高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第2节镁、铝及其化合物学案 下载本文

2.明矾

(1)化学式为KAl(SO4)2·12H2O。

(2)电离方程式为KAl(SO4)2===K+Al+2SO24-。

(3)应用:净水,净水原理为明矾电离出的Al在水中水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮物而沉淀,使水净化,其离子方程式为Al+3H2O[应用体验]

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)(2016·全国Ⅲ卷)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应。

( )

(2)(2017·全国Ⅱ卷)Al的氧化物的水化物是强碱。( )

(3)(2016·江苏高考)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式:Al3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4。( )

(4)(2015·全国Ⅱ卷)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中,产生大量白色沉淀。

( )

(5)明矾净水时起杀菌消毒作用。( )

(6)NaAlO2溶液中通入过量CO2,可生成Al(OH)3。( )

(7)(2015·江苏高考)制备Al(OH)3的方法是向1 mol·L AlCl3溶液中加入过量的6 mol·L NaOH溶液。( )

(8)氢氧化铝可作胃酸的中和剂。( )

【提示】 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ 2.实验探究:(1)Al2(SO4)3溶液中逐滴加入氨水至过量有什么现象? (2)Al2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量有什么现象? (3)NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量有什么现象? (4)NaAlO2溶液中通入CO2至过量有什么现象? 【提示】 (1)生成白色胶状沉淀。 (2)开始生成白色沉淀,后又逐渐溶解完全。 (3)开始生成白色沉淀,后又逐渐溶解完全。 (4)生成白色沉淀。

[高考命题点突破]

命题点1 铝的重要化合物的性质、制备及其应用

1.下列关于铝的化合物在生产、生活中的应用的说法不正确的是( ) A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性

B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3,故明矾可作净水剂 C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸

-1

-1

3+

3+3+

3+

Al(OH)3(胶体)+3H。

9 / 12

D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能

C [治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出弱碱性,A项正确;Al(OH)3

有强吸附性,能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清,B项正确;馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的,不用Al(OH)3,因其不能与弱酸反应,C项错误;耐火材料本身具有热稳定性且熔点很高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。] 2.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)6种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是( )

A.N一定是HCl(aq) B.X可能为Al或Cl2 C.Y一定为NaOH(aq) D.Q、Z中的一种必定为Al2O3

B [由题图可知Y为NaOH(aq),N一定是HCl(aq),M为Al。]

3.(2016·海南高考)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Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题:

试剂①NH4HCO3稀H2SO4

易拉罐――――→滤液A―――→沉淀B――→―→产物

微热,过滤K2SO4

(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用________(填标号)。 a.HCl溶液 c.氨水

b.H2SO4溶液 d.NaOH溶液

(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________________________ ________________________________________________________________。

(3)沉淀B的化学式为________;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________。

【解析】 根据题意知试剂①溶解Al进而除去Fe、Mg,由此可知A中含有AlO2-,AlO-2与NH4HCO3作用生成沉淀B Al(OH)3,Al(OH)3与稀H2SO4、K2SO4形成明矾。 【答案】 (1)d (2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (3)Al(OH)3 Al水解,使溶液中H浓度增大

命题点2 从铝土矿中提取Al2O3的化工流程分析

4.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:

3+

10 / 12

下列叙述正确的是 ( )

A.试剂X可以是NaOH溶液,也可以是盐酸 B.反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3 C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应

D.反应②中一定会发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3

D [由题意知,铝土矿→试剂X的目的是溶解Al2O3不溶解Fe2O3,由此可知试剂X为强Y

碱不能为强酸。溶液乙――→NaHCO3,可知Y为CO2。] [思维建模] 铝土矿提取Al2O3的两种流程

命题点3 以铝屑为原料制备Al(OH)3的途径

5.实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝,某同学设计了三种实验方案:

方案① 方案② 方案③ Al→Al→Al(OH)3 Al→AlO-2→Al(OH)3 ??Al→Al3+??2?Al→AlO-3+ →Al(OH)3 (1)用方案①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水,不用氢氧化钠溶液代替氨水的原因是_______________________________________

________________________________________________________________; 写出与该方案有关的离子方程式_____________________________________ ________________________________________________________________。

(2)用方案②来制备Al(OH)3时,必须注意________的用量,以防止生成的Al(OH)3溶解。

(3)三种方案中,你认为最好的是________(填序号),原因是______________。 【解析】 分析本题应从Al(OH)3是两性氢氧化物着手,过量的强酸、强碱均会降低

11 / 12

Al(OH)3的产率,而Al与AlO2-反应制取氢氧化铝,则不存在该问题,故方案③最好。

【答案】 (1)若用NaOH溶液沉淀Al,终点不易控制,因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液,从而影响Al(OH)3的生成量 2Al+6H===2Al3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 (2)稀硫酸 (3)③ 药品用量最少,操作最为简单,产率高

3+

3+

3+

+3H2↑,Al

3+

12 / 12