第16讲 铝及其化合物（原卷版）- 高考化学【一轮 夯实基础】复习精讲精练

这是一份第16讲 铝及其化合物（原卷版）- 高考化学【一轮 夯实基础】复习精讲精练，共19页。
【复习目标】
1．掌握铝及其重要化合物的性质及用途。
2．掌握实验室制取Al(OH)3的方法。
3．掌握可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算及图像变化。
4．了解复盐的概念，了解硫酸铝钾[KAl(SO4)2]的性质、俗名及用途。
【知识精讲】
1．铝的性质及用途
（1）存在：铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在。
（2）铝的物理性质
银白色、具有金属光泽的固体，熔、沸点高，密度小。质地柔软，具有良好的延展性、导电性、导热性。
（3）铝的化学性质
铝是第三周期ⅢA族元素，容易失电子，是活泼的金属元素。
①与非金属单质反应
与O2：4Al＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2Al2O3（常温下在空气中形成氧化膜）。
【注意要点】铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。
与Cl2：2Al＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2AlCl3。
③与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应，离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应：
a．常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。
b．与稀硝酸反应：Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O。
④与NaOH等强碱溶液反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑。
a．该反应属于置换反应。
b．该反应的实质是：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。
c．铝既能与酸(如醋酸、盐酸、稀硫酸等)反应，又能与强碱反应，均能生成H2，表现出两性物质的性质，因此能与Al反应放出H2的溶液可能显酸性也可能显碱性。
⑤与某些氧化物反应：8Al＋3Fe3O4eq \(=====,\s\up7(高温))4Al2O3＋9Fe(铝热反应)。
（4）工业制法：2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up11(电解),\s\d4(冰晶石))4Al＋3O2↑。
（5）铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
【例题1】铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是( )
A．铝在空气中不易被腐蚀是因为其性质不活泼
B．铝既能溶于酸溶液，又能溶于强碱溶液
C．在铝与NaOH溶液的反应中，氧化剂是NaOH和H2O
D．铝不能与氯气、硫发生反应
【例题2】两份相同质量且均过量的铝，分别放入等体积、等浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下的体积之比为( )
A．1∶3 B．1∶1
C．2∶3 D．3∶2
【例题3】
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1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V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填字母)。
A．5.4 g B．3.6 g
C．2.7 g D．1.8 g
【归纳总结】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：
①产生H2的物质的量相等。
②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。
（2）足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：
①消耗Al的物质的量之比为1∶3。
②生成H2的物质的量之比为1∶3。
（3）一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为eq \f(1,3)＜eq \f(VHCl（H2）,VNaOH（H2）)＜1，则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。
2．氧化铝（两性氧化物）
（1）物理性质：俗名矾土，白色固体，难溶于水，熔点很高，常用作耐火材料，也是冶炼铝的原料。。
（2）化学性质(两性)：
与盐酸的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
与NaOH溶液反应的离子方程式：Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O。
【例题4】(2020·浙江1月选考)下列关于铝及其化合物的说法，不正确的是( )
A．明矾可用作净水剂和消毒剂
B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C．铝可用作包装材料和建筑材料
D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
3．氢氧化铝（两性氢氧化物）
（1）物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
（2）化学性质
①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
②Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O。
③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
【注意要点】Al(OH)3是两性氢氧化物，有两种电离方式：
（3）制备方法(写离子方程式)
向可溶性铝盐中加入足量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
【例题5】下列除去杂质的方法不正确的是( )
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
【例题6】工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝作冶炼铝的原料。其中一种提取方法的操作过程如下：
请回答下列问题：
(1)请写出甲溶液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式_______________。
(2)沉淀乙是Fe2O3，向其中加入足量盐酸，写出反应的离子方程式_______________，
充分反应后过滤，将滤液加热蒸干灼烧，最后可得到红棕色固体，用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程_________________________________。
4．偏铝酸钠的性质
（1）与稀盐酸等反应：
AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(酸适量)，
AlOeq \\al(－,2)＋4H＋===Al3＋＋2H2O(酸过量)。
（2）水解反应：NaAlO2＋2H2OAl(OH)3＋NaOH。
（3）与碳酸氢钠溶液反应：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋ COeq \\al(2－,3)。
（4）与CO2反应[可用于Al(OH)3的制备]：
2AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋ COeq \\al(2－,3)(CO2不足)，
AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋ HCOeq \\al(－,3)(CO2过量)。
5．可溶性铝盐的性质
（1）与强碱反应：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(碱适量)、
Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O(碱过量)。
（2）水解反应
①单水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。
②泡沫灭火器的灭火原理：Al3＋＋3HCOeq \\al(－,3)===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
③与碳酸钠溶液混合：2Al3＋＋3COeq \\al(2－,3)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑。
④与偏铝酸钠溶液混合[可用于Al(OH)3的制备]：Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓。
6．“铝三角”——Al3＋、AlOeq \\al(－,2)和Al(OH)3之间的转化
（1） ①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
②Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓。
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。
（2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
（3）Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O。
（4）AlOeq \\al(－,2)＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
（5） ①AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)。
②AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。
（6）Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O。
【注意要点】
①Al3＋与OH－及AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)、S2－等弱酸根阴离子不能共存。AlOeq \\al(－,2)与H＋、HCOeq \\al(－,3)以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。
②既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质有：Al、Al2O3、Al(OH)3；多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、NaH2PO4、NaHSO3等)；弱酸的铵盐[如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等]；氨基酸和蛋白质。
【例题7】现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断中不合理的是( )
A．N一定是HCl(aq)B．X可能为Al或Cl2
C．Y一定为NaOH(aq)D．Q、Z中的一种必定为Al2O3
7．一种重要的复盐——明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
复盐：由两种不同的金属离子(或其中一种为铵根离子)和一种酸根离子组成的化合物，叫做复盐。复盐溶于水时，电离出的离子，跟组成它的简单盐电离出的离子相同。
8．工业炼铝的流程
铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一：碱溶法

（1）①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
①Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O，SiO2＋2OH－===SiOeq \\al(2－,3)＋H2O。
③AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)，SiOeq \\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCOeq \\al(－,3)。
（2）步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlOeq \\al(－,2)与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好。
（3）步骤④中得到的Al2O3中可能含有SiO2杂质，在电解时它不会影响铝的纯度是因为SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化。
方案二：酸溶法
（1）①、②中可能发生反应的离子方程式。
①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
②Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
（2）步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋是因为：Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。
【例题8】铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下：
下列说法不正确的是( )
A．反应①产生的气体是H2
B．反应②为Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O
C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D．黑色固体中不含Al和Fe3O4
【归纳总结】
1．检验与鉴别
（1）用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在。
（2）用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液。
（3）用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸。
2．分离与除杂
用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3＋、Mg2＋或分离MgO、Al2O3等。除杂时，具体如下(括号内为杂质)：
（1）Mg(Al)：加足量NaOH溶液。
（2）Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。
（3）Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。
（4）Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加相应酸充分溶解。
3．实验室制备Al(OH)3不选用NaOH溶液，其原因是Al(OH)3呈两性，但它只溶于强酸或强碱，而不溶于弱碱(氨水)，则使用氨水容易控制产物。
【例题9】通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是( )
【例题10】某无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NOeq \\al(－,3)，加入铝粉后，只产生H2。回答下列问题：
(1)加入铝粉产生H2，说明铝具有__________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)若H＋大量存在，则NOeq \\al(－,3)就不能大量存在。设计实验证实如下：
①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是___________________________。
②根据现象Ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：
a．浅棕色气体是_____________________。
b．实验1的目的是___________________。
c．实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：
Al＋____NOeq \\al(－,3)＋____===____Al3＋＋____NO↑＋____。
(3)再假设：若OH－大量存在，NOeq \\al(－,3)也可能不大量存在。
重新设计实验证实如下：
为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润淀粉­KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。
①刺激性气味的气体是________。
②产生该气体的离子方程式是_____________________。
(4)在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是__________________。
【真题演练】
1．（2022·湖北·高考真题）化学与生活密切相关，下列不涉及化学变化的是（ ）
A．加入明矾后泥水变澄清B．北京冬奥会用水快速制冰
C．炖排骨汤时加点醋味道更鲜D．切开的茄子放置后切面变色
2．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有和
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
3．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维
B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料
D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
4．（2022·全国·高考真题）能正确表示下列反应的离子方程式为（ ）
A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑
B．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合：
Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
5．（2022·浙江·高考真题）下列物质对应的化学式不正确的是（ ）
A．氯仿：CHCl3B．黄铜矿的主要成分：Cu2S
C．芒硝：Na2SO4·10H2OD．铝土矿的主要成分：Al2O3
6．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐
B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气
D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
7．（2021·全国·高考真题）实验室制备下列气体的方法可行的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
8．（2020·北京·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+CO⇌CaCO3(s)+SO
B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO+6H+
C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
D．淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
9．（2020·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
10．（2021·浙江·高考真题）固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：
(1)白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。
(2)化合物X的化学式是_______；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式_______。
(3)蓝色溶液A与作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式________________________________。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。
11．（2021·广东·高考真题）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。
(1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。
(2)“沉铝”中，生成的沉淀为_______。
(3)“沉钼”中，为7.0。
①生成的离子方程式为___________________________。
②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中____________(列出算式)时，应停止加入溶液。
(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。
②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。
(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。
①该氧化物为_______。
②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
【课后精练】
第I卷（选择题）
1．（2022·贵州遵义·三模）化学与生产、生活密切相关，下列物质的性质、用途都正确且有相关性的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
2．（2022·云南师大附中高三阶段练习）下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．Cl2与水反应： Cl2 +H2O=2H+ +ClO-+C1-
B．将铜片投入FeCl3溶液中： Cu+Fe3+ =Cu2+ +Fe2+
C．将SO2通入BaCl2溶液中： SO2 +Ba2+ =BaSO3↓+2H+
D．铝片与NaOH溶液反应： 2Al+2OH- +2H2O= 2+3H2↑
3．（2022·全国·高三专题练习）以高硫铝土矿(主要成分为、、，少量和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．“焙烧”时产生的气体可以用NaOH溶液吸收
B．滤液中的铝元素主要以形式存在
C．可以将少量产品溶于稀硫酸中，再滴入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D．可用磁选操作的原因是具有磁性
4．（2022·云南师大附中高三阶段练习）NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是（ ）
A．室温下，22. 4L乙烷中含有的碳原子数小于2NA
B．1L 0.1ml/L NH4Cl溶液中的数目为0.1NA
C．标准状况下，11. 2L CHCl3中所含的氯原子数为1. 5NA
D．室温下，27g Al与足量浓硫酸反应，转移的电子数为3NA
5．（2022·吉林长春·模拟预测）下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
6．（2022·全国·高三专题练习）某铝热剂由铝粉和铁的某种氧化物组成，二者恰好完全反应生成铁单质和氧化铝。将该铝热剂均分成两份，同温同压下，一份直接与足量的NaOH溶液反应，放出H2体积为V1L；另一份在完全发生铝热反应后与足量的盐酸反应，放出H2体积为V2L。下列说法错误的是（ ）
A．两份生成氢气的质量比一定为
B．两份消耗NaOH和的物质的量之比一定小于
C．铝热剂中铝和铁元素的物质的量之比一定为
D．铝热剂中氧和铁元素的物质的量之比一定为
7．（2022·全国·高三专题练习）下列图像表示错误的是（ ）
A．向盐酸中滴加NaAlO2溶液
B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液
C．向H2SO4和HNO3物质的量2：1的混合稀酸溶液中逐渐加入粉
D．向NaOH和Ca(OH)2物质的量2：1的混合溶液中通入CO2
8．（2022·全国·高三专题练习）类推是化学学习和研究常用的重要思维方法，但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。根据你所掌握的知识，判断下列类推结论中正确的是（ ）
A．Mg燃烧不能用CO2灭火，故燃烧也不能用CO2灭火
B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，故Fe在O2中燃烧生成Fe2O3
C．CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2，故SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
D．与溶液反应生成H2，故与溶液反应也生成H2
9．（2022·上海嘉定·二模）某未知溶液可能含有Cl-、SO、CO、Mg2+、Al3+和K+。取100 mL该溶液进行实验，过程记录如下，由此可知原溶液中（ ）
A．一定有Cl-B．一定有COC．一定没有K+D．一定没有Mg2+
10．（2022·全国·高三专题练习）核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金作载热介质。有关说法中正确的是（ ）
A．该合金的熔点介于钠、铝之间
B．铝钠合金的良好传热性与自由电子有关
C．钠或铝形成的氧化物均为碱性氧化物
D．原子半径钠大于铝，金属键钠强于铝
11．（2022·上海普陀·二模）下表中除杂试剂和方法都正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
12．（2022·上海普陀·二模）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
B．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C．NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)
D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
13．（2022·上海上海·模拟预测）为探究铝及其化合物的性质，进行如下4步实验：①将铝片放入浓硫酸中；②加入足量蒸馏水；③待铝片完全溶解后逐滴加入过量NaOH溶液；④逐滴加入足量盐酸。下列说法正确的是（ ）
A．①中无化学反应发生
B．②滴入蒸馏水后立即产生H2
C．③中现象：澄清→浑浊→澄清
D．④的现象与③不同
14．（2022·辽宁沈阳·三模）下列实验现象及结论均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
15．（2022·全国·高三专题练习）空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.5ml/L硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图所示的曲线来表示。下列推论错误的是（ ）
A．0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C．t=c时，反应处于平衡状态，此时产生H2的体积最多
D．t>c时，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低
16．（2022·全国·高三专题练习）实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量，设计如下流程：
下列说法错误的是（ ）
A．所加盐酸体积不少于100mL
B．沉淀1的质量为g
C．沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—
D．镁铝合金中镁、铝质量之比为
第II卷（非选择题）
17．（2021·全国·高三专题练习）已知A、B、C、D代表的四种物质均为中学化学中的常见物质，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件及部分反应产物已略去)。请回答下列问题：
(1)若A、B、C在焰色试验中火焰均呈黄色，D为一种常用于饮料生产的气体。
①写出B的俗称：___________。
②写出反应②的化学方程式：___________。
(2)若A、B均为浅黄色溶液，D为金属单质。
①写出B的一种工业用途：___________。
②写出反应②的离子方程式：_______________________。
(3)已知符合题设转化关系的一组物质如下，写出反应②的化学方程式：___________。
(4)参照以上实例，设计另一组符合上述转化关系的物质组合，写出其化学式：
A___________、B___________、C___________、D___________。
18．（2022·全国·高三专题练习）铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
【方案一】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。
(1)实验中发生反应的离子方程式是_______________________。
(2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 ml·L-1NaOH溶液中，为了保证铝镁合金粉末能充分反应，则NaOH溶液的体积V≥_____mL。
(3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得铝的质量分数将____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【方案二】将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。
(4)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是A→__________(填接口字母)。
(5)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用除了平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下以外，从精确测量氢气体积的角度分析，还有一个作用是_________________。
②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积，在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中，除视线平视外还应注意_________(填字母编号)。
A．冷却至室温再读数
B．乙管中液面不再上升时应该及时读数
C．读数时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平
D．读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为___________(保留两位有效数字)。
19．（2022·辽宁·调兵山市第二高级中学高三阶段练习）氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。
(1)已知氮化铝在氢氧化钠溶液中会发生水解反应(该反应为非氧化还原反应)，生成一种钠盐和一种碱性气体，写出该反应的离子方程式为_________________。
【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(2)装置B中盛装的固体可能为下列物质的___________。
A．碱石灰B．石灰石
C．无水氯化钙D．五氧化二磷(具有强吸水性)
(3)如图C装置中球形干燥管的作用是_________________。
(4)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先___________，再加入实验药品。接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置。
(5)若去掉装置B，则导致测定结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见_________________。
【方案2】按以下步骤测定样品中A1N的纯度：
(6)若步骤②通入少量二氧化碳也会生成白色沉淀，写出其离子方程式为___________。
20．（2022·全国·高三专题练习）实验室中有铝热反应后剩余的铝热剂未做标记，为了确定其成分，某学习小组设计实验对成分进行分析。
实验步骤如下(固体称量均采用电子天平)：
步骤1.称取6.60g铝热剂样品于烧瓶中，滴入足量稀硫酸，充分反应收集气体，折算成标准状况为3360mL，溶液中没有不溶物；
步骤2.将溶液稀释至1000mL，取少量于试管滴加KSCN溶液，溶液未变红，滴加K3[Fe(CN)6]，出现蓝色沉淀；
步骤3.另取溶液500mL于烧杯中，滴入NaOH溶液至沉淀不再增加，过滤，向滤液中通入足量的CO2，再次过滤，将沉淀洗涤干燥，称得质量为4.68g。
请回答以下问题：
(1)步骤1收集的气体是_________。
(2)为了准确测量气体的体积，需要从图2中选择反应装置添加到图1的虚线框内，您选择的装置是_________。量气时还需要注意三个问题，①应保持装置处于室温状态；②读数时要保持甲、乙液面相平；③_____________________。如果选择装置b，不考虑其他因素引起的误差，测得气体的体积会_________(填“偏大”、“偏小”或“无误差”)。
(3)根据实验步骤2，可知样品中含有铁元素，小组同学怀疑原样品可能有Fe3+，反应过程中被铝还原为Fe2+，请设计方案：________________________________。
(4)小组中有同学提出，根据气体的体积计算铝元素的质量分数存在误差，请说明理由：____________________；根据以上分析该铝热剂的成分为___________。
(5)若样品中含有的是Fe2+，该小组设计样品中铁元素含量的测定方法如下：准确量取步骤2中溶液25mL于锥形瓶中，用装有0.01ml/L高锰酸钾酸性溶液的酸式滴定管去滴定，当_______________时达到滴定终点，重复试验3次，测得消耗高锰酸钾酸性溶液的平均体积为20.00mL，发生反应的离子方程式为___________________________，铁元素的质量分数为_______________(保留两位有效数字)。
21．（2022·全国·高三专题练习）某废催化剂主要含有Al2O3(45.4%)、MO3 (28.8%)、Fe2O3(0.7%)以及其他杂质。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钼和铝等。
回答下列问题：
(1)“焙烧”前要进行粉碎处理，目的是___________。
(2)“焙烧”中有Na2MO4生成，发生反应的化学方程式为_______________________。
(3)钼的浸出率随碳酸钠与废催化剂的质量比、焙烧时间、浸出温度、浸出液固比变化的曲线如图所示，则最适宜的碳酸钠与废催化剂的质量比、焙烧时间、浸出温度、浸出液固比分别为______、____、______、______。
(4)“沉铝”中，生成沉淀M的离子反应方程式为_________________。
(5)操作A最好采用___________。
(6)已知金属M的浸出率a=()×100%，(w-浸出渣中M的含量；m-浸出渣的质量；z-参与浸出反应的M总质量)，通过X-射线衍射法测定“浸出渣”中M的含量为0.8%，若1t废催化剂经焙烧、水浸后得到“浸出渣”0.48t，则M的浸出率a=___________。
22．（2022·全国·高三专题练习）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示：
注：在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)铝土矿“碱溶”时，氧化铝转化为_____________进入溶液，提高铝土矿浸取速率的措施有___________________(任答两点)。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入溶液，溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)，发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融的，标准状况下每产生转移的电子数为_______。
(4)“电解Ⅱ”是电解溶液，其原理如图所示，阳极的电极反应式为_____________。
化学式
KAl(SO4)2·12H2O(水溶液pH＜7)
组成
硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物
净水原理
KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)(电离)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的Al(OH)3胶粒的吸附能力很强，能吸附水中的悬浮物质，并聚集成沉淀，使水澄清，但不能杀菌、消毒。
与Ba(OH)2溶液的反应
Al3＋恰好完全沉淀的离子方程式：
2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
SOeq \\al(2－,4)恰好完全沉淀的离子方程式：
Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O＋2BaSO4↓
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化
由此得出：铝的金属性比镁强
B
取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落
由此得出：铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡
由此得出：该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失
由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液
装置
现象
Ⅰ.实验初始，未见明显现象
Ⅱ.过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色
Ⅲ.试管变热，溶液沸腾
实验
内容
现象
实验1
将湿润KI­淀粉试纸置于空气中
试纸未变蓝
实验2
用湿润淀粉­KI试纸检验浅棕色气体
试纸变蓝
装置
现象
Ⅰ.实验初始，未见明显现象
Ⅱ.过一会儿，出现气泡，有刺激性气味
气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
选项
性质
用途
A
CCl4难溶于水，难于燃烧
CCl4常用作有机溶剂和灭火剂
B
Al2O3既能与强酸反应，又能与强碱反应
Al2O3常用作耐高温材料
C
SiO2透明，折射率合适，能够发生全反射
SiO2用作光导纤维材料
D
Cl2具有漂白性
常用Cl2对自来水进行杀菌消毒
目的
方案设计
现象和结论
A
探究乙醇消去反应的产物
取4mL乙醇，加入12mL浓硫酸、少量沸石，加热，将产生的气体直接通入2mL酸性KMnO4溶液中
酸性KMnO4溶液褪色，证明消去反应的产物为乙烯
B
探究Na2SO3溶液是否变质
取少量溶液置于试管中，加入足量稀盐酸，再加入BaCl2溶液
有白色沉淀产生，证明Na2SO3溶液已经变质
C
探究金属钠在氧气中燃烧所得固体的成分
取少量固体置于试管中，加入2~3mL蒸馏水
有气体生成，证明所得固体为Na2O2
D
探究Al和Mg的金属活动性
取20mL0.5ml/LNaOH溶液放入小烧杯中，将打磨光亮的铝片和镁片用导线连接后浸入溶液中
铝片表面有大量气泡冒出，证明Mg的金属性强于Al
选项
物质(杂质)
除杂试剂
分离方法
A
Cl2(HCl)
饱和食盐水
洗气
B
N2(O2)
镁粉
加热
C
CO2(SO2)
饱和Na2CO3(aq)
洗气
D
Al2O3(Fe2O3)
NaOH(aq)
过滤
选项
A
B
C
D
实验操作
现象
a中产生白色沉淀
b中先产生白色沉淀，后沉淀溶解
热水浴中的试管中先出现浑浊
酸性高锰酸钾溶液褪色
试管中有蓝色沉淀产生
结论
金属性：Mg>Al
其他条件不变时，温度升高，化学反应速率加快
乙醇与浓硫酸混合加热至170℃，有乙烯生成
Fe电极被保护