内容正文:
第09讲 铝及其化合物
内容概览
学考要求速览 明确考试范围与核心要求
必备知识梳理 系统整理学科框架与知识
高频考点精讲 破译重点内容及解题思路
考点一 铝与氧化铝的性质
考点二 氢氧化铝的两性
考点三 铝及其化合物的转化
实战能力训练 模拟实战,提升解题技能
必备知识
学考要求
铝与氧化铝的性质
1.能书写铝与氧气、酸、碱等物质反应的方程式。
2.了解氧化铝与氢氧化铝的两性,能书写其与酸、碱反应的方程式。
3.知道铝、氧化铝及氢氧化铝的用途。
氢氧化铝的两性
铝及其化合物的转化
一、铝与氧化铝的性质
1.铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素)
(1)Al与O2反应:常温下能与空气中的O2发生反应,表面形成一层 。
其反应方程式为: 。
(2)Al、Al2O3与酸反应
实验操作
实验现象
铝片逐渐溶解,有无色气泡冒岀,将点燃的木条放在试管口,有爆鸣声
化学方程式
Al2O3 +6HCl 2AlCl3 +3H2O
2Al+6HCl 2AlCl3 +3H2↑
离子方程式
Al2O3 +6H+ 2A13+ +3H2O
2Al+6H+ 2A13+ +3H2↑
结论
铝表面的保护膜(氧化铝)和铝均能与盐酸发生反应
(3)Al、Al2O3与强碱的反应
(4)两性氧化物:既能与酸反应生成 ,又能与碱反应生成 的氧化物叫做两性氧化物,如Al2O3。
2.常见含铝物质的用途
物质
铝合金
镁铝合金
氧化铝
氢氧化铝
明矾
用途
门窗等材料
飞机、导弹材料
耐高温材料
胃酸中和剂
净水剂
【温馨提示】
1.在常温下形成致密保护膜的金属,如铝、镁等金属。铁在高温下形成致密保护膜,俗称“烤蓝”,铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时,迅速反应生成致密氧化膜,称为钝化。
2.铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2,反应中铝做还原剂,水做氧化剂,NaOH无电子得失。
用双线桥法和单线桥法分别表示
3.铝的特殊性
(1)活泼金属与酸反应是金属的通性,而铝不仅能与酸(H+)反应,还能够与碱溶液反应,表现出特殊性:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。
(2)常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”,而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
(3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。
二、氢氧化铝的两性
1.物理性质
Al(OH)3是白色固体,几乎不溶于水,但能凝聚水中的 ,并能吸附 。
2.化学性质
①两性氢氧化物:像Al(OH)3这样既能与酸反应生成 ,又能与碱反应生成 的氢氧化物,称为两性氢氧化物。
②Al(OH)3是典型两性氢氧化物,在强酸与强碱溶液里都能溶解。
Al3+Al(OH)3AlO2-
a.与强酸反应:
b.与强碱反应:
③氢氧化铝的热稳定性
Al(OH)3的热稳定性较差,将Al(OH)3加热后,可分解为 和 。
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
3.制备Al(OH)3的三种方法
①向铝盐中加入氨水,离子方程式为 。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为 。
③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合: 。
【温馨提示】
1.既能与酸反应又能与碱反应的物质: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;④铝及铝的氧化物、氢氧化物。
2.Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物,经常应用到除杂、计算题中,所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。
3.Al(OH)3具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液),但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。
三、铝及其化合物的转化
1.铝及其化合物转化关系图
2.Al3+、AlO2-、Al(OH)3的转化
考点一 铝及其氧化物的性质与用途
【典型例题】
【例1】(江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟)下列关于铝的说法中,错误的是
A.Al是地壳中含量最多的元素 B.在常温下能与反应
C.Al能与强酸或强碱发生反应 D.电解熔融的可制得金属
【即时演练】
1.我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
B.常温下,铝制品耐腐蚀是其表面有致密的氧化膜
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
2.下列关于Al及其化合物的说法中,不正确的是
A.Al(OH)3,是两性氢氧化物
B.铝合金常用于制造飞机外壳
C.AlCl3溶液与氨水反应能生成Al(OH)3沉淀
D.Al2O3能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应
3.下列有关物质的性质与用途的描述错误的是
A.Al具有良好的延展性,故铝可用于制作铝金属制品
B.镁铝合金密度小,强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.Al、均能与酸、碱反应,因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
D.“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,合金具有硬度大、熔点高等优点
考点二 氢氧化铝的两性
【典型例题】
【例2】下列物质的溶液不能与Al(OH)3反应的是
A.NH3·H2O B.NaOH C.HCl D.H2SO4
【即时演练】
1.要使氯化铝溶液中的Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀,应选用的最佳试剂是
A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.氨水 D.AgNO3溶液
2.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是
A.AlCl3 B.Al(OH)3 C.Al2(SO4)3 D.NaAlO2
3.下列物质中既能与稀H2SO4反应,又能与NaOH溶液反应的是
①NaHCO3②Al2O3③Na2CO3④Al(OH)3⑤NaHSO4
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.全部
考点三 铝及其化合物的转化
【典型例题】
【例3】(江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟)下列物质的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
【即时演练】
1.部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断合理的是
A.a和酸、碱都能发生反应
B.e、d都能与溶液反应
C.可能存在的转化
D.c在空气中受热可能转化为e
2.为实现废液的再利用,实验室用废液(含少量)为原料制备的流程如下,下列叙述正确的是
A.“试剂X”可以是氨水 B.“滤渣”的主要成分为
C.“滤液”为溶液 D.“煅烧”过程需要隔绝氧气
1.下列关于金属铝的叙述,正确的是
A.铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应
B.铝合金密度小,硬度大,耐腐蚀,是制造飞机的理想材料
C.相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为3∶1
D.铝表面有氧化膜保护,铝制器皿可以长时间盛放酸碱性溶液
2.下列物质不能与氢氧化钠溶液反应的是
A.Al B.Fe2O3
C.Al(OH)3 D.NaHCO3
3.小明家里收藏了一件清代的铝制佛像,该佛像至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝被氧化生成的氧化膜稳定且致密,保护着里面的铝
D.铝的氧化物熔点很高
4.下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.合金的熔点比各成分金属的低,可用作飞机外壳
B.为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D.可与酸反应,可用作医用胃酸中和剂
5.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是
A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlO D.Al3+→Al(OH)3
6.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.硫酸铜溶液 B.氢氧化钠溶液 C.稀硝酸 D.稀盐酸
7.等量的Al分别加入0.3 L 1 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液中,生成氢气的体积比为1∶2,则加入Al的质量为
A.2.7 g B.5.4 g C.8.1 g D.10 g
8.工业上用铝土矿(主要成分为,含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。下列叙述不正确的是
A.是两性氧化物
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.是两性氢氧化物
D.反应①过滤后所得溶液中铝元素存在形式为
9.工业上用铝土矿(主要成分为A12O3,还有少量的Fe2O3,SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如图:
(1)I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是: 。
(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有 ,固体N是 。
(3)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为 ,它属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)类物质。
(4)请写出步骤Ⅱ的离子方程式 。
(5)实验室里制取A1(OH)3,在AlCl3溶液中最好加入 。
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第09讲 铝及其化合物
内容概览
学考要求速览 明确考试范围与核心要求
必备知识梳理 系统整理学科框架与知识
高频考点精讲 破译重点内容及解题思路
考点一 铝与氧化铝的性质
考点二 氢氧化铝的两性
考点三 铝及其化合物的转化
实战能力训练 模拟实战,提升解题技能
必备知识
学考要求
铝与氧化铝的性质
1.能书写铝与氧气、酸、碱等物质反应的方程式。
2.了解氧化铝与氢氧化铝的两性,能书写其与酸、碱反应的方程式。
3.知道铝、氧化铝及氢氧化铝的用途。
氢氧化铝的两性
铝及其化合物的转化
一、铝与氧化铝的性质
1.铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素)
(1)Al与O2反应:常温下能与空气中的O2发生反应,表面形成一层致密的氧化铝薄膜。
其反应方程式为:4Al+3O2===2Al2O3。
(2)Al、Al2O3与酸反应
实验操作
实验现象
铝片逐渐溶解,有无色气泡冒岀,将点燃的木条放在试管口,有爆鸣声
化学方程式
Al2O3 +6HCl 2AlCl3 +3H2O
2Al+6HCl 2AlCl3 +3H2↑
离子方程式
Al2O3 +6H+ 2A13+ +3H2O
2Al+6H+ 2A13+ +3H2↑
结论
铝表面的保护膜(氧化铝)和铝均能与盐酸发生反应
(3)Al、Al2O3与强碱的反应
(4)两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物,如Al2O3。
2.常见含铝物质的用途
物质
铝合金
镁铝合金
氧化铝
氢氧化铝
明矾
用途
门窗等材料
飞机、导弹材料
耐高温材料
胃酸中和剂
净水剂
【温馨提示】
1.在常温下形成致密保护膜的金属,如铝、镁等金属。铁在高温下形成致密保护膜,俗称“烤蓝”,铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时,迅速反应生成致密氧化膜,称为钝化。
2.铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2,反应中铝做还原剂,水做氧化剂,NaOH无电子得失。
用双线桥法和单线桥法分别表示
3.铝的特殊性
(1)活泼金属与酸反应是金属的通性,而铝不仅能与酸(H+)反应,还能够与碱溶液反应,表现出特殊性:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。
(2)常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”,而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
(3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。
二、氢氧化铝的两性
1.物理性质
Al(OH)3是白色固体,几乎不溶于水,但能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。
2.化学性质
①两性氢氧化物:像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物,称为两性氢氧化物。
②Al(OH)3是典型两性氢氧化物,在强酸与强碱溶液里都能溶解。
Al3+Al(OH)3AlO2-
a.与强酸反应:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
b.与强碱反应:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
③氢氧化铝的热稳定性
Al(OH)3的热稳定性较差,将Al(OH)3加热后,可分解为Al2O3和H2O。
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
3.制备Al(OH)3的三种方法
①向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为[A1(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。
③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合:3[A1(OH)4]-+Al3+===4Al(OH)3↓。
【温馨提示】
1.既能与酸反应又能与碱反应的物质: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;④铝及铝的氧化物、氢氧化物。
2.Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物,经常应用到除杂、计算题中,所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。
3.Al(OH)3具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液),但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。
三、铝及其化合物的转化
1.铝及其化合物转化关系图
2.Al3+、AlO2-、Al(OH)3的转化
考点一 铝及其氧化物的性质与用途
【典型例题】
【例1】(江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟)下列关于铝的说法中,错误的是
A.Al是地壳中含量最多的元素 B.在常温下能与反应
C.Al能与强酸或强碱发生反应 D.电解熔融的可制得金属
【答案】A
【解析】A.地壳中含量最多的元素是氧,其次是硅,铝居第三位。因此,Al不是地壳中含量最多的元素,A错误;
B.铝在常温下能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,阻止进一步反应,B正确;
C.铝具有两性,可与强酸反应生成和,也可与强碱反应生成和,C正确;
D.工业上通过电解熔融的(加入冰晶石降低熔点)制取金属铝,D正确;
故选A。
【即时演练】
1.我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
B.常温下,铝制品耐腐蚀是其表面有致密的氧化膜
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
【答案】D
【解析】A项,铝会与H+反应,正确,不符合题意;B项,铝是较活泼金属,常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝表面生成一层致密的氧化膜,正确,不符合题意;C项,铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域,正确,不符合题意;D项,铝也会与NaOH溶液反应,错误,符合题意。
2.下列关于Al及其化合物的说法中,不正确的是
A.Al(OH)3,是两性氢氧化物
B.铝合金常用于制造飞机外壳
C.AlCl3溶液与氨水反应能生成Al(OH)3沉淀
D.Al2O3能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应
【答案】D
【解析】A.Al(OH)3既能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],也能与盐酸反应,生成氯化铝和水,故Al(OH)3是两性氢氧化物,故A正确;B.铝合金具有高强度、质量轻、耐腐蚀等特点,常用于制造飞机外壳,故B正确;C.氯化铝与氨水反应方程式为:AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl,故C正确;D.Al2O3能与盐酸反应生成氯化铝和水,也能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],故D错误;故选D。
3.下列有关物质的性质与用途的描述错误的是
A.Al具有良好的延展性,故铝可用于制作铝金属制品
B.镁铝合金密度小,强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.Al、均能与酸、碱反应,因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
D.“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,合金具有硬度大、熔点高等优点
【答案】D
【解析】A.铝可用于制作铝金属制品,是利用了铝具有良好的延展性,故A正确;
B.制造飞机和宇宙飞船的材料具有强度高,耐高温,耐腐蚀,密度小等特点,镁铝合金性质符合,故B正确;
C.氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和水,铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性的食物,故C正确;
D.一般合金的硬度较大、熔点较低,钛合金硬度大,但熔点低,故D错误;
故选:D。
考点二 氢氧化铝的两性
【典型例题】
【例2】下列物质的溶液不能与Al(OH)3反应的是
A.NH3·H2O B.NaOH C.HCl D.H2SO4
【答案】A
【解析】NH3·H2O为弱碱,不能与Al(OH)3反应,选A项。
【即时演练】
1.要使氯化铝溶液中的Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀,应选用的最佳试剂是
A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.氨水 D.AgNO3溶液
【答案】C
【解析】生成Al(OH)3,应选用弱碱,因为弱碱不会使Al(OH)3溶解,C项正确。
2.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是
A.AlCl3 B.Al(OH)3 C.Al2(SO4)3 D.NaAlO2
【答案】B
【解析】Al(OH)3为两性氢氧化物,既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应。
3.下列物质中既能与稀H2SO4反应,又能与NaOH溶液反应的是
①NaHCO3②Al2O3③Na2CO3④Al(OH)3⑤NaHSO4
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.全部
【答案】C
【解析】①NaHCO3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,故①符合题意; ②Al2O3与稀H2SO4反应生成硫酸铝和水,与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,故②符合题意; ③Na2CO3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,与NaOH溶液不反应,故③不符合题意; ④Al(OH)3与稀H2SO4反应生成硫酸铝和水,与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,故④符合题意; ⑤NaHSO4与稀H2SO4不反应,与NaOH溶液反应生成硫酸钠和水,故⑥不符合题意;
故选C。
考点三 铝及其化合物的转化
【典型例题】
【例3】(江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟)下列物质的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.Na在空气中加热可以生成,故A不选;
B.不能一步得到,故B选;
C.加热分解得到,故C不选;
D.分解得到HCl,故D不选。
答案选B。
【即时演练】
1.部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断合理的是
A.a和酸、碱都能发生反应
B.e、d都能与溶液反应
C.可能存在的转化
D.c在空气中受热可能转化为e
【答案】D
【分析】根据化合价及对应的物质类别可知,a是Fe或Al、b是FeO;
【解析】A.铁不能与碱发生反应,A错误;
B.氢氧化铁不与氢氧化钠发生反应,氢氧化铝能与氢氧化钠发生反应,B错误;
C.氧化铁(铝)不能直接转化为氢氧化铁(铝),C错误;
D.氢氧化铁(铝)在空气中加热可转化为对应的氧化物,,,D正确;
故选D。
2.为实现废液的再利用,实验室用废液(含少量)为原料制备的流程如下,下列叙述正确的是
A.“试剂X”可以是氨水 B.“滤渣”的主要成分为
C.“滤液”为溶液 D.“煅烧”过程需要隔绝氧气
【答案】B
【分析】废液(含少量)中加入过量的试剂X后过滤得到滤渣和滤液,则试剂X为强碱溶液,滤渣为氢氧化铁,滤液主要含,向滤液中通过量的二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,煅烧氢氧化铝生成氧化铝。
【解析】A.“试剂X” 的作用是除杂,即将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,而铝离子转化为,所以试剂X不能为氨水,应为强碱溶液,故A错误;B.加过量的试剂X将铁元素与铝元素分离,铁元素转化为氢氧化铁沉淀,所以“滤渣”的主要成分为,故B正确;C.铝元素以进入溶液,往其中通过量的二氧化碳:,氯离子未参与反应也存在于滤液中,故C错误;D.“煅烧”氢氧化铝不需要隔绝氧气,故D错误;故答案为:B。
1.下列关于金属铝的叙述,正确的是
A.铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应
B.铝合金密度小,硬度大,耐腐蚀,是制造飞机的理想材料
C.相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为3∶1
D.铝表面有氧化膜保护,铝制器皿可以长时间盛放酸碱性溶液
【答案】B
【解析】A. 铝耐腐蚀是因为常温下金属铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,故A错误;B.铝合金密度小,硬度大,耐腐蚀,是制造飞机的理想材料,故B正确;C.铝与酸反应生成氯化铝和H2,铝和烧碱反应生成偏铝酸钠和H2,相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为1∶1,故C错误;D.氧化铝是两性氢氧化物,氧化铝可以和酸性溶液和碱性溶液反应,故铝制器皿不可以长时间盛放酸碱性溶液,故D错误;故选B。
2.下列物质不能与氢氧化钠溶液反应的是
A.Al B.Fe2O3
C.Al(OH)3 D.NaHCO3
【答案】B
【解析】铝和氧化铝是两性物质,均能和NaOH溶液反应;NaHCO3可与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠;Fe2O3是碱性氧化物,不和NaOH溶液反应,故选B项。
3.小明家里收藏了一件清代的铝制佛像,该佛像至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝被氧化生成的氧化膜稳定且致密,保护着里面的铝
D.铝的氧化物熔点很高
【答案】C
【解析】A.铝的活动性较强,属于活泼金属,易发生化学反应,故A错误;
B.铝的氧化物不再与空气中的氧气等发生反应,故B错误;
C.铝的化学性质比较活泼,易被氧化,但氧化铝生成一层致密的氧化物薄膜,阻止铝与氧气的接触,具有保护内部铝的作用,故C正确;
D.铝的氧化物熔点很高,与佛像未锈蚀无关,故D错误;
故选C。
4.下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.合金的熔点比各成分金属的低,可用作飞机外壳
B.为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D.可与酸反应,可用作医用胃酸中和剂
【答案】A
【解析】A.合金硬度大,密度小,可用来制飞机外壳,与合金熔点低无关,故A选;B.为红棕色粉末,难溶于水,性质稳定,常用作油漆、涂料,故B不选;C.具有高熔点的物质,可以用作耐火、耐高温材料,的熔点高,所以常用作耐火、耐高温材料,故C不选;D.可与胃酸反应,对人体没有腐蚀作用,可用作医用胃酸中和剂,故D不选;答案选A。
5.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是
A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlO D.Al3+→Al(OH)3
【答案】B
【解析】A项,Al(OH)3受热分解转化为Al2O3,不符合题意;B项,Al2O3不溶于水且不与水反应,无法一步转化为Al(OH)3,符合题意;C项,Al与NaOH溶液反应生成AlO,不符合题意;D项,Al3+与碱溶液反应可直接生成Al(OH)3,不符合题意。
6.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.硫酸铜溶液 B.氢氧化钠溶液 C.稀硝酸 D.稀盐酸
【答案】A
【解析】已钝化的铝条表面为Al2O3,故不会与CuSO4发生置换反应。而Al2O3可以溶于氢氧化钠溶液、稀硝酸、稀盐酸,故选A项。
7.等量的Al分别加入0.3 L 1 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液中,生成氢气的体积比为1∶2,则加入Al的质量为
A.2.7 g B.5.4 g C.8.1 g D.10 g
【答案】B
【解析】2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑……①,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑……②,由生成H2的体积比为1∶2可知,①②两反应消耗Al的质量之比为1∶2,则①中铝过量,盐酸完全反应,0.3 mol HCl与足量Al反应生成H2为0.15 mol。②中生成的H2为0.15 mol×2=0.3 mol,又②中Al完全反应,所以,由方程式计量数比可知Al的物质的量为0.2 mol,即5.4 g,选B项。
8.工业上用铝土矿(主要成分为,含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。下列叙述不正确的是
A.是两性氧化物
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.是两性氢氧化物
D.反应①过滤后所得溶液中铝元素存在形式为
【答案】B
【分析】综合分析整个流程可知,铝土矿经强碱溶液溶解后过滤,可得到含铝盐溶液和不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀;向溶液乙中通入过量的二氧化碳,可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液;氢氧化铝经加热得到氧化铝,最后电解熔融的氧化铝得到铝。
【解析】A.氧化铝是两性氧化物中的典型代表,它能与强酸反应生成铝盐和水,也能与强碱反应生成偏铝酸盐和水,A正确;B.反应①过滤后所得沉淀为不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀,B错误;C.氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水,氢氧化铝是两性氢氧化物,C正确; D.铝土矿经强碱溶液溶解后过滤,可得到含四氢氧化铝负离子的盐溶液,D正确;故选B。
9.工业上用铝土矿(主要成分为A12O3,还有少量的Fe2O3,SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如图:
(1)I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是: 。
(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有 ,固体N是 。
(3)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为 ,它属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)类物质。
(4)请写出步骤Ⅱ的离子方程式 。
(5)实验室里制取A1(OH)3,在AlCl3溶液中最好加入 。
【答案】(1)过滤
(2) Fe2O3 Al2O3
(3)NaAlO2 盐
(4)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
(5)氨水
【分析】铝土矿中加浓NaOH溶液,Al2O3和SiO2能和NaOH溶液反应生成溶于水的盐,Fe2O3不反应,过滤后在沉淀M中。滤液中通入二氧化碳气体,控制一定的反应条件,使 NaAlO2反应生成沉淀Al(OH)3,而Na2SiO3不反应,得到的沉淀Al(OH)3加热分解得到氧化铝。
【解析】(1)分离沉淀和溶液的操作是过滤。
(2)由以上分析可知,沉淀M中有Fe2O3,固体N是Al2O3。
(3)Al2O3和NaOH反应生成溶于水的NaAlO2,则滤液X中含铝元素的溶质为NaAlO2,它是由金属离子和酸根离子组成的盐。
(4)步骤Ⅱ发生了NaAlO2和CO2、H2O的反应,化学方程式为:2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。
(5)向AlCl3溶液中加入氨水可以制取Al(OH)3,不用AlCl3和NaOH反应,因为生成的Al(OH)3是两性氢氧化物,会溶于过量的强碱。
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