内容发布更新时间 : 2024/5/22 19:59:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

从铝土矿到铝合金

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

3＋

解析：选A。MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；Al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。

2．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．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H D．该药剂不适合胃溃疡患者服用

解析：选D。双羟基铝碳酸钠属于盐类，A项错误；它是一种化合物，属于纯净物，不

＋

是混合物，B项错误；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H，C项错误；由于它能与胃酸反应放出CO2气体，故不适合胃溃疡患者服用，D项正确。

3．下列有关铝及其化合物的叙述正确的是( ) A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁

B．足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气 C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝

D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化 解析：选C。镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；根据关系式2Al～6HCl～3H2,2Al～2NaOH～3H2，当铝足量时，等量的HCl和NaOH产生H2的量之比为1∶3，B错误；浓H2SO4吸收浓HNO3中水分，并放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不发生钝化，D错误。

4．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：

盐酸过量NaOH电解

铝土矿――→a――→b,③c,④d――→Al ①②

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：选C。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。

5．(2016·甘肃高三诊断考试)下列各组物质相互反应后，最终没有白色沉淀生成的是( )

A．过量Ba(OH)2溶液加入明矾溶液 B．过氧化钠投入到FeCl2 溶液中 C．向NaAlO2溶液中通入过量CO2 D．向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2

解析：选B。A项，最终生成BaSO4白色沉淀；B项，最终有红褐色Fe(OH)3沉淀；C项，最终有Al(OH)3白色沉淀；D项，最终生成NaHCO3白色沉淀。

1

6．(2016·邢台高三检测)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，消耗碱的量最多的是( )

A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3

解析：选A。体系中均无固体物质时，发生的反应分别为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2

＋3H2↑、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O、AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋2H2O＋3NaCl、Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，四种物质都得到NaAlO2溶液。从化学方程式可以看出，当它们的质量相同时，铝单质消耗碱的量最多。

7.

将镁、铝、锌、铁四种金属分别与足量的稀硫酸反应，右图中各直线表示的是消耗金属的质量[m(X)]与产生氢气的质量[m(H2)]之间的关系，其中能代表Al与H2质量关系的是( )

A．a B．b C．c D．d

24 g27 g

解析：选A。产生1 g H2所需金属的质量分别为m(镁)＝＝12 g，m(铝)＝＝9

23

65 g56 g

g，m(锌)＝＝32.5 g，m(铁)＝＝28 g，所以产生相同质量的H2，Al的用量最少，

22

对应直线斜率最大。

＋＋2＋3＋3＋2－2－－

8．某溶液中可能含有H、NH4、Mg、Al、Fe、CO3、SO4、NO3中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是( )

A．溶液中的阳离子只有H、Mg、Al

＋

B．溶液中n(NH4)＝0.2 mol

2－2－－

C．溶液中一定不含CO3，可能含有SO4和NO3

＋3＋2＋

D．n(H)∶n(Al)∶n(Mg)＝1∶1∶1

＋2－－

解析：选B。由①知溶液中一定含有H，一定没有CO3、NO3，由②知溶液中一定含有2＋3＋＋＋

Mg、Al，由图像可知溶液中还一定含有NH4，且n(NH4)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，

3＋3＋2＋

n(H＋)＝0.1 mol，n(Al)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al、Mg共消耗0.4 mol OH－3＋－2＋－2＋－

，其中沉淀Al消耗0.3 mol OH，沉淀Mg消耗0.1 mol OH，根据Mg～2OH，可得n(Mg2＋)＝0.05 mol，故只有选项B正确。

9．将一定质量的Mg和Al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( )

＋2＋3＋

A．Mg和Al的总质量为8 g

－1

B．硫酸的物质的量浓度为5 mol·L

C．生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L

2

D．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L

解析：选D。由图可知，固体中含有0.15 mol的Mg和0.2 mol的Al，所以总质量为9

3

g；与硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积应为(0.15 mol＋0.2 mol×)×22.4 L·mol

2

－1

＝10.08 L；在加入240 mL NaOH溶液时，Al(OH)3恰好全部转化为NaAlO2，所以氢氧化钠

0.35－0.15 mol－1

溶液的浓度为－3－1＝5 mol·L；在加入200 mL NaOH溶液时，

240－200 mL×10 L·mL

1－1－3－1

5 mol·L×200 mL×10 L·mL×

22－

SO4恰好全部转化成Na2SO4，则c(H2SO4)＝＝1 mol·L－3－1

500 mL×10 L·mL

－1

。

10．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：

－1

(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为________________________________________________________________________。

“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为____________________________

________________________________________________________________________。 (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_______________________________ ____________________________。

(4)“废渣”成分为____________(填化学式)。

(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是________________________________________。

3＋－

解析：(1)将H2O写成H—OH，AlN与H—OH反应可看成是Al与OH结合生成Al(OH)3，N与H结合生成NH3。水解为吸热反应，所以升高温度可加速水解，且促进水解，同时因为

3＋

NH3易挥发，在加热时也可促进其逸出。(2)Al2O3酸溶时，生成Al和H2O。(3)FeO酸溶时生

2＋2＋

成Fe，漂白液中的NaClO具有强氧化性，可以氧化Fe，根据得失电子守恒可配平反应。

3＋

(4)加入纯碱，可以使Fe沉淀。(5)蒸发时，会促进Al(OH)2Cl水解，使得产量变少。

90 ℃

答案：(1)AlN＋3H2O=====Al(OH)3＋NH3↑

加快AlN水解程度和反应速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出

＋3＋

(2)Al2O3＋6H===2Al＋3H2O

2＋＋－3＋－

(3)2Fe＋2H＋ClO===2Fe＋Cl＋H2O (4)Fe(OH)3

(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3

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16.25 g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

3