【鲁科版】高考化学一轮复习第9讲镁铝及其重要化合物教案

这是一份【鲁科版】高考化学一轮复习第9讲镁铝及其重要化合物教案，共17页。

考点一 镁、铝的性质及应用
1．铝
(1)存在和物理性质
①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的形式存在。
②铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。
(2)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Aleq \f(O2,)eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(――→,\s\up7(常温))形成致密的氧化膜,\(――→,\s\up7(加热))4Al＋3O2\(=====,\s\up7(△))2Al2O3))
②2Al＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2AlCl3
③Aleq \f(酸,)eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(――→,\s\up7(氧化性酸))遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,\(――→,\s\up7(非氧化性酸))2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑))
④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe
(3)工业制备
化学方程式为：2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电),\s\d5(冰晶石))4Al＋3O2↑。
(4)用途
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
2．镁
(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。
(2)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Mg—eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(――→,\s\up7(N2))3Mg＋N2\(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2,\(――→,\s\up7(O2))Mg＋O2\(=====,\s\up7(点燃))2MgO产生强烈白光))
②2Mg＋CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C
③Mg＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑
④Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(3)工业制备
MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑
(4)用途
生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
(1)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性。
(2)Mg3N2极易水解，其化学方程式为：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。
(3)MgO熔点很高，可作耐火材料。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(×)
(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(×)
(3)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却(×)
(4)冶炼铝时常用焦炭作还原剂(×)
(5)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸盐(×)
2．依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题：
(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？
________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________。
(3)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有
________________________________________________________________________
(用化学式表示)。
答案： (1)铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能
(2)铝与酸、碱反应的实质都是eq \(A,\s\up6(0))leq \(――→,\s\up7(失3e－))Al3＋，2H＋eq \(――→,\s\up7(得2e－))H2，只不过碱中的H＋来源于水的电离。氧化剂分别为酸和水
(3)MgO、Mg3N2、C
1．下列关于铝单质的叙述中，正确的是( )
A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－===[Al(OH)4]－＋2H2↑
D．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，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低
A [A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。]
2．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )
A．3 ml·L－1 HCl B．4 ml·L－1 HNO3
C．8 ml·L－1 NaOH D．18 ml·L－1 H2SO4
A [B、D项中均不产生H2，Mg、Al与盐酸均反应生成H2，Mg与NaOH溶液不反应。]
3．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：
(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
答案： (1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A
铝与酸、碱反应的定量关系
铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。
(1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为eq \f(VHClH2,VNaOHH2)＝eq \f(1,1)。
(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为eq \f(VHClH2,VNaOHH2)＝eq \f(1,3)。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生H2的体积比为eq \f(1,3)1．氧化铝
2．氢氧化铝
(1)物理性质
白色胶状固体，有较强的吸附性。
(2)化学性质
电离方程式：
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－；
③2Al(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。
(3)制备
①向铝盐溶液中加入NH3·H2O，离子方程式为：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
②向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量的CO2，离子方程式为：
[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式为：
3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓
3．一种重要的复盐——明矾
(1)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复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，其净水的原理涉及的离子方程式表示为：Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋，因Al(OH)3胶体微粒吸附杂质形成沉淀而净水。
中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、⑥氨基酸eq \(。,\s\d4( ,))
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等(×)
(2)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(×)
(3)[Al(OH)4]－、HCOeq \\al(－,3)在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存(×)
(4)[Al(OH)4]－与NHeq \\al(＋,4)在水溶液中因发生双水解反应不能大量共存(√)
(5)下列物质的转化在给定条件下能够实现：
Al2O3eq \(――→,\s\up7(NaOHaq))Na[Al(OH)4](aq)eq \(――→,\s\up7(CO2))Al(OH)3(√)
2．按要求完成下列问题
明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应：
(1)Al3＋恰好完全沉淀
其离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
反应后溶液的pH________(填“>”“＝”或“<”)7。
(2)SOeq \\al(2－,4)恰好完全沉淀
其离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
反应后溶液的pH________(填“>”“＝”或“<”)7。
答案： (1)2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ ＝
(2)Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓ >
3．中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？
答案： ①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。
两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质eq \(。,\s\d4( ,))
题组一 Al2O3和Al(OH)3的两性
1．(2020·山东肥城期末)探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是( )
A．Al、NaOH溶液、稀盐酸
B．Al2O3、氨水、稀盐酸
C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸
D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
C [可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。]
2．(2019·安徽师大附中期中)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．该物质属于两性氢氧化物
B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物
C．1 ml NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 ml H＋
D．该药剂不适合胃溃疡患者服用
D
题组二 探究制取Al(OH)3的最佳途径
3．甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g 70%的H2SO4溶液、NaOH固体240 g、足量铝屑、水(不能用其他药品)。
甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：
甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3
乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3
丙：eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(铝→加H2SO4溶液,铝→加NaOH溶液))→W3 g Al(OH)3
试回答：
(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是__________。
(2)三位学生制得的Al(OH)3的质量W1、W2、W3由大到小的顺序是__________。
(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。
解析： 甲：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
乙：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
丙：Aleq \(――→,\s\up7(3H＋))Al3＋，3Aleq \(――→,\s\up7(3OH－))3[Al(OH)4]－
所以Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
分析：(从化学方程式的计量数角度考虑)
甲：制取2 ml Al(OH)3消耗H＋ 2 ml、OH－ 2 ml。
乙：制取2 ml Al(OH)3消耗H＋ 6 ml、OH－ 6 ml。
丙：制取4 ml Al(OH)3消耗H＋ 3 ml、OH－ 3 ml。
既制取2 ml Al(OH)3消耗H＋ 1.5 ml、OH－ 1.5 ml，
结论是丙以较少的原料制出较多的Al(OH)3，最合理；乙以较多的原料制出较少的产品，最不合理。相同的原料制取的Al(OH)3质量应是W3>W1>W2。
n(H＋)＝eq \f(350 g×70%,98 g·ml－1)×2＝5 ml
n(OH－)＝eq \f(240 g,40 g·ml－1)＝6 ml
由电荷守恒：OH－过量，按H＋计算
按丙的方法：3H＋～3OH－～4Al(OH)3
3 ml 312 g
5 ml x
x＝eq \f(312 g×5 ml,3 ml)＝520 g。
答案： (1)丙 (2)W3>W1>W2 (3)520 g
制备Al(OH)3的三种方法
方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应
离子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
方法二：向可溶性四羟基合铝酸盐溶液中通入过量CO2离子方程式：
[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
方法三：相互促进水解法
eq \x(Al3＋)eq \x([AlOH4]－)Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化
1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系
写出上述转化的离子方程式：
(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
(4)[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O
(5)①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
(6)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
2．与Al(OH)3沉淀生成有关的四个基本图像
(1)把NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中至过量
①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。
②图像
③有关反应：
A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。
②图像
③有关反应：
A→B：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
B→C：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
(3)把盐酸逐滴加入到Na[Al(OH)4]溶液中至过量
①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。
②图像
③有关反应：
A→B：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)把Na[Al(OH)4]溶液逐滴加入到盐酸中至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②图像
③有关反应：
A→B：4H＋＋[Al(OH)4]－===Al3＋＋4H2O
B→C：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
[集训1]
向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、HCOeq \\al(－,3)
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NOeq \\al(－,3)、F－
D．d点对应的溶液中：K＋、NHeq \\al(＋,4)、I－、COeq \\al(2－,3)
B [向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH－，与Fe3＋、HCOeq \\al(－,3)不能大量共存。b点时溶质为NaCl和Na[Al(OH)4]，所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag＋不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与COeq \\al(2－,3)互相促进水解不能大量共存。]
[集训2] 如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是( )
A．①线表示Al3＋的物质的量的变化
B．x表示AlCl3的物质的量
C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D．④线表示[Al(OH)4]－的物质的量的变化
B [AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，则x表示NaOH的物质的量，B项符合题意；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。]
[集训3] 某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题：
(1)溶液中一定含有的溶质是________(填化学式，下同)，一定不含有的溶质是________。
(2)溶液中可能含有的溶质是________(填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是
________________________________________________________________________，
现象是
________________________________________________________________________。
(3)分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：
①AB段为
________________________________________________________________________；
②BC段为
________________________________________________________________________。
解析： 首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；又因为HCl与Na2CO3不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。
答案： (1)HCl、AlCl3、NH4Cl MgCl2、Na2CO3
(2)氯化钾 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色
(3)①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
②NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
含Al3＋的混合溶液与碱反应的先后顺序
当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Al3＋、Mg2＋反应生成沉淀，再与NHeq \\al(＋,4)反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀eq \(。,\s\d4( ,))
[集训4] 向30 mL 1 ml·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 ml·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A．3 mL B．7.5 mL
C．15 mL D．17.5 mL
B
[集训5] 现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示。原溶液中Cl－与SOeq \\al(2－,4)的物质的量之比为( )
A．1∶3 B．2∶3
C．6∶1 D．3∶1
C [OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀的生成，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 0.1 L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH 0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SOeq \\al(2－,4))＝6∶1。]
判断铝元素的存在形式
可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式
化工生产中镁、铝及其化合物的化工流程
1．从海水中提取镁的流程
(1)流程：
(2)主要化学反应：
①制石灰乳：
CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2；
②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋；
③制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；
④电解MgCl2：MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。
2．从铝土矿(含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的流程
方案一：碱溶法
讨论回答下列问题：
(1)写出①③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)①Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
SiO2＋2OH－===SiOeq \\al(2－,3)＋H2O。
③[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)，
SiOeq \\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCOeq \\al(－,3)
(2)因为[Al(OH)4]－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)SiO2 由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度
方案二：酸溶法
讨论回答下列问题：
(1)写出①②中可能发生反应的离子方程式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(2)Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
[集训1] 从海水中提取镁的工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
B
[集训2] (2019·河南郑州外国语学校期中)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：
eq \x(铝土矿)eq \(――→,\s\up7(盐酸),\s\d5(①))eq \x(a)eq \(――→,\s\up7(过量NaOH),\s\d5(②))eq \x(b),③eq \x(c),④eq \x(d)eq \(――→,\s\up7(电解))eq \x(Al)
下列说法中错误的是( )
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
C [反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和Na[Al(OH)4]形式存在，其中铝的化合价都是＋3价，B正确；由Na[Al(OH)4]制备Al(OH)3需要通入过量CO2，C错误；由Al(OH)3制备Al2O3，加热即可，D正确。]
[集训3] 利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“废渣”的成分为________(填化学式)。
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)AlN＋3H2Oeq \(⇌,\s\up7(90 ℃))Al(OH)3＋NH3↑ 加快 AlN的水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出
(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(4)Fe(OH)3
(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3
1．(2018·海南，10改编)絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝剂的是( )
A．CC2O4·2H2O B．CaSO4·2H2O
C．Pb(CH3COO)2·3H2O D．KAl(SO4)2·12H2O
D
2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2(2019·全国卷Ⅱ，11D)(√)
(2)Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝(2019·江苏，3D)(√)
(3)MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(煅烧))MgO(s)(2019·江苏，9B)(√)
(4)KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体(2018·江苏，6B)(√)
(5)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液的离子方程式：2Al3＋＋3COeq \\al(2－,3)===Al2(CO3)3↓(2017·海南，6C)(×)
(6)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应(2016·全国卷Ⅲ，7A)(√)
(7)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重(2014·全国卷Ⅱ，9C)(×)
(8)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中，产生大量白色沉淀(2015·全国卷Ⅱ，13C)(×)
3．(2016·海南，14)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题：
eq \x(易拉罐)eq \(――→,\s\up7(试剂①),\s\d5(微热，过滤))eq \x(滤液A)eq \(――→,\s\up7(NH4HCO3))eq \x(沉淀B)
eq \(――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\d5(K2SO4))eq \x(产物)
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。
a．HCl溶液 b．H2SO4溶液
c．氨水 d．NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)沉淀B的化学式为
________________________________________________________________________；
将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： (1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。(3)滤液A中铝元素以[Al(OH)4]－形式存在，与溶液中HCOeq \\al(－,3)发生复分解反应：[Al(OH)4]－＋HCOeq \\al(－,3)===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)＋H2O，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)，Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。
答案： (1)d
(2)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(3)Al(OH)3 Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
4．[2017·天津，7 Ⅰ(1)(2)]某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ中的问题。
固体混合物分离利用的流程图
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为
________________________________________________________________________，
B→C的反应条件为________，C→Al的制备方法称为________。
(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)________。
a．温度 b．Cl－的浓度 c．溶液的酸度
答案： (1) 加热(或煅烧) 电解法
(2)ac