1、1第 7 讲 铝及其化合物A 组 基础题组1.(2017 北京门头沟一模, 6)根据所给的信息和标志,判断下列说法不正确的是( )A B C D神农本草经记载,麻黄能“止咳逆上气”“84”消毒液主要成分是 NaClO易拉罐主要成分是金属铝贴有该标志的物品是可回收物古代中国人已用麻黄治疗咳嗽用于杀菌消毒和衣物的洗涤漂白不可以用氢氧化钠溶液将其溶解废纸、塑料、玻璃、金属均可回收2.(2017 北京房山期末,20)下列说法正确的是( )A.电解氯化镁溶液,可制得金属镁B.测定氢氧化钠是离子化合物时,可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化C.向 FeCl3溶液中加入 Mg 粉,可观察到有气泡产生D.在
2、某钠盐溶液中加入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,则该钠盐一定是 Na2CO33.镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示:下列判断不合理的是( )A.Al、Ga 均处于A 族B.Ga2O3可与盐酸反应生成 GaCl3C.Ga(OH)3可与 NaOH 反应生成 NaGaO2D.酸性:Al(OH) 3Ga(OH)324.(2017 北京朝阳二模,10)下列实验方案能达到实验目的的是( )选项 目的 实验方案A比较 Mg、Al 的金属性将去除氧化膜的镁条、铝片分别放入沸水中B鉴别 MgCl2和 AlCl3溶液将过量稀氨水分别滴入 MgCl2和
3、 AlCl3溶液中C证明苯环对羟基活性的影响分别向苯和苯酚溶液中滴加饱和溴水D比较浓度对反应速率的影响将同体积、不同浓度的 KMnO4溶液、稀H2SO4与同体积、同浓度的 H2C2O4溶液混合5.(2017 北京东城一模,8)下列解释事实的方程式不正确的是( )A.金属钠露置在空气中,光亮表面颜色变暗:4Na+O 2 2Na2OB.铝条插入烧碱溶液中,开始没有明显现象:Al 2O3+2OH- 2Al +H2OC.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合,产生气体:N +OH- NH3+H 2OD.碘化银悬浊液中滴加硫化钠溶液,黄色沉淀变成黑色:2AgI+S 2- Ag2S+2I-6.(2017 北京朝阳期
4、中,19)以 Mg 和不同盐溶液间的反应为实验对象,探究 Mg 与盐溶液反应的多样性。实验向试管中加 2 mL溶液实验现象实验:0.1 mol/L AgNO3溶液镁条表面迅速覆盖一层疏松的黑色固体,有少量气泡产生实验:2 mol/L NH4Cl溶液反应开始时产生大量气体(经检验其中含有 H2),一段时间后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体实验:pH=8.2 的产生大量气体(经检验其中含有 H2和 CO2)和白色晶体3NaHCO3溶液(1)对实验进行研究:推测实验中黑色固体为 Ag,发生反应的离子方程式为 。 确认黑色固体为 Ag 的实验方法是 。 (2)对实验进行研究:反应开始时产生 H2的原
5、因可能是:. 。 . Mg 和 N 直接反应。“一段时间后”产生的气体中一定含有 。 为进一步研究 NH4Cl 溶液的作用,设计如下实验:实验 操作 现象实验用 1 mol/L (NH4)2SO4溶液重复实验产生气体的速率慢于实验实验用 2 mol/L (NH4)2SO4溶液重复实验产生气体的速率与实验相当结合实验、,可以得出的结论是 。 (3)对实验进行研究:推测在 pH=8.2 的溶液中,若无 HC ,则 H+和 Mg 反应的程度很小。通过实验证实了推测,其方案是 。 经检验,白色晶体为碱式碳酸镁Mg 2(OH)2CO3,结合化学平衡移动原理,分析其产生的原因: 。 (4)上述实验中,Mg
6、 与盐溶液反应呈现多样性的原因有:.盐溶液中阳离子氧化性的相对强弱;.盐溶液中阴离子的催化作用;. 。 4B 组 提升题组7.某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应: 下列说法正确的是( )A.由实验 1 可以得出结论:金属铝的活泼性弱于金属铜B.实验 2 中生成红色物质的离子方程式:Al+Cu 2+ Al3+CuC.溶液中阴离子种类不同是导致实验 1、2 出现不同现象的原因D.由上述实验可推知:用砂纸打磨后的铝片分别与 H+浓度均为 0.2 molL-1的盐酸和硫酸反应,后者更剧烈8.(2017 北京海淀一模,11)向 3 molL-1盐酸中加入打磨后的镁条,一段时间后生成灰白色固体
7、X,并测得反应后溶液 pH 升高。为确认固体 X 的成分,过滤、洗涤后进行实验:向固体 X 中加入足量硝酸,固体溶解,得到无色溶液,将其分成两等份;向其中一份无色溶液中加入足量 AgNO3溶液,得到白色沉淀 a;向另一份无色溶液中加入足量 NaOH 溶液,得到白色沉淀 b。下列分析 的是( )A.溶液 pH 升高的主要原因:Mg+2H + Mg2+H2B.生成沉淀 a 的离子方程式:Ag +Cl- AgClC.沉淀 b 是 Mg(OH)2D.若 a、b 的物质的量关系为 n(a)n(b)=13,则可推知固体 X 的化学式为 Mg3(OH)6Cl9.某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉
8、的混合物,物质转化关系如下图所示:下列说法不正确的是( )5A.x 为 NaOH 溶液,y 为盐酸B.ab 发生的反应为:Al +H+H2O Al(OH)3C.bcAl 的反应条件分别为:加热、通电D.a、b、c 既能与酸反应又能与碱反应10.(2017 北京海淀期末,17)一种利用铝土矿(含有氧化铝和杂质)生产氧化铝纯品的工业流程如下:(1)过程,发生反应的离子方程式是 。 (2)过程,用一定浓度的 NaHCO3溶液处理碱浸后滤液,所得溶液 pH 和 Al(OH)3的生成量随加入 NaHCO3溶液体积变化的曲线如下:加入 NaHCO3溶液体积小于 8 mL 时,发生主要反应的离子方程式是 。
9、 过程生成 Al(OH)3的离子方程式是 。 (3)过程,电解 Na2CO3溶液的装置如下图所示。阴极的电极反应式是 。 简述阳极液生成的原理: 。 611.(2018 北京朝阳期中)以铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2和 Fe2O3等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如下(已知:SiO 2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀)。(1)操作、为 。 (2)“碱溶”过程中,Al 2O3溶解的离子方程式为 。 (3)溶液 a 中加入 NaHCO3后反应的离子方程式为 。 (4)电解熔融 Al2O3制备 Al 的过程中,石墨阳极易消耗,原因是 。 (5)取一定量的样品,用以下装置测定样品中
10、 AlN 的纯度(夹持装置已略去)。打开 K2,加入NaOH 浓溶液,至不再产生 NH3。打开 K1,通入 N2一段时间。实验中需要测定的数据是 。 由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进方法: 。 7答案精解精析A 组 基础题组浓度的酸性高锰酸钾溶液中。5.C A 项,金属钠露置在空气中表面变暗是因为发生了反应 4Na+O2 2Na2O;B 项,铝条表面有氧化膜,插入烧碱溶液中开始时发生的反应是 Al2O3+2OH- 2Al +H2O,所以无明显现象;C项,硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合发生的反应是 Ba2+2OH-+2N +S BaSO4+2NH 3+2H 2O;D 项,碘化银悬浊液
11、中滴加硫化钠溶液发生的反应是2AgI+S2- Ag2S+2I-。6. 答案 (1)2Ag +Mg 2Ag+Mg2+将黑色固体过滤、洗涤,向其中加入稀 HNO3,黑色固体溶解并产生无色气体,无色气体遇空气后变成红棕色,向所得溶液中滴加 NaCl 溶液,生成白色沉淀(2)N 水解使溶液呈酸性,H +与 Mg 反应生成 H2NH 3、H 28和 S 相比,Cl -更有利于 Mg 和铵盐溶液反应产生 H2(3)用 pH=8.2 的 NaOH 溶液重复实验NaHCO 3溶液中存在 HC H+C ,Mg 与溶液中的 H+反应,使 c(H+)减小,c(C )增大。同时 NaHCO3溶液中也存在 HC +H2
12、O H2CO3+OH-,Mg2+、OH -和 C 共同结合为难溶的 Mg2(OH)2CO3(4)Mg 的还原性或含 Mg 生成物的溶解性解析 (1)Mg 和 Ag+发生置换反应,离子方程式为 2Ag+Mg 2Ag+Mg2+;(2)N 水解使溶液呈酸性,Mg 与 H+反应放出 H2;N +H2O NH3H2O+H+,因 Mg 消耗 H+而使平衡正向移动,NH 3H2O 浓度增加至一定程度时分解,故“一段时间后”产生的气体除 H2外,还应该有 NH3; 通过三个实验的对比,可以推出:和 S 相比,Cl -更有利于 Mg 和铵盐溶液反应产生 H2;(3)碱性溶液中有 OH-,为防止其他离子的干扰,可
13、用 pH=8.2 的 NaOH 溶液重复实验。B 组 提升题组可制得 Al,故 C 正确;NaAlO 2不能与碱反应,故 D 不正确。10. 答案 (1)Al 2O3+2OH- 2Al +H2O(2)OH -+HC C +H2O9HC +Al +H2O Al(OH)3+C(3)2H 2O+2e- 2OH-+H22H 2O-4e- O2+4H +,溶液中 c(H+)增大,发生反应:C +H+ HC ,部分 Na+透过离子交换膜向阴极移动,最终获得含 NaHCO3的阳极液解析 (1)过程,铝土矿中的氧化铝与碱反应生成 Al 和水,反应的离子方程式为Al2O3+2OH- 2Al +H2O。(2)加入
14、 NaHCO3溶液体积小于 8 mL 时,没有氢氧化铝沉淀生成,主要反应的离子方程式为OH-+HC C +H2O;HC 与 Al 发生反应生成氢氧化铝沉淀和 C ,离子方程式为 HC + Al +H2OAl(OH)3+C 。(3)根据图像可知,阴极上溶液中的水放电生成 H2,电极反应式为 2H2O+2e- 2OH-+H2;阳极上水放电生成 O2:2H2O-4e- O2+4H +,溶液中 c(H+)增大,发生反应:C +H+ HC,部分 Na+透过离子交换膜向阴极移动,最终获得含 NaHCO3的阳极液。11. 答案 (1)过滤(2)Al2O3+2OH- 2Al +H2O(3)Al +HC +H2O Al(OH)3+C (OH-+HC C +H2O)(4)石墨发生氧化反应(5)AlN 样品的质量以及装置 C 在吸收 NH3前后的质量
