【志鴻優(yōu)化設計】2014屆高考化學一輪復習第七單元金屬及其重要化合物第2講從鋁土礦到鋁合金練習1蘇教版

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1、 第 2 講 從鋁土礦到鋁合金 考綱點擊 1．以第 3 周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結構的關系。 2．了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。 3．了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應用。 一、鋁 1．存在和物理性質(zhì) (1) 存在：地殼中，占 ______位，僅次于 ______；存在形態(tài)：全部以 ______存在。 (2) 物理性質(zhì)： ______色金屬，質(zhì) ______，密度 ______，有良好的 ________________ 。 在空氣中具有抗腐蝕能

2、力，原因是________________ 。2．化學性質(zhì) 即時訓練 1 下列有關鋁及其化合物的敘述正確的是 ( ) 。 A．鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂 B．足量鋁分別與含 1 mol HCl 、1 mol NaOH 的溶液反應，產(chǎn)生相同量的氫氣 C．工業(yè)上用電解熔融 Al 2O3 的方法冶煉鋁 D．在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面發(fā)生鈍化 二、鋁的化合物 1． Al 2O3 (1) 物理性質(zhì)

3、 色固體， ____ 溶于水，有 ____ 的熔點。 (2) 化學性質(zhì) 典型的 ____氧化物，與強酸、強堿反應的離子方程式分別為 ______________________ 。 (3) 主要用途 可做耐火材料；剛玉、紅寶石、藍寶石的主要成分是 α Al 2． Al(OH) 3  ______________________ ； 2O3，用做裝飾品。 (1) 物理性質(zhì)： ____色膠狀 ____于水的固體，有較強的吸附性。 (2) 化學性質(zhì) ① ____氫氧化物 能與強酸、強堿溶液反應，反應的離子

4、方程式分別為： ________________________ ； ________________________ 。 ②受熱易分解 化學方程式為： ____________________________________________________________ 。 (3) 制備 1 可溶性鋁鹽與氨水反應 離 子 方 程 式 為 _______________________________________________________________ 。 3．明礬 (1) 明礬是一種 _

5、___鹽，化學式為 ________________________ ，是一種常見的 ____劑。 (2) 明礬的凈水原理 ① 溶 于 水 電 離 生 成 Al 3 ＋ ： ______________________________________________________ ； ② Al 3＋ 水解生成 Al(OH) 3 膠體： _______________________________________________ 。 Al(OH) 3 膠體具有很強的吸附能力，它能吸附水中的懸浮物使之凝聚沉降下來，從而達 到凈水的目的。 即時訓練 2 雙羥

6、基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學式是 NaAl(OH) CO，關 2 3 于該物質(zhì)的說法正確的是 ( ) 。 A．該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物 B．該物質(zhì)是 Al(OH) 3 和 Na2CO3 的混合物 C． 1 mol NaAl(OH) 2 CO最多可消耗 3 mol H ＋ 3 D．該藥劑不適合于胃潰 瘍患者服用 1 mol L－ 1 的鹽酸中，然后用 1

7、 mol L－ 1 的 即時訓練 3 將一定量 的 Mg、Al 合金溶于 NaOH溶液進行滴定，產(chǎn)生沉淀的量隨 NaOH溶液的體積的變化圖像如圖。則 (1)Al 的質(zhì)量是 ________。 (2) 鹽酸的體積為 ________。 (3) 欲求 a 的值，還需要知道一個條件，這個條件可以是 ________。 A．合金的質(zhì)量 B ．Mg的質(zhì)量 C．產(chǎn)生 H2 的體積 D ． b 點對應的沉

8、淀量 E． c 點對應的沉淀量 三、從鋁土礦中提取 Al 1．工藝流程 鋁土礦 ( 主要成分 ______) NaOH溶液 CO2( 過量 ) 高溫 電解 ――→ ______溶液 ――→ ______沉淀――→ ______ ――→ ① ② ③ ④ ____ 2．各步反應的化學方程式 ① ________________________________________________________________________ ② __

9、______________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________ 即時訓練 4 某校化學興趣小組用如圖所示過程除去 AlCl 3 溶液中含有的 2＋ ＋ 雜質(zhì)離 Mg 、K 子并盡可能減少

10、 AlCl 3 的損失。 2 Al 3＋ Mg(OH)2沉淀 2＋ 足量 NaOH Mg 鹽酸 ＋ ――→ 鹽酸 沉淀 a――→AlCl 3溶液 K 溶液 溶液 a――→ Cl － 溶液 b 請回答下列問題： (1) 寫 出混 合 物中 加 入足 量 氫 氧化 鈉溶 液 時，溶 液中 發(fā)生 反應 的 離子方 程 式： ____________________

11、__ ， ______________________ ， __________________________ 。 氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？ ________________________________ ____________ 。 (2) 溶液 a 中存在的離子有 ________________ ；在溶液 a 中加入鹽酸時需控制溶液的 pH， 為什么？ ________________________ ；為此，改進方法是 ____________________ 。 (3) 為了研究 AlCl 3 晶體的性質(zhì)，在得到 AlCl 3 溶液

12、后，如何得到 AlCl 3 晶體？ __________________________________________________ 。 一、金屬與酸或堿反應生成 H2 的量的關系 1．金屬與酸反應的計算 ＋ n＋n (1) 實質(zhì)： M＋ nH ===M ＋ 2H2 ↑ (2) 規(guī)律：①金屬與酸反應失去電子的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氫原子的物質(zhì)的量。②相同物 質(zhì)的量的金屬與足量酸反應產(chǎn)生H2 的物質(zhì)的量之比等于反應后對應金屬呈現(xiàn)的化合價之比。 (3) 常用方法：①守恒法：守恒法是化學計算中常用的方法，包括原子守恒、電荷守恒、 得失電子守恒

13、等。 ②平均值法： 平均值法是混合物組分含量求解的常用方法， 可設平均摩爾 質(zhì)量，要注意結合化合價進行轉(zhuǎn)化。 2．鋁與酸或堿反應生成 2 H 的量的關系 (1) 原理 2Al ＋6HCl===2Al Cl 3 2 ＋ 3H↑ 2Al ～2AlCl 3～ 3H2↑ 2 2Al ＋2NaOH＋ 2HO===2NaAlO＋ 3H↑ 2Al ～2NaAlO2～3H2↑ (2) 規(guī)律 VHCl(H2) ①等量

14、鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的體積比為 ＝1∶1。 V (H ) NaOH 2 VHCl(H2) ②足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產(chǎn)生氫氣的體積比為 VNaOH(H 2) ＝ 1∶3。 ③一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應 1 VHCl(H 2) 1 若產(chǎn)生氫氣的體積比為 3＜ VNaOH(H2) ＜ 1，則必定是： a．鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足。 b．鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。 【例 1】甲、乙兩燒杯中各盛有 100 mL 3 mol L－ 1 的鹽酸和氫

15、氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉， 反應結束后測得生成的氣體體積之比為甲∶乙＝ 1∶2， 則加入鋁 粉的質(zhì)量為 ( ) 。 A． 5.4 g B ．3.6 g C ． 2.7 g D ． 1.8 g 拓展應用 1 標準狀況下分別向甲、乙、丙三個容器中加入 30.0 mL同濃度的鹽酸，再加 入不同質(zhì)量的由兩種金屬組成的同種合金粉末，測量放出氣體的體積。另在甲、乙、丙三個 容器中加入 30.0 mL與鹽酸同濃度的氫氧化鈉溶液， 再分別加入與上述實驗相同質(zhì)量的同種 合金，測量放出氣體的體積。所得數(shù)據(jù)如下表所示： 3

16、 反應容器 甲 乙 丙 合金的質(zhì)量 /g 0.510 1.53 3.57 與鹽酸反應產(chǎn)生氣體的體積 /L 0.560 0.672 0.672 與氫氧化鈉反應產(chǎn)生氣體的體積 /L 0.336 x y 根據(jù)表中數(shù)據(jù)不可能得出的結論是( ) 。 A．鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 2 mol L－1 B．合金可能由鎂與鋁組成 C． x＝2.016 D． y＝2.016 二、含鋁物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化 1．鋁及其化合物間的轉(zhuǎn)化關系

17、 2．“鋁三角” 3＋ ＋ ①Al ＋ 3NHHO===Al(OH) ↓＋ 3NH 2 3 4 或 Al 3＋ － － 適量 ) ＋ 3OH ===Al(OH) 3↓(OH ＋ 3＋ ②Al(OH) ＋ 3H ===Al ＋ 3H O 3 2 － － ＋ 2HO ③Al(OH) 3＋ OH ===AlO2 － － ④ AlO2 ＋CO

18、2＋ 2H2O===Al(OH)3↓＋ HCO3 (CO2 過量 ) － 2－ (CO2 不足 ) 或 2AlO2 ＋ CO2＋ 3H2O===2Al(OH)3↓＋ CO3 或 AlO2－ ＋H＋ ＋ H2O===Al(OH)3↓(H＋適量 ) － ＋ 3＋ ＋ 2HO ⑤AlO ＋4H ===Al 2

19、 ⑥Al 3＋ ＋ － － 4OH ===AlO2 ＋2H2O 另外， Al 3＋ － ＋ 6H O===4Al(OH) ↓( 水解相互促進 ) ＋ 3AlO 2 2 3 【例 2】將 2.4 g 鎂、鋁混合物粉末溶于 75 mL

20、4 molL－ 1 的鹽酸中，反應一段時間后， 再加入 250 mL 1.5 mol L － 1 的 NaOH溶液后待反應完全，此時溶液中大量存在的離子是 () 。 2＋ 3＋ 2＋ ＋ B ． Al A． Na 、Mg 、 Mg 2 ＋ － D ＋ － C． Mg 、 AlO2 ． Na

21、 、 AlO2 拓展應用 2 下列敘述錯誤的是 ( ) 。 A． Al(OH) 3 能與 NaOH溶液反應，則 Al(OH) 3 也能與氨水反應 B． Al 、 Al 2O3、 Al(OH) 3 都可溶于 NaOH溶液和鹽酸中 C．向 AlCl 3 溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加過量 NaHSO4溶液，沉淀消失 D．能用同一個離子方程式表示： 氨水滴入 Al (SO ) 3 溶液和 Al (SO ) 溶液滴入濃氨水的

22、 2 4 2 4 3 4 反應 三、“ Al 3＋ － － ＋ ”反應量化問題的應用 與 OH ”、“ AlO 2 與 H 1． Al(OH) 3 的制備 2．可溶性鋁鹽與強堿 ( 如 NaOH)反應所得沉淀物質(zhì)的量與反應物之間量的關系 3．可溶性偏鋁酸鹽與酸 ( 如鹽酸 ) 反應所得沉淀物質(zhì)的量與反應

23、物之間量的關系 4．圖像問題 (1)AlCl 3 溶液與 NaOH溶液反應 ①向 AlCl 3 溶液中逐滴加入 NaOH溶液至過量 a．反應方程式為： Al 3＋ － ＋ 3OH ===Al(OH)3↓ － － ＋ 2H2O Al(OH) 3＋ OH ===AlO2 b．圖像 ②向 NaOH溶液中逐滴加入 AlCl 3 溶液至過量 a．反應方程式為： A

24、l 3＋ － － ＋ 2HO ＋ 4OH ===AlO 2 － ＋ Al 3＋ ＋6H2O===4Al(OH)3 ↓ 3AlO2 b．圖像 5 (2)NaAlO 2 溶液與 HCl 溶液反應 ①向 NaAlO2 溶液中逐滴加入 HCl 溶 液至過量 a．反應方程式為： AlO－2 ＋ H＋ ＋ H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)

25、 3＋ 3H＋===Al3＋ ＋ 3H2O b．圖像 ②向 HCl 溶液中逐滴加入 NaAlO2 溶液至過量 a．反應方程式為： ＋ － ===Al 3＋ ＋ 2H2O 4H ＋ AlO2 Al 3＋ － ＋6H O===4Al(OH) ↓ ＋ 3AlO 2 2 3 b．圖像 【例 3】甲、乙、丙三位同學用規(guī)定的藥品制備

26、 Al(OH) 3。規(guī)定必用的藥品如下： 350 g 70% H2SO4 溶液， NaOH固體 240 g ，足量鋁屑、水 ( 不能用其他藥品 ) 。 甲、乙、丙用各自設計的方案制得 Al(OH) 3 的質(zhì)量分別是 W、W、 W。三種實驗方案如 1 2 3 下， 甲：鋁→加 NaOH溶液→加硫酸溶液→ W g Al(OH) 3 1 乙：鋁→加硫酸溶液→加 NaOH溶液→ W2 g Al

27、(OH) 3 鋁→加硫酸溶液 →W3 g Al(OH) 3 丙： 鋁→加 NaOH溶液 試回答： (1) 從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等方面分析，實驗方案最合理的是 ______。 (2) 三 位 學 生 制 得 的 Al(OH) 3 ， 其 質(zhì) 量 由 大 到 小 的 順 序 是 ( 用 W 、 W、 W 表 1 2 3 示 )____

28、____________________________ ________________________________________ 。 6 (3) 制得 Al(OH) 3 的最大質(zhì)量是 ______ g 。 鎂鋁合金中成分的測定 鎂鋁合金成分的測定是最常見的實驗題型。 設置點具有多方位、 多層面的綜合能力要求。 (1) 知識層面上，它綜合 Mg、 Al 性質(zhì)的共性 ( 都能與酸反應放出 H2) 和差異性 (Al 能與 NaOH 溶液反應放出 H2，而 Mg 不能 ) ； (2) 實驗層面上，操作上涉及氣體

29、(H2) 的定量收集 ( 量氣法 ) 的相關內(nèi)容，同時包含氣體的收集、除雜等基本實驗操作的考查； (3) 計算層面上，涉及定 量實驗的 誤差分析及改良措施的考查；同時還涉及定量實驗的數(shù)據(jù)記錄、分析、處理等的綜合考查。 【實驗典例】 鋁鎂合金已成為飛機制造、 化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。 研究性學習小組的同學， 為測定某含鎂 3%～ 5%的鋁鎂合金 ( 不含其他元素 ) 中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計下列兩種不同實驗方案 進行探究。填寫下列空白。 【方案一】 [ 實驗方案 ] 將鋁鎂合金與足量 NaOH溶液反應，測定剩余固體質(zhì)量。實驗中發(fā)生反應的 化學方程式是

30、 _________________________________________________________________ ___________ ____________________________________________________________ 。 [ 實驗步驟 ] V 的 2.0 mol L－1 NaOH溶液中。為使 (1) 稱取 5.4 g 鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為 其反應完全，則 NaOH溶液的體積 V≥______。 (2) 過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體， 測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將 _

31、_____( 填“偏高”“偏低”或“無影響” ) 。 【方案二】 [ 實驗方案 ] 將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應，測定生成氣體在通常狀況 ( 約 20 ℃， 5 1.01 10 Pa) 的體積。 (1) 同學們擬選用下列實驗裝置完成實驗： ①你認為最簡易的裝置其連接順序是： A 接 ( )( ) 接 ( )( ) 接 ( )( 填 接口字母，可不填滿 ) 。 ②實驗開始時， 先打開分液漏斗上口的玻璃塞， 再輕輕打開其活塞， 一會兒后稀硫酸也 不能順利滴入錐形瓶。請你幫

32、助分析原因 ___________________________________________ _____________________________ 。 ③實驗結束時，在讀取測量實驗中生成氫氣的體積時，你認為合理的是 ______ 。 A．待實驗裝置冷卻后再讀數(shù) B．上下移動量筒 F，使其中液面與廣口液中液面相平 C．上下移動量筒 G，使其中液面與廣口液中液面相平 D．視線與凹液面的最低點水平讀取量筒中水的體積 (2) 仔細分析實驗裝置后，同學們經(jīng)討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內(nèi)空氣排出，使所測氫

33、氣體積偏大；實驗結束時，連接 廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在， 使所測氫氣體積偏小。 于是他們設計了下圖所示的實驗裝置。 7 ①裝置中導管 a 的作用是 ____________________________________________________ 。 ②實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為 V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為 ______ mL。 1．美、德兩國科學家現(xiàn)已成功合成出具有獨特化學特性的氫鋁化合物

34、 (Al 2H6) ，這一研 究成果有助于人們開發(fā)出推力更強大的固體火箭燃料， 也有望應用在氫動力汽車和其他能源 方面。下列關于氫鋁化合物的推測不正確的是 ( ) 。 A．氫鋁化合物與水反應生成氫氧化鋁和氫氣 B．氫鋁化合物中鋁顯＋ 3， H 顯－ 1 C．氫鋁化合物具有強還原性 D．鋁與水蒸氣在高溫下可生成氫鋁化合物 2．化學在生產(chǎn)和日常生活中有重要的應用。下列說法中錯誤的是 ( ) 。 A． MgO、 Al 2O3 的熔點很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應的金屬 B．明礬水解形成的膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化

35、 C．燃放的焰火是某些金屬元素焰色反應所呈現(xiàn)出來的色彩 D．鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕 3．(2012 浙江衢州高級中學模擬 )X 、Y、Z、W有如下所示的轉(zhuǎn)化關系， 則 X、Y 可能是 ( ) 。 ①C、 CO ②AlCl 3、 Al(OH) 3 ③Fe、 Fe(NO3) 2 ④Na2CO3、NaHCO3 A．①②③④ B ．①② C ．③④ D ．①③ 4．下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 ( ) 。 A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒

36、堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥 B．用過量氨水除去 Fe3＋ 溶液中的少量 Al 3＋ C．Al(OH) 3 中混有少量 Mg(OH) ：加 入足量燒堿溶液，充分反應，過濾 ，向濾液中通入 2 過量 CO后過濾 2 MgO D． MgO中混有少量 Al O：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得到 2 3

37、 － 1 的 H2SO4 溶液中，完全溶解后再加入 65 mL 5．將 5.1 g 鎂鋁合金溶于 60 mL 5.0 molL 10.0 mol L－ 1 的 NaOH溶液，得到沉淀的質(zhì)量為 9.7 g ，繼續(xù)滴加 NaOH溶液時沉淀會減少。 (1) 當加入 ______ mL NaOH溶液時，可使溶液中的 2＋ 3＋ 恰好完全沉淀。 Mg 和 Al (2) 計算合金溶于硫酸時所產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積。 8

38、 參考答案 基礎梳理整合 一、 1． (1) 第三 O、 Si 化合態(tài) (2) 銀白 軟 較小 導電、導熱、延展性 表面生成一層致密的氧化膜 2． 4Al ＋ 3O ===2Al O 2 2 3 △ 2Al ＋3Cl =====2AlCl 3

39、 2 △ 2Al ＋3S=====Al 2S3 高溫 鋁熱反應 2Al ＋Fe2O3=====2Fe＋ Al 2O3 ＋ 3＋ 2 鈍化 不能 3 3 3 2 2Al ＋6H ===2Al ＋3H ↑ Al ＋ 4HNO===Al(NO

40、) ＋NO↑＋ 2H O 2Al ＋2NaOH＋ 2H2 ＋ 3H2↑ O===2NaAlO 2Al ＋3Hg2＋ ===2Al3＋ ＋3Hg 即時訓練 1 C 二、 1． (1) 白 難 很高 3＋ 2 3 ＋ ＋ 2 2 3 － －

41、 2 (2) 兩性 Al O＋6H ===2Al 3H O Al O ＋ 2OH ===2AlO ＋ H O 2． (1) 白 不溶 3＋ (2) ①兩性 Al(OH) ＋ ＋ 3H O Al(OH) － － ＋ 2HO 3 ＋ 3H ===Al ＋ OH ===AlO 2 3 2 △ ② 2Al(OH) 3=====Al 2O3＋ 3H2O 3 ＋ ＋ 3NHHO===Al(OH)↓＋ ＋

42、 (3)Al 3NH 2 3 4 3． (1) 復 KAl(SO4) 212H2O[或 K2SO4Al 2 (SO4) 324H2O] 凈水 ＋ 3＋ 2－ ＋ 12H O (2) ①KAl(SO ) 12H O===K＋ Al ＋ 2SO 4 2 2 4 2 ② Al 3＋ ＋ 3H2O===Al(OH)3( 膠體 ) ＋ 3H＋ 即時訓練 2 D 即時訓練 3 答案： (1)0.27 g (2)80 mL (3)ABCD

43、E 三、 1． Al 2O3 NaAlO2 Al(OH) 3 Al 2O3 Al 2 ． ①Al 2O3 ＋ 2NaOH===2NaAlO＋ H2 O ②NaAlO2 ＋ CO2 ＋ 2H2O===Al(OH)3↓ ＋ NaHCO3 △ 通電 ③ 2Al(OH) 3=====Al 2O3＋ 3H2O ④2Al 2O3( 熔融 )=====4Al ＋ 3O2↑ 即時訓練 4 答案： (1)Mg 2＋ － Al 3＋ － － － ＋2OH ===Mg(OH)2↓ ＋ 3OH ===Al(OH

44、) 3↓ Al(OH) 3 ＋ OH ===AlO2 ＋ 2 不能，因為在 Al 3＋ 與氨水反應生成 3 3 不能與氨水繼續(xù)反應， 從而不 2H O Al(OH) 后， Al(OH) 能將 Al(OH) 3 與 Mg(OH)2 分開 (2)Cl － ＋ － ＋ － ＋ 因為氫氧化鋁能與強酸反應，所以在加入鹽酸使 、 K 、 AlO 、 H 、 OH 、 Na 2

45、 － 轉(zhuǎn)化為 Al(OH) 3 沉淀時，需要控制溶液的 － Al 3＋ 在溶液 a AlO2 pH，以防止 AlO2 部分轉(zhuǎn)化成 中通入過量二氧化碳氣體 (3) 在 HCl 氣氛中加熱 AlCl 3 溶液，使水蒸發(fā)以得到 AlCl 3 晶體 核心歸納突破 【例 1】 A 解析： 鋁和鹽酸的反應的化學方程式為： 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3

46、＋ 3H2↑，鋁 與 NaOH溶液的反應的化學方程式為： 2Al ＋ 2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO＋ 3H2↑。若在等物質(zhì)的量的鹽酸和 NaOH溶液中分別投入足量的鋁粉， 則產(chǎn)生的 H2 體積之比為 1∶3。若鋁粉均完全反應，則產(chǎn)生的 H2 體積之比為 1∶1?，F(xiàn)在氫氣的量之比為 1∶2，說明鋁粉的量對鹽酸來說 是過量的，對氫氧化鈉是不足的。所以不難計算與鹽酸反應的鋁粉是 2.7 g ，生成的 H2 為 0.15 mol ，則與 NaOH溶液反應生成的 H 為 0.3 mol，反應掉的鋁粉是 5.4 g，故本題應選 A。 2

47、 拓展應用 1 C 解析：甲容器中合金粉末與鹽酸或 NaOH溶液反應完全， 故合金中含鋁， ＋ － 2 0.336 L －1＝ 0.01 mol，另一金屬質(zhì)量為 0.510 由 2Al ～ 6H ～2OH ～ 3H2 得： (Al) ＝ n 3 22.4 L mol －1 g－0.01 mol 27 g mol ，它與鹽酸反應生成的 H 為 0.560 L － 0.336 L ＝ 0.224 ＝ 0.24 g 2

48、 9 L，即 0.01 mol ，若該金屬為二價金屬，則其 ＝ 0.24 g/0.01 mol ＝24 g mol － 1，故此金 M 屬為鎂， 即該 合金為 Mg、Al 等物質(zhì)的量混合； 若另一金屬為一價金屬， 則其 M＝ 0.24 g/0.01 mol2＝12 gmol － 1( 無摩爾質(zhì)量為 12 gmol － 1 的金屬，故舍去 ) ，同理若另一金屬為三價 金屬，也不符合要求，故合金為 Mg、 Al 合金，且等物質(zhì)的量混合。乙、丙兩容器中合金粉 末與鹽酸

49、反應生成 H2 的體積不再增加，說明鹽酸已反應完全， n(HCl) ＝ 2n(H2) ＝20.672 L22.4 L mol － 1＝ 0.06 mol ，則 c (HCl) ＝ 0.06 mol/0.03 L ＝2 mol L－ 1。加入的 (NaOH) n － 1 1.53 g ＝ n(HCl) ＝2 molL 0.03 L＝ 0.06 mol ，乙的合金中 n(Al) ＝ n(Mg) ＝0.510 g 0.01 mol － 3 ＝

50、 0.03 mol ，由 2Al ～ 2OH ～ 3H2 知乙容器中 NaOH過量，故 x＝ 20.03 22.4 ＝ 1.008 ，同 3 理可知丙容器中 Al 過量，按 NaOH計算生成 H2 的體積 y＝20.06 22.4 ＝ 2.016 。 【例 2】D 解析：發(fā)生反應依次為 Mg＋ 2HCl===MgCl＋ H ↑，2Al ＋ 6HCl===2AlCl ＋ 3H ↑； 2 3 2 HCl＋ NaOH===NaCl＋ H2O，MgCl2＋ ↓＋ 2N

51、aCl，4NaOH＋AlCl 3===NaAlO＋ 3NaCl 2NaOH===Mg(OH) 2 ＋ 2H O，因為 NaOH過量，所以 Al 最終轉(zhuǎn)化為 － AlO 。 2 2 拓展應用 2 A 解析： Al(OH) 3 溶于強堿，但不溶于弱堿。 【例 3】答案： (1) 丙 (2) W＞ W＞ W (3)520 3 1 2 解析： 甲 － － ＋ 3H2

52、↑ 2Al ＋2OH ＋ 2H2O===2AlO － ＋ ＋ H2O===Al(OH)3↓ AlO2 ＋ H 乙 2Al ＋ 6H＋ ===2Al3＋ ＋ 3H2↑ 3＋ － Al ＋ 3OH ===Al(OH) ↓ 3 ＋ － 丙 3H 3＋ ， 3Al 3OH － Al ――→Al ――→ 3AlO 2 所以 Al 3＋ － ＋3Al

53、O 2 ＋ 6H2O===4Al(OH)3↓ 分析： ( 從化學方程式計量數(shù)看 ) 甲 制取 2 mol Al(OH) ＋ － 3 消耗 H 2 mol ， OH 2 乙 制取 2 mol Al(OH) ＋ － 3 消耗 H 6 mol ， OH 6 丙 制取 4 mol Al(OH) ＋ － 3 消耗 H 3 mol ， OH 3  mol 。 mol 。 mol 。 即制取 2 mol Al(OH) ＋ －

54、 3 消耗 H 1.5 mol ， OH 1.5 mol 。 結論是丙以較少的原料制出較多的 Al(OH) 3，最好；乙以較多的原料制出較少的產(chǎn)品， 最差。相同的原料制取的 Al(OH) 質(zhì)量關系應是 W＞ W＞ W。 3 3 1 2 (H ＋ ) ＝ 350 g 70% － 12＝ 5 mol n 98 g mol

55、 － 240 g n(OH ) ＝40 g mol － 1＝6 mol － ＋ 計算 由電荷守恒： OH過量，按 H 按丙的方法： 3H＋ ～ 4Al(OH) 3 3 mol 312 g 5 mol x 312 g 5 mol x＝

56、 ＝ 520 g 。 3 mol 實驗探究拓展 實驗典例 答案：【方案一】 2Al ＋ 2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO＋ 3H2↑ (1)97 mL (2) 偏高 【方案二】 (1) ①E D G ②鋅與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大 ③ACD (2) ①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強與錐形瓶內(nèi)氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能 順利滴下； 滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積， 從而消除由于加入稀硫 酸引起的氫氣體積誤差

57、 10 ② V1－V2 解析：【方案一】 (1) 考查相關數(shù)據(jù)處理，實驗常規(guī)： NaOH的取用應該足夠溶解 MgAl 粉 末 ( 實質(zhì)是溶解 Al) ，可用極限法估算。 題意：含 Mg： 3%～ 5%，則含 Al ： 97%～ 95%，按最大量 97%算，由反應： 2Al ＋ 2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO＋ 3H2↑，可知： n(NaOH)＝ n(Al) ＝ 5.4 g 27 g mol － 197%＝ 0.194 mol 。 故 V(NaOH)≥9

58、7 mL。 (2) 若不洗滌，則有可能有 NaAlO2、NaOH等溶質(zhì)混于 Mg中，使所稱得 Mg的質(zhì)量偏大?！痉桨付?(1) ①這是量氣法定量實驗的一種：反應產(chǎn)生的氣體由進入量筒的水的體積 代替，其基本裝置是：制氣裝置→裝滿水的廣口瓶 ( 短管進、長管出；氣體進入，壓出水 ) → 量筒 ( 通過量水的體積間接量氣體的體積 ) ②溶液在分液漏斗中能否暢流，往往與內(nèi)、外氣壓有關 ( 裝置內(nèi)氣壓大于外界大氣壓 ) ， 思維切入點應該考慮裝置內(nèi)氣壓增大的可能原因。 (2) 相對于 (1) 裝置的量筒， (2) 所示裝置對氣體體積的測量精確度相對高，這也是另一種常用的從

59、 (1) 裝置的量筒再改良的量氣裝置。 [ 注意 ] 導管 a 也是基本實驗操作中使分液漏斗順暢流下的改良裝置。演練鞏固提升 1． D 解析： 鋁與水蒸氣在高溫下反應生成Al(OH) 或 Al O 和 H ，不可能生成 Al 2 H。 3 2 3 2 6 Al 2H6 中 Al 為＋ 3 價， H為－ 1 價，有較強的還原性。 3＋ 2． A 解析： MgO的熔點很高，通常電解熔點低的 2 Mg， A 項錯誤； Al 水解 MgCl 制備 生成的 Al(OH) 3 膠體具有

60、吸附性， B 項正確；某些金屬元素高溫下使火焰顯示特定的顏色， C 項正確； Al 表面存在致密的氧化膜，可以保護 Al 不被進一步腐蝕， D 項正確。 3． A 解析： 可用代入法逐一檢驗。若 X 是 C，則 Y、 Z、 W分別是 CO、 CO2、 O2；若 X 是 AlCl 3，則 Y、Z、W分別是 Al(OH) 3、NaAlO2、NaOH；若 X 是 Fe，則 Y、Z、W分別是 Fe(NO3) 2、 Fe(NO3) 3、 HNO3；若 X 是 Na2CO3，則 Y、 Z、 W分別是 NaHCO3、 CO2、HCl 或其他

61、酸性強于 H2CO3 的酸，故①②③④均符合要求，選 A。 4．B 解析： 氨水與 Fe3＋ 、Al 3＋ 均會生成沉淀，且 Al(OH ) 3 不溶于弱堿，故用氨水不能 除去 Fe3＋ 溶液中的 Al 3＋ 。 5．答案： (1)60 (2)5.6 L 解析： 設合金中 Mg、 Al 的物質(zhì)的量分別為 x、y。 則 24 g mol － 1x＋27 g mol － 1y＝ 5

62、.1 g ① 2＋ 3＋ － ＋ 、Al 恰好完全沉淀， 此 當加入的 OH 與原來 H2SO溶液中的 H 的物質(zhì)的量相等時， Mg 4 時加入的 NaOH溶液的體積為 6010 － 35.0 210 L ＝ 0.06 L ＝ 60 mL，再多加 5 mL NaOH 溶液，所溶解的 Al(OH) 3 的質(zhì)量為 510－ 31078 g ＝ 3.9 g ，即沉淀的最大值為 3.9 g ＋ 9.7 g ＝ 13.6 g 故有 58 g mol － 1x＋78 gmol － 1y＝13.6 g ② 由①②得： x＝0.1 mol y＝ 0.1 mol 故產(chǎn)生 H2 的體積為 0.1 mol 22.4 L mol －1＋0.1 3 mol22.4 L mol － 1＝ 5.6 L 。 2 11