第03讲 铝及其重要化合物(专项训练)(浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-21
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摘要:
**基本信息**
以“性质-反应-应用”为主线,通过基础-重难-真题三级演练,系统覆盖铝及其化合物核心考点,融合化学观念与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|15题(5考向)|选择为主,含性质判断/原电池/实验操作|从铝单质性质(考向01)到铝热反应(02),延伸至化合物性质(03),构建“单质-化合物”认知链|
|重难·创新演练|12题|选择+填空,涉结构分析/流程推断/实验方案|通过图象分析(04)、工业流程(05)实现从理论到应用的过渡,强化科学探究与模型建构|
|真题·实战演练|7题|高考真题,含选择/填空|聚焦高频考点(如水解/两性),体现科学态度与责任,衔接考纲要求|
内容正文:
第03讲 铝及其重要化合物
(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考查铝的性质和用途
考查铝热反应
考查铝的重要化合物
考查铝图象
考查制备铝的工业流程
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查铝的性质和用途
1.【依据络合物结构考查辨识能力】
1.铝是生活中重要的金属材料,下列说法正确的是( )
A.Al与混合固体可用于疏通管道 B.常温下不能与O2发生反应
C.铝合金的硬度一定比纯铝小 D.可通过电解熔融AlCl3制备金属铝
【答案】A
【解析】A项,Al与NaOH反应生成氢气,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,可用于疏通管道,A正确;B项,Al常温下可与O2反应生成氧化铝,化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3,B错误;C项,铝合金的硬度比纯铝大,C错误;D项,铝是活泼性较强的金属,工业上用电解熔融Al2O3制备金属铝,D错误;故选A。
2.下列关于铝单质的叙述中正确的是( )
A.由于铝在空气中不会锈蚀,所以铝制品的使用寿命都很长
B.由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属
C.常温下,铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层
D.由于铝的导电性能比铜强,所以常用铝制造电线、电缆
【答案】B
【解析】铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应,加热时浓硫酸能与氧化铝反应;铜的导电性能比铝强。
3.【铝在原电池电极的特殊性】用图1所示的原电池装置进行实验,闭合后用灵敏电流计测得电流随时间的变化如图2所示。t>t1时,Mg表面有气泡产生,Al质量减小。
下列分析不正确的是( )
A.t<t1,Mg为负极 B.t>t1,上产生的气体为H2
C.t>t1,负极反应:Al-3e-+3OH-=Al(OH)3 D.实验过程中,正极均有OH-生成
【答案】C
【解析】t>t1时,Mg表面有气泡产生,Al质量减小,此时Al作负极,Mg作正极,原电池反应为2Al+2OH-+6H2O===[Al(OH)4]-+3H2↑,由图可知,t1时刻电流的方向发生了改变,则t>t1时,Al作正极,Mg作负极,原电池反应为。A项,t<t1,Mg为负极,故A正确;B项,由分析知,t>t1,Mg作正极,发生还原反应,还原产物为氢气,由电池反应式可知Mg上产生的气体为H2,故B正确;C项,t>t1,Al作负极,负极反应:Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-,故C错误;D项,t<t1时,Al作正极,正极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,t>t1,Mg作正极,正极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故实验过程中,正极上均为水电离出的氢离子得电子生成氢气,同时有OH-生成,故D正确;故选C。
考查铝热反应
4.工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属,其原因与下列无关的是( )
A.铝还原性较强 B.铝能形成多种合金 C.锰、钒熔点高 D.反应放出大量热
【答案】B
【解析】A项,铝热反应中Al作还原剂,Al的还原性比锰、钒等金属的强,因此可以将Mn、V等金属置换出来,A不符合题意;B项,铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关,和铝本身的性质有关,B符合题意;C项,铝热反应放出大量的热,冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出,得到较纯的产物,C不符合题意;D项,铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质,放出大量热,D不符合题意;故选B。
5.反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可用于焊接钢轨。下列有关说法不正确的是( )
A.该反应吸收大量热 B.铝在反应中作还原剂
C.该反应属于置换反应 D.Al2O3 属于两性氧化物
【答案】A
【解析】A项,该反应为铝热反应,会放出大量的热,A项错误;B项,反应中Al的化合价由0价变为+3价,失电子发生氧化反应,是还原剂,B项正确;C项,该反应由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,C项正确;D项,Al2O3 既能和强碱反应,又能和酸反应,属于两性氧化物,D项正确;故选A。
6.【化学焊接技术与化学知识结合】化学焊接技术的原理之一是利用焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下反应制得液态金属(或合金),凝固后,除去焊接点表面的焊渣,实现焊件金属的焊接。下列说法错误的是( )
A.Al与Fe2O3也能发生类似反应
B.焊渣的主要成分是Al(OH)3
C.焊接前可用还原性气体在加热条件下除去焊件金属表面的氧化膜
D.若在反应体系中加入低熔点金属,则可形成低熔点液态合金便于焊接
【答案】B
【解析】A项,Fe的活泼性弱于Al,在高温条件下可发生铝热反应,故A正确;B项,焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下反应得到液体金属,结合元素守恒可知,焊渣的主要成分为Al2O3,故B错误;C项,利用还原性气体(如H2,CO等)除去焊件金属表面的氧化膜可使焊接更加牢固,故C正确;D项,一般合金的熔点低于任一组分金属,加入低熔点金属,可在更低温度下得到液态合金,便于焊接,同时还可以保护焊件金属,故D正确;故选B。
考查铝的重要化合物
7.某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,将铝条置于其中探究Al的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量,最终观察到有沉淀生成
C.将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中,加足量稀硫酸,加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体
【答案】D
【解析】A项,稀释浓硫酸时应将浓硫酸加入水中并不断搅拌;B项,将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中,最终生成NaAlO2溶液无沉淀;C项,过滤时应将溶液用玻璃棒引流到漏斗中。
8.(2025·浙江省五校高三联考)从饱和AlCl3溶液中制备无水AlCl3固体,某小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ通入HCl的作用是抑制AlCl3水解并有利于AlCl3⋅6H2O结晶
B.步骤Ⅱ洗涤用的洗涤剂是水
C.步骤Ⅲ可采用减压干燥或低温干燥
D.步骤Ⅳ试剂SOCl2与水反应的产物可使品红溶液褪色
【答案】B
【解析】饱和AlCl3溶液通入足量的HCl气体、冷水浴析出AlCl3⋅6H2O晶体,过滤、洗涤、烘干,得到晶体,晶体在SOCl2条件下生成无水氯化铝。A项,步骤Ⅰ通入HCl,使得溶液中氯离子、氢离子增大,能抑制AlCl3水解并有利于AlCl3⋅6H2O结晶,A正确; B项,为了减少晶体溶解损失且利于干燥,应该使用无水乙醇洗涤,B错误;C项,步骤Ⅲ为了防止氯化铝水解且为了加速干燥,可采用减压干燥或低温干燥,C正确;D项,SOCl2与水反应会生成HCl和二氧化硫气体,二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,D正确;故选B。
9.【逻辑思维与科学建模】常温下,向10.0mL浓度均为0.1mol/L的AlCl3和FeCl3混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b两点溶液的pH分别为3.0,4.3。
已知:①Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3];②,298K时,K=1.1×1033。
下列叙述错误的是( )
A.c点溶液pH约为12.7
B.曲线Ⅱ代表Al3+
C.在Al(OH)3和Fe(OH)3共沉淀的体系中
D.的平衡常数K1为1.1×10-1.1
【答案】A
【解析】由题意可知,氢氧化铝的溶度积大于氢氧化铁,a、b两点溶液的pH分别为3.0,4.3说明曲线I代表铁离子、曲线Ⅱ代表铝离子,则由图可知,氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-5×(10-11mol/L)3=10-38、氢氧化铝溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-5×(10-9.7mol/L)3=10-34.1。A项,由图可知,c点溶液中铝元素的物质的量为0.1mol,说明溶液中铝元素的存在形式为四羟基合铝离子,根据,,此时溶液中的Al3+离子浓度可以看成1.0×10 -5,,pH约为6.25,A错误;B项,根据分析可知,曲线Ⅱ代表Al3+,B正确;C项,在氢氧化铝和氢氧化铁共沉淀的体系中,C正确;D项,由方程式可知,平衡常数,D正确;故选A。
考查铝图象
10.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AlO的物质的量的变化
【答案】B
【解析】向AlCl3溶液中加入NaOH溶液时,发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,Al3+逐渐减小,Al(OH)3逐渐增加后又减少,Al3+消失后生成AlO,故A、C、D正确;若向NaOH溶液中加入AlCl3溶液,发生反应Al3++4OH-===AlO+2H2O,3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓,各微粒的变化曲线都不符合,故B错误。
11.室温下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是( )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为:Al3++3OH-Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
【答案】C
【解析】A项,a点时,即为Al2(SO4)3溶液,由于Al3+水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液呈酸性,错误;B项,a~b段,主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H+,c(H+)减小,溶液pH增大,另外,一方面,c(H+)减小一定程度上促进了Al3+的水解,另一方面溶液体积增大,故c(Al3+)减小,错误;C项,b~c段,pH变化缓慢,主要发生反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,正确;D项,c点后pH变化较快的一段,为Al3+沉淀完全,Al(OH)3未溶解而c(OH-)增大的过程,d点前pH变化较缓慢的一段反应为:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,故d点时,Al(OH)3已完全溶解,错误。
12.把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入1mol∙L-1NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图所示,下列说法正确的是( )
A.镁铝合金溶于盐酸时一共产生448mLH2 B.盐酸的浓度为0.6mol∙L-1
C.反应至B点时,所得沉淀的质量为1.07g D.合金中镁和铝的物质的量之比为1:1
【答案】C
【解析】由图可知,从开始至加入NaOH溶液10mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。A项,由图可知,从加入10m氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠40mL,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.06L-0.02L)×1mol/L=0.04mol.从加入氢氧化钠溶液50mL~60mL溶解氢氧化铝,该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以n[Al(OH)3]=(0.06L-0.05L)×1mol/L=0.01mol,故3×0.01mol+2n[Mg(OH)2]=0.04mol,解得n[Mg(OH)2]=0.005mol,由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.005mol,故m(Mg)=0.005mol×24g•mol-1=0.12g,m(Al)=0.01mol×27g•mol-1=0.27g,由关系式、,一共产生标准状况下的氢气体积为0.112L+0.336L=0.448L=448mLH2,但选项未告知是标准状况,无法计算,故A错误;B项,加入氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.05L×1mol/L=0.05mol,根据氯元素守恒n(HCl)=0.05mol,故盐酸的物质的量浓度为,故B错误;C项,B点到沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,n[Mg(OH)2]=0.005mol,n[Al(OH)3]=0.01mol,m(沉淀)=m[Mg(OH)2]+m[Al(OH)3]=0.005mol×58g/mol+0.01mol×78g/mol=1.07g,故C正确;D项,由图可知,从加入10m氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠40mL,假设NaOH溶液的浓度为1mol/L,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=0.04L×1mol/L=0.04mol,从加入氢氧化钠溶液50mL~60mL溶解氢氧化铝,该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,该阶段中n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.01L×1mol/L=0.01mol,代入上式可得n[Mg(OH)2]=0.005mol,由元素守恒可知,合金中镁铝的物质的量之比为0.005mol:0.01mol=1:2,故D错误;故选C。
考查制备铝的工业流程
13.(2025·浙江杭州高一期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3),要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.操作 a和操作b均为过滤
B.操作 c 一般在坩埚中进行
C.纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件
D.得到固体Y的离子方程式为:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓ +CO32-+H2O
【答案】D
【解析】由题给流程可知,向铝土矿中加入氢氧化钠溶液,将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠,过滤得到四羟基合铝酸钠溶液;向溶液中通入过量二氧化碳,四羟基合铝酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤得到氢氧化铝;氢氧化铝灼烧分解生成氧化铝,电解熔融氧化铝制得金属铝。A项,由分析可知,操作a和操作b均为固液分离的过滤操作,A正确;B项,由分析可知,操作c为氢氧化铝灼烧分解生成氧化铝,固体的灼烧一般在坩埚中进行,B正确;C项,铝合金的硬度和机械强度比成分金属大,适合制造机器零件,纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件,C正确;D项,由分析可知,得到氢氧化铝的反应为四羟基合铝酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓ +HCO3-,D错误;故选D。
14.(2025·浙江省嘉兴市高三三模)铝电解厂烟气(含粉尘、氟化物等污染物)净化的一种简单流程如下:
下列说法正确的是( )
A.石英耐高温,可作吸收塔内衬的耐热材料
B.当吸收塔中不再冒气泡,说明Na2CO3已耗尽,需补充Na2CO3溶液
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和NaHCO3
D.采用从下方通入烟气,上方喷淋溶液法可提高烟气吸收效率
【答案】D
【解析】烟气(含HF)通入吸收塔,加入过量的碳酸钠,发生反应Na2CO3+HF=NaF+NaHCO3,向合成槽中通入NaAlO2,发生反应6NaF+NaAlO2+4NaHCO3=Na3AlF6+4Na2CO3+2H2O,过滤得到和含有的滤液。A项,石英的成分中含有SiO2,SiO2能与烟气中的HF发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,故A错误;B项,吸收塔中发生反应Na2CO3+HF=NaF+NaHCO3,不产生气体,故B错误; C.项,由上述分析可知,合成槽内发生反应6NaF+NaAlO2+4NaHCO3=Na3AlF6+4Na2CO3+2H2O,产物是Na3AlF6和Na2CO3,故C错误;D项,HF密度小于空气,从下部通入烟气后向上移动,并同时从上部喷淋溶液可增大反应物的接触面积,提高吸收塔内烟气吸收效率,故D正确;故选D。
15.铝土矿是生产金属铝的最佳原料,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含和Fe2O3等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠(NaAlH4)的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀):
下列说法中错误的是( )
A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎
B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同
C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为:2H2O-4e-+4CO32-=O2↑+HCO3-
D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+ AlCl3=NaAlH4+3NaCl
【答案】B
【解析】铝土矿主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质。铝土矿加氢氧化钠溶解Al2O3、SiO2生成四羟基合铝酸钠和硅酸钠沉淀,过滤出Fe2O3、Na2SiO3,滤液中加碳酸氢钠生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,电解碳酸钠溶液,阴极生成氢气和氢氧化钠,阴极生成氧气和碳酸氢钠,氢氧化钠、碳酸氢钠循环到“碱溶”、“反应Ⅰ”利用,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,电解氧化铝生成金属铝,铝和氯气反应生成氯化铝,氯化铝和NaH反应生成NaAlH4和氯化钠。A项,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎,可以增大接触面积,提高“碱溶”效率,故A正确;B项,“反应Ⅰ”是[Al(OH)4]-+HCO3-=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O ,与泡沫灭火器的原理不相同,故B错误;C项,“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液,阳极的电极反应式为2H2O-4e-+4CO32-=O2↑+HCO3-,故C正确;D项,“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成NaAlH4和氯化钠,化学方程式为4NaH+ AlCl3=NaAlH4+3NaCl,故D正确;选B。
重难·创新演练
1.(2026·浙江嘉兴市高三教学测试)下列有关Na[Al(OH)4]的说法中,不正确的是( )
A.属于强电解质 B.溶于水形成无色溶液
C.水溶液呈碱性 D.加入足量盐酸可得到白色沉淀
【答案】D
【解析】A项,2Na[Al(OH)4]属于钠盐,绝大多数盐为强电解质,在水溶液中可完全电离,A正确;B项,Na[Al(OH)4]溶于水电离出的Na+和[Al(OH)4]-均为无色离子,可形成无色溶液,B正确;C项,[Al(OH)4]-为弱酸根离子,在水溶液中发生水解:[Al(OH)4]-OH-+Al(OH)3,使溶液中c(OH―)>c(H+),水溶液呈碱性,C正确;D项,加入足量盐酸时,首先[Al(OH)4]-与H+反应生成Al(OH)3白色沉淀,盐酸过量时,Al(OH)3会和H+反应生成可溶性的AlCl3,最终无沉淀剩余,D错误;故选D。
2.下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化
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滴落
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
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
氢氧化铝能溶于强碱溶液
【答案】D
【解析】金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断,而不是与碱反应,故A错误;没有滴落表明氧化铝的熔点高,故B错误;氯化铵溶液显酸性,与铝反应时放出氢气,故C错误;氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠,故D正确。
3.【化合物与物质结构】(2026·浙江丽水考前模拟)氢氧化铝可溶于某些弱酸中,如醋酸可溶解Al(OH)3沉淀。反应方程式为:Al(OH)3+3CH3COOH=Al(CH3COO)3+3H2O。已知Al(CH3COO)3的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.Al(CH3COO)3配位数和配体数均为3
B.1molCH3COOH中含6molσ键
C.CH3COOH中碳原子的杂化方式均为sp3
D.Al(OH)3溶于溶液形成的阴离子中含有配位键
【答案】D
【解析】A项,由图可知Al(CH3COO)3中,配体数为3,因醋酸根是双齿配体,配位原子数为6,A错误;B项,CH3COOH中σ键包括:C-C(1个)、C-H(3个)、C-O(1个)、O-H(1个)、C=O(1个) ,共7个σ键。因此1molCH3COOH含7molσ键,B错误;C项,CH3COOH中,甲基的C原子形成4个单键,杂化方式为sp3 ;羧基的碳原子形成1个C=O双键和2个单键,杂化方式为sp2,C错误;D项,Al(OH)3溶于NaOH溶液时,发生反应:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,生成的[Al(OH)4]-中,Al3+提供空轨道,OH-提供孤对电子,形成配位键,D正确;故选D。
4.(2026·浙江金华十校高三模拟考试)无水盐BeCl2固态时具有链状结构,结构如图,气态时存在二聚体分子(BeCl2)2。下列说法不正确的是
A.固态BeCl2中Be原子为sp3杂化
B.二聚体(BeCl2)2中所有氯原子所处化学环境相同
C.充分加热BeCl2·4H2O晶体,可生成BeO固体
D.BeCl2与过量NaOH溶液反应:4NaOH+BeCl2=Na2[Be(OH)4]+2NaCl
【答案】B
【解析】A项,从固态BeCl2的链状结构可知,每个Be原子与4个Cl原子形成σ键,价层电子对数为4,因此Be原子为sp3杂化,A正确;B项,二聚体(BeCl2)2中,Cl分为两类:只和1个Be相连的端基Cl,以及桥连2个Be的桥Cl,两类Cl原子的化学环境不相同,B错误;C项,BeCl2是强酸弱碱盐,加热其结晶水合物时,Be2+水解生成BeCl2,同时HCl挥发促进水解,充分加热时Be(OH)2分解,最终得到BeO固体,C正确;D项,Be与Al符合对角线规则,性质相似,类比AlCl3与过量NaOH的反应,BeCl2与过量NaOH反应生成四羟基合铍酸钠,方程式书写正确,D正确;故选B。
5.(2026·浙江杭州二中高三三模)氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl能形成三聚体。该三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构,结构如图所示,下列推测不合理的是( )
A.(CH3CH2)2AlCl、三聚体分子中Al的杂化类型依次为sp2、sp3
B.(CH3CH2)2AlCl的晶体中存在的作用力有:共价键、范德华力
C.(CH3CH2)2AlCl与O2完全反应可能生成CO2、H2O、Al2O3和HCl
D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
【答案】D
【解析】A项,(CH3CH2)2AlCl 中,Al 原子形成 3 个 σ 键(2 个 C-Al 键、1 个 Cl-Al 键),无孤电子对,价层电子对数为 3,因此杂化类型为 sp2;三聚体中,Al 原子形成 4 个 σ 键(2 个 C-Al 键、2 个 Cl-Al 键),无孤电子对,价层电子对数为 4,因此杂化类型为 sp3,A正确;B项, (CH3CH2)2AlCl 是分子晶体,分子内存在 C-C、C-H、C-Al、Al-Cl 共价键;分子之间存在范德华力(分子间作用力),B正确;C项, (CH3CH2)2AlCl 含有 C、H、Al、Cl 元素,与 O2完全燃烧时:C 被氧化为 CO2,H 被氧化为 H2O;Al 被氧化为 Al2O3;Cl 与 H 结合生成 HCl,因此产物可能为CO2、H2O、Al2O3和 HCl,C正确;D项,氯元素的电负性大于溴元素,铝氯键强于铝溴键,则水解时(CH3CH2)2AlCl的铝氯键比(CH3CH2)2AlBr的铝溴键难以断裂,比(CH3CH2)2AlBr更难水解,D错误;故选D。
6.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)无水氯化铝在固态或冷蒸气状态下,均以二聚体Al2Cl6的形式存在,遇到水、醚类等物质时,二聚体结构会被破坏。下列说法不正确的是( )
A.二聚体Al2Cl6的结构:
B.二聚体Al2Cl6遇到乙醚可形成AlCl3·O(C2H5)2
C.二聚体Al2Cl6遇到水,二聚体结构被破坏的原因是配位能力:H2O>Cl-
D.氯化铝晶体中存在共价键、离子键和范德华力
【答案】D
【解析】A项,Al原子价层有空轨道,桥连Cl原子有孤电子对,可形成配位键,图中Al2Cl6的结构符合二聚体的成键特点,A正确;B项,题干明确说明二聚体遇到醚类物质时结构会被破坏,AlCl3中Al有空轨道,可与乙醚中O的孤对电子形成配位键,得到AlCl3·O(C2H5)2,B正确;C项,二聚体结构遇水被破坏,说明水分子可以取代桥连Cl-与Al配位,因此配位能力:H2O>Cl-,C正确;D项,氯化铝是共价化合物,无水氯化铝固态以二聚Al2Cl6分子形式存在,晶体中只存在共价键(分子内)和范德华力(分子间),不存在离子键,D错误;故选D。
7.(2026·浙江浙大附中质检)生活中常见的某金属元素的单质及其化合物的转化关系如图所示(部分反应条件略),其中M、N的水溶液均为无色溶液。
下列说法错误的是( )
A.L的熔点高,常用作耐高温材料 B.L转化为K的反应可在常温下进行
C.1 mol N可与3 mol M反应生成P D.可通过单质间的化合反应得到N
【答案】B
【解析】框图中L既能和强碱NaOH反应,又能和强酸HCl反应,且L是K与O2反应生成的产物,结合题干“生活中常见金属”的信息,可确定K为Al,L为两性氧化物Al2O3;电解熔融Al2O3可得到单质Al,满足K和L的转化,继而确定M为Na[Al(OH)4],N为AlCl3,P为Al(OH)3。A项,L为Al2O3,熔点约为,熔点极高,常用作耐火坩埚等耐高温材料,A正确;B项,Al2O3转化为Al需要电解熔融状态的Al2O3,反应需要高温条件,常温下无法进行,B错误;C项,Al3+和[Al(OH)4]-发生双水解反应:Al3++3[Al(OH)4]- =4Al(OH)3↓,1mol AlCl3恰好与3 mol Na[Al(OH)4]完全反应生成Al(OH)3,C正确;D项,Al单质与Cl2单质在点燃条件下直接化合生成AlCl3,可通过单质间化合得到N,D正确;故选B。
8.(2026·浙江杭州师大附中期中)某同学研究铝及其化合物的性质设计了如下两个实验方案。
方案①:沉淀
方案②:沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3 mol/L,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法不正确的是( )
A.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
B.在O点时两方案中所得溶液浓度相等
C.a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应
D.Y溶液显碱性
【答案】A
【解析】A项,,根据反应、可知,X为AlCl3溶液,Y为Na[Al(OH)4]和NaOH的混合液,加入HCl,Y中过量的NaOH会先与HCl反应,然后再生成沉淀,对应曲线b,因此,图像中a表示X溶液中加入的是NaOH溶液,故A错误;B项,在O点时,沉淀达到最大,所得溶液中只有氯化钠溶质,与向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl的浓度及体积相等,根据原子守恒,O点时两方案中所得溶液浓度相等,故B正确;C项,a表示的是氯化铝和氢氧化钠的复分解反应,b表示的是Na[Al(OH)4]和HCl的反应,两个反应都不存在化合价的变化,均不属于氧化还原反应,故C正确;D项,Y中溶质是氢氧化钠和Na[Al(OH)4]的混合物,Na[Al(OH)4]水解使溶液显碱性,氢氧化钠是强碱,所以Y溶液显碱性,故D正确;答案选A。
9.(2026·浙江湖州、衢州、丽水等三地市高三下学期教学质量检测)一种从含铍的铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:①Be2++4HABeA2(HA)2+2H+
②BeA2(HA)2+6NaOH=Na2 [Be(OH)4]+4NaA+2H2O
下列说法不正确的是( )
A.“萃取”时,加入含HA的煤油有利于平衡正向进行
B.“滤液2”可以进入反萃取分液步骤再利用
C.“萃取分液”的目的是分离和元素
D.“反萃取”后,Be元素主要以[Be(OH)4]2-形式存在
【答案】C
【解析】铝硅酸盐先加热熔融,然后冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为生成的H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+,有机相为BeA2(HA)2,加入过量氢氧化钠反萃取BeA2(HA)2转化为Na2[Be(OH)4]进入水相2中,最后对水相2加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍。A项,“萃取”时,加入含HA的煤油,HA浓度增大,利于Be2++4HABeA2(HA)2+2H+平衡正向进行,A正确; B项,“水相2”经加热、过滤除去Be(OH)2后得到的滤液2中含有NaOH,可以循环进入反萃取分液步骤再利用,B正确;C项,根据分析,“萃取分液”的目的是分离Be和Al元素,C错误;D项,加入过量氢氧化钠反萃取BeA2(HA)2转化为Na2 [Be(OH)4]进入水相2中,则“反萃取”后,Be元素主要以 [Be(OH)4]2-形式存在,D正确;故选C。
10.(2026·浙江金华东阳中学阶段检测)工业上采用碱石灰烧结法从铝土矿(主要成分Al2O3,含少量SiO2、Fe2O3等杂质)制备Al2O3,其简易流程如下:
(1)纯碱的化学式是___________。
(2)从物质的性质来看,Al2O3既能与酸反应,又能与碱反应,属于___________氧化物。
(3)操作④中发生的反应的化学方程式为___________。
(4)下列说法不正确的是___________。
A.操作①开始前应将铝土矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率
B.操作②用到的仪器有烧杯、玻璃棒、蒸发皿
C.操作③可除去滤液中残留的含硅杂质
D.操作⑤需加入冰晶石作为助熔剂
【答案】(1)Na2CO3
(2)两性
(3)CO2+ Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3
(4)BD
【解析】碱石灰烧结法从含SiO2、Fe2O3杂质的铝土矿制备氧化铝时,先将铝土矿与纯碱、石灰混合进行高温烧结,再经碱溶、过滤除去不溶性杂质得到滤液,调节pH得到四羟基合铝酸钠溶液后,向其中通入过量二氧化碳,使铝元素转化为氢氧化铝沉淀,最后灼烧氢氧化铝,即可得到目标产物氧化铝。
(1)纯碱的化学式是Na2CO3;
(2)从物质的性质来看,Al2O3既能与酸反应,又能与碱反应,属于两性氧化物;
(3)操作④中Na[Al(OH)4]与过量CO2发生反应,化学方程式为CO2+ Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(4)A项,将铝土矿粉碎可以增大接触面积,加快反应速率,A正确;B项,操作②是过滤,用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,不需要蒸发皿,B错误; C项,操作③调节 pH 可以使含硅杂质形成沉淀除去,C正确;D项,操作⑤是灼烧Al(OH)3得到Al2O3,不需要加入冰晶石(冰晶石是电解氧化铝时的助熔剂),D错误;故选BD。
11.(2026·浙江杭州期末)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,含有少量的杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:
(1)①为尽量少引入杂质,试剂①应选用___________。
A.HCl溶液 B.H2SO4溶液 C.氨水 D.NaOH溶液
②流程中“微热”的目的是___________。
③流程中“过滤”需用到下列仪器中的___________。
A. B. C. D. E. F. G.
(2)①由滤液A制备沉淀B的过程中伴有刺激性气体产生,写出该反应离子方程式___________。
②制得的明矾溶于水后,可用于净水,结合方程式解释原因:___________。
(3)已知:Kw=1.0×10-14,Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+ K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数为___________。
【答案】(1) D 加快铝的溶解,提高反应效率 ACEG
(2) [Al(OH)4]-+NH4+=Al(OH)3↓+NH3↑+H2O或2[Al(OH)4]-+NH4++HCO3- =2Al(OH)3↓+NH3↑+CO32-+2H2O Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,明矾中铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附水中杂质的作用,因此可做净水剂
(3)20
【解析】易拉罐的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,可选择浓NaOH溶解,得到Na[Al(OH)4]溶液,经过滤除去Fe、Mg等杂质,滤液中加入NH4HCO3溶液后,促进[Al(OH)4]-水解生成Al(OH)3沉淀,过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中,得到硫酸铝溶液,添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾。
(1)①由上述分析可知,试剂1为NaOH溶液,D正确;②“微热”可以加快铝的溶解,提高反应速率;③“过滤”中需要用到的仪器有铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯,故选择ACEG;
(2)①由上述分析可知,滤液A中加入NH4HCO3溶液后,NH4+与[Al(OH)4]-发生完全双水解生成Al(OH)3沉淀和氨气,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+NH4+=Al(OH)3↓+NH3↑+H2O或2[Al(OH)4]-+NH4++HCO3- =2Al(OH)3↓+NH3↑+CO32-+2H2O;②明矾中Al3+水解生成的氢氧化铝胶体(Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+),Al(OH)3胶体具有吸附水中杂质的作用,因此可做净水剂;
(3)令离子反应方程式Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+、H2OH++OH-分别①②,则目标方程式Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-可由①-②,则平衡常数为。
12.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)某实验小组利用某地煤灰(主要含Al2O3、不溶性杂质及少量SiO2)来制取三聚磷酸铝(AlH2P3O10),流程如下:
已知:①实验原理:
Al(OH)3+3H3PO4=Al(H2PO4)3+3H2O
三聚磷酸铝:,相对分子质量为282
②磷酸铝难溶于水,磷酸二氢铝溶液为半透明黏稠状液体。
③用KOH溶液溶解粉煤灰过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
(1)步骤Ⅰ加热熔融时盛放试剂的仪器名称___________。
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.烧杯 D.蒸发皿
(2)步骤Ⅱ中一系列操作为___________。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.步骤Ⅱ得到的固体B的主要成分为SiO2和不溶性杂质
B.步骤Ⅲ通入足量气体X为HCl
C.步骤Ⅳ中和操作是将一定量的氢氧化铝慢慢加入H3PO4溶液中
D.步骤Ⅴ缩合温度过高可能导致产品中可能混有Al(PO3)3
(4)步骤Ⅳ中和反应基本完全的现象为___________。
(5)产品检测:实验小组实际制得的是三聚磷酸铝结晶水合物,对其进行热重分析,如下图所示(数据简化处理):
写出该工艺条件下得到的产品的化学式___________。
【答案】(1)B
(2)溶解、过滤、洗涤
(3)AB
(4)白色固体基本消失变为半透明黏稠状液体
(5)AlH2P3O10·2H2O
【解析】煤灰经过足量氢氧化钾加热熔融后,Al2O3转化为可溶性的K[Al(OH)4],SiO2转化为难溶性的铝硅酸盐,加入水通过系列操作得到含Na[Al(OH)4]、KOH的溶液A和难溶性铝硅酸盐和原不溶性杂质的固体B,向溶液A中通入足量CO2后过滤得到Al(OH)3固体,Al(OH)3与H3PO4溶液先中和后加热缩合得到产品三聚磷酸铝,据此分析。
(1)加热熔融强碱KOH时,石英坩埚含SiO2,会与KOH反应被腐蚀;烧杯、蒸发皿不能用于高温加热熔融固体,因此选择不与KOH反应的铁坩埚,故选B。
(2)熔融产物加水后,需要先溶解可溶性的Na[Al(OH)4],再过滤分离出不溶性固体B,因此一系列操作为溶解、过滤、洗涤。
(3)A项,根据已知③,SiO2在KOH熔融过程中已经转变为难溶性铝硅酸盐,因此固体B主要成分为铝硅酸盐和原不溶性杂质,不是SiO2,A错误;B项,若通入足量HCl,过量HCl会溶解Al(OH)3,无法得到固体Al(OH)3,X应为过量CO2,B错误;C项,要生成磷酸二氢铝,需要保证H3PO4过量,因此将Al(OH)3慢慢加入H3PO4溶液中,C正确;D项,缩合温度过高时,三聚磷酸铝会进一步脱去水,生成Al(PO3)3杂质,D正确;故选AB。
(4)根据已知②,产物磷酸二氢铝为半透明黏稠液体,因此中和反应完全时,Al(OH)3固体无剩余,得到半透明黏稠液体。
(5)根据热重分析原理,最终恒重的物质为高温下三聚磷酸铝AlH2P3O10完全脱水生成的Al(PO3)3,其摩尔质量为。 最终恒重质量为13.2mg,则,对应结晶水合物的物质的量也为。 结晶水合物总质量为,因此结晶水合物摩尔质量。 已知无水AlH2P3O10摩尔质量为282g·molˉ1,因此结晶水总式量为,结晶水个数,因此该工艺条件下得到的产品的化学式为AlH2P3O10·2H2O。
真题·实战演练
1.(2025·上海卷T4,2)既能和强酸反应,也能与强碱反应,由此推测GeO是 氧化物。
【答案】(2)两性
【解析】(2)既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氧化物属于两性氧化物;GeO既能和强酸反应,也能与强碱反应,由此推测GeO是两性氧化物;
2.(2024·上海卷T三,6) AlBr3水解可得Al(OH)3胶体,请解释用Al(OH)3可净水的原因 。
【答案】(6)氢氧化铝胶体粒子有很大的比表面积,具有较好的吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降,因而常用于水的净化
【解析】(6)由于氢氧化铝胶体粒子有很大的比表面积,具有较好的吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降,因而常用于水的净化。
3.(2025•山东卷,2,2分)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是( )
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
【答案】B
【解析】A项,明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质,可用于净水,用法合理,A正确;B项,漂白粉含次氯酸钙,其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构,导致丝制品损坏,用法不合理,B不正确;C项,食醋中的醋酸与水垢(碳酸钙、氢氧化镁)反应生成可溶物,可用于除水垢,用法合理,C正确;D项,小苏打(碳酸氢钠)受热分解产生CO2使糕点疏松,可用于烘焙糕点,用法合理,D正确;故选B。
4.(2025·陕晋宁青卷,3,3分)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是( )
A.单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
【答案】A
【解析】A项,单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质,而非熔点高,熔点高与用途无直接关联,A错误;B项,金属铝还原性强,可通过铝热反应冶炼金属(如Fe、Mn等),B正确;C项,浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体(如H2、CO2),C正确;D项,乙炔燃烧产生高温氧炔焰(约3000℃),可熔化金属进行切割,D正确;故选A。
5.(2025·安徽卷,1,3分)下列有关物质用途的说法错误的是( )
A.生石灰可用作脱氧剂 B.硫酸铝可用作净水剂
C.碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
【答案】A
【解析】A项,生石灰(CaO)主要用作干燥剂,通过吸水反应生成Ca(OH)2,而非与氧气反应,因此不能作为脱氧剂,A错误;B项,硫酸铝溶于水后水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,B正确;C项,碳酸氢铵受热分解产生CO2和NH3,使食品膨松,可用作膨松剂,C正确;D项,苯甲酸及其钠盐是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确;故选A。
6.(2022·湖北卷,1,3分)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
【答案】B
【解析】A.明矾净水的原理为:,胶体具有吸附性,可以使泥水变澄清,涉及化学变化,A错误;B.水和冰的分子式都是H2O,水快速制冰为物理变化,B正确;C.在炖排骨的过程中,醋会和排骨中在高温下溶解的脂肪进行酯化反应,生成芳香酯,使菜肴的味道更鲜美,涉及化学变化,C错误;D.茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质,它见到氧气之后,发生化学反应产生一些有色的物质。反应时间越长,颜色越深,D错误;故选B。
7.(2021·重庆卷)下列叙述错误的是
A.Mg在空气中燃烧可生成MgO
B.Fe2O3与Al发生铝热反应可生成Fe
C.BaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3
D.Ca(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2
【答案】C
【解析】A.Mg在空气中点燃能与氧气发生反应生成氧化镁,故A正确;B.Fe2O3与Al在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和Fe,故B正确;C.二氧化碳通入氯化钡中不反应,故C错误;D.Ca(OH)2 溶液与Cl2反应生成氯化钙和次氯酸钙,故D正确;故选:C。
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第03讲 铝及其重要化合物
(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考查铝的性质和用途
考查铝热反应
考查铝的重要化合物
考查铝图象
考查制备铝的工业流程
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查铝的性质和用途
1.【依据络合物结构考查辨识能力】
1.铝是生活中重要的金属材料,下列说法正确的是( )
A.Al与混合固体可用于疏通管道 B.常温下不能与O2发生反应
C.铝合金的硬度一定比纯铝小 D.可通过电解熔融AlCl3制备金属铝
2.下列关于铝单质的叙述中正确的是( )
A.由于铝在空气中不会锈蚀,所以铝制品的使用寿命都很长
B.由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属
C.常温下,铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层
D.由于铝的导电性能比铜强,所以常用铝制造电线、电缆
3.【铝在原电池电极的特殊性】用图1所示的原电池装置进行实验,闭合后用灵敏电流计测得电流随时间的变化如图2所示。t>t1时,Mg表面有气泡产生,Al质量减小。
下列分析不正确的是( )
A.t<t1,Mg为负极 B.t>t1,上产生的气体为H2
C.t>t1,负极反应:Al-3e-+3OH-=Al(OH)3 D.实验过程中,正极均有OH-生成
考查铝热反应
4.工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属,其原因与下列无关的是( )
A.铝还原性较强 B.铝能形成多种合金 C.锰、钒熔点高 D.反应放出大量热
5.反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可用于焊接钢轨。下列有关说法不正确的是( )
A.该反应吸收大量热 B.铝在反应中作还原剂
C.该反应属于置换反应 D.Al2O3 属于两性氧化物
6.【化学焊接技术与化学知识结合】化学焊接技术的原理之一是利用焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下反应制得液态金属(或合金),凝固后,除去焊接点表面的焊渣,实现焊件金属的焊接。下列说法错误的是( )
A.Al与Fe2O3也能发生类似反应
B.焊渣的主要成分是Al(OH)3
C.焊接前可用还原性气体在加热条件下除去焊件金属表面的氧化膜
D.若在反应体系中加入低熔点金属,则可形成低熔点液态合金便于焊接
考查铝的重要化合物
7.某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,将铝条置于其中探究Al的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量,最终观察到有沉淀生成
C.将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中,加足量稀硫酸,加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体
8.(2025·浙江省五校高三联考)从饱和AlCl3溶液中制备无水AlCl3固体,某小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ通入HCl的作用是抑制AlCl3水解并有利于AlCl3⋅6H2O结晶
B.步骤Ⅱ洗涤用的洗涤剂是水
C.步骤Ⅲ可采用减压干燥或低温干燥
D.步骤Ⅳ试剂SOCl2与水反应的产物可使品红溶液褪色
9.【逻辑思维与科学建模】常温下,向10.0mL浓度均为0.1mol/L的AlCl3和FeCl3混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b两点溶液的pH分别为3.0,4.3。
已知:①Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3];②,298K时,K=1.1×1033。
下列叙述错误的是( )
A.c点溶液pH约为12.7
B.曲线Ⅱ代表Al3+
C.在Al(OH)3和Fe(OH)3共沉淀的体系中
D.的平衡常数K1为1.1×10-1.1
考查铝图象
10.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AlO的物质的量的变化
11.室温下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是( )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为:Al3++3OH-Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
12.把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入1mol∙L-1NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图所示,下列说法正确的是( )
A.镁铝合金溶于盐酸时一共产生448mLH2 B.盐酸的浓度为0.6mol∙L-1
C.反应至B点时,所得沉淀的质量为1.07g D.合金中镁和铝的物质的量之比为1:1
考查制备铝的工业流程
13.(2025·浙江杭州高一期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3),要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.操作 a和操作b均为过滤
B.操作 c 一般在坩埚中进行
C.纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件
D.得到固体Y的离子方程式为:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓ +CO32-+H2O
14.(2025·浙江省嘉兴市高三三模)铝电解厂烟气(含粉尘、氟化物等污染物)净化的一种简单流程如下:
下列说法正确的是( )
A.石英耐高温,可作吸收塔内衬的耐热材料
B.当吸收塔中不再冒气泡,说明Na2CO3已耗尽,需补充Na2CO3溶液
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和NaHCO3
D.采用从下方通入烟气,上方喷淋溶液法可提高烟气吸收效率
15.铝土矿是生产金属铝的最佳原料,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含和Fe2O3等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠(NaAlH4)的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀):
下列说法中错误的是( )
A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎
B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同
C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为:2H2O-4e-+4CO32-=O2↑+HCO3-
D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+ AlCl3=NaAlH4+3NaCl
重难·创新演练
1.(2026·浙江嘉兴市高三教学测试)下列有关Na[Al(OH)4]的说法中,不正确的是( )
A.属于强电解质 B.溶于水形成无色溶液
C.水溶液呈碱性 D.加入足量盐酸可得到白色沉淀
2.下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化
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滴落
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
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
氢氧化铝能溶于强碱溶液
3.【化合物与物质结构】(2026·浙江丽水考前模拟)氢氧化铝可溶于某些弱酸中,如醋酸可溶解Al(OH)3沉淀。反应方程式为:Al(OH)3+3CH3COOH=Al(CH3COO)3+3H2O。已知Al(CH3COO)3的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.Al(CH3COO)3配位数和配体数均为3
B.1molCH3COOH中含6molσ键
C.CH3COOH中碳原子的杂化方式均为sp3
D.Al(OH)3溶于溶液形成的阴离子中含有配位键
4.(2026·浙江金华十校高三模拟考试)无水盐BeCl2固态时具有链状结构,结构如图,气态时存在二聚体分子(BeCl2)2。下列说法不正确的是
A.固态BeCl2中Be原子为sp3杂化
B.二聚体(BeCl2)2中所有氯原子所处化学环境相同
C.充分加热BeCl2·4H2O晶体,可生成BeO固体
D.BeCl2与过量NaOH溶液反应:4NaOH+BeCl2=Na2[Be(OH)4]+2NaCl
5.(2026·浙江杭州二中高三三模)氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl能形成三聚体。该三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构,结构如图所示,下列推测不合理的是( )
A.(CH3CH2)2AlCl、三聚体分子中Al的杂化类型依次为sp2、sp3
B.(CH3CH2)2AlCl的晶体中存在的作用力有:共价键、范德华力
C.(CH3CH2)2AlCl与O2完全反应可能生成CO2、H2O、Al2O3和HCl
D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
6.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)无水氯化铝在固态或冷蒸气状态下,均以二聚体Al2Cl6的形式存在,遇到水、醚类等物质时,二聚体结构会被破坏。下列说法不正确的是( )
A.二聚体Al2Cl6的结构:
B.二聚体Al2Cl6遇到乙醚可形成AlCl3·O(C2H5)2
C.二聚体Al2Cl6遇到水,二聚体结构被破坏的原因是配位能力:H2O>Cl-
D.氯化铝晶体中存在共价键、离子键和范德华力
7.(2026·浙江浙大附中质检)生活中常见的某金属元素的单质及其化合物的转化关系如图所示(部分反应条件略),其中M、N的水溶液均为无色溶液。
下列说法错误的是( )
A.L的熔点高,常用作耐高温材料 B.L转化为K的反应可在常温下进行
C.1 mol N可与3 mol M反应生成P D.可通过单质间的化合反应得到N
8.(2026·浙江杭州师大附中期中)某同学研究铝及其化合物的性质设计了如下两个实验方案。
方案①:沉淀
方案②:沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3 mol/L,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法不正确的是( )
A.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
B.在O点时两方案中所得溶液浓度相等
C.a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应
D.Y溶液显碱性
9.(2026·浙江湖州、衢州、丽水等三地市高三下学期教学质量检测)一种从含铍的铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:①Be2++4HABeA2(HA)2+2H+
②BeA2(HA)2+6NaOH=Na2 [Be(OH)4]+4NaA+2H2O
下列说法不正确的是( )
A.“萃取”时,加入含HA的煤油有利于平衡正向进行
B.“滤液2”可以进入反萃取分液步骤再利用
C.“萃取分液”的目的是分离和元素
D.“反萃取”后,Be元素主要以[Be(OH)4]2-形式存在
10.(2026·浙江金华东阳中学阶段检测)工业上采用碱石灰烧结法从铝土矿(主要成分Al2O3,含少量SiO2、Fe2O3等杂质)制备Al2O3,其简易流程如下:
(1)纯碱的化学式是___________。
(2)从物质的性质来看,Al2O3既能与酸反应,又能与碱反应,属于___________氧化物。
(3)操作④中发生的反应的化学方程式为___________。
(4)下列说法不正确的是___________。
A.操作①开始前应将铝土矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率
B.操作②用到的仪器有烧杯、玻璃棒、蒸发皿
C.操作③可除去滤液中残留的含硅杂质
D.操作⑤需加入冰晶石作为助熔剂
11.(2026·浙江杭州期末)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,含有少量的杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:
(1)①为尽量少引入杂质,试剂①应选用___________。
A.HCl溶液 B.H2SO4溶液 C.氨水 D.NaOH溶液
②流程中“微热”的目的是___________。
③流程中“过滤”需用到下列仪器中的___________。
A. B. C. D. E. F. G.
(2)①由滤液A制备沉淀B的过程中伴有刺激性气体产生,写出该反应离子方程式___________。
②制得的明矾溶于水后,可用于净水,结合方程式解释原因:___________。
(3)已知:Kw=1.0×10-14,Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+ K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数为___________。
12.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)某实验小组利用某地煤灰(主要含Al2O3、不溶性杂质及少量SiO2)来制取三聚磷酸铝(AlH2P3O10),流程如下:
已知:①实验原理:
Al(OH)3+3H3PO4=Al(H2PO4)3+3H2O
三聚磷酸铝:,相对分子质量为282
②磷酸铝难溶于水,磷酸二氢铝溶液为半透明黏稠状液体。
③用KOH溶液溶解粉煤灰过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
(1)步骤Ⅰ加热熔融时盛放试剂的仪器名称___________。
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.烧杯 D.蒸发皿
(2)步骤Ⅱ中一系列操作为___________。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.步骤Ⅱ得到的固体B的主要成分为SiO2和不溶性杂质
B.步骤Ⅲ通入足量气体X为HCl
C.步骤Ⅳ中和操作是将一定量的氢氧化铝慢慢加入H3PO4溶液中
D.步骤Ⅴ缩合温度过高可能导致产品中可能混有Al(PO3)3
(4)步骤Ⅳ中和反应基本完全的现象为___________。
(5)产品检测:实验小组实际制得的是三聚磷酸铝结晶水合物,对其进行热重分析,如下图所示(数据简化处理):
写出该工艺条件下得到的产品的化学式___________。
真题·实战演练
1.(2025·上海卷T4,2)既能和强酸反应,也能与强碱反应,由此推测GeO是 氧化物。
2.(2024·上海卷T三,6) AlBr3水解可得Al(OH)3胶体,请解释用Al(OH)3可净水的原因 。
3.(2025•山东卷,2,2分)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是( )
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
4.(2025·陕晋宁青卷,3,3分)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是( )
A.单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
5.(2025·安徽卷,1,3分)下列有关物质用途的说法错误的是( )
A.生石灰可用作脱氧剂 B.硫酸铝可用作净水剂
C.碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
6.(2022·湖北卷,1,3分)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
7.(2021·重庆卷)下列叙述错误的是
A.Mg在空气中燃烧可生成MgO
B.Fe2O3与Al发生铝热反应可生成Fe
C.BaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3
D.Ca(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2
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第03讲 铝及其重要化合物(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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A
B
C
B
A
B
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B
A
B
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C
C
D
D
B
重难·创新演练
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D
D
D
B
D
D
B
A
C
10.(1)Na2CO3
(2)两性
(3)CO2+ Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3
(4)BD
11.(1) D 加快铝的溶解,提高反应效率 ACEG
(2) [Al(OH)4]-+NH4+=Al(OH)3↓+NH3↑+H2O或2[Al(OH)4]-+NH4++HCO3- =2Al(OH)3↓+NH3↑+CO32-+2H2O Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,明矾中铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附水中杂质的作用,因此可做净水剂
(3)20
12.(1)B
(2)溶解、过滤、洗涤
(3)AB
(4)白色固体基本消失变为半透明黏稠状液体
(5)AlH2P3O10·2H2O
真题·实战演练
1.两性
2.氢氧化铝胶体粒子有很大的比表面积,具有较好的吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降,因而常用于水的净化
3.B
4.A
5.A
6.B
7.C
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