2018届一轮复习人教版镁、铝及其重要化合物学案

2018届一轮复习人教版镁、铝及其重要化合物学案

第11讲　镁、铝及其重要化合物 考纲要求 ‎1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。‎ ‎2．掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。‎ 考点一　镁、铝的性质及应用 ‎1．铝 ‎(1)物理性质 铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。‎ ‎(2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎①Al ‎②2Al＋3Cl22AlCl3‎ ‎③Al ‎④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe ‎(3)用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。‎ ‎2．镁 ‎(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。‎ ‎(2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎①Mg— ‎②2Mg＋CO22MgO＋C ‎③Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎(3)用途 生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。‎ 　‎ ‎(1)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)MgO熔点很高，可作耐火材料。‎ ‎1．(RJ必修1·P53,3改编)下列说法错误的是(　　)‎ A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．在反应中铝易失去3e－，其还原性大于钠 C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D．铝是一种比较活泼的金属 答案：　B ‎2．(RJ必修1·P62,3改编)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为____________，继续加入过量NaOH溶液，现象为____________，涉及到的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ ‎3．(LK必修1·P99“金属镁在CO2中燃烧实验”改编)Mg在CO2中燃烧的现象为 ‎________________________________________________________________________，‎ 用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　剧烈燃烧，集气瓶中充满白烟，内壁有黑色固体　Mg＋CO2===M失2e－gO＋C得2e－‎ ‎4．依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题。 ‎ ‎(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能？‎ ‎(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”，你认为这种说法是否恰当？为什么？‎ ‎(3)铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理如何？请用单线桥标出电子转移的方向与数目。‎ ‎(4)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是多少？为什么？‎ 答案：　(1)铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。‎ ‎(2)不恰当。金属性是指元素的原子失电子的能力，非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应，都是失去3e－，化合价升高为＋3价，均是还原剂，因而铝具有较强的金属性。‎ ‎(3)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。反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。‎ ‎2Al＋2NaOH＋6H6e－2O===2NaAlO2＋3H2↑＋4H2O ‎(4)1∶1(或相等)；根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等。‎ ‎1．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是(　　)‎ A．3 mol·L－1 HCl　　 B．4 mol·L－1 HNO3‎ C．8 mol·L－1 NaOH D．18 mol·L－1 H2SO4‎ 解析：　B、D项中均不产生H2，Mg、Al与盐酸均反应生成H2，Mg与NaOH溶液不反应。‎ 答案：　A ‎2．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的(　　)‎ A．物质的量之比为3∶2‎ B．质量之比为3∶2‎ C．摩尔质量之比为2∶3‎ D．反应速率之比为2∶3‎ 解析：　由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，故A项正确。二者质量之比为4∶3，摩尔质量之比为24∶27＝8∶9，反应速率之比为3∶2。‎ 答案：　A ‎3．a g镁铝合金投入x mL 2 mol·L－1的盐酸中，金属完全溶解，再加入y mL 1 mol·L－1 NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为(a＋1.7)g，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NA B．沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物 C．x＝2y D．a的取值范围为0.9W1>W2。‎ n(H＋)＝×2＝5 mol n(OH－)＝＝6 mol 由电荷守恒：OH－过量，按H＋计算 按丙的方法：3H＋～3OH－～4Al(OH)3‎ ‎ 3 mol 312 g ‎ 5 mol x x＝＝520 g。‎ 答案：　(1)丙　(2)W3>W1>W2　(3)520 g 考点三　用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化 ‎1．Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系 写出上述转化的离子方程式：‎ ‎(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ‎②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓‎ ‎③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ ‎(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ‎(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O ‎(4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O ‎(5)①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ‎②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ ‎(6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎2．与Al(OH)3沉淀生成有关的四个基本图象 ‎(1)把NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中至过量 ‎①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。‎ ‎②图象 ‎③有关反应：‎ A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至过量 ‎①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。‎ ‎②图象 ‎③有关反应：‎ A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓‎ ‎(3)把盐酸逐滴加入到NaAlO2溶液中至过量 ‎①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。‎ ‎②图象 ‎③有关反应：‎ A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ‎(4)把NaAlO2溶液逐滴加入到盐酸中至过量 ‎①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。‎ ‎②图象 ‎③有关反应：‎ A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓‎ ‎1．某混合溶液中含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋，向该溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，请依次写出发生反应的离子方程式。‎ 答案：　①H＋＋OH－===H2O ‎②Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ ‎③NH＋OH－===NH3·H2O ‎④Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎2．(RJ必修1·P71改编)将一定质量的镁、铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol·L－1 NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH体积关系如图：‎ ‎(1)原合金中镁、铝质量各多少？‎ ‎(2)HCl的浓度为多少？‎ 解析：　(1)BC段发生反应Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，B点时n[Al(OH)3]＝(180－160)×10－3 L×5 mol·L－1＝0.1 mol AB段发生反应：①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、②Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 其中反应①消耗n(NaOH)＝3n[Al(OH)3]＝3×0.1 mol＝0.3 mol ，而AB段共消耗n(NaOH)＝(160－20)×10－3 L×5 mol·L－1＝0.7 mol，‎ 故A点n(Mg2＋)＝(0.7 mol－0.3 mol)＝0.2 mol 所以合金中Mg、Al的物质的量分别为0.2 mol、0.1 mol，m(Mg)＝0.2 mol×24 g·mol－1＝4.8 g m(Al)＝0.1 mol×27 g·mol－1＝2.7 g。‎ ‎(2)OA段发生反应：H＋＋OH－===H2O，O点溶液中n(HCl)＝20×10－3 L×5 mol·L－1＝0.1 mol ‎100 mL盐酸中，n(HCl)＝0.1 mol＋2n(Mg)＋3n(Al)‎ ‎＝0.1 mol＋2×0.2 mol＋3×0.1 mol＝0.8 mol c(HCl)＝＝8 mol·L－1。‎ 答案：　(1)镁、铝的质量分别为4.8 g、2.7 g ‎(2)8 mol·L－1‎ 考向一　Al3＋、Al(OH)3、AlO转化的图象题 ‎1.‎ 向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(　　)‎ A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCO B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－‎ C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、F－‎ D．d点对应的溶液中：K＋、NH、I－、CO 解析：　向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH－，与Fe3＋、HCO不能大量共存。b点时溶质为NaCl和NaAlO2，所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag＋不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与CO互相促进水解不能大量共存。‎ 答案：　B ‎2．向盛有10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1 NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：‎ ‎(1)写出m点反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。‎ 解析：　(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由图象分析，先发生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，之后是NH＋OH－===NH3·H2O，最后是沉淀的溶解：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故m点的离子反应为NH＋OH－===NH3·H2O。‎ ‎(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02 L×1.2 mol·L－1＝0.024 mol，产生沉淀的反应有两类，一是SO＋Ba2＋===BaSO4↓，n(SO)＝0.01 mol×2＝0.02 mol,0.02 mol<0.024 mol，故n(BaSO4)＝0.02 mol；二是OH－参与的反应，‎ Al3＋　　＋　　3OH－===Al(OH)3↓‎ ‎ 0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol OH－余0.024 mol×2－0.03 mol＝0.018 mol，之后发生反应：NH＋OH－===NH3·H2O，n(NH)＝0.01 mol，再消耗OH－ 0.01 mol，则剩余OH－为0.018 mol－0.01 mol＝0.008 mol，最后发生沉淀的溶解：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，OH－为0.008 mol，溶解Al(OH)3 0.008 mol，是剩余Al(OH)3为0.01 mol－0.008 mol＝0.002 mol。溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol＋0.002 mol＝0.022 mol。‎ 答案：　(1)NH＋OH－===NH3·H2O ‎(2)0.022‎ 考向二　Al3＋、Al(OH)3、AlO转化的应用——从铝土矿中提炼铝 ‎3．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：‎ ,③,④ 下列说法中错误的是(　　)‎ A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 B．a、b中铝元素的化合价相同 C．③中需要通入过量的氨气 D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝 解析：　反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋3价，B正确；由NaAlO2制备Al(OH)3需要通入过量CO2，C错误；由Al(OH)3制备Al2O3，加热即可，D正确。‎ 答案：　C ‎4．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：‎ 对上述流程中的判断正确的是(　　)‎ A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C．反应Ⅱ中的反应为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 解析：　A项试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。‎ 答案：　C 速记卡片 从铝土矿中提取Al2O3的方法 ‎(1)碱溶法 ‎(2)酸溶法 ‎[2015·福建高考]工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意图如下：‎ ‎(1)铝土矿中含Al2O3，能与盐酸、NaOH溶液反应，试写出反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤Ⅴ中铝粉能溶于NaOH溶液，写出反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)向AlCl3溶液中加入足量氨水，反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液，能否制得Al(OH)3？________。用离子方程式表示原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)向NaAlO2溶液中通入过量CO2时得到的盐Na2CO3还是NaHCO3？________。反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)铝锅不宜长时间存放酸性食物或碱性食物的原因是什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ‎(2)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋‎ ‎(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ‎(5)不能　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、‎ Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎(6)NaHCO3　AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ‎(7)铝锅表示的氧化铝膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀 ‎[课堂随笔]　　‎ 课时训练　镁、铝及其化合物 ‎1．(2016·江西师范大学附中期末)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是(　　)‎ A．铝罐可久盛食醋 B．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重 C．氢氧化铝可作胃酸的中和剂 D．明矾用作净水剂不涉及化学变化 解析：　食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A项错误；铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B项错误；氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸中和剂，C项正确；明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，涉及化学变化，D项错误。‎ 答案：　C ‎2．常温下，把钠、镁和铝各一小块分别投入到1 mol/L NaOH溶液中，化学反应速率(v)由快到慢的顺序是 (　　)‎ A．v(钠)>v(镁)>v(铝)　　　 B．v(铝)>v(钠)>v(镁)‎ C．v(钠)>v(铝)>v(镁) D．v(铝)>v(镁)>v(钠)‎ 解析：　本题实际上主要是考查钠、镁、铝的金属活动性比较及是否与NaOH溶液反应。金属活动性为钠>镁>铝，但镁不与碱溶液反应而铝能和强碱溶液反应，故C正确。‎ 答案：　C ‎3．常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是 (　　)‎ A．硫酸钠溶液 B．稀硝酸 C．浓硫酸 D．氯化铵溶液 解析：　 Al与Na2SO4溶液不反应，A项错误；Al与稀HNO3反应时生成NO而不生成H2，B项错误；常温下Al在浓硫酸中钝化，C项错误；NH4Cl溶液水解呈酸性，H＋与铝粉反应放出H2，D项正确。‎ 答案：　D ‎4．将表面已经完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是(　　)‎ A．稀HNO3　　　　　　　　　 B．稀HCl C．Cu(NO3)2 D．NaOH 解析：　AlOAl2O3Al3＋。‎ 答案：　C ‎5．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是(　　)‎ A．Al B．Al(OH)3‎ C．AlCl3 D．Al2O3‎ 解析：　四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。由NaAlO2的组成可知消耗n(NaOH)等于铝原子的物质的量，即四个选项中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH就越多。‎ 答案：　A ‎6．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是(　　)‎ A．K＋、Na＋、HCO、NO B．Na＋、SO、Cl－、S2－‎ C．NH、Mg2＋、SO、NO D．H＋、K＋、Cl－、Na＋‎ 解析：　能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液，A项中的HCO，C项中的NH、Mg2＋，D项中的H＋都不能在强碱溶液中大量共存。‎ 答案：　B ‎7．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)‎ A．稀硝酸中加入铝片：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑‎ B．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O C．向NaAlO2溶液中通入过量的CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO D．向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O 解析：　铝片与稀硝酸反应不产生H2，A项错误；Al(OH)3只溶于强酸和强碱溶液，不溶于氨水，B项错误；向NaAlO2溶液中通入过量CO2的产物是Al(OH)3和HCO，C项错误；氢氧化钡溶液过量，Al3＋转化为AlO，SO完全转化为沉淀，D项正确。‎ 答案：　D ‎8．某同学通过系列实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)‎ A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液 B．等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气 C．常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2‎ D．AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体 解析：　Al(OH)3不溶于氨水，A错误；常温下铝与浓HNO3发生“钝化”，C错误；蒸发AlCl3溶液促进AlCl3的水解得到Al(OH)3，D错误。‎ 答案：　B ‎9．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是 (　　)‎ ‎①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2　②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸　③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液　④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A．①② B．①③‎ C．①④ D．②③‎ 解析：　由于NaHCO3比Na2CO3的溶解度小，①中会生成NaHCO3晶体；④中生成的H2SiO3不溶于过量的盐酸，故C项正确。‎ 答案：　C ‎10．将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图象正确的是(　　)‎ 解析：　当溶液中有H＋、Al3＋时，加入的OH－先与H＋反应，后与Al3＋反应：H＋＋OH－===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。故开始加入NaOH时，无沉淀产生；随着NaOH的量增加，沉淀的量逐渐增加，当NaOH加入一定量时，沉淀量达到最大值；再加入NaOH，沉淀开始溶解：NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O。形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH的体积比为3∶1。综上所述，D项的图象符合题意。‎ 答案：　D ‎11．将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NH的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示，则原混合液中Al3＋、Mg2＋、NH的物质的量分别是(　　)‎ A．2 mol、3 mol、8 mol　　 B．3 mol、2 mol、8 mol C．2 mol、3 mol、4 mol D．3 mol、2 mol、4 mol 解析：　反应中生成的沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3，生成的气体有NH3和O2。由纵坐标及曲线n(沉淀)可知：n(Mg2＋)＝n[Mg(OH)2]＝3 mol，n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝2 mol，产物中n(气体)在加入n(Na2O2)＝8 mol前、后是两条斜率不同的直线。所以加入8 mol Na2O2前放出气体为O2和NH3的混合气，之后仅放出O2，由8 mol Na2O2与H2O反应可放出4 mol O2可知放出n(NH3)＝8 mol－4 mol＝4 mol＝n(NH)。‎ 答案：　C ‎12．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是(　　)‎ A．④⑤ B．③④‎ C．②⑤ D．①②‎ 解析：　由流程图可知，反应③得到的滤液为NaAlO2溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热，⑤错误。‎ 答案：　A ‎13．A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如下图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。‎ ‎(1)写出化学式：A________，B__________，C__________，‎ D______，E________。‎ ‎(2)写出下列反应的离子方程式：‎ A→B：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ A→D：________________________________。‎ 解析：　B为两性物质，由A―→B知B为Al(OH)3，C为Al2O3，A溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2。‎ 答案：　(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2‎ ‎(2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O ‎14．(2016·山东泰安期中)聚合氯化铝晶体[Al2(OH)nCl6－n·xH2O]m是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节AlCl3溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出。利用高岭土(‎ 化学组成为Al2O3、SiO2、Fe2O3及少量杂质和水分，高岭土在煅烧的过程中可除去杂质和水分)制备聚合氯化铝，其制备过程有如下两种途径：‎ ‎(1)途径Ⅰ和途径Ⅱ哪种更合理？ ____________。‎ ‎(2)途径Ⅰ中加入铝粉最主要的目的是 ________。‎ a．中和过量的盐酸 b．将Fe3＋还原为便于人体吸收的Fe2＋‎ c．除去溶液中的铁元素 d．制备生成聚合氯化铝所需要的AlCl3‎ ‎(3)加入碳酸钙调节溶液pH至4.0～4.5的目的是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)途径Ⅰ　(2)c ‎(3)调节溶液的pH，促使氯化铝水解而结晶析出聚合氯化铝 ‎15．(2016·江西新八校联考)某研究性学习小组拟探究在含Mg2＋、Al3＋的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。‎ ‎【实验】在0.1 mol·L－1 MgSO4、0.05 mol·L－1 Al2(SO4)3的混合溶液中滴加0.5 mol·L－1 NaOH溶液，借助氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液加入的变化情况如下图所示。‎ ‎(1)为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于________(填仪器名称)中滴加。‎ ‎(2)图中有三个pH增加缓慢的阶段，第一阶段(a点前)对应的实验现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)对第二阶段(b、c之间)溶液pH变化缓慢的本质，小组同学做出如下推测，请补充推测2和3：‎ 推测1：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；‎ 推测2：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 推测3：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 若推测1符合实际情况，则a点之前反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 请据此描述Mg(OH)2和Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验(可不填满)：‎ 较大量存在的含金属元素的离子 检验方法 解析：　(1)精确控制加入NaOH溶液的体积，应用精确度为0.01 mL的碱式滴定管。‎ ‎(2)由图象可知，pH变化缓慢的主要原因应为：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；生成Al(OH)3沉淀消耗OH－；Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－三种可能。第一阶段(a点前)应该是生成沉淀消耗了氢氧化钠，故现象为：生成白色沉淀并逐渐增多。‎ ‎(3)根据分析可知，pH变化缓慢的主要原因应为：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；生成Al(OH)3沉淀消耗OH－；Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－三种可能，若推测1符合实际情况，则b、c之间生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－，a点之前应该是产生氢氧化铝沉淀的反应，所以反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，据此说明在碱性溶液中铝离子比镁离子更易沉淀，即Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水。‎ ‎(4)d～e段应为氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸根离子，所以e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子为偏铝酸根离子和钠离子。检验钠离子应用焰色反应；检验偏铝酸根离子，应滴加稀盐酸，开始有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀溶解。‎ 答案：　(1)碱式滴定管 ‎(2)生成白色沉淀并逐渐增多 ‎(3)生成Al(OH)3沉淀，消耗OH－　Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－　 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水 ‎(4)‎ Na＋‎ 用洁净的铂丝蘸取少量待测液在无色火焰上灼烧，若火焰呈黄色，表明存在Na＋‎ AlO 取少量待测液于试管中，滴加盐酸，产生白色沉淀，盐酸过量时，沉淀又溶解，表明存在AlO