高考化学一轮复习江苏专用限时训练322从铝土矿到铝合金.docx
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高考化学一轮复习江苏专用限时训练322从铝土矿到铝合金
基础课时2 从铝土矿到铝合金
（时间：
45分钟）
一、选择题（每小题仅有一个选项符合题意）
1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法中错误的是
（ ）。
A．MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属
B．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
C．燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应
D．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
解析 MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；Al3＋水解生成的Al（OH）3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，B正确；Al的表面形成致密的氧化膜，可以保护Al不被进一步腐蚀，D正确。
答案 A
2．美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物（AlH3）n，关于氢铝化合物的推测不正确的是
（ ）。
A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气
B．氢铝化合物中铝显＋3价，氢显－1价
C．铝与水蒸气在高温下反应可生成氢铝化合物
D．氢铝化合物具有强还原性
解析 由化合物中元素正负化合价代数和为零，并结合H、Al原子结构特点可知氢铝化合物中Al为＋3价、H为－1价；该化合物中H元素处于最低价态，具有强还原性，可与水发生氧化还原反应生成氢气，同时生成氢氧化铝。
答案 C
3．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl（OH）2CO3。
关于该物质的说法正确的是
（ ）。
A．该物质属于两性氢氧化物
B．该物质是Al（OH）3和Na2CO3的混合物
C．1molNaAl（OH）2CO3最多可消耗3molH＋
D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用
解析 双羟基铝碳酸钠属于盐类，A错误；它是一种化合物，B错误。
1molNaAl（OH）2CO3最多可消耗4molH＋。
由于能与胃酸反应放出CO2气体，不适用于胃溃疡患者。
答案 D
4．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．AlB．Al（OH）3C．AlCl3D．Al2O3
解析 假设上述四种物质均为1g，则物质的量分别为
mol，
mol，
mol，
mol，完全溶解转化为NaAlO2时，所需NaOH的物质的量分别为
mol、
mol，
×4mol＝
mol，
×2mol＝
mol，所以选A。
答案 A
5．将等物质的量的镁和铝均匀混合，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．3mol·L－1盐酸
B．4mol·L－1HNO3溶液
C．5mol·L－1NaOH溶液
D．18.4mol·L－1H2SO4溶液
解析 B项中硝酸和D项中浓硫酸与金属反应不产生氢气；C项中NaOH溶液只与铝反应而不与镁反应，而A项中盐酸与镁和铝均能反应，A项正确。
答案 A
6．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5mol·L－1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所示，则可判断原溶液中
（ ）。
A．有Mg2＋，没有Al3＋B．有Al3＋，没有Mg2＋
C．有Mg2＋和Al3＋D．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋
解析 由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生（由原点开始），可确定原溶液中无大量H＋；产生的沉淀有部分可以溶解，可证明原溶液中一定有Mg2＋和Al3＋。
答案 C
二、不定项选择题（每小题有1～2个选项符合题意）
7．取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。
下列叙述正确的是
（ ）。
A．上述四种氧化物只有酸性氧化物SiO2能与NaOH溶液反应
B．向沉淀X中加入氢氟酸，沉淀X溶解
C．滤液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋
D．向滤液Y中通入过量NH3气体，只能生成Mg（OH）2和Fe（OH）3沉淀
解析 A项，Al2O3也能溶于NaOH溶液，错误；B项，沉淀X为SiO2，能溶于氢氟酸，正确；C项，盐酸过量，正确；D项，Al3＋也能生成Al（OH）3沉淀。
答案 BC
8．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：
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，其中铝元素的化合价都是＋3价，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。
答案 C
9．铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备其他物质。
下列说法错误的是
（ ）。
A．反应①又称铝热反应，曾用于野外焊接铁轨
B．利用②、③反应都能产生氢气，产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等
C．常用反应⑥制备Al（OH）3，方法是向Al2（SO4）3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀
D．工业上常用反应⑦制备金属铝，制备过程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔点
解析 C项，制备Al（OH）3是向Al2（SO4）3溶液中滴加稍过量的氨水，加NaOH无法控制恰好沉淀。
答案 C
10．向含Al2（SO4）3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol·L－1Ba（OH）2溶液至过量，加入Ba（OH）2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是
（ ）。
A．图中C点铝元素存在形式是AlO
B．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀
C．原混合溶液中c[Al2（SO4）3]∶c（AlCl3）＝1∶1
D．OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SO
＋3Ba2＋＋8OH－===2AlO
＋3BaSO4↓＋4H2O
解析 C点为BaSO4沉淀，其物质的量为3mol，此时铝元素以AlO
的形式存在；B点为Al（OH）3和BaSO4沉淀，此时Al（OH）3的物质的量为7mol－3mol＝4mol，故原混合液中有1molAl2（SO4）3，AlCl3为4mol－1mol×2＝2mol，即c[Al2（SO4）3]∶c（AlCl3）＝1∶2，OA段反应的离子方程式为2Al3＋3SO
＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al（OH）3↓。
答案 CD
三、填空题
11．无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。
工业上以铝土矿（Al2O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。
（1）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为___________。
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为___________________。
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_______________。
（4）为测定制得的无水AlCl3产品（含杂质FeCl3）的纯度，称取16.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32g。
①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：
__________________________、__________________________。
②AlCl3产品的纯度为__________。
（5）工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中，最后一步是由AlCl3·6H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是___________________。
解析
（1）由经冷却器出来的气体有CO和Cl2可知，CO是氯化炉中的生成物，且Cl2是过量的，故氯化炉中发生反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3C
2AlCl3＋3CO。
（2）亚硫酸钠是还原剂，氯气是氧化剂，则离子方程式为SO
＋Cl2＋H2O===SO
＋2Cl－＋2H＋。
（4）①除杂过程中涉及的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓，Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O。
②沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得到的0.32g固体物质是氧化铁，即其物质的量为0.002mol，则氯化铁的物质的量为0.004mol，即其质量为0.65g，得出AlCl3的质量为16.25g－0.65g＝15.6g，AlCl3的纯度为
×100%＝96%。
（5）由于氯化铝易水解，水解后生成的氯化氢气体挥发后，使水解平衡正向移动，生成大量的氢氧化铝，故为了抑制其水解，必须在氯化氢的气流中加热脱去结晶水。
答案
（1）Al2O3＋3Cl2＋3C
2AlCl3＋3CO
（2）SO
＋Cl2＋H2O===SO
＋2Cl－＋2H＋
（3）除去FeCl3
（4）①Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓ Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O ②96%
（5）在HCl气流中加热脱去结晶水
12．实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：
（1）为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________（填“A”或“B”），再滴加另一反应物。
（2）如下图所示，过滤操作中的一处错误是________。
（3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。
高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。
（4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是__________________。
F中试剂的作用是______________，
用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。
解析 本题考查化学实验、装置图识别、基本操作等知识。
（1）Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则先加入氨水。
（2）过滤时漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。
（3）检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入AgNO3溶液，观察是否有沉淀产生。
高温焙烧在坩埚中进行。
（4）装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl，F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。
用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。
答案
（1）B
（2）漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁
（3）AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液） 坩埚 （4）除去氯气中HCl 防止水蒸气进入E 碱石灰（或NaOH与CaO混合物）
13．某铝土矿中主要含有Al2O3、Al（OH）3、AlO（OH），还含有Fe2O3等杂质。
利用拜耳法生产氧化铝的流程如下图所示：
（1）粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是
_________________________。
（2）AlO（OH）与NaOH反应的化学方程式为__________。
（3）在稀释、结晶过程中，稀释的目的是____________________；加Al（OH）3晶核的目的是促进Al（OH）3的析出。
上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的________气体的方法来代替。
（4）浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：
__________。
（5）该生产流程能实现________（填化学式）的循环利用。
解析
（1）增大接触面积、温度升高都能加快反应速率。
（2）在碱浸的过程中，Al2O3、Al（OH）3、AlOOH、都能与NaOH反应生成NaAlO2。
（3）稀释时，离子的水解程度增大。
Al（OH）3能溶于强酸和强碱，故从溶液中将AlO
转变为Al（OH）3时，最好通入CO2。
（4）NaOH溶液吸收CO2时生成了Na2CO3，故苛化时，生成了CaCO3和NaOH，反应方程式为Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH。
（5）生成流程中能循环利用的物质是前面流程中加入，而在后面流程中又能产生的物质，故只有NaOH能循环利用。
答案
（1）加快反应速率
（2）AlO（OH）＋NaOH===NaAlO2＋H2O
（3）促进NaAlO2的水解 CO2
（4）Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH
（5）NaOH
14．以冶炼铝的废弃物铝灰为原料制取超细α－氧化铝，既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。
已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如下：
（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为_____________。
（2）图中“滤渣”的主要成分为________（填化学式）。
（3）加30%的H2O2溶液发生反应的离子方程式为_______________________。
（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为
4NH4Al（SO4）2·12H2O1240℃,2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O。
将产生的气体通过下图所示的装置：
①集气瓶中收集到的气体是________（填化学式）。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有________（填化学式）
③KMnO4溶液褪色（MnO
还原为Mn2＋），发生反应的离子方程式为___________________。
解析
（2）铝灰中Al2O3、FeO、Fe2O3都与硫酸反应而溶解，只有SiO2不与硫酸反应在滤渣中出现。
（3）H2O2能氧化Fe2＋。
（4）饱和亚硫酸氢钠溶液吸收NH3、SO3，酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，集气瓶中收集到的是N2。
答案
（1）Al2O3＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2O
（2）SiO2
（3）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
（4）①N2 ②SO3、NH3 ③2MnO
＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋
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