中广泛使用？工业上如何冶炼铝？
2．铝制餐具不宜长时间盛放酸、碱性食物，也不宜打磨光亮，为什么？
【提示】 1.铝能在其表面形成致密的氧化物保护膜，阻止进一步氧化，所以在生活中广泛使用。工业上用电解熔融氧化铝的办法冶炼铝。
2．因为铝与酸和碱均能发生反应而溶解，铝制品打磨后，新露出的铝又会被氧化，加快铝制品损耗。
铝的性质铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理
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，产生氢气的体积比为 ＝1∶3。
3．一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应，若产生氢气的体积比为 < < ，则必定是：
(1)铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。
(2)铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。
解题时应充分利用上述过量关系快速求解。铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
【导航】 金属铝无论是与酸还是与碱反应，反应实质均是：Al Al3＋，2H＋ H2，故与酸或与碱反应时铝与氢气的关系式均为2Al～3H2↑，利用此性质可以很方便地进行有关的计算。【解析】 Al与盐酸和NaOH反应的产物分别为AlCl3和NaAlO2，由元素守恒可以得出Al～3Cl～3HCl，Al～Na～NaOH。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
据以上两个方程式知，放出等量气体时消耗HCl和NaOH物质的量之比为3∶1。
【答案】 CAl(OH)3的两性Al(OH)3能否溶于弱酸或弱碱，为何Al(OH)3表现酸的性质时相当于是一元酸？
氢氧化铝是一种典型的两性氢氧化物：
H＋＋AlO2－＋H2O Al(OH)3 Al3＋＋3OH－
(1)Al(OH)3不溶于弱酸或弱碱，原因是在Al(OH)3的悬浊液中，加入弱酸或弱碱时，因OH－或H＋浓度太小，不能促使Al(OH)3的电离平衡向某一方向移动。(2)Al(OH)3表现酸的性质时相当于一元酸，是因为Al(OH)3并不直接电离出H＋，Al(OH)3水溶液中的H＋是水电离的，即：
HO ＋H2O?? ＋H＋
其中[Al(OH)4]－?? AlO2－＋2H2O，因此表示偏铝酸盐时可以有两种写法，如NaAlO2也可写成Na[Al(OH)4]。 (2007年东城一模)在50 mL b mol·L－1的AlCl3溶液中加入50 mL a mol·L－1 NaOH溶液。
(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为________。
(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。
(3)当a、b满足________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为________g。【导航】 1.AlCl3 Al(OH)3
2．AlCl3 NaAlO2
3．AlCl3 共存
【解析】 (1)依题意知，在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两反应发生：
AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl①
AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O②
根据以上两反应可以看出：
当a≤3b时只发生第一个反应，此时NaOH不足量，产生沉淀的量取决于NaOH。n[Al(OH)3]＝ n(NaOH)，所以答案为：
mol。
(2)如果无沉淀生成，Al元素全部以AlO2－形式存在：
n(AlCl3)∶n(NaOH)≤1∶4，即a∶b≥4∶1，所以答案为：a≥4b。
(3)此种情况应当是两个反应均发生，铝元素以Al(OH)3和AlO2－两种形式存在
符合关系： < < ，即： < < ，
整理：3b
求沉淀的方法很多方法一：联立方程法。设反应①中，AlCl3的物质的量为x，则Al(OH)3为x，NaOH为3x，
反应②中AlCl3物质的量为y，NaOH为4y，
解得x＝(0.2b－0.05a)mol＝0.05(4b－a)mol
m[Al(OH)3]＝78 g·mol－1×0.05(4b－a)mol
＝3.9(4b－a)g方法二：守恒法。此种条件下，溶液中的离子有Na＋、Cl－、AlO2－。
n(AlO2－)＝n(Na＋)－n(Cl－)＝0.05a mol－0.05×3b mol
n[Al(OH)3]＝n(Al3＋)总－n(AlO2－)
＝0.05b mol－(0.05a mol－0.15b mol)
＝(0.2b－0.05a)mol＝0.05(4b－a)mol
m[Al(OH)3]＝78 g·mol－1×0.05(4b－a)mol
＝3.9(4b－a)g
【答案】 (1) mol (2)a≥4b
(3)3b反应关系如下：
(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(生成沉淀)
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3＋＋4OH－===AlO2－＋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 ≥ 时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝ n(OH－)；
当 ≤ 时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝0；
当 < < 时，所得沉淀的物质的量：
n[Al(OH)3]＝n(Al3＋)－[n(OH－)－3n(Al3＋)]＝4n(Al3＋)－n(OH－)。2．铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的图象
(1)向铝盐溶液中滴入强碱，当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶3时，产生的Al(OH)3沉淀量最多；
当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4时，Al(OH)3沉淀全部溶解。如图(1)所示，反应的离子方程式为：
OA段：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
AB段：Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O
(2)向强碱溶液中滴入铝盐溶液，开始无沉淀，当Al3+全部转化为AlO2-时，再滴入铝盐溶液，则偏铝酸盐与铝盐溶液发生了反应，产物都是Al(OH)3，如图(2)所示，反应的离子方程式为：
OA段：Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
AB段：3AlO2-+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓
(3)向偏铝酸盐溶液中滴入强酸，当n(AlO2－)∶n(H＋)＝1∶1时，产生Al(OH)3沉淀的量最多，继续滴入强酸，沉淀逐渐溶解。如图(3)所示，离子方程式为：
OA段：AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
AB段：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)向强酸溶液中滴入偏铝酸盐溶液。开始无沉淀，当H＋完全反应后，再滴入偏铝酸盐，发生反应生成Al(OH)3沉淀，如图(4)所示，反应的离子方程式为：
OA段：4H＋＋AlO2－===Al3＋＋2H2O
AB段：Al3＋＋3AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓
(5)向镁盐和铝盐的混合溶液中滴入NaOH溶液，如图(5)所示，反应的离子方程式为：
OA段：Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
AB段：Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
“OA”表示同时生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀。
“AB”表示Al(OH)3沉淀被过量NaOH溶液溶解。
“BC”表示沉淀量不再发生变化，此时只有Mg(OH)2沉淀。将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是( )
A．1∶3 B．2∶3
C．1∶4 D．2∶7
【导航】 强碱与铝盐反应，首先要分析Al(OH)3是不是最大沉淀量，若不是，则有两种情况：Al3＋部分沉淀和Al(OH)3部分溶解。计算过程中要分情况讨论。【解析】 由题目中给出的溶液中的铝与沉淀中的铝质量相等，可以得出反应后的含铝物质可能为Al3＋和Al(OH)3或Al(OH)3和AlO2－两种情况。然后根据反应比不难得出结论。
本题应分两种情况进行讨论：
①若AlCl3过量，NaOH不足，溶液中的铝元素应为Al3＋。
AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl
1 mol 3 mol 1 mol
依题意，溶液中剩余1 mol Al3＋，则：
c(AlCl3)∶c(NaOH)＝(1＋1)∶3＝2∶3②若NaOH量稍多，AlCl3完全反应，溶液中的铝元素的形式为AlO2－，不妨假设有2 mol Al3＋反应，依题意有关系式：
AlCl3～3NaOH～Al(OH)3
1 mol 3 mol 1 mol
AlCl3～4NaOH～NaAlO2
1 mol 4 mol 1 mol
c(AlCl3)∶c(NaOH)＝2∶(3＋4)＝2∶7。
【答案】 BD1．(2009年江苏单科)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁【解析】 A项，Al3＋水解可得Al(OH)3，起净水作用；B项，镶入锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法；C项正确；D项，电解MgCl2溶液应得到Mg(OH)2而非Mg。
【答案】 D2．(2009年北京理综)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
下列推断不正确的是( )
A．若X是Na2CO3，C为含极性键的非极性分子， 则A一定是氯气，且D和E不反应
B．若A是单质，B和D的反应是OH－＋HCO3－===H2O＋CO32－，则E一定能还原Fe2O3
C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是
Na＋[ ]2－Na＋
D．若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐【解析】 A项，当A为NO2时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3与Na2CO3反应产生CO2，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，也符合框图；B项，由B和D的反应可知，B为强碱，则A为Na等非常活泼的金属，E为H2，X为CO2等酸性气体；C项，此时B为O2，X为C，C为CO2，CO2可与E(NaOH)反应；D项，短周期元素形成白色沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3，且A与D的摩尔质量相等，则由Al(OH)3为78 g/mol，推知A为Na2O2，B为NaOH，X为铝盐：4OH－＋Al3＋===AlO2－＋2H2O，Al3＋＋3AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓。
【答案】 A3．(2009年海南单科)有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题：
(1)反应①的化学方程式为__________________________________；
(2)反应②的离子方程式为__________________________________；
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式______________________________；
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp=7.0×10-9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，若D的浓度为1.0×10-2 mol/L，则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为__________。 【解析】 首先是推断出框图中的各种物质：由“浓、△、C为气体单质”等可推出A为盐酸，B为MnO2，C为Cl2。由“G为紫黑色固体”知为I2。则F为KCl，D为KI。由“E+MnO2―→KCl+H2(气体单质)”，可推知E为KClO3，H为O2。(4)PbI2??Pb2++2I-，Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)。7.0×10-9=c(Pb2+)×2，c(Pb2+)=2.8×10-4(mol/L)，则原溶液中的c(Pb2+)(等体积混合、浓度加倍)为5.6×10-4 mol/L。【答案】 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)6H++ClO3-+6I-===Cl-+3I2+3H2O
(3)2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(4)5.6×10-4 mol·L-14．(2009年广东单科)某厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
(1)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有_________________________________（要求写出两条)。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分有__________________。
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有________。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl 已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示：
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因：
__________________________________
_________________________________。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：________________________________ 。
除去产品中该杂质的方法是：___________。 【解析】 (1)中几种镁盐均难溶(其中MgCO3微溶)于水，可溶于稀硫酸，加稀H2SO4同时生成难溶H2SiO3(或H4SiO4)和微溶的CaSO4，为使Mg2+充分浸出可适当提高反应温度、加过量稀硫酸、延长浸出时间等方法。
(2)根据题给表格信息，调节pH=5.5时，Fe3+和Al3+分别已完全转化为沉淀物Fe(OH)3和Al(OH)3，而Mg2+并未转化。
(3)加NaOH调节pH=12.5时，Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓，滤液中的Na+和SO42-可回收利用。
(4)①解读溶解度曲线，分析NaCl与Mg(ClO3)2溶解度随温度变化而变化程度明显不同，较高温度时NaCl先达到饱和状态。
②降低饱和溶液温度，在Mg(ClO3)2大量析出的同时，NaCl也会少量析出。可将所得晶体再溶于蒸馏水配成热饱和溶液，再进行重结晶。【答案】 (1)适当提高反应温度、增加浸出时间(或其他合理答案)
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化量大；NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别
②降温前，溶液中NaCl已饱和；降温过程中，NaCl溶解度降低，会少量析出 重结晶5．(2008年广东化学)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42－等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：
(1)滤渣的主要成分为______________。
(2)“趁热过滤”的原因是__________。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是______________________________________________________(写出1种)。
(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是_____________________________________。
(5)已知：Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)
ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)
ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_____________________________________。【解析】 (1)滤渣的主要成分要从两个方面来考虑，一是原料中的不溶物；二是加入NaOH后生成的难溶物。
(2)仔细分析图表，找出Na2CO3·10H2O、Na2CO3·7H2O、Na2CO3·H2O三种晶体析出的温度范围，低温时Na2CO3·H2O会溶解，而Na2CO3·7H2O、Na2CO3·10H2O会析出。
(3)趁热过滤的方法——预热过滤装置和常压热过滤漏斗法。
(4)从母液中还会有哪些杂质离子来思考。
(5)两式相减即得(注意ΔH也要相减)。【答案】 (1)Fe(OH)3、CaCO3和Mg(OH)2
(2)防止温度下降时Na2CO3·H2O溶解，避免析出
Na2CO3·10H2O或Na2CO3·7H2O
(3)预热过滤装置(或“用常压热过滤漏斗进行过滤”)
(4)产品纯度降低，因为循环使用时母液中Cl－与SO42－累积，导致产品含NaCl或Na2SO4杂质
(5)Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g) ΔH＝＋58.73 kJ·mol－11．中央电视台等媒体报道，市场上的膨化食品中有三成以上铝严重超标，长期食用铝含量过高的膨化食品，会干扰人的思维、意识与记忆功能，引起神经系统病变，表现为记忆减退，视觉与运动协调失灵，严重者可能痴呆。摄入过量的铝，还能置换出沉积在骨质中的钙，抑制骨生成，发生骨软化症等。下列有关说法正确的是( )
A．因为铝对人体有害，故不能使用铝锅等炊具
B．一种治疗胃酸过多的药物的主要成分是Al(OH)3，因此铝元素超标对人体无影响
C．膨化食品中的铝元素超标可能来自发酵剂明矾
D．土壤的主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，因此粮食中含有较多的铝元素，人过多食用含铝元素的食品显然也没有影响 【解析】 铝导热性好，有延展性，可以用做饮具；治疗胃酸的药物为Al(OH)3，但不能过量用；土壤中有铝，但粮食中的铝并不多。
【答案】 C2.
(2009年上海单科)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的( )
A．物质的量之比为3∶2
B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3
D．反应速率之比为2∶3【解析】 由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，故A项正确。二者质量之比为4∶3，摩尔质量之比为24∶27＝8∶9，反应速率之比为3∶2。
【答案】 A3．(2008年上海高考)将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是( )
A．稀硝酸 B．稀盐酸
C．硝酸铜 D．氢氧化钠
【解析】 钝化的实质是浓H2SO4或浓HNO3在Fe、Al的表面形成了一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，所以A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2因不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
【答案】 C4.
(2009年济南质检)A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X。它们有如右的转化关系(部分产物及反应条件已略去)：
下列判断正确的是( )
A．X元素可能为Al
B．X元素可能是金属，也可能是非金属
C．反应①和②互为可逆反应
D．反应①和②一定为氧化还原反应【解析】 中学阶段符合①的单质有Cl2等卤素单质、硫单质及铝单质；若A为Cl2等卤素单质或S时，也符合②，若A为Al时不符合②，故A为非金属单质中的Cl2等卤素单质或硫；反应①的产物与反应②的反应物不同，①②不互为可逆反应。
【答案】 D5．(2008年广东高考)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )
A．Al2O3 B．Al(OH)3
C．AlCl3 D．Al
【答案】 D【解析】 根据相关物质的性质及题意知，四种物质的反应产物均为NaAlO2。四种物质与NaOH溶液反应的定量关系如下：
Al2O3～2NaOH Al(OH)3～NaOH AlCl3～4NaOH Al～NaOH，取四种物质的质量均为m，消耗NaOH的物质的量分别为
×2、 、 ×4、 。6．两种金属混合物粉末15 g，与足量的盐酸反应时生成标准状况下11.2 L氢气，符合上述情况的金属混合物是( )
A．Mg、Fe B．Zn、Ag
C．Al、Zn D．Mg、Al
【解析】 标准状况下11.2 L H2是1 g，与足量盐酸反应生成1 g H2需上述金属：Mg—12 g，Ag不反应可视为无穷大，Al—9 g，Zn—32.5 g、Fe—28 g，该两种金属混合生成1 g H2时所需质量15 g，应介于两金属分别与HCl反应生成1 g H2时消耗金属量的中间。
【答案】 AC7．(2008年重庆高考)某学习小组用下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，先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻，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中滴加足量试剂；⑤检查气密性。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中剩余固体质量为c g，则铝的相对原子质量为______________。
(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________。(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)【解析】 本题是利用反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(Mg与NaOH溶液不反应)，将生成的H2排水测气体体积，据此求出Al的相对原子质量。
注意(5)由 2Al ～ 3H2↑
2m(Al) 3 mol
(a－c)g
m(Al)＝ g·mol－1
(6)过滤所得不溶物未洗涤，使c增大，(a－c)减小，则m(Al)减小。【答案】 (1)NaOH溶液
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜
(3)⑤①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(5)
(6)偏小8．(2009年福建理综)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为
_____________________________________________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为
____________________________________________________。
(3)验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入______________ (填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是______________(填化学式)，写出该溶质的一种用途______________。
(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=______________。【解析】 流程甲为：
流程乙为：
则滤液E、K中溶质主要成分是NaHCO3，该物质可用于作发酵粉、制纯碱等。
(5)由Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12=c2(OH-)·c(Mg2+)可推知：c(Mg2+)= mol·L-1=5.6×10-10 mol·L-1。
【答案】 (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO32-+H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案均可)
(4)NaHCO3 制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)
(5)5.6×10-10 mol·L-1某混合金属粉末，除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种，含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。
所用试剂：样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O
该小组探究过程如下：
查阅资料：(1)假设1：该混合金属粉末中除镁外还含有________元素
(2)假设2：该混合金属粉末中除镁外还含有________元素
(3)假设3：该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素
实验探究：
基于假设3，甲同学设计了如图1所示的实验方案，乙同学设计了如图2所示的实验方案：
(1)试剂M是____________。
(2)写出操作Ⅰ的过程__________________________________
__________________________。
(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好，理由是____________________。
(4)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后，用最简便的方法测定了W g样品中金属镁(Mg)的质量分数，他的方法是_______________________________________________________________________________________________。 【解析】 镁中可能含有铝和锌中的一种或两种，有三种可能：
①有铝 ②有锌 ③铝、锌均有。验证时，样品中成分均与酸反应，与碱反应时，镁不反应。
【答案】 提出假设：(1)铝(或Al)
(2)锌(或Zn)(以上两空可颠倒)
实验探究：(1)NaOH溶液(或氢氧化钠溶液)
(2)在滤液中加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的稀氨水
(3)步骤简单，节约试剂
(4)将沉淀C小心洗涤、干燥后称量、计算即可课时作业
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