第2节 铝及其化合物
一、单项选择题(本大题共24分，每小题4分，每小题只有一个正确选项)
1．(2013年山东高考)足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )。
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸
2．下列关于金属铝的叙述中，说法正确的是( )。 A．Al是地壳中含量最多的元素
B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现氧化性 C．与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性
D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落 3．将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是( )。 A．铝与NaOH溶液不反应 B．铝条表面有Al2O3 C．铝条不纯含有杂质Mg D．NaOH溶液中含有NaAlO2 4．下列除去杂质的方法不正确的是( )。 ．．．A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
＋＋
B．用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
5．用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如下图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是( )。 ．．
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
6．下列离子在溶液中可以大量共存，且向溶液中加入铝粉能产生氢气的是( )。
＋－＋－
A．K、Cl、Na、SO24
＋－－＋
B．Na、OH、Cl、Ba2
＋－＋－
C．H、Cl、Fe2、NO3
＋－－＋
D．Cu2、OH、CO23、Na
二、双项选择题(本大题共12分，每小题6分，每小题有二个正确选项。选对一个给3分，选错一个不给分)
7．关于Al的下列说法正确的是( )。
－－
A．铝溶于氢氧化钠溶液中的离子方程式是：2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑
－＋
B．0.1 L 3 mol·L1的AlCl3溶液中含有的Al3数目为0.3NA
－－－
C．1 mol·L1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L1的盐酸等体积混合的离子方程式是：2AlO2＋＋
＋5H===Al(OH)3↓＋Al3＋H2O
D．工业上电解熔融MgCl2制取金属镁，也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝 8．下列的物质的制备方法正确的是( )。 A．AlCl3溶液与Na2S溶液反应制Al2S3 B．将硫粉与铝粉共热制Al2S3
C．用铝粉和软锰矿(含MnO2)可制得锰
D．用镁粉和空气反应可制得Mg3N2 三、非选择题(本大题共64分)
9．(16分)(2011年广东高考)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：
(注：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为：①______________________________和②________ ____________________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在__________。
(3)在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为：____________________。
－
(4)镀铝电解池中，金属铝为________极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和－
Al2Cl7形式存在，铝电镀的主要电极反应式为：________________________。
(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_______ _______________________________________________。
10．(16分)(2013年广东广州模拟)明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：
(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为：2Al2(SO4)3＋3S=====2Al2O3＋________。该反应的氧化剂是________。
(2)“溶解”时反应的离子方程式为：________________________。
(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是________________________________________________________________________。
(4)“母液”中可回收的物质是_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
11．(16分)(2013年广西高考)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反应1的化学方程式：____________________________。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是__________，反应2的离子方程式为：____________________。
(3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式：____________________________。
(4)电解制铝的化学方程式是：________________________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________。
12．(16分)(2013年广东质检)高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：
高温
(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵
＋＋
溶液中的少量Fe2。检验Fe2是否除尽的实验操作是_______________________________ _________________________________。
(2)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是________________。
(3)结晶操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是________________________________。
(4)分离操作的名称是____________。
(5)测定铵明矾组成的方法是：a.称取0.906 g铵明矾样品，高温灼烧得Al2O3残留固体0.1020 g；b.称取0.4530 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化，得0.4659 g BaSO4；c.称取0.4530 g 样品，加入足量的NaOH溶液，加热，产生气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸质量增加0.0170 g。则铵明矾的化学式为____________。
第2节 铝及其化合物
1．A 解析：首先硝酸与金属铝反应不生成氢气，根据生成物的化学式：NaAlO2、Al2(SO4)3、AlCl3，通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗NaOH物质的量最少。
2．D 解析：Al是地壳中含量最多的金属元素，地壳中含量最多的是氧元素，A错误；Al失电子，表现还原性，Al可以与NaOH溶液反应产生H2，B、C都不正确；Al的熔点比氧化铝的熔点低，故氧化膜包住熔化的铝不易滴落。
3．B 解析：铝易被氧化成Al2O3，附着在铝条的表面，将铝条插入到NaOH溶液中，Al2O3首先与NaOH反应，故开始无H2生成。
4．B 解析：A、C、D均是利用Al、Al(OH)3、Al2O3与烧碱反应的原理进行除杂，A、C、D均正确；B项用氨水可生成Fe(OH)3和Al(OH)3两种沉淀，因Al(OH)3不溶于过量氨水。
5．D 解析：实验中发生的反应主要是铝置换汞，铝在空气中被氧化，都是氧化还原反应。从“红墨水柱右端上升”可知，铝与氧气反应放出大量的热。铝箔表面生出的“白毛”是氧化铝。
＋－＋－
6．B 解析：Al与H或OH反应生成H2，但H、NO3与Al反应生成NO。A项能
＋－＋
大量共存，但加入铝粉后不产生H2；C项H、NO3与Fe2因发生氧化还原反应不能大量共
＋－＋－
存，且加入铝粉不生成H2；D项Cu2与OH，Cu2与CO23均不能大量共存。
＋＋
7．AC 解析：Al3在溶液中会水解，所以B项中Al3数目小于0.3NA；AlCl3是共价化合物，在融熔状态下不电离，所以不能通过电解AlCl3的方法制取金属铝，D错误。
8．BC 解析：AlCl3溶液显酸性，Na2S溶液显碱性，两者混合立即发生双水解反应：
－3＋
2Al＋3S2＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，得不到Al2S3，A错误；在没有水的条件下，Al和S共热可生成Al2S3：2Al＋3S=====Al2S3，此法称为干法制Al2S3，B正确；软锰矿的主要成分是MnO2，将MnO2与铝粉混合，即为铝热剂，高温时发生铝热反应：4Al＋3MnO2=====2Al2O3＋3Mn，C正确；空气中的主要成分是氧气和氮气。虽然氮气的含量比氧气多，但氧气比氮气的性质活泼得多，因此镁在空气中燃烧的主要产物是MgO，只能生成极少量的Mg3N2，所以不能用来制备Mg3N2，D错误。
9．(1)①2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe
②4Al＋3SiO2=====2Al2O3＋3Si (2)H2和AlCl3 NaCl
－－－
(3)Cl2＋2OH===Cl＋ClO＋H2O
－－－
(4)阳 Al＋7AlCl4－3e===4Al2Cl7
(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生
解析：(1)由题给信息“氧化铁和石英砂与铝发生置换反应，说明两个反应的反应物分别是Fe2O3和铝、二氧化硅和铝，生成物分别是Al2O3和Fe、Al2O3和Si。(2)粗铝的成分中含有一定量的钠和氢气，在700 ℃时通入氯气，氯气会与Na、Al、H2反应生成氯化钠固体
高温
高温
高温
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