第三章 第3讲 镁、铝及其重要化合物（讲义及练习）-2027届高三化学·大一轮复习

大一轮·化学 第3讲 镁、铝及其重要化合物 考点一 镁及其化合物 1． 镁的性质 （1）镁的原子结构及存在 ①镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，原子结构示意图为。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的金属性，即失电子的能力强，是常用的还原剂。 ②镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，在地壳中含量丰度2%。含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿（MgCO3）、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。 （2）镁的物理性质 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。 （3）镁的化学性质 ①与非金属反应 a.镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO； b.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO、C和Mg3N2的混合物)。 【易错提醒】Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。 c.镁条能与Cl2反应，化学方程式为Mg＋Cl2MgCl2 ②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火) ③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑（镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快。） ④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ （4）镁的用途 ①镁单质用于制造信号弹和焰火； ②镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂； ④冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 （5）镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀：化学方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 酸化：化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2O=MgCl2·6H2O↓ 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制Mg2+的水解，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 注意 ①由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。 ②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。 2.镁的氧化物MgO 物理性质 白色固体，难溶于水，熔点高，密度小 化学 性质 类别 碱性氧化物 与H2O反应 MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢) 与H＋反应 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 与浓铵盐溶液反应 MgO＋2NH4＋===Mg2＋＋H2O＋2NH3 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐火、耐高温器材 3 .镁的氢氧化物Mg(OH)2 物理性质 白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 电离性 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－ 与H＋反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O 热稳定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 重要用途 治疗胃酸过多，阻燃剂 【易错提醒】碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 4 .镁的其他化合物 ①氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属镁。 ②氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl。 【逐点训练1】 1．下列物质的性质与用途的对应关系错误的是 A．氧化镁熔点高，作耐火材料 B．聚乙炔具有导电性，用作导电塑料 C．油脂酸性条件下水解，用于生产肥皂 D．氨易液化且液氨气化热大，用作制冷剂 2．下列说法正确的是 A．MgO属于两性氧化物 B．中的铁元素呈现两种价态 C．CO2和SiO2二者物理性质相似 D．用FeCl3溶液和NaOH溶液制备Fe(OH)3胶体 3．化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A．在室外大雪的时候可以用作融雪剂，原因是因为其溶解的时候可以放热 B．铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加 C．为半导体，可做新型太阳能电池主要材料 D．氧化镁在工业生产中常用作耐火材料 4．在给定条件下， 下列选项所示的物质间转化能实现的是 A．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO B．Ca(OH)2Ca(ClO)2HClO C．Fe2O3FeCl3(aq)FeCl3(s) D．CuSO4(aq)Cu(OH)2悬浊液Cu2O 5．结构决定性质，性质决定用途。对下列事实解释错误的是 选项 事实 解释 A 下，的溶解度大于 之间形成氢键，阻碍了其与水分子形成氢键 B 利用“杯酚”可分离和 超分子具有自组装的特征 C 臭氧在水中的溶解度小于在中的溶解度 臭氧为弱极性分子 D Mg与反应比Mg与反应缓慢 生成的微溶于水附着在镁表面，阻碍了反应进行，而生成的易溶于甲醇 A．A B．B C．C D．D 6．通过加热反应实现的以镁元素为核心的物质转化关系如图。下列说法错误的是 A．MgO和NH4Cl都是离子化合物 B．物质b一定条件下可还原氧化铜 C．物质a、b均为电解质，且a为强电解质 D．利用NaOH溶液和红色石蕊试纸可检验 7．某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 8．室温下，取三根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知：Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的水溶液中，镁条表面有少量气泡，溶液显无色； 实验2：将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中，有气体产生，溶液显红色； 实验3：将镁条放入NaHCO3溶液中，有较多气体产生；经检验，该气体中含H2和CO2。 下列说法正确的是 A．实验2产生的气体中可能含有Cl2 B．实验2反应后的溶液中存在：2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-) C．实验3中氧化剂为H2O D．实验3中生成CO2的反应：Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O 考点二 铝的性质及应用 1．铝的结构和存在：铝的原子结构示意图为，铝元素在地壳中含量丰富，是地壳中含量最多的金属元素，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在 2．物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 3．化学性质 (1)与非金属反应 ①Al与O2的反应 常温时：4Al＋3O2===2Al2O3 (常温下，在空气中能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，具有抗腐蚀性能) 加热时：4Al＋3O22Al2O3 ②与Cl2反应：2Al＋3Cl22AlCl3 ③与S反应：2Al＋3SAl2S3 (2)与酸反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应 与稀盐酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 a．常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应 b．铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 注意 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)与碱溶液的反应 与NaOH溶液反应：2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4-＋3H2↑ 注意 ①铝与氢氧化钠溶液反反应的机理：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂 反应过程：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H 2↑ (属于氧化还原反应) Al(OH)3＋NaOH===2NaAl(OH)4 (非氧化还原反应) ②能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性 (4)Al与盐溶液反应：2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu 2Al＋3Cu2+2Al3+＋3Cu (5)Al与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 4．铝热反应实验中的有关问题 (1)概念：某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应 (2)原理：铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 (3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合 (4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态易Al2O3分离 (5)实验过程 实验步骤 ①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁(Fe2O3)粉末，再倒入2克铝粉、将两者混合均匀 ②用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部撕一个孔，用水润湿下面一点，再跟 另一个漏斗套在一起，使四周都有4层 ③将折好的滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒入纸漏斗中　 ④再在上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条 ⑤点燃镁条，观察发生的现象 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应 ②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3 ②金属焊接，如：野外焊接钢轨等 操作要点 ①内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下 ②蒸发皿盛沙：防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿 ③镁条：制造高温条件，引起氯酸钾分解，引发铝热反应 ④氯酸钾：制造氧气利于反应 【注意】 ①Al与MgO不能发生铝热反应 ②铝热反应不是一个反应，而是一类反应 ③铝热反应为放热反应 5．铝的制备及用途 (1)制备(电解熔融Al2O3)：2Al2O34Al＋3O2↑ (冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点) (2)用途：①纯铝用作导线 ②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等 6．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 碱溶法 (1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)4-，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO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 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－===Al(OH)4-，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 【逐点训练2】 1．生活中处处有化学，下列叙述错误的是 A．常见苏打水中含有碳酸氢钠 B．漂白粉可作游泳池等场所消毒剂 C．维生素C常作水果罐头的着色剂 D．氢氧化钠和铝粉的混合物可作管道疏通剂 2．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素 A．A B．B C．C D．D 3．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．使甲基橙呈红色的溶液：、、、 B．由水电离出的的溶液：、、、 C．溶液：、、、 D．加入铝粉放出的溶液：、、、 4．下列对化学在生活中的应用解释错误的是 选项 应用 解释 A 常温下，用铝制容器盛装浓硝酸 常温下，铝在浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜 B 用双氧水漂洗衣物 双氧水具有强氧化性 C 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板 的氧化性强于，能氧化铜单质 D 用氢氟酸雕刻玻璃 氢氟酸是强酸，能与玻璃中的主要成分发生中和反应 A．A B．B C．C D．D 5．下列反应的离子方程式书写不正确的是 A．铝和氢氧化钠的D2O溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6D2O=2Na[Al(OH)(OD)3]+3D2↑ B．相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1：2反应：Al3++ 2+ 2Ba2++ 4OH-= [Al(OH)4]-+ 2BaSO4↓ C．向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液：2+ 6I- + 8H+= 2NO↑+ 3I2+ 4H2O D．向丙烯醛中加入足量溴水： 6．从铝土矿(主要成分为)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A．从的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B．与NaOH溶液反应的化学方程式： C．生成的离子方程式： D．电解熔融阳极的电极反应式： 7．下列有关物质性质或用途的说法正确的是 A．CO2通入Ba(NO3)2溶液中无明显现象，SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀 B．工业上采用电解熔融NaCl冶炼金属钠，也可用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属铝 C．碳与浓硝酸反应有红棕色气体产生，体现了浓硝酸的酸性和氧化性 D．加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl，说明浓硫酸的酸性强于HCl 8．下列含铝元素物质的制备方案正确的是 选项 目标产物 制备方案 A Al 电解氯化铝 B 溶液蒸发结晶 C 在干燥的气流中脱水 D 向氯化铝溶液中加入足量溶液后，过滤 A．A B．B C．C D．D 考点三 铝的重要化合物及应用 1．氧化铝 (Al2O3) (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料 (2)化学性质：Al2O3是典性的两性氧化物，既能与酸，又能与碱反应 ①能与酸反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②能与碱反应：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2NaAl(OH)4 Al2O3＋2OH—＋3H2O===2Al(OH)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，称为两性氧化物 (3)Al2O3的制备 ①实验室制法：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ②工业制法：铝土矿Al2O3 (4)主要用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 2．氢氧化铝 [Al(OH)3] (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：Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能与酸，又能与碱反应 ①能与酸反应：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O ②能与碱反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAl(OH)4 Al(OH)3＋OH—===Al(OH)4— 两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物 Al(OH)3的电离方式 与酸和碱反应过程 Al(OH)3电离强度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量H+(或OH－)才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或偏铝酸盐)，所以Al(OH)3既具有碱性，又具有酸性，当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O) 注意 强酸或强碱也是相对而言的，Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O，但溶于CH3COOH ③热稳定性差：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (3)用途 ①Al(OH)3有较强的吸附性，能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂 ②Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用，却可以与酸反应，起到中和胃酸的作用，可以用作胃酸中和剂 (4)有关Al(OH)3的少量、过量问题 ①NaOH和AlCl3 化学方程式 离子方程式 NaOH少量 AlCl3＋3NaOH(少量)===Al(OH)3↓＋3NaCl Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3＋NaOH===NaAl(OH)4 Al(OH)3＋OH—===Al(OH)4— NaOH过量 AlCl3＋4NaOH(过量)===NaAl(OH)4 ＋3NaCl Al3+＋4OH—===Al(OH)4— ②NaAl(OH)4 和HCl 化学方程式 离子方程式 HCl少量 NaAl(OH)4 ＋HCl(少量)===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O Al(OH)4—＋H+ ===Al(OH)3↓＋H2O 过渡反应 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O HCl过量 NaAl(OH)4＋4HCl(过量)===NaCl＋AlCl3＋4H2O Al(OH)4-＋4H+ ===Al3+＋4H2O ③NaAl(OH)4和CO2 化学方程式 CO2少量 2NaAl(OH)4＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3＋H2O 过渡反应 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 CO2过量 NaAl(OH)4＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3 注意 ①Al(OH)3两性在化学实验中的应用 检验与鉴别 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在 用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液 用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸 分离与除杂 Mg(Al)：加足量NaOH溶液 Fe2O3 (Al2O3)：加足量NaOH溶液 Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液 Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解 ②既能与强酸反应又能与强碱反应的物质 a．某些单质：Al、Be、Zn、S、Si b．两性氧化物：Al2O3、BeO、ZnO、SO2、SiO2 c．两性氢氧化物：Al(OH)3、Be(OH)2、Zn(OH)2 d．弱酸的铵盐：CH3COONH4 e．多弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4 f．某些酸：H2S、浓H2SO4 g．蛋白质、氨基酸 3．明矾——十二水合硫酸铝钾 (1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾) (2)电离方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42- (3)属类：复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物) (4)物理性质：无色晶体，可溶于水 (5)用途：作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体，可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来 (6)化学性质：兼有Al3+和SO42-性质 ①向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大)，化学方程式为 2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 ②向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大)，化学方程式为 KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O 4. AlCl3的结构与性质 （1）AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。 （2）AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3二聚分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为sp3杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。 （3）AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3（aq）＋ Cl－（aq）=AlCl4-（aq） （4）与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。 【逐点训练3】 1．物质的性质决定用途。下列对应关系正确的是 A．溶液可用于刻蚀铜板，体现了的酸性 B．热的溶液可用于除油污，属于碱 C．用作呼吸面具的供氧剂，属于碱性氧化物 D．胃舒平中含，能中和胃酸 2．硼酸是有重要用途的一元弱酸，能溶于水，可用作防腐剂，BF3是石油化工的重要催化剂；Al2O3熔点很高，是两性氧化物，可溶于强酸、强碱；砷化镓(GaAs)是一种新型化合物半导体材料，下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．硼酸呈弱酸性，可用作防腐剂 B．BF3呈气态，可用作催化剂 C．Al2O3熔点很高，可用作耐火材料 D．砷化镓难溶于水，可用作半导体材料 3．实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．制取 C．制取 D．分离 4．下列“实验结论”与“实验操作及事实”不相符的一组是 实验操作及事实 实验结论 A 将盐酸滴入磷酸钙[]中得到 Cl的非金属 性强于P B 绿豆大小的Na和K分别投入水中，K与水反应 更剧烈 金属性： C 向装有沉淀的两支试管中，分别滴加盐酸和溶液，振荡后，均得到无色溶液 是 两性氢氧化物 D 向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，过一段时间变为红褐色 有还原性 A．A B．B C．C D．D 5．甲、乙两同学分别设计了由铝箔(含少量的铁、镁)制备明矾晶体的实验，其流程如下，下列说法正确的是 A．甲、乙两位同学的实验方案均可以得到纯净的明矾晶体 B．溶液A发生的反应为： C．若乙同学滤渣未洗涤，则产品中可能混有 D．操作a为蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 6．下列离子方程式书写正确的是 A．用FeCl3溶液刻蚀铜电路板： B．向澄清石灰水中通入过量CO2： C．向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的质量最大： D．向1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2： 7．将agFe2O3和Al2O3的样品溶解在过量的200mL物质的量浓度为0.05mol/L的H2SO4溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Al3+、Fe3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为（    ） A．0.1mol/L B．0.2mol/L C．0.4mol/L D．0.6mol/L 8．利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示： 已知：SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是 A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．溶液A中通入过量的CO2，发生反应： C．向Al中加入Cu、Si、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．“熔融电解”时加入的冰晶石，其含有离子键和配位键 考点四 “铝三角”的转化关系及其应用 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 Al3+→Al(OH)3 ①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)3→Al3+ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al3+ →AlO Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ [Al(OH)4]－→Al3+ [Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O [Al(OH)4]－→Al(OH)3 ①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O Al(OH)3→[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2．“铝三角”转化的应用 (1)选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①向铝盐中加入足量氨水，离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③Na[Al(OH)4]与AlCl3的溶液混合，离子方程式为：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ (2)分析离子反应顺序 ①向含有OH－、CO、AlO的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应的离子方程式依次为： a OH－＋H＋===H2O b [Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O c CO＋H＋===HCO d HCO＋H＋===CO2↑＋H2O e Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ②向含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应的离子方程式依次为： a H＋＋OH－===H2O b Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ c NH＋OH－===NH3·H2O d Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 3．互滴实验 (试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同) (1)NaOH和AlCl3 ①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 (开始时NaOH不足) 先：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀 后：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　沉淀溶解 现象：先产生白色沉淀后沉淀消失 ②向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液 (开始时NaOH过量) 先：AlCl3＋4NaOH===Na[Al(OH)4]＋3NaCl　无白色沉淀产生 后：AlCl3＋3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓＋3NaCl　　产生白色沉淀 现象：开始无现象后出现白色沉淀 (2)Na[Al(OH)4]和盐酸 ①向Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加入盐酸 先：Na[Al(OH)4]＋HCl===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O　产生白色沉淀 后：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　沉淀溶解 现象：先产生白色沉淀后沉淀消失 ②向盐酸中逐滴加入Na[Al(OH)4]溶液 先：Na[Al(OH)4]＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋4H2O　无白色沉淀产生 后：3Na[Al(OH)4]＋AlCl3===4Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀 现象：开始无现象后出现白色沉淀 (3)Na2CO3溶液与盐酸 ①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足) 先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl　无气体产生 后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　有气体产生 现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生 ②向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量) 2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O 现象：立即产生大量的气泡 【逐点训练4】 1．下列选项中的物质不能按图示关系实现一步转化的是 选项 X Y Z A Na NaOH NaCl B C S D NO A．A B．B C．C D．D 2．以下几组物质，不能按照图示关系进行转化的是 选项 X Y Z W A Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 B Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl C FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 D S FeS H2S SO2 A．A B．B C．C D．D 3．下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验装置中，不能达到实验目的的是 A．制取 B．制取 C．分离 D．制取 A．A B．B C．C D．D 4．能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为Na，Z为NaCl，Y一定为 B．X可为Al，Y为，Z可为两性氢氧化物 C．X可为，Y为，③为加成反应 D．X可为NO，Z为，Y可能为红棕色气体 5．部分含Na或Fe或Cu或Al的物质“价-类”二维图如图所示。下列叙述正确的是 A．若a为紫红色，则在、中加入稀硫酸，实验现象完全相同 B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则常温下能实现转化 C．若a保存在煤油中，则常温下在空气中能实现转化 D．若陨石中主要含a，则g与j能相互转化，过量的硝酸与e或f反应能生成g 6．铝土矿的主要成分是，含有、Fe2O3等杂质。铝土矿中提取的一种流程设计如下： 下列说法错误的是 A．滤渣1、2的主要成分分别为、 B．除铁时，铝离子转化为 C．沉铝时，可用足量稀硫酸代替 D．焙烧时，反应为 7．以铝土矿（主要成分为，含杂质和）为原料，制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠（）的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是 A．“碱溶”时与过量NaOH溶液反应： B．“反应Ⅰ”： C．“电解”： D．“反应Ⅲ”： 8．某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备的流程如下： 已知：“溶解”后所得滤液为、和的混合溶液；常温下，的。下列说法错误的是 A．“灼烧”步骤的尾气中含 B．“沉铝”步骤的离子方程式为 C．“分离钒”步骤中发生的反应之一为： D．“转化沉铬”步骤中加入适量后至少调pH为5能将沉淀完全 考点五 氢氧化铝沉淀的图象分析 1．可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 离子方程式 A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O B→C：Al3＋＋3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ 2．偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加Na[Al(OH)4]溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 离子方程式 A→B：[Al(OH)4]-＋H2O===Al(OH)3↓＋H＋ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O A→B：4H＋＋[Al(OH)4]-===Al3＋＋4H2O B→C：Al3＋＋3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ 3．可溶性铝盐溶液与弱碱(氨水)溶液反应的图像、Na[Al(OH)4]溶液与弱酸(CO2)反应的图像 操作 向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水或Na[Al(OH)4]溶液至过量 向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 离子方程式 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH Al3＋＋3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ [Al(OH)4]-＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 4．可溶性铝盐、镁盐混合液与NaOH溶液反应的图像 操作 往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量 向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量 现象 开始出现白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解 先无沉淀，后出现白色沉淀，然后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解 图像 离子方程式 O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ A→B：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- O→A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ A→B：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- 5．含不同阳离子的混合盐(或复盐)与碱的反应 (1)向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量 图像 离子方程式 O →A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B→C：NH＋OH－===NH3·H2O C→D：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- (2)把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量 图像 离子方程式 O →A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2K[Al(OH)4] 【逐点训练5】 1．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 2．向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为(　　) A．3mL B．7.5mL C．15mL D．17.5mL 3．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是(　　) A．向1L浓度均为0.1mol·L－1的Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀H2SO4 B．向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀NaOH溶液 C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液 D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水 4．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溶液的体积如下图所示，原溶液中Cl－与SO的物质的量之比为(　　) 4． A．1∶3 B．2∶3 C．6∶1 D．3∶1 5．将10 g Fe2O3、SiO2、Al2O3的混合物加入足量的100 mL x mol/L稀硫酸中，过滤，然后加入10 mol/L NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．滤出的物质为SiO2 B．可求出x的值 C．可求出Al2O3的质量分数 D．可求出Fe2O3的质量分数 6．将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是(　　) A．Mg和Al的总质量为8 g B．硫酸的物质的量浓度为5 mol/L C．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D．生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L 7．向含Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是(　　) A．a曲线表示的离子方程式为：[Al(OH)4]-＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O B．b和c曲线表示的离子反应是相同的 C．原混合溶液中的CO与[Al(OH)4]-的物质的量之比为1:2 D．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g 8．向溶液中逐滴加入NaOH溶液或盐酸。下列示意图能合理表示生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液或盐酸的物质的量关系的是 A．图甲表示向溶液中逐滴加入NaOH溶液 B．图乙表示向含等物质的量的和的混合液中逐滴加入氢氧化钠溶液 C．图丙表示向含等物质的量的NaOH和的混合液中逐滴加入盐酸 D．图丁表示向含等物质的量的与混合液中逐滴加入盐酸 1．化学与生活生产密切相关，下列说法正确的是 A．国产“龙芯”芯片的主要成分是 B．明矾可以水解生成胶体，可用于水的杀菌消毒 C．具有还原性，可添加在葡萄酒中作抗氧化剂 D．同时使用“84”消毒液与洁厕灵，可增强消毒效果 2．下列物质的性质与用途对应关系不正确的是 A．熔点高，可用于制作坩埚 B．能与反应产生，可用于制供氧剂 C．是酸性氧化物，可用于生产光导纤维 D．Fe遇浓钝化，铁槽车可用于运输浓硝酸 3．下列化学用语对事实的表述不正确的是 A．铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨： B．向溶液中加入过量氨水： C．用除去工业废水中的 D．电镀铜的阴极反应： 4．氢氧化铝可溶于某些弱酸中，如醋酸可溶解沉淀。反应方程式为：。已知的结构如图所示。下列说法正确的是 A．配位数和配体数均为3 B．中含键 C．中碳原子的杂化方式均为 D．溶于溶液形成的阴离子中含有配位键 5．下列关于铝及其化合物的离子方程式错误的是 A．Al放入NaOH溶液中： B．泡沫灭火器的灭火原理： C．将溶液和溶液混合，产生沉淀： D．1 mol/L的溶液和2.5 mol/L的HCl溶液等体积互相均匀混合： 6．一种从粉煤灰(主要成分为，含少量、、)中获得的流程如下图。 已知：焙烧过程中几乎不发生反应，、、转化为相应的硫酸盐。 下列说法不正确的是 A．浸出环节无法将Ca元素除尽 B．由分步沉淀可推测 C．母液经处理后得到的可循环利用 D．获得的反应为 7．已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．与足量反应，转移的电子数为 B．与混合物中含原子数为 C．常温下，的硫酸溶液中含有的的数目为 D．等物质的量的分别与足量盐酸和溶液反应，转移的电子数均为 8．根据下列实验操作和现象得出的结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向装有NaOH溶液的①、②号试管中，分别加入一小块用砂纸打磨过和未打磨过的铝片，①号试管立即产生气泡，②号试管一段时间后才产生气泡 铝片表面存在氧化膜 B 向溶液中滴加少量酸性溶液，观察到溶液紫色褪去 具有还原性 C 根据反应，工业上可用金属Na冶炼金属K 金属性：Na>K D 用洁净的铂丝蘸取X溶液进行焰色试验，观察到黄色火焰 X溶液中一定含有Na元素，不能确定是否含有K元素 A．A B．B C．C D．D 9．下列中学常见物质A～J的转化关系如下图所示（部分反应条件、产物已略去），通常情况下A是高熔点固体，D是红棕色固体。下列说法错误的是 A．检验中的金属阳离子可用溶液 B．高温下与的反应可用来焊接钢轨 C．在中加入稀氨水至过量，先生成白色沉淀，后沉淀溶解 D．、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂，处理污水 10．在给定的下列实验情境下，可能大量存在的粒子组是 选项 实验情境 粒子组 A 浓硝酸与铜片反应后所得混合气体 、、 B 向碳酸钠溶液中滴加醋酸溶液得到的溶液 、、 C 铝粉与一定量溶液反应后的溶液 、、 D 足量的铜与氯化铁溶液反应后的溶液 、、 A．A B．B C．C D．D 11．某溶液中可能含有、、、、、、、中的若干种离子，离子浓度均相同。某同学进行如下实验，对溶液所含离子判断错误的是 A．含 B．含 C．可能含 D．不含 12．现有四瓶无色溶液：溶液、溶液、溶液、溶液、若用甲、乙、丙、丁分别代表四种溶液中的某一种，将溶液两两混合时发生的反应(部分生成物略去)及主要现象如下：甲+乙X(无色气体)；乙(少量)+丙Y(白色沉淀)；丙+丁(白色沉淀)(无色气体)。下列说法错误的是 A．实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验气体 B．丙和丁的离子反应与泡沫灭火器的反应原理相同 C．乙与丁混合可生成不同于的另一种白色沉淀 D．工业上制备丁时，向饱和食盐水中先通入足量，再通入足量 13．向一定量的NaOH溶液中逐滴加入溶液，生成沉淀的量随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点对应溶液中： B．b点对应溶液中： C．c点对应溶液中： D．d点对应溶液中： 14．某同学探究的性质，实验操作和现象如下。 实验 操作 现象 ① 向溶液中滴加浓氨水至过量 生成白色沉淀，沉淀不溶解 ② 向溶液中滴加NaOH溶液至过量 生成白色沉淀，沉淀溶解 ③ 向溶液中滴加NaOH溶液至沉淀刚好消失，通入气体，将所得浊液分成两等份，一份滴加浓氨水，一份滴加等量的水 滴加浓氨水后白色沉淀溶解，滴加水后沉淀不溶解 已知实验中的白色沉淀均为，下列说法不正确的是 A．实验①中发生的反应： B．实验②中发生的反应：， C．由实验③推测能溶于浓氨水 D．实验①中沉淀不溶解是因为促进的电离 15．稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 16．Al是重要的化工原料，在生产生活中有着重要的作用。以铝土矿(主要成分为，含少量、、)为原料制备Al的工艺流程如图所示。 已知：常温下，。 回答下列问题： (1)“酸浸”后的滤液中有________种金属离子。 (2)写出滤渣1主要成分的一种用途：________________________________。 (3)在实验室中完成过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、________。 (4)常温下“除杂”后所得滤液的，此时该滤液中的________。 (5)“沉铝”过程中生成反应的离子方程式为________。 (6)“电解”制备铝时为降低能耗常加入的助熔剂是________(填名称)。 17．铍(Be)可用于宇航器件的构筑。一种利用铍精矿(主要含BeO，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaF2等)依次分离氟、铁、铝并制备铍的工艺流程如下 已知：Ⅰ．“酸浸”时，CaF2中的F-会与Be2+结合形成难电离的[BeF4]2-； Ⅱ．“碱溶”时，Be(OH)2与Al(OH)3分别转化为Na2[Be(OH)4]与Na[Al(OH)4]。 (1)“酸浸”前铍精矿需粉碎处理，目的是________________________________________________；“酸浸”时，Fe2O3发生反应的离子方程式为___________________________________________________。 (2)“浸渣”的主要成分为____________和CaSO4。 (3)“沉淀”时，含铍元素的某种离子发生如下反应，请将该离子方程式补充完整：______________。 ________________________+____________ (4)BeO先转化为BeCl2，然后BeCl2在高温和惰性气氛中与Mg反应，生成单质Be．不能选择N2作为惰性气氛的原因是________________________________________________。 (5)“含铝滤液”经过下列步骤可获得铝单质 ①过滤所得滤液中，主要溶质为____________(填化学式)。 ②冰晶石主要成分为Na3AlF6，Na3AlF6在熔融时可以导电，则Na3AlF6属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 ③电解时获得5.4 kg Al，则理论上最多可获得____________LO2(标准状况)。 18．短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的递变关系如图所示。回答下列问题： (1)i在元素周期表中的位置是___________，e、f、j三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为___________(填离子符号)。 (2)f的最高价氧化物对应的水化物溶液与g的最高价氧化物反应的离子方程式为___________。 (3)已知分子中的各原子均满足最外层8电子稳定结构，的结构式为___________。 (4)a与c能形成化合物，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，其电子式为___________，其中所含化学键类型为___________，该物质能与水反应生成一种气体和一种碱，写出该反应的化学方程式：___________。 (5)用如图所示装置可以证明元素b、c、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，则溶液b为___________。下列事实可用于比较元素b与i非金属性相对强弱的是___________(填标号)。 A．最高正化合价：b<j                             B．j的氢化物比b的简单氢化物稳定 C．j的氢化物比b的简单氢化物沸点高                 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：j>b 19．明矾在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。 已知：pH约为3.7时，铁元素主要以形式存在。 请回答下列问题。 (1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有___________。 (2)加入溶液发生反应的离子方程式为___________。 (3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“沉铝”中加入的目的是将转化为沉淀。该反应还生成一种常见气体，该反应的离子方程式为___________。 (5)“操作”包括蒸发浓缩、___________、___________、___________、___________，可得到明矾晶体。 (6)在绿色发展理念下，某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备，最终得到产品bkg，则该产品的产率为___________(用分数表示)。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 大一轮·化学 第3讲 镁、铝及其重要化合物 考点一 镁及其化合物 1． 镁的性质 （1）镁的原子结构及存在 ①镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，原子结构示意图为。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的金属性，即失电子的能力强，是常用的还原剂。 ②镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，在地壳中含量丰度2%。含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿（MgCO3）、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。 （2）镁的物理性质 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。 （3）镁的化学性质 ①与非金属反应 a.镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO； b.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO、C和Mg3N2的混合物)。 【易错提醒】Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。 c.镁条能与Cl2反应，化学方程式为Mg＋Cl2MgCl2 ②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火) ③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑（镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快。） ④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ （4）镁的用途 ①镁单质用于制造信号弹和焰火； ②镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂； ④冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 （5）镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀：化学方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 酸化：化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2O=MgCl2·6H2O↓ 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制Mg2+的水解，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 注意 ①由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。 ②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。 2.镁的氧化物MgO 物理性质 白色固体，难溶于水，熔点高，密度小 化学 性质 类别 碱性氧化物 与H2O反应 MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢) 与H＋反应 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 与浓铵盐溶液反应 MgO＋2NH4＋===Mg2＋＋H2O＋2NH3 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐火、耐高温器材 3 .镁的氢氧化物Mg(OH)2 物理性质 白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 电离性 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－ 与H＋反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O 热稳定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 重要用途 治疗胃酸过多，阻燃剂 【易错提醒】碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 4 .镁的其他化合物 ①氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属镁。 ②氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl。 【逐点训练1】 1．下列物质的性质与用途的对应关系错误的是 A．氧化镁熔点高，作耐火材料 B．聚乙炔具有导电性，用作导电塑料 C．油脂酸性条件下水解，用于生产肥皂 D．氨易液化且液氨气化热大，用作制冷剂 【答案】C 【详解】A．氧化镁熔点高，可用作耐火材料，A正确； B．聚乙炔具有共轭键，有导电性，可用作导电塑料，B正确； C．油脂在酸性条件下的水解反应为可逆反应，而在碱性条件下水解较完全，因此油脂在碱性条件下水解可用于生产肥皂，C错误； D．氨易液化且气化时吸收大量热量，可用作制冷剂，D正确； 故选C。 2．下列说法正确的是 A．MgO属于两性氧化物 B．中的铁元素呈现两种价态 C．CO2和SiO2二者物理性质相似 D．用FeCl3溶液和NaOH溶液制备Fe(OH)3胶体 【答案】B 【详解】A．MgO是碱性氧化物，只能与酸反应生成盐和水，不能与强碱反应，不属于两性氧化物，A错误； B．Fe3O4可看作FeO·Fe2O3，其中铁元素呈现+2和+3两种价态，B正确； C．CO2是分子晶体（常温为气体），SiO2是原子晶体（高熔点固体），物理性质差异显著，C错误； D．FeCl3溶液与NaOH溶液直接反应生成Fe(OH)3沉淀，而非胶体，制备胶体需将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，D错误； 故答案为B。 3．化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A．在室外大雪的时候可以用作融雪剂，原因是因为其溶解的时候可以放热 B．铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加 C．为半导体，可做新型太阳能电池主要材料 D．氧化镁在工业生产中常用作耐火材料 【答案】A 【详解】A．氯化镁可以用作融雪剂，原因是雪-氯化镁混合物的熔点低于雪的熔点，使雪能够在比正常情况更低的温度下就能融化，故A错误； B．铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加，增强不锈钢的耐腐蚀性，故B正确； C．为半导体，作为光电极很稳定，制作简单，可做新型太阳能电池主要材料，故C正确； D．氧化镁的熔点高，常在工业生产中常用作耐火材料，故D正确； 综上所述，答案为A。 4．在给定条件下， 下列选项所示的物质间转化能实现的是 A．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO B．Ca(OH)2Ca(ClO)2HClO C．Fe2O3FeCl3(aq)FeCl3(s) D．CuSO4(aq)Cu(OH)2悬浊液Cu2O 【答案】A 【详解】A．氯化镁溶液可以与石灰乳反应得到氢氧化镁沉淀，煅烧氢氧化镁可以分解生成氧化镁，A符合题意； B．氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙，次氯酸钙与过量发生氧化还原反应，生成沉淀、HCl和，B不符合题意； C．氯化铁溶液蒸发过程中彻底水解，得不到氯化铁固体，C不符合题意； D．硫酸铜溶液与过量氢氧化钠溶液反应制得氢氧化铜，但是蔗糖是非还原糖，无法与新制氢氧化铜反应生成，D不符合题意； 故选A。 5．结构决定性质，性质决定用途。对下列事实解释错误的是 选项 事实 解释 A 下，的溶解度大于 之间形成氢键，阻碍了其与水分子形成氢键 B 利用“杯酚”可分离和 超分子具有自组装的特征 C 臭氧在水中的溶解度小于在中的溶解度 臭氧为弱极性分子 D Mg与反应比Mg与反应缓慢 生成的微溶于水附着在镁表面，阻碍了反应进行，而生成的易溶于甲醇 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．之间可形成分子间氢键，减少了其与水分子形成氢键的机会，导致相同温度下溶解度小于，A正确； B．利用杯酚分离和是利用超分子的分子识别特性，而非自组装特征，B错误； C．臭氧为V形结构，是弱极性分子，根据相似相溶规律，在非极性溶剂中的溶解度大于强极性溶剂水，C正确； D．与水反应生成的微溶于水，附着在表面阻碍反应持续进行，而与甲醇反应生成的可溶于甲醇，不会阻碍反应，因此与水反应更慢，D正确； 故选B。 6．通过加热反应实现的以镁元素为核心的物质转化关系如图。下列说法错误的是 A．MgO和NH4Cl都是离子化合物 B．物质b一定条件下可还原氧化铜 C．物质a、b均为电解质，且a为强电解质 D．利用NaOH溶液和红色石蕊试纸可检验 【答案】C 【分析】根据元素化合物性质，结合元素守恒可得出a为HCl，b为NH3。 【详解】A．MgO 由镁离子和氧离子构成，NH4​Cl 由铵根离子和氯离子构成，二者均为离子化合物，A正确； B．物质 b 为NH3​，在一定条件下（如加热）具有还原性，可将CuO还原为Cu，自身被氧化为N2​，3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，B正确； C．NH3为非电解质，HCl为强电解质，C错误； D．加入浓氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明溶液中存在，D正确； 故答案为：C。 7．某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 【答案】A 【分析】磷废渣主要含、、，先在600℃下焙烧，该温度仅分解释放并生成，与不分解，焙烧产物加入溶液，75℃、pH=6.0条件下浸取，与反应生成并释放，过滤后得到含的滤液与含、的滤渣，滤渣添加油脂浮选剂，依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出，剩余，滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂，使转化为沉淀完成镁的分离回收。 【详解】A．分解温度高于，焙烧时仅分解，未分解，且后续浮选得到，故“焙烧”目的不是使分解，A错误； B．焙烧后分解生成，溶液呈酸性，加热条件下与反应生成、和，反应式符合反应规律，B正确； C．浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离，C正确； D．流程中焙烧产生、浸取产生，二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂，与滤液中反应生成，D正确； 故选A。 8．室温下，取三根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知：Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的水溶液中，镁条表面有少量气泡，溶液显无色； 实验2：将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中，有气体产生，溶液显红色； 实验3：将镁条放入NaHCO3溶液中，有较多气体产生；经检验，该气体中含H2和CO2。 下列说法正确的是 A．实验2产生的气体中可能含有Cl2 B．实验2反应后的溶液中存在：2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-) C．实验3中氧化剂为H2O D．实验3中生成CO2的反应：Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O 【答案】B 【详解】A．Cl⁻还原性极弱，Mg为还原剂，无法将Cl⁻氧化为Cl₂，A错误； B．实验2反应后溶液中存在的离子为、、、、，根据电荷守恒可得：，NaCl不参与反应，因此，两式联立消去和，可得，B正确； C．实验3中生成，得电子的部分来自的电离，因此氧化剂不只有，C错误； D．给出的反应式中Mg元素从0价变为+2价，失去2个电子，但没有元素得到电子，得失电子不守恒，且缺少产物，不符合实验事实，D错误； 故选B。 考点二 铝的性质及应用 1．铝的结构和存在：铝的原子结构示意图为，铝元素在地壳中含量丰富，是地壳中含量最多的金属元素，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在 2．物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 3．化学性质 (1)与非金属反应 ①Al与O2的反应 常温时：4Al＋3O2===2Al2O3 (常温下，在空气中能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，具有抗腐蚀性能) 加热时：4Al＋3O22Al2O3 ②与Cl2反应：2Al＋3Cl22AlCl3 ③与S反应：2Al＋3SAl2S3 (2)与酸反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应 与稀盐酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 a．常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应 b．铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 注意 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)与碱溶液的反应 与NaOH溶液反应：2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4-＋3H2↑ 注意 ①铝与氢氧化钠溶液反反应的机理：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂 反应过程：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H 2↑ (属于氧化还原反应) Al(OH)3＋NaOH===2NaAl(OH)4 (非氧化还原反应) ②能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性 (4)Al与盐溶液反应：2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu 2Al＋3Cu2+2Al3+＋3Cu (5)Al与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 4．铝热反应实验中的有关问题 (1)概念：某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应 (2)原理：铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 (3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合 (4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态易Al2O3分离 (5)实验过程 实验步骤 ①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁(Fe2O3)粉末，再倒入2克铝粉、将两者混合均匀 ②用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部撕一个孔，用水润湿下面一点，再跟 另一个漏斗套在一起，使四周都有4层 ③将折好的滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒入纸漏斗中　 ④再在上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条 ⑤点燃镁条，观察发生的现象 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应 ②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3 ②金属焊接，如：野外焊接钢轨等 操作要点 ①内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下 ②蒸发皿盛沙：防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿 ③镁条：制造高温条件，引起氯酸钾分解，引发铝热反应 ④氯酸钾：制造氧气利于反应 【注意】 ①Al与MgO不能发生铝热反应 ②铝热反应不是一个反应，而是一类反应 ③铝热反应为放热反应 5．铝的制备及用途 (1)制备(电解熔融Al2O3)：2Al2O34Al＋3O2↑ (冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点) (2)用途：①纯铝用作导线 ②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等 6．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 碱溶法 (1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)4-，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO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 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－===Al(OH)4-，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 【逐点训练2】 1．生活中处处有化学，下列叙述错误的是 A．常见苏打水中含有碳酸氢钠 B．漂白粉可作游泳池等场所消毒剂 C．维生素C常作水果罐头的着色剂 D．氢氧化钠和铝粉的混合物可作管道疏通剂 【答案】C 【详解】A．常见苏打水中的 “苏打” 指的是碳酸氢钠，A正确； B．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，它具有强氧化性，能够杀菌消毒，因此可作游泳池等场所的消毒剂，B正确； C．维生素C具有强还原性，能被氧化而发挥抗氧化作用，常作水果罐头的抗氧化剂，而不是着色剂，C错误； D．氢氧化钠和铝粉反应产生的氢气具有膨胀和冲刷的作用，气体在管道内积聚并产生压力，有助于将堵塞物松动、推开，且该反应是放热反应，有助于加速油脂等物质的融化，使其更容易被水流冲走，因此氢氧化钠和铝粉的混合物可作管道疏通剂，D正确； 故选C。 2．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．铝、铁、镁均能和盐酸反应，加入盐酸，产生无色气体，不能说明含有含铝、铁、镁三种金属，故A错误； B．只有铝能和NaOH溶液反应生成无色气体产生，只能说明含有铝，故B错误； C．Al(OH)3也是白色沉淀，所以可能还有铝，故C错误； D．用盐酸溶解后，金属以离子形式存在，并放置一会儿，加入KSCN溶液溶液呈红色，说明含有铁元素，故D正确； 故答案选D。 3．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．使甲基橙呈红色的溶液：、、、 B．由水电离出的的溶液：、、、 C．溶液：、、、 D．加入铝粉放出的溶液：、、、 【答案】C 【详解】A．使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液，酸性条件下具有强氧化性，可将氧化，二者不能大量共存，A错误； B．由水电离出的的溶液水的电离被抑制，溶液可能为酸性也可能为碱性，酸性条件下会与发生反应，不能大量共存，B错误； C．溶液中，、、、与溶液中的、均不发生反应，可以大量共存，C正确； D．加入铝粉放出的溶液可能为酸性也可能为强碱性，既可以与反应生成和水，又可以与反应生成和水，不能大量共存，D错误； 故选C。 4．下列对化学在生活中的应用解释错误的是 选项 应用 解释 A 常温下，用铝制容器盛装浓硝酸 常温下，铝在浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜 B 用双氧水漂洗衣物 双氧水具有强氧化性 C 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板 的氧化性强于，能氧化铜单质 D 用氢氟酸雕刻玻璃 氢氟酸是强酸，能与玻璃中的主要成分发生中和反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．常温下铝遇浓硝酸会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止反应进一步进行，因此可用铝制容器盛装浓硝酸，A正确，不符合题意； B．双氧水具有强氧化性，能够将有色物质氧化为无色物质，可用于漂洗衣物，B正确，不符合题意； C．溶液刻蚀覆铜板的反应为，根据氧化剂氧化性强于氧化产物，可知氧化性强于，能氧化铜单质，C正确，不符合题意； D．氢氟酸是弱酸，且与的反应为，该反应不属于酸和碱生成盐和水的中和反应，解释错误，D错误，符合题意； 故选D。 5．下列反应的离子方程式书写不正确的是 A．铝和氢氧化钠的D2O溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6D2O=2Na[Al(OH)(OD)3]+3D2↑ B．相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1：2反应：Al3++ 2+ 2Ba2++ 4OH-= [Al(OH)4]-+ 2BaSO4↓ C．向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液：2+ 6I- + 8H+= 2NO↑+ 3I2+ 4H2O D．向丙烯醛中加入足量溴水： 【答案】B 【详解】A．铝与氢氧化钠重水溶液反应时，铝先与反应生成，重水中的D进入产物的基团和中，中的提供，方程式配平符合反应实质，A正确； B．物质的量比的与反应时，优先与反应生成沉淀，剩余与反应生成，无法溶解生成，且漏写了的反应，正确离子方程式为： ， 选B错误； C．过量溶液中，还原性强于，在酸性条件下优先与反应，给出的离子方程式电子、电荷、原子均守恒，故C正确； D．丙烯醛中碳碳双键与溴发生加成反应，醛基被溴水氧化为羧基，丙烯醛共消耗，方程式符合反应规律，故D正确； 故选B。 6．从铝土矿(主要成分为)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A．从的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B．与NaOH溶液反应的化学方程式： C．生成的离子方程式： D．电解熔融阳极的电极反应式： 【答案】D 【分析】铝土矿中的Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]与过量二氧化碳反应生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，在冰晶石作用下熔融Al2O3电解生成铝和氧气。 【详解】A．向溶液中通入气体，发生反应生成，不稳定，受热分解产生，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确； B．是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生，给出的化学方程式原子、电荷均配平，B正确； C．酸性：，向溶液中通入过量气体，反应产生、，该反应的离子方程式为，C正确； D．电解熔融时，阳极上失去电子变为，电极反应式为，D错误； 故选D。 7．下列有关物质性质或用途的说法正确的是 A．CO2通入Ba(NO3)2溶液中无明显现象，SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀 B．工业上采用电解熔融NaCl冶炼金属钠，也可用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属铝 C．碳与浓硝酸反应有红棕色气体产生，体现了浓硝酸的酸性和氧化性 D．加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl，说明浓硫酸的酸性强于HCl 【答案】A 【详解】A．CO2与Ba(NO3)2溶液不反应，故无明显现象；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2溶于水生成，被氧化为，与Ba2+反应生成BaSO4沉淀，A正确； B．电解熔融NaCl可冶炼钠，但AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，不能电解冶炼铝，工业上冶炼铝是通过电解熔融Al2O3实现，B错误； C．碳与浓硝酸反应生成水、CO2和NO2，浓硝酸被还原，体现氧化性，不体现酸性（无盐生成），C错误； D．制备HCl是利用浓硫酸的难挥发性使HCl逸出，反应利用的是高沸点酸制取低沸点酸，而非酸性强弱的比较（两者均为强酸），D错误； 故答案选A。 8．下列含铝元素物质的制备方案正确的是 选项 目标产物 制备方案 A Al 电解氯化铝 B 溶液蒸发结晶 C 在干燥的气流中脱水 D 向氯化铝溶液中加入足量溶液后，过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．电解氯化铝无法得到金属铝，工业上通过电解熔融氧化铝制备铝，氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，A错误； B．溶液蒸发结晶时，水解生成和HCl，HCl挥发使水解加剧，最终无法得到，B错误； C．在干燥HCl气流中脱水，HCl抑制水解，可制得无水，C正确； D．向溶液中加入过量NaOH会生成，溶解，无法通过过滤得到，D错误； 故答案选C。 考点三 铝的重要化合物及应用 1．氧化铝 (Al2O3) (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料 (2)化学性质：Al2O3是典性的两性氧化物，既能与酸，又能与碱反应 ①能与酸反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②能与碱反应：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2NaAl(OH)4 Al2O3＋2OH—＋3H2O===2Al(OH)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，称为两性氧化物 (3)Al2O3的制备 ①实验室制法：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ②工业制法：铝土矿Al2O3 (4)主要用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 2．氢氧化铝 [Al(OH)3] (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：Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能与酸，又能与碱反应 ①能与酸反应：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O ②能与碱反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAl(OH)4 Al(OH)3＋OH—===Al(OH)4— 两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物 Al(OH)3的电离方式 与酸和碱反应过程 Al(OH)3电离强度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量H+(或OH－)才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或偏铝酸盐)，所以Al(OH)3既具有碱性，又具有酸性，当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O) 注意 强酸或强碱也是相对而言的，Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O，但溶于CH3COOH ③热稳定性差：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (3)用途 ①Al(OH)3有较强的吸附性，能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂 ②Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用，却可以与酸反应，起到中和胃酸的作用，可以用作胃酸中和剂 (4)有关Al(OH)3的少量、过量问题 ①NaOH和AlCl3 化学方程式 离子方程式 NaOH少量 AlCl3＋3NaOH(少量)===Al(OH)3↓＋3NaCl Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3＋NaOH===NaAl(OH)4 Al(OH)3＋OH—===Al(OH)4— NaOH过量 AlCl3＋4NaOH(过量)===NaAl(OH)4 ＋3NaCl Al3+＋4OH—===Al(OH)4— ②NaAl(OH)4 和HCl 化学方程式 离子方程式 HCl少量 NaAl(OH)4 ＋HCl(少量)===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O Al(OH)4—＋H+ ===Al(OH)3↓＋H2O 过渡反应 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O HCl过量 NaAl(OH)4＋4HCl(过量)===NaCl＋AlCl3＋4H2O Al(OH)4-＋4H+ ===Al3+＋4H2O ③NaAl(OH)4和CO2 化学方程式 CO2少量 2NaAl(OH)4＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3＋H2O 过渡反应 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 CO2过量 NaAl(OH)4＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3 注意 ①Al(OH)3两性在化学实验中的应用 检验与鉴别 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在 用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液 用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸 分离与除杂 Mg(Al)：加足量NaOH溶液 Fe2O3 (Al2O3)：加足量NaOH溶液 Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液 Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解 ②既能与强酸反应又能与强碱反应的物质 a．某些单质：Al、Be、Zn、S、Si b．两性氧化物：Al2O3、BeO、ZnO、SO2、SiO2 c．两性氢氧化物：Al(OH)3、Be(OH)2、Zn(OH)2 d．弱酸的铵盐：CH3COONH4 e．多弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4 f．某些酸：H2S、浓H2SO4 g．蛋白质、氨基酸 3．明矾——十二水合硫酸铝钾 (1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾) (2)电离方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42- (3)属类：复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物) (4)物理性质：无色晶体，可溶于水 (5)用途：作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体，可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来 (6)化学性质：兼有Al3+和SO42-性质 ①向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大)，化学方程式为 2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 ②向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大)，化学方程式为 KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O 4. AlCl3的结构与性质 （1）AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。 （2）AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3二聚分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为sp3杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。 （3）AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3（aq）＋ Cl－（aq）=AlCl4-（aq） （4）与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。 【逐点训练3】 1．物质的性质决定用途。下列对应关系正确的是 A．溶液可用于刻蚀铜板，体现了的酸性 B．热的溶液可用于除油污，属于碱 C．用作呼吸面具的供氧剂，属于碱性氧化物 D．胃舒平中含，能中和胃酸 【答案】D 【详解】A．FeCl3溶液刻蚀铜板是由于Fe3+的强氧化性，能够与Cu发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，而不是因为Fe3+具有酸性，A错误； B．Na2CO3不属于碱，Na2CO3是强碱弱酸盐，其水解使溶液呈碱性，温度升高，盐水解程度增大，溶液碱性增强，因此可用于除油污，B错误； C．Na2O2能够与CO2或H2O反应生成O2，因此能够作为呼吸面具的供氧剂，但Na2O2属于过氧化物而不是属于碱性氧化物，C错误； D．Al(OH)3能与胃酸即HCl发生中和反应，降低胃酸的浓度，本身对人体不会产生刺激性，因此用于缓解胃酸过多，D正确； 故合理选项是D。 2．硼酸是有重要用途的一元弱酸，能溶于水，可用作防腐剂，BF3是石油化工的重要催化剂；Al2O3熔点很高，是两性氧化物，可溶于强酸、强碱；砷化镓(GaAs)是一种新型化合物半导体材料，下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．硼酸呈弱酸性，可用作防腐剂 B．BF3呈气态，可用作催化剂 C．Al2O3熔点很高，可用作耐火材料 D．砷化镓难溶于水，可用作半导体材料 【答案】C 【详解】A．根据信息，硼酸是有重要用途的一元弱酸，能溶于水，可作防腐剂，两者没有直接对应关系，A错误； B．BF3呈气态，可用作催化剂，物质的状态和用作催化剂没有对应关系，B错误； C．熔点高的物质可作耐火材料，则A12O3熔点很高，可用作耐火材料，C正确； D．砷化镓难溶于水，可用作半导体材料,两者没有对应关系，D错误； 故选C。 3．实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．制取 C．制取 D．分离 【答案】C 【详解】A．制取CO2时，使用稀H2SO4与CaCO3反应，因生成的CaSO4微溶于水会覆盖在CaCO3表面，阻止反应持续进行，应选用稀盐酸，A错误； B．AlCl3与氨水反应，无论氨水是否过量，均生成Al(OH)3沉淀（氨水为弱碱，不能溶解Al(OH)3），无法得到[Al(OH)4]-，B错误； C．CO2通入含[Al(OH)4]-的溶液中，反应会生成Al(OH)3沉淀（CO2过量也不溶解Al(OH)3），原理正确；装置中CO2通过长导管通入溶液，可充分接触反应，C正确； D．分离Al(OH)3沉淀需过滤，过滤时必须用玻璃棒引流，装置中未用玻璃棒引流则操作错误，D错误； 答案选C。 4．下列“实验结论”与“实验操作及事实”不相符的一组是 实验操作及事实 实验结论 A 将盐酸滴入磷酸钙[]中得到 Cl的非金属 性强于P B 绿豆大小的Na和K分别投入水中，K与水反应 更剧烈 金属性： C 向装有沉淀的两支试管中，分别滴加盐酸和溶液，振荡后，均得到无色溶液 是 两性氢氧化物 D 向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，过一段时间变为红褐色 有还原性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氢化物的稳定性越强，则元素的非金属强弱顺序与氢化物的酸性无关，所以将盐酸滴入磷酸钙得到磷酸可以说明盐酸的酸性强于磷酸，但不能说明氯元素的非金属性强于磷元素，A符合题意； B． 元素的金属性越强，单质与水反应越剧烈，则绿豆大小的钠和钾分别投入水中，钾与水反应更剧烈说明钠的金属性弱于钾，B不符合题意； C．氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠说明氢氧化铝既能与强酸反应生成盐和水，也能与强碱溶液反应生成盐和水，属于两性氢氧化物，C不符合题意； D．氢氧化亚铁具有强还原性，易与氧气和水反应生成氢氧化铁，则向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，过一段时间变为红褐色说明氢氧化亚铁具有还原性，D不符合题意； 故选A。 5．甲、乙两同学分别设计了由铝箔(含少量的铁、镁)制备明矾晶体的实验，其流程如下，下列说法正确的是 A．甲、乙两位同学的实验方案均可以得到纯净的明矾晶体 B．溶液A发生的反应为： C．若乙同学滤渣未洗涤，则产品中可能混有 D．操作a为蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 【答案】C 【分析】废铝箔加入氢氧化钠溶液后，金属铝与氢氧化钠生成Na[Al(OH)4]和氢气，离子方程式为，通入二氧化碳主要与Na[Al(OH)4]生成氢氧化铝，滤渣氢氧化铝中加入稀硫酸，生成硫酸铝溶液，再加入饱和硫酸钾，蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾；废铝箔加入稀硫酸，生成硫酸铝、硫酸镁和硫酸亚铁的混合溶液和氢气，通入过量氨气生成氢氧化铝、氢氧化镁和氢氧化亚铁（还会被氧化为氢氧化铁），向滤渣：氢氧化铝、氢氧化镁和氢氧化亚铁（还含氢氧化铁）中加入硫酸生成硫酸铝、硫酸镁、硫酸亚铁（还含硫酸铁），再加入饱和硫酸钾，蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾，据此分析； 【详解】A．乙同学未除去杂质铁和镁，故无法得到纯净的明矾晶体，A错误； B．溶液A通过量的CO2发生的反应为，B错误； C．滤渣未洗涤，溶液D中有(NH4)2SO4， 产品中可能混有，C正确； D．产品含结晶水，适合用冷却结晶，则操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误； 故选C。 6．下列离子方程式书写正确的是 A．用FeCl3溶液刻蚀铜电路板： B．向澄清石灰水中通入过量CO2： C．向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的质量最大： D．向1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中通入0.1 mol Cl2： 【答案】C 【详解】A．反应原理不符合事实。FeCl3溶液与Cu反应产生FeCl2、CuCl2，该反应的离子方程式应该为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，A错误； B．CO2过量，反应产生可溶性Ca(HCO3)2，离子方程式应该为：CO2+OH-=，B错误； C．反应符合事实，遵循物质的拆分原则，C正确； D．离子的还原性：Fe2+＞Br-，1 L0.1 mol/LFeBr2溶液中含有溶质的物质的量是0.1 mol，通入Cl2的物质的量也是0.1 mol，二者等物质的量关系反应，离子方程式应该为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，D错误； 故合理选项是C。 7．将agFe2O3和Al2O3的样品溶解在过量的200mL物质的量浓度为0.05mol/L的H2SO4溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Al3+、Fe3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为（    ） A．0.1mol/L B．0.2mol/L C．0.4mol/L D．0.6mol/L 【答案】B 【详解】反应生成硫酸铝、硫酸铁，硫酸可能有剩余，向反应后的混合溶液中加入10mLNaOH溶液，恰好使Al3+、Fe3+完全沉淀，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据硫酸根守恒有n(Na2SO4)=n(H2SO4)=0.2L×0.05mol/L=0.01mol，根据钠离子守恒有n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.02mol，则NaOH溶液的物质的量浓度==0.2mol/L，故选B。 8．利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示： 已知：SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是 A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．溶液A中通入过量的CO2，发生反应： C．向Al中加入Cu、Si、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．“熔融电解”时加入的冰晶石，其含有离子键和配位键 【答案】B 【分析】铝土矿经过溶解后溶液中含[Al(OH)4]-，不溶于氢氧化钠溶液，SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀，二者经过操作Ⅰ过滤除去，向滤液中通入过量的CO2，反应生成Al(OH)3沉淀，通过操作Ⅱ过滤后得到Al(OH)3沉淀，通过操作Ⅲ灼烧后得到Al2O3固体，加入冰晶石熔融电解后得到金属Al。 【详解】A．增大反应物浓度可提高反应速率，A正确； B．过量的CO2会继续与反应生成，正确的反应方程式应该为：，B错误； C．合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，加入Cu、Si、Mg等元素可改善Al的性能，C正确； D．冰晶石的化学式为Na3AlF6，其为离子化合物，含有离子键和配位键，D正确； 故答案选B。 考点四 “铝三角”的转化关系及其应用 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 Al3+→Al(OH)3 ①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)3→Al3+ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al3+ →AlO Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ [Al(OH)4]－→Al3+ [Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O [Al(OH)4]－→Al(OH)3 ①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O Al(OH)3→[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2．“铝三角”转化的应用 (1)选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①向铝盐中加入足量氨水，离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③Na[Al(OH)4]与AlCl3的溶液混合，离子方程式为：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ (2)分析离子反应顺序 ①向含有OH－、CO、AlO的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应的离子方程式依次为： a OH－＋H＋===H2O b [Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O c CO＋H＋===HCO d HCO＋H＋===CO2↑＋H2O e Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ②向含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应的离子方程式依次为： a H＋＋OH－===H2O b Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ c NH＋OH－===NH3·H2O d Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 3．互滴实验 (试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同) (1)NaOH和AlCl3 ①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 (开始时NaOH不足) 先：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀 后：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　沉淀溶解 现象：先产生白色沉淀后沉淀消失 ②向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液 (开始时NaOH过量) 先：AlCl3＋4NaOH===Na[Al(OH)4]＋3NaCl　无白色沉淀产生 后：AlCl3＋3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓＋3NaCl　　产生白色沉淀 现象：开始无现象后出现白色沉淀 (2)Na[Al(OH)4]和盐酸 ①向Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加入盐酸 先：Na[Al(OH)4]＋HCl===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O　产生白色沉淀 后：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　沉淀溶解 现象：先产生白色沉淀后沉淀消失 ②向盐酸中逐滴加入Na[Al(OH)4]溶液 先：Na[Al(OH)4]＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋4H2O　无白色沉淀产生 后：3Na[Al(OH)4]＋AlCl3===4Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀 现象：开始无现象后出现白色沉淀 (3)Na2CO3溶液与盐酸 ①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足) 先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl　无气体产生 后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　有气体产生 现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生 ②向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量) 2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O 现象：立即产生大量的气泡 【逐点训练4】 1．下列选项中的物质不能按图示关系实现一步转化的是 选项 X Y Z A Na NaOH NaCl B C S D NO A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．与水反应生成，与盐酸反应生成，电解溶液生成，电解熔融生成，所有转化均可一步实现，A错误； B．与溶液反应生成，与过量反应生成，与反应生成，加热分解生成，所有转化均可一步实现，B错误； C．与不完全燃烧可生成，但与反应只能一步生成，无法直接生成，且也无法一步转化为，存在不能一步实现的转化，C正确； D．与在放电条件下生成，与反应生成，与水反应生成，与经催化还原可生成，所有转化均可一步实现，D错误； 故选C。 2．以下几组物质，不能按照图示关系进行转化的是 选项 X Y Z W A Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 B Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl C FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 D S FeS H2S SO2 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．Al(X)与氧气反应可一步生成，但不与水反应，无法一步转化为；同时是共价化合物，熔融不导电，无法通过一步反应得到Al(X)，因此不能完成图示转化，A符合题意； B． 与石灰乳反应一步得，与、水反应一步得，光照分解一步得HCl(W)，浓HCl(W)与加热一步得，可以完成转化，B不符合题意； C． 与Fe反应一步得，与碱反应一步得，与氧气、水反应一步得，与盐酸反应一步得，可以完成转化，C不符合题意； D． S(X)与Fe加热一步得FeS(Y)，FeS(Y)与非氧化性酸（如盐酸）反应一步得，与氧气点燃一步得，与反应一步得S(X)，可以完成转化，D不符合题意； 故选A。 3．下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验装置中，不能达到实验目的的是 A．制取 B．制取 C．分离 D．制取 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．实验室制取氨气，就是加热和固体混合物，装置为固体加热型，试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管，装置正确，可以达到实验目的，A不符合题意； B．通入溶液可以生成，且不溶于弱碱氨水；同时极易溶于水，图中球形干燥管可以起到防倒吸的作用，装置正确，可以达到实验目的，B不符合题意； C．是难溶沉淀，分离固体和液体用过滤操作，图中过滤操作符合规范，可以达到实验目的，C不符合题意； D．灼烧使其分解得到，需要在坩埚中进行高温灼烧，图中使用的容器是蒸发皿，蒸发皿仅用于蒸发浓缩溶液，不能用于高温灼烧固体，仪器选用错误，不能达到实验目的，D符合题意； 故选D。 4．能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为Na，Z为NaCl，Y一定为 B．X可为Al，Y为，Z可为两性氢氧化物 C．X可为，Y为，③为加成反应 D．X可为NO，Z为，Y可能为红棕色气体 【答案】D 【详解】A．Na与氧气反应生成Na2​O或Na2​O2​后与盐酸反应生成NaCl，电解熔融态的NaCl得到Na，NaCl无法一步转化为Na2​O或Na2​O2​​，A错误； B．Al燃烧生成Al2​O3​​，但Al2​O3​难溶于水，Al2​O3​无法直接生成两性氢氧化物Al(OH)3​，B错误； C．C2​H4​与HBr加成生成CH3​CH2​Br，CH3​CH2​Br在NaOH水溶液中生成CH3​CH2OH，CH3​CH2OH在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应生成C2H4，CH3​CH2OH与HBr反应生成CH3​CH2​Br，C错误； D．NO与氧气化合生成红棕色气体NO2​，NO2​与水歧化生成HNO3​，HNO3​与铜反应可直接生成NO或NO2​，所有转化均为直接反应，D正确； 故选D。 5．部分含Na或Fe或Cu或Al的物质“价-类”二维图如图所示。下列叙述正确的是 A．若a为紫红色，则在、中加入稀硫酸，实验现象完全相同 B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则常温下能实现转化 C．若a保存在煤油中，则常温下在空气中能实现转化 D．若陨石中主要含a，则g与j能相互转化，过量的硝酸与e或f反应能生成g 【答案】C 【分析】a为0价金属单质，对应Na、Fe、Cu、Al四种金属，结合各金属的特征价态：Na仅显+1价，Cu显+1、+2价，Fe显+2、+3价，Al仅显+3价。 【详解】A．若a为紫红色，则a为Cu，b为+1价氧化物，e为+2价氧化物，与稀硫酸反应的离子方程式为，现象为溶液变蓝、有红色固体剩余；与稀硫酸反应的离子方程式为，现象仅为溶液变蓝，二者实验现象不同，A错误； B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则a为Al，j为+3价铝盐，i为+3价碱，h为+3价氧化物，常温下不能直接转化为，也不能直接转化为Al单质，工业上需电解熔融制备Al，无法实现该转化，B错误； C．若a保存在煤油中，则a为Na，常温下Na在空气中先被氧化为，对应+1价氧化物b，与水反应生成，对应+1价碱c，吸收空气中的生成，对应+1价盐d，可实现a→b→c→d的转化，C正确； D．若陨石中主要含a，则a为Fe，g为+2价亚铁盐，j为+3价铁盐，二者可相互转化；e为+2价铁的氧化物，f为+2价碱，过量硝酸具有强氧化性，与或反应生成+3价铁盐即对应j，不能生成+2价的g，D错误； 故选 C。 6．铝土矿的主要成分是，含有、Fe2O3等杂质。铝土矿中提取的一种流程设计如下： 下列说法错误的是 A．滤渣1、2的主要成分分别为、 B．除铁时，铝离子转化为 C．沉铝时，可用足量稀硫酸代替 D．焙烧时，反应为 【答案】C 【详解】A．不溶于盐酸(形成滤渣1)，除铁时生成沉淀(滤渣2)，A无误； B．除铁时，氢氧化钠溶液足量，铝离子转化为，B无误； C．沉铝时，用足量稀硫酸代替会使生成的氢氧化铝沉淀溶解，C符合题意； D．焙烧时，氢氧化铝分解生成氧化铝和水，D无误。 故选C。 7．以铝土矿（主要成分为，含杂质和）为原料，制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠（）的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是 A．“碱溶”时与过量NaOH溶液反应： B．“反应Ⅰ”： C．“电解”： D．“反应Ⅲ”： 【答案】B 【分析】铝土矿（含、、）加过量碱溶后，、溶解，不溶，过滤Ⅰ除去不溶杂质，滤液含；加沉淀出（反应Ⅰ），过滤Ⅱ后灼烧得到纯净，电解得到，和氯气反应得（反应Ⅱ），最后和反应得到（反应Ⅲ）。 【详解】A．由分析可得，碱溶时与过量反应生成可溶性，离子方程式书写正确，A正确； B．由分析可得，反应Ⅰ为与碳酸氢根反应，的酸性弱于碳酸、强于碳酸氢根，发生强酸制弱酸的反应，正确反应为，不会生成，B错误； C．由分析可得，电解步骤为电解熔融氧化铝制备金属铝，反应方程式书写正确，C正确； D．由分析可得，反应Ⅲ为与发生反应生成和，方程式配平、书写均正确，D正确； 故答案选B。 8．某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备的流程如下： 已知：“溶解”后所得滤液为、和的混合溶液；常温下，的。下列说法错误的是 A．“灼烧”步骤的尾气中含 B．“沉铝”步骤的离子方程式为 C．“分离钒”步骤中发生的反应之一为： D．“转化沉铬”步骤中加入适量后至少调pH为5能将沉淀完全 【答案】B 【分析】灼烧使各金属氧化物生成其高价态可溶性钠盐，方便后续处理，沉铝时生成氢氧化铝沉淀，分离钒生成HVO3沉淀，后经过一系列反应生成，据此作答。 【详解】A．灼烧时发生反应、、，故尾气中含，A正确； B．“沉铝”步骤通入过量的二氧化碳，应生成碳酸氢根，离子方程式为，B错误； C．分离钒时加入稀硫酸，铬酸根在酸性条件下转化为重铬酸铬， ，C正确； D．的，完全沉淀，要求离子浓度≤10-5 mol/L，此时氢氧根浓度=10-9 mol/L，此时pH=5，D正确； 故选B。 考点五 氢氧化铝沉淀的图象分析 1．可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 离子方程式 A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O B→C：Al3＋＋3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ 2．偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加Na[Al(OH)4]溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 离子方程式 A→B：[Al(OH)4]-＋H2O===Al(OH)3↓＋H＋ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O A→B：4H＋＋[Al(OH)4]-===Al3＋＋4H2O B→C：Al3＋＋3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ 3．可溶性铝盐溶液与弱碱(氨水)溶液反应的图像、Na[Al(OH)4]溶液与弱酸(CO2)反应的图像 操作 向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水或Na[Al(OH)4]溶液至过量 向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 离子方程式 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH Al3＋＋3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ [Al(OH)4]-＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 4．可溶性铝盐、镁盐混合液与NaOH溶液反应的图像 操作 往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量 向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量 现象 开始出现白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解 先无沉淀，后出现白色沉淀，然后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解 图像 离子方程式 O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ A→B：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- O→A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ A→B：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- 5．含不同阳离子的混合盐(或复盐)与碱的反应 (1)向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量 图像 离子方程式 O →A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B→C：NH＋OH－===NH3·H2O C→D：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]- (2)把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量 图像 离子方程式 O →A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2K[Al(OH)4] 【逐点训练5】 1．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 【答案】B。解析：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，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；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。 2．向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为(　　) A．3mL B．7.5mL C．15mL D．17.5mL 【答案】B。解析：解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示： 当生成沉淀0.01mol时需NaOH0.03mol或0.11mol，显然B项符合题意。 解法二：已知n(AlCl3)＝0.03mol，n[Al(OH)3]＝0.01mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。 当碱的量不足时，则V(NaOH)＝L＝0.0075L＝7.5mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝L＝0.0275L＝27.5mL。 3．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是(　　) A．向1L浓度均为0.1mol·L－1的Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀H2SO4 B．向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀NaOH溶液 C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液 D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水 【答案】A。解析：A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4，发生的反应依次为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O、AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以加1LH2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5LH2SO4时AlO参加反应，再加1.5LH2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A正确；B项，向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比为3∶1，而图像上看到的是1∶1，B错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，C错误；D项，AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D错误。 4．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溶液的体积如下图所示，原溶液中Cl－与SO的物质的量之比为(　　) 4． A．1∶3 B．2∶3 C．6∶1 D．3∶1 【答案】C。解析：OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，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NaOH0.1L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH0.3L，沉淀Mg2＋消耗NaOH0.1L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO)＝6∶1。 5．将10 g Fe2O3、SiO2、Al2O3的混合物加入足量的100 mL x mol/L稀硫酸中，过滤，然后加入10 mol/L NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．滤出的物质为SiO2 B．可求出x的值 C．可求出Al2O3的质量分数 D．可求出Fe2O3的质量分数 【答案】D。解析：A项，SiO2与稀硫酸不反应，则滤出的物质为SiO2，不符合题意；B项，当加入NaOH溶液的体积为100 mL时，沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝，溶液中溶质为硫酸钠，根据H2SO4～Na2SO4～2NaOH可知n(Na)＝2n(H2SO4)，进而可求出x的值，不符合题意；C项，加入NaOH溶液的体积为110 mL时，氢氧化铝全部溶解，则根据Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O可求出Al2O3的质量分数，不符合题意；D项，由于滤液中过量的酸的量和沉淀的总质量未知，则不能确定氧化铁的质量，符合题意。 6．将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是(　　) A．Mg和Al的总质量为8 g B．硫酸的物质的量浓度为5 mol/L C．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D．生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L 【答案】C。解析：由图可知，加入NaOH溶液0～20 mL时发生酸碱中和反应，20～200 mL时发生Mg2＋、Al3＋与碱生成沉淀的反应，200～240 mL时发生Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠。由图像可知，n(Mg)＝0.15 mol，n(Al)＝0.2 mol，则Mg和Al的总质量为0.15 mol×24 g/mol＋0.2 mol×27 g/mol＝9 g，A错误；由200～240 mL时发生Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O可知，c(NaOH)＝＝5 mol/L，200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠，则c(H2SO4)＝＝1 mol/L，B错误、C正确；与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15 mol＋0.3 mol)×22.4 L·mol－1＝10.08 L，D错误。 7．向含Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是(　　) A．a曲线表示的离子方程式为：[Al(OH)4]-＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O B．b和c曲线表示的离子反应是相同的 C．原混合溶液中的CO与[Al(OH)4]-的物质的量之比为1:2 D．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g 【答案】C。解析：a曲线代表的是AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3，b和c曲线代表的是CO＋H＋===HCO，d曲线代表的是HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，所以可以推出碳酸根离子与偏铝酸根离子物质的量之比应为1:1，C错误。 8．向溶液中逐滴加入NaOH溶液或盐酸。下列示意图能合理表示生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液或盐酸的物质的量关系的是 A．图甲表示向溶液中逐滴加入NaOH溶液 B．图乙表示向含等物质的量的和的混合液中逐滴加入氢氧化钠溶液 C．图丙表示向含等物质的量的NaOH和的混合液中逐滴加入盐酸 D．图丁表示向含等物质的量的与混合液中逐滴加入盐酸 【答案】D 【详解】A．向AlCl3溶液中滴加NaOH，先生成Al(OH)3沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓（消耗3aOH-），后沉淀溶解：Al(OH)3+OH-=（消耗aOH-），生成与溶解OH-比例为3:1。图甲生成沉淀用a，溶解用2a，比例1:2，A错误； B．等物质的量AlCl3和MgCl2混合液加NaOH，生成沉淀时Al3+需3aOH-、Mg2+需2aOH-（共5a），Al(OH)3溶解需aOH-（总6a）。图乙生成沉淀用a，溶解用a（总2a），比例不符，B错误； C．等物质的量NaOH和混合液加HCl，先中和NaOH（aHCl，无沉淀），再生成Al(OH)3（aHCl，沉淀最大），最后溶解Al(OH)3需3aHCl（总5a）。图丙总HCl为4a，溶解仅2a，C错误； D．等物质的量Fe(OH)3和混合液加HCl，先+H+= Al(OH)3↓+H2O（aHCl，沉淀从1→2），再（3aHCl）和（3aHCl），共6aHCl，总7aHCl。图丁从0到a沉淀增加，a到7a沉淀减至0，D正确； 故答案选D。 1．化学与生活生产密切相关，下列说法正确的是 A．国产“龙芯”芯片的主要成分是 B．明矾可以水解生成胶体，可用于水的杀菌消毒 C．具有还原性，可添加在葡萄酒中作抗氧化剂 D．同时使用“84”消毒液与洁厕灵，可增强消毒效果 【答案】C 【详解】A．芯片的主要成分是硅单质，而非SiO2，A错误； B．明矾水解生成的Al(OH)3胶体仅能吸附水中杂质用于净水，不能杀菌消毒，B错误； C．SO2具有还原性，可防止葡萄酒氧化，作抗氧化剂，C正确； D．“84”消毒液（含NaClO）与洁厕灵（含HCl）混合会生成有毒Cl2，降低消毒效果且危险，D错误； 故答案为C。 2．下列物质的性质与用途对应关系不正确的是 A．熔点高，可用于制作坩埚 B．能与反应产生，可用于制供氧剂 C．是酸性氧化物，可用于生产光导纤维 D．Fe遇浓钝化，铁槽车可用于运输浓硝酸 【答案】C 【详解】A．熔点高，耐高温，适合制作坩埚等耐高温仪器，性质与用途对应关系正确，A正确； B．Na2O2与CO2可发生反应：，可释放氧气，因此可用作供氧剂，B正确； C．SiO2用于生产光导纤维是利用其对光的全反射特性，和它是酸性氧化物的化学性质无对应关系，C错误； D．常温下Fe遇浓硝酸会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止内部铁继续反应，因此可用铁槽车运输浓硝酸， D正确； 故答案为C。 3．下列化学用语对事实的表述不正确的是 A．铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨： B．向溶液中加入过量氨水： C．用除去工业废水中的 D．电镀铜的阴极反应： 【答案】B 【详解】A．铝热反应为高温下铝还原氧化铁得到铁单质，给出的化学方程式书写正确，该反应可用于焊接钢轨，A正确； B．向溶液中加入过量氨水时，生成的会继续和氨水反应生成可溶性的银氨络离子，不会得到沉淀，正确离子方程式为，B错误； C．为难溶物，硫离子和汞离子结合生成沉淀可除去工业废水中的，离子方程式书写正确，C正确； D．电镀铜时，阴极发生还原反应，铜离子得电子生成铜单质，电极反应式书写正确，D正确； 故选B。 4．氢氧化铝可溶于某些弱酸中，如醋酸可溶解沉淀。反应方程式为：。已知的结构如图所示。下列说法正确的是 A．配位数和配体数均为3 B．中含键 C．中碳原子的杂化方式均为 D．溶于溶液形成的阴离子中含有配位键 【答案】D 【详解】A．由图可知中，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．中键包括：C-C（1个）、C-H（3个）、C-O（1个）、O-H（1个）、C=O（1个）　，共7个键。因此1mol含7mol键，B错误； C．中，甲基的C原子形成4个单键，杂化方式为；羧基的碳原子形成1个C=O双键和2个单键，杂化方式为，C错误； D．溶于溶液时，发生反应：。生成的中，提供空轨道，提供孤对电子，形成配位键，D正确； 故选D。 5．下列关于铝及其化合物的离子方程式错误的是 A．Al放入NaOH溶液中： B．泡沫灭火器的灭火原理： C．将溶液和溶液混合，产生沉淀： D．1 mol/L的溶液和2.5 mol/L的HCl溶液等体积互相均匀混合： 【答案】B 【详解】A．Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，给出的离子方程式满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒，A正确； B．泡沫灭火器的反应物是硫酸铝和碳酸氢钠，原理是与发生双水解，正确离子方程式为，选项中以为反应物，B错误； C．酸性强于，二者反应生成氢氧化铝沉淀、碳酸根和水，给出的离子方程式满足守恒关系，C正确； D．设两种溶液体积均为1L，则，，首先与1:1反应生成1mol，消耗1mol，剩余1.5mol可溶解0.5mol生成0.5mol，最终、物质的量之比为1:1，给出的离子方程式正确，D正确； 故选B。 6．一种从粉煤灰(主要成分为，含少量、、)中获得的流程如下图。 已知：焙烧过程中几乎不发生反应，、、转化为相应的硫酸盐。 下列说法不正确的是 A．浸出环节无法将Ca元素除尽 B．由分步沉淀可推测 C．母液经处理后得到的可循环利用 D．获得的反应为 【答案】B 【分析】首先将粉煤灰与硫酸铵混合送入焙烧炉共焙烧，杂质不参与反应，、、均转化为硫酸盐；焙烧产物移入浸出池加稀硫酸浸出，留在酸浸渣中被除去，滤渣中还有；金属硫酸盐进入浸出液。 随后通过两次沉淀池分步除杂：沉淀池1调pH先沉淀出除去铁杂质，沉淀池2沉淀出，最终焙烧分解得到产品，母液回收的硫酸铵可返回焙烧炉循环使用。 【详解】A．焙烧生成的微溶于水，稀硫酸浸出时部分会残留于溶液中，无法将Ca元素完全除去，A正确； B．分步沉淀中优先形成沉淀，说明相同条件下溶解度更小，同构型氢氧化物溶度积越小溶解度越小，故，B错误； C．沉淀池2中沉淀后，母液主要成分为，可返回焙烧炉1循环利用，C正确； D．高温煅烧分解生成和，反应方程式为，D正确； 故选B。 7．已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．与足量反应，转移的电子数为 B．与混合物中含原子数为 C．常温下，的硫酸溶液中含有的的数目为 D．等物质的量的分别与足量盐酸和溶液反应，转移的电子数均为 【答案】B 【详解】A．1mol 与足量Fe反应时，Cl元素全部从0价变为-1价，1mol 共得到2mol电子，转移电子数为，故A错误； B．HCHO和的最简式均为，摩尔质量为30g/mol，60g混合物含2mol 单元，含C原子数为，故B正确； C．pH=1的硫酸溶液中 ，10L溶液中 ，数目为，故C错误； D．题目未给出Al的具体物质的量，无法确定转移电子数，只有1mol Al完全反应时转移电子数才为，故D错误； 故答案选B。 8．根据下列实验操作和现象得出的结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向装有NaOH溶液的①、②号试管中，分别加入一小块用砂纸打磨过和未打磨过的铝片，①号试管立即产生气泡，②号试管一段时间后才产生气泡 铝片表面存在氧化膜 B 向溶液中滴加少量酸性溶液，观察到溶液紫色褪去 具有还原性 C 根据反应，工业上可用金属Na冶炼金属K 金属性：Na>K D 用洁净的铂丝蘸取X溶液进行焰色试验，观察到黄色火焰 X溶液中一定含有Na元素，不能确定是否含有K元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．①号试管立即产生气泡，②号试管一段时间后才产生气泡，说明未打磨过的铝片表面存在氧化铝薄膜，先与氢氧化钠溶液反应的氧化铝阻碍了氢氧化钠溶液与铝的反应，A正确； B．向硫酸亚铁溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去是因为亚铁离子具有还原性，酸性条件下溶液中的亚铁离子能与高锰酸根离子反应生成锰离子、铁离子和水，B正确； C．工业上可用金属钠冶炼金属钾是因为钠的沸点高于钾，高温下反应生成钾蒸气脱离反应体系，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动所致，与金属性强弱无关，且由元素周期律可知，钠元素的金属性弱于钾元素，C错误； D．黄色光会掩盖紫色光，则用洁净的铂丝蘸取X溶液进行焰色试验，观察到黄色火焰说明溶液中一定钠元素，不能确定是否含有钾元素，D正确； 故选C。 9．下列中学常见物质A～J的转化关系如下图所示（部分反应条件、产物已略去），通常情况下A是高熔点固体，D是红棕色固体。下列说法错误的是 A．检验中的金属阳离子可用溶液 B．高温下与的反应可用来焊接钢轨 C．在中加入稀氨水至过量，先生成白色沉淀，后沉淀溶解 D．、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂，处理污水 【答案】C 【分析】电解A生成B、C，A是高熔点固体，能与氢氧化钠溶液、盐酸反应，A属于两性物质，可推知A是Al2O3，H是Na[Al(OH)4]，I是硫酸铝，D是红棕色固体，为Fe2O3，C与D的反应为铝热反应，则C是Al，B是O2，E是Fe，F是FeSO4，F加氨水并通入氧气反应生成G，G是Fe(OH)3，氢氧化铁在加热条件下分解生成氧化铁D，J是Fe2(SO4)3； 【详解】A．F是FeSO4，检验中的金属阳离子Fe2+可用溶液，产生蓝色沉淀则含有Fe2+，A正确； B．高温下与的反应为铝热反应，产生铁水，可用来焊接钢轨，B正确； C．在中加入稀氨水至过量，生成的氢氧化铝不溶于氨水，故只生成白色沉淀，沉淀不溶解，C错误； D．、、为铝盐、亚铁盐和铁盐，均易水解产生胶体，故其溶液一定条件下都可以形成絮凝剂，处理污水，D正确； 答案选C。 10．在给定的下列实验情境下，可能大量存在的粒子组是 选项 实验情境 粒子组 A 浓硝酸与铜片反应后所得混合气体 、、 B 向碳酸钠溶液中滴加醋酸溶液得到的溶液 、、 C 铝粉与一定量溶液反应后的溶液 、、 D 足量的铜与氯化铁溶液反应后的溶液 、、 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．浓硝酸与铜反应生成NO2为主，随着浓度降低可能生成NO，但O2与NO常温下反应生成NO2，三者不能大量共存，A错误； B．碳酸钠与少量醋酸反应生成和CH3COONa，溶液呈碱性，溶液中三者可大量共存，B正确； C．铝与NaOH反应生成[Al(OH)4]⁻，[Al(OH)4]⁻会和Al3+反应，无法大量共存，C错误； D．足量铜与Fe3+反应时，Fe3+被完全还原为Fe2+，溶液中不应残留Fe3+，D错误； 故答案选B。 11．某溶液中可能含有、、、、、、、中的若干种离子，离子浓度均相同。某同学进行如下实验，对溶液所含离子判断错误的是 A．含 B．含 C．可能含 D．不含 【答案】C 【分析】向溶液X中加入过量稀硫酸无明显现象，说明没有和，此时溶液中一定有过量的稀硫酸；加入过量的生成气体，说明溶液中有，沉淀A为，此时溶液中一定有过量的、、、；再加入过量的溶液生成气体，说明原溶液中含有，沉淀B为，此时溶液中有过量的、，加入少量产生的沉淀C为沉淀。溶液中一定有、，因为溶液中各离子浓度相等，根据溶液电中性原则，一定存在、，一定不存在、，据此分析。 【详解】A．根据加入过量的生成气体，说明溶液中有，A正确； B．根据加入过量的溶液生成气体，说明原溶液中含有，B正确； C．根据溶液中各离子浓度相等，电中性原则，溶液中一定没有，C错误； D．根据加入过量稀硫酸无明显现象，说明没有，D正确； 故选C。 12．现有四瓶无色溶液：溶液、溶液、溶液、溶液、若用甲、乙、丙、丁分别代表四种溶液中的某一种，将溶液两两混合时发生的反应(部分生成物略去)及主要现象如下：甲+乙X(无色气体)；乙(少量)+丙Y(白色沉淀)；丙+丁(白色沉淀)(无色气体)。下列说法错误的是 A．实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验气体 B．丙和丁的离子反应与泡沫灭火器的反应原理相同 C．乙与丁混合可生成不同于的另一种白色沉淀 D．工业上制备丁时，向饱和食盐水中先通入足量，再通入足量 【答案】D 【详解】首先推断各物质：根据反应现象可推出甲为、乙为、丙为、丁为，气体X为、沉淀Y为、气体Z为。 A．气体X为是碱性气体，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，实验室常用该方法检验，A正确，不符合题意； B．丙为，丁为，二者发生双水解反应生成沉淀和，泡沫灭火器的反应原理就是铝盐和碳酸氢盐的双水解，二者原理相同，B正确，不符合题意； C．乙为，丁为，二者混合反应可生成白色沉淀，与Y（）是不同的白色沉淀，C正确，不符合题意； D．丁为，工业上用侯氏制碱法制备时，应先向饱和食盐水中通入足量（X），再通入足量（Z），以增大的溶解度，操作顺序错误，D错误，符合题意； 故选D。 13．向一定量的NaOH溶液中逐滴加入溶液，生成沉淀的量随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点对应溶液中： B．b点对应溶液中： C．c点对应溶液中： D．d点对应溶液中： 【答案】B 【分析】由图可知，向一定量的NaOH溶液中逐滴加入溶液时，从O到b的过程中，氢氧化钠溶液过量，氢氧化钠溶液和氯化铝溶液反应生成氯化钠、四羟基合铝酸钠和水，反应的化学方程式为，没有沉淀生成，b点NaOH溶液完全反应；从b到c的过程中，反应生成的四羟基合铝酸钠与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为，c点四羟基合铝酸钠溶液完全反应。 【详解】A．根据分析可知，a点时溶液中有大量，故不能大量存在，A不符合题意； B．根据分析可知，b点存在四羟基合铝酸钠和氯化钠，能与所述离子共存，B符合题意； C．根据分析可知，c点时溶质为NaCl，故不能大量存在，C不符合题意； D．根据分析可知，d点对应溶液中溶质为NaCl和，与、不能大量共存，D不符合题意； 故选B。 14．某同学探究的性质，实验操作和现象如下。 实验 操作 现象 ① 向溶液中滴加浓氨水至过量 生成白色沉淀，沉淀不溶解 ② 向溶液中滴加NaOH溶液至过量 生成白色沉淀，沉淀溶解 ③ 向溶液中滴加NaOH溶液至沉淀刚好消失，通入气体，将所得浊液分成两等份，一份滴加浓氨水，一份滴加等量的水 滴加浓氨水后白色沉淀溶解，滴加水后沉淀不溶解 已知实验中的白色沉淀均为，下列说法不正确的是 A．实验①中发生的反应： B．实验②中发生的反应：， C．由实验③推测能溶于浓氨水 D．实验①中沉淀不溶解是因为促进的电离 【答案】D 【分析】由实验现象可知，实验①中发生的反应硫酸铝溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵；实验②中发生的反应为硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液先反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠，后过量的氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成四羟基合铝酸钠；实验③发生的反应为硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应生成的氢氧化铝沉淀能溶于浓氨水，但不能溶于水。 【详解】A．由分析可知，实验①中发生的反应硫酸铝溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为：，A正确； B．由分析可知，实验②中发生的反应为硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液先反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠，后过量的氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为，，B正确；； C．由分析可知，由实验③的实验现象可推测得到氢氧化铝能溶于浓氨水的实验结论，C正确； D．由分析可知，实验①中发生的反应硫酸铝溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，沉淀不溶解是因为溶液中的铵根离子抑制一水合氨的电离，使得溶液中氢氧根离子浓度较小，不能使氢氧化铝沉淀溶解，D错误； 故选D。 15．稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 【答案】A 【分析】高温煅烧：加入碳酸钠后，氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应，铝按照题干信息转化为偏铝酸盐（M为、），镓同理转化为偏镓酸盐，硅转化为可溶性硅酸盐； 酸浸：加入稀硫酸后，偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应，转化为、进入溶液；硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀，和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去； 浓缩结晶：溶液中的、和硫酸根结合，形成复盐结晶析出，，留在母液中，过滤得到镓富集液。 【详解】A．高温下可和反应，1 mol 完全按此反应生成小于1 mol ，A正确； B．高温煅烧后，硅元素转化为硅酸盐，酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀，因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去，B正确； C．“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应，镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中，是和反应：，C错误； D．类比明矾，体系阳离子为、，浓缩结晶析出铝的复盐晶体，化学式为或，D正确； 故选C。 16．Al是重要的化工原料，在生产生活中有着重要的作用。以铝土矿(主要成分为，含少量、、)为原料制备Al的工艺流程如图所示。 已知：常温下，。 回答下列问题： (1)“酸浸”后的滤液中有________种金属离子。 (2)写出滤渣1主要成分的一种用途：________________________________。 (3)在实验室中完成过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、________。 (4)常温下“除杂”后所得滤液的，此时该滤液中的________。 (5)“沉铝”过程中生成反应的离子方程式为________。 (6)“电解”制备铝时为降低能耗常加入的助熔剂是________(填名称)。 【答案】(1)3 (2)制造光导纤维（或生产玻璃、陶瓷、粗硅等合理即可） (3)漏斗、玻璃棒 (4) (5) (6)冰晶石 【分析】铝土矿里的、、都和盐酸反应，分别转化为、、进入滤液；而不与盐酸反应，成为滤渣1被分离出去；除杂步骤（加过量NaOH溶液）滤液中的、会和结合生成、沉淀，也就是滤渣2被除去；而在过量强碱中会转化为，留在滤液中；沉铝步骤（通过量）滤液里的和过量反应，转化为沉淀被分离，同时生成进入滤液；后续步骤经过灼烧分解为；最后电解熔融氧化铝，最终得到金属Al。 【详解】（1）酸浸时、、均与盐酸反应，分别生成、、三种金属离子，不与盐酸反应留在滤渣中，因此滤液中有 3 种金属离子； （2）滤渣 1 的主要成分为，是制造光导纤维的原料，也可用于生产玻璃、陶瓷、粗硅等； （3）过滤操作需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒； （4）常温下滤液pH=13，则，根据沉淀溶解平衡公式代入数据得：； （5）沉铝时通入过量，与过量反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根，因此离子方程式为； （6）氧化铝熔点极高，电解熔融氧化铝时加入冰晶石可降低氧化铝的熔融温度，减少能耗。 17．铍(Be)可用于宇航器件的构筑。一种利用铍精矿(主要含BeO，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaF2等)依次分离氟、铁、铝并制备铍的工艺流程如下 已知：Ⅰ．“酸浸”时，CaF2中的F-会与Be2+结合形成难电离的[BeF4]2-； Ⅱ．“碱溶”时，Be(OH)2与Al(OH)3分别转化为Na2[Be(OH)4]与Na[Al(OH)4]。 (1)“酸浸”前铍精矿需粉碎处理，目的是________________________________________________；“酸浸”时，Fe2O3发生反应的离子方程式为___________________________________________________。 (2)“浸渣”的主要成分为____________和CaSO4。 (3)“沉淀”时，含铍元素的某种离子发生如下反应，请将该离子方程式补充完整：______________。 ________________________+____________ (4)BeO先转化为BeCl2，然后BeCl2在高温和惰性气氛中与Mg反应，生成单质Be．不能选择N2作为惰性气氛的原因是________________________________________________。 (5)“含铝滤液”经过下列步骤可获得铝单质 ①过滤所得滤液中，主要溶质为____________(填化学式)。 ②冰晶石主要成分为Na3AlF6，Na3AlF6在熔融时可以导电，则Na3AlF6属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 ③电解时获得5.4 kg Al，则理论上最多可获得____________LO2(标准状况)。 【答案】(1) 增大接触面积，提高酸浸速率和浸出率 (2) (3) (4)能与反应 (5) 离子化合物 3360 【分析】铍精矿(主要含BeO，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaF2等)用硫酸酸浸，“酸浸”时，BeO、Al2O3、Fe2O3、CaF2与硫酸反应生成硫酸铍、硫酸铝、硫酸铁和硫酸钙，溶液中的F-与Be2+结合形成难电离的[BeF4]2-，二氧化硅不与硫酸反应，则浸渣为二氧化硅和硫酸钙，加入氨水将Fe3+、Al3+、[BeF4]2−转化为Fe(OH)3、Al(OH)3、Be(OH)2沉淀和含氟滤液，含氟滤液主要有未反应完全的，反应生成的NH4F、(NH4)2SO4，接着向沉淀中加入NaOH，Al(OH)3转化为Na[Al(OH)4]，Be(OH)2转化为Na2[Be(OH)4]，水解后除去含铝滤液，然后煅烧Be(OH)2得到BeO，最后得到Be； （5）含铝滤液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤，得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝在加热条件下分解生成氧化铝，冰晶石可降低氧化铝的熔点，电解熔融的氧化铝生成铝和氧气，据此分析解答。 【详解】（1）“酸浸”前铍精矿需粉碎处理，目的是增大接触面积，提高酸浸速率和浸出率；“酸浸”时，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁和水，发生反应的离子方程式为：； （2）由分析可知，“浸渣”的主要成分为和； （3）“沉淀”时，[BeF4]2−与反应生成和，反应的离子方程式为：； （4）高温下，Mg会在中燃烧，影响Mg还原，所以Mg在惰性气氛中与反应，不能选择作为惰性气氛； （5）①由分析可知，过滤所得滤液中，主要溶质为； ②冰晶石主要成分为Na3AlF6，Na3AlF6在熔融时可以导电，说明在熔融状态时，Na3AlF6能够电离出相应的离子，属于离子化合物； ③电解氧化铝的化学方程式为：，获得5.4 kg Al，则获得铝的物质的量为：，设生成氧气的物质的量为，根据化学方程式：，，解得，则理论上最多可获得O2的体积为：(标准状况)。 18．短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的递变关系如图所示。回答下列问题： (1)i在元素周期表中的位置是___________，e、f、j三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为___________(填离子符号)。 (2)f的最高价氧化物对应的水化物溶液与g的最高价氧化物反应的离子方程式为___________。 (3)已知分子中的各原子均满足最外层8电子稳定结构，的结构式为___________。 (4)a与c能形成化合物，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，其电子式为___________，其中所含化学键类型为___________，该物质能与水反应生成一种气体和一种碱，写出该反应的化学方程式：___________。 (5)用如图所示装置可以证明元素b、c、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，则溶液b为___________。下列事实可用于比较元素b与i非金属性相对强弱的是___________(填标号)。 A．最高正化合价：b<j                             B．j的氢化物比b的简单氢化物稳定 C．j的氢化物比b的简单氢化物沸点高                 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：j>b 【答案】(1) 第三周期第VIA族 (2)(或) (3)Cl—S—S—Cl (4) 共价键、离子键 (5) 饱和溶液 BD 【分析】e、j为短周期元素，最低负化合价为-1价，j的原子序数大于e，所以e、j分别为F、Cl，f、g的最高正化合价分别为+1、+3价，原子序数在F、Cl之间，则f、g分别为Na、Al，i和d的最低负化合价为-2价，i的原子序数大于d，则i为S、d为O；e为F，b、h 的最高正化合价均为+4，分别为C、Si，c的最高正化合价+5价，则c为N；a的最高正化合价为+1价，但原子半径小于C，所以a为H。 【详解】（1）i为S元素，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；e、f、j三种元素对应的简单离子分别为F-、Na+、Cl-，离子半径Cl−>F−>Na+； （2）f为Na元素，最高价氧化物对应的水化物为NaOH，g为Al元素，最高价氧化物为Al2O3，反应的离子方程式为Al2O3+2OH−+3H2O=2[Al(OH)4]−； （3）i2j2分子为S2Cl2，各原子均满足最外层8电子稳定结构，即S形成两个共价键，Cl形成1个共价键，其结构式为Cl-S-S-Cl； （4） a与c能形成化合物ca5为NH5，所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，其电子式为；其中所含化学键类型为离子键、共价键；与水反应生成一种气体(H2)和一种碱(一水合氨)，化学方程式为：NH4H+H2O=NH3⋅H2O+H2↑； （5）b、c、h分别为C、N、Si，则实验目的为证明硝酸、碳酸、硅酸酸性强弱，溶液b作用为除去CO2中NO2，故溶液b为饱和NaHCO3溶液； A．b为C元素，最高正价为+4价，j为Cl元素，最高正价+7价，故最高正化合价：b<j，但最高正价与元素非金属性无关，A不符合题意；B．简单氢化物的稳定性越强，元素非金属性最强，HCl比CH4稳定，非金属性Cl>C，B符合题意；C．简单氢化物沸点与分子间作用力有关，与元素非金属性无关，C不符合题意；D．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素非金属性越强，酸性HClO4>H2CO3，得出非金属性Cl>C，D符合题意；故答案选BD。 19．明矾在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。 已知：pH约为3.7时，铁元素主要以形式存在。 请回答下列问题。 (1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有___________。 (2)加入溶液发生反应的离子方程式为___________。 (3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“沉铝”中加入的目的是将转化为沉淀。该反应还生成一种常见气体，该反应的离子方程式为___________。 (5)“操作”包括蒸发浓缩、___________、___________、___________、___________，可得到明矾晶体。 (6)在绿色发展理念下，某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备，最终得到产品bkg，则该产品的产率为___________(用分数表示)。 【答案】(1)、 (2) (3) (4) (5) 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 (6) 【分析】由题给流程可知，向废易拉罐中加入过量稀硫酸酸溶，将铝、铁转化为硫酸铝、硫酸亚铁，过滤得到滤渣和滤液。向滤液中加入过氧化氢溶液，将亚铁离子转化为铁离子，调节溶液pH约为3.7，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和含有铝离子的滤液。向滤液中加入碳酸氢钾，铝离子与碳酸氢根离子发生反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，过滤得到滤液和氢氧化铝。向氢氧化铝中加入稀硫酸，将氢氧化铝转化为硫酸铝后，再加入硫酸钾得到硫酸铝和硫酸钾的混合溶液，混合溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。 【详解】（1）“酸溶”后溶液中主要的金属离子有和； （2）将酸溶后溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为 ； （3）调pH约为3.7的目的是沉淀除去铁元素，调pH后，溶液中的会沉淀为 ，而仍留在溶液中。过滤后，滤渣②的主要成分是； （4）与反应生成和，该反应的离子方程式为 ； （5）经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体； （6）废易拉罐中铝的质量为 ，铝的物质的量为 ，因此理论上明矾的物质的量为2a mol，明矾的理论产量为 ，则产率为 。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $