考点15--铝及其化合物(核心考点精讲)(全国通用).docx

考点15 铝及其化合物
(核心考点精讲)

一、3年真题考点分布
考点内容
考题统计
铝及其化合物的性质
2023浙江6月4题，3分；2022浙江1月8题，2分；2021浙江1月9题，2分；2021浙江1月24题，2分；
铝及其化合物的制备
2023辽辽宁卷16题，3分；2022湖南卷7题，3分；2022全国卷26题，13分；2022浙江6月24题，2分；2022福建卷11题，13分；2021湖南卷6题，3分
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
由于铝及其化合物的性质很丰富，从近三年高考试题来看，在高考命题中立足点也多种多样，如以选择题形式考查离子共存、离子反应、氧化还原反应、简单计算等，也可以出推断题，还可以出实验题。着重考查铝及其化合物在日常生活生产中的运用，以“铝三角”为载体考查图象或计算等。
【备考策略】
在复习时要注意 “铝三角”，要加强化合物知识与理论部分的联系。以工艺流程的形式考查考生对陌生金属元素的认知能力，考生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上，强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co 、Ni、Ga等)知识的迁移能力。
【命题预测】
预测2024年会继续在选择题中或非选择题中加强对铝及其化合物的考查，选择题中考查氢氧化铝为载体考查离子方程式或化学方程式；非选择题中以化工流程图为情景考查铝及其化合物的制备。

考法1 铝的性质
1．铝的结构和存在
铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。
2．铝的物理性质及用途
物理
性质
状态
色泽
密度
熔点
沸点
硬度
导电、导热性
延展性
固态
银白色
2.7 g·cm－3
660.4℃
2 467℃
较软
很好
良好
用途
纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等
3．金属铝的化学性质

4．铝热实验中的有关问题
实验装置

实验现象
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等，3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3；
②金属焊接，如野外焊接钢轨等
5.铝的用途
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

1．铝的特殊性
(1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
(3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。
(4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。
2．铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：
①产生H2的物质的量相等。
②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：
①消耗Al的物质的量之比为1∶3。
②生成H2的物质的量之比为1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：
若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。

请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(　　)
(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)
(3)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重(　　)
(4)冶炼铝时常用焦炭做还原剂(　　)
(5)由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长(　　)
(6)由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属(　　)
(7)常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层(　　)
(8)由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆(　　)
(9)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐(　　)
(10)铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜
(11)铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落(　　)
(12)因为铝不和浓H2SO4反应，所以可用铝槽车运输浓H2SO4( )
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√ (11)√ (12)×

例1 (2023·广东省汕头市二模)家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等而造成堵塞，此时可用一种固体疏通剂疏通。疏通剂主要成分有生物酶、铝粉和NaOH固体。下列有关说法错误的是( )

A．大多数生物酶的主要成分为蛋白质
B．疏通剂使用时会产生大量可燃性气体，应避免接触明火
C．疏通剂可用于疏通陶瓷、铁制、铝制、塑料管道
D．使用过程中产生的热量和碱性环境可以加速油脂的水解
【答案】C
【解析】A项，生物体内的酶大多数为蛋白质，故A正确；B项，疏通剂含有铝粉和NaOH固体，溶水后铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，因此使用时要避免接触明火，故B正确；C项，铝制品能与疏通剂中的NaOH发生，因此不能用其疏通铝制管道，故C错误；D项，疏通剂使用时发生Al与NaOH的反应，该反应放热，且溶液呈碱性有利于油脂的水解，故D正确；故选C。
例2 铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题：
(1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________。
A．KCl B．KClO3 C．MnO2 D．Mg
(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与Al粉进行铝热反应。
①引发铝热反应的操作是___________________________________________________。
②产物中单质是________(写名称)。
(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_______________________________________________________(用离子方程式说明)。
【答案】(1)BD　(2)①加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　②铁　
(3)不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
【解析】(1)做铝热反应的实验时，需要KClO3做助燃剂，且用镁条引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。(3)反应后固体混合物中若有Fe2O3，因发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2＋，加KSCN溶液不会变红。

对点1 某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是(　　)

A．①中铝片发生了钝化
B．②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应
【答案】D
【解析】①中铝片没明显溶解，因为浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化， A正确；②中加水，硝酸浓度下降，铝和变稀的硝酸发生氧化还原反应，产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气，B正确；③中沉淀为Al(OH)3，是两性氢氧化物，其在NaOH溶液中溶解的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，C正确；②中加水稀释过程中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不只发生了氧化还原反应， D错误。
对点2 铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：
(1)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________。
(2)足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是______________________________________。
(3)足量的两份铝分别投入等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填字母)。
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
【答案】(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1　(4)A
【解析】(1)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的量相等，所得H2的量必相等。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。(3)因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式可得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。(4)其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。
2Al＋6HCl===　2AlCl3　＋　3H2↑
6 mol 3 mol
3 mol·L－1×0.1 L 0.15 mol
则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2×27 g　　　　　　　　　　　 3 mol
5.4 g　　　　　　　　　　　　 0.3 mol
即投入的铝粉为5.4 g。
考法2 铝的重要化合物
1．氧化铝
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。
(2)化学性质

2．氢氧化铝
(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示)
Al(OH)3的电离方程式为
酸式电离：Al(OH)3＋H2O [Al(OH)4]－＋H＋
碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
(3)制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH。
②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为
[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合：3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓。
3．常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜(填“＜”“>”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。
4．有关氢氧化铝生成的图像分析
基本坐标图像
实验现象及反应原理
衍生坐标图像
化学反应原理

向铝盐溶液中加强碱
现象：先沉淀后溶解
注：如果向强碱中加铝盐，开始无明显现象，后生成沉淀

Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶液加碱的反应：Mg2＋＋2OH－=== Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O

向偏铝酸盐溶液中加强酸
现象：先沉淀后溶解注：如果向强酸中加偏铝酸盐，开始无明显现象，后生成沉淀

AlO和OH－混合溶液加酸的反应：
H＋＋OH－===H2O
4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O

AlO和SiO混合溶液加酸的反应：SiO＋2H＋===H2SiO3↓4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O

向铝盐溶液中加弱碱
现象：生成沉淀量不断增加，后不变

Al3＋和H＋混合溶液加氨水的反应
H＋＋NH3·H2O ===NH＋H2O
Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH

向偏铝酸盐溶液中加弱酸
现象：生成沉淀量不断增加，后不变

AlO和OH－混合溶液通入CO2的反应：2OH－＋CO2=== CO＋H2O
AlO＋CO2＋2H2O === Al(OH)3↓＋HCO

1．生成Al(OH)3沉淀的定量规律
(1)强碱与Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀的定量规律

(2)强酸与AlO反应生成Al(OH)3沉淀的定量规律

(3)Al3＋与AlO两种盐溶液反应生成Al(OH)3沉淀的定量规律：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
2．Al(OH)3的三种制备方法
方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应
反应原理：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2
反应原理：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
方法三：相互促进水解法

可溶性铝盐与强碱反应的计算规律
(1)求产物Al(OH)3的量
①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)；
②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；
③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。
(2)求反应物碱的量
①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；
②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
3．有关氢氧化铝生成的图像分析
基本坐标图像
实验现象及反应原理
衍生坐标图像
化学反应原理

向铝盐溶液中加强碱
现象：先沉淀后溶解
注：如果向强碱中加铝盐，开始无明显现象，后生成沉淀

Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶液加碱的反应：Mg2＋＋2OH－=== Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O

向偏铝酸盐溶液中加强酸
现象：先沉淀后溶解注：如果向强酸中加偏铝酸盐，开始无明显现象，后生成沉淀

AlO和OH－混合溶液加酸的反应：
H＋＋OH－===H2O
4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O

AlO和SiO混合溶液加酸的反应：SiO＋2H＋===H2SiO3↓4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O

向铝盐溶液中加弱碱
现象：生成沉淀量不断增加，后不变

Al3＋和H＋混合溶液加氨水的反应
H＋＋NH3·H2O ===NH＋H2O
Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH

向偏铝酸盐溶液中加弱酸
现象：生成沉淀量不断增加，后不变

AlO和OH－混合溶液通入CO2的反应：2OH－＋CO2=== CO＋H2O
AlO＋CO2＋2H2O === Al(OH)3↓＋HCO

请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化铝熔点很高，可作耐火材料(　　)
(2)氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验(　　)
(3)明矾用作净水剂，可以除去废水中的铜离子(　　)
(4)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　)
(5)[Al(OH)4]－、HCO在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存(　　)
(6)[Al(OH)4]－与NH在水溶液中因发生双水解反应不能大量共存(　　)
(7)氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料(　　)
(8)Al(OH)3、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和剂(×)
(9)明矾水解生成有吸附性的Al(OH)3胶粒，可用于净水和消毒(×)
(10)MgCl2、AlCl3、Al2(SO4)3溶液分别加热蒸发结晶，均不能得到原溶质(×)
(11)FeCl3溶液中混有少量AlCl3，可加入过量NaOH，过滤、洗涤沉淀，再将沉淀用适量H2SO4溶解(×)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)×　(9)×　(10)×　(11)×　

例1 化学与生活、社会发展息息相关，下列说法不正确的是(　　)
A．氧化铝熔点很高，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等
B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应
C．明矾是电解质，可用于自来水的杀菌消毒
D．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的碱性
【答案】C
【解析】氧化铝具有高熔点，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等，选项A正确；“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，涉及铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁的反应，为置换反应，选项B正确；明矾能水解生成氢氧化铝胶体，只能吸附悬浮杂质，不能杀菌消毒，选项C不正确；胃酸主要成分为盐酸，胃酸分泌过多会引起胃病，氢氧化铝显弱碱性，与胃液中含有的盐酸中和生成氯化铝和水，反应的化学方程式为Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，选项D正确。
例2 如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是(　　)

A．①线表示Al3＋的物质的量的变化 B．x表示AlCl3的物质的量
C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化 D．④线表示AlO的物质的量的变化
【答案】B
【解析】AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。

对点1 为探究铝片(未打磨)与Na2CO3溶液的反应，实验如下：

无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色沉淀，产生大量气泡(经检验为H2和CO2)
下列说法不正确的是(　　)
A．Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－
B．对比Ⅰ、Ⅲ，推测Na2CO3溶液能破坏铝表面的氧化膜
C．Ⅳ溶液中可能存在大量Al3＋
D．推测出现白色浑浊的可能原因：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO
【答案】C
【解析】溶液中碳酸根离子会水解，结合水电离出来的氢离子，生成碳酸氢根，选项A正确；实验Ⅰ和Ⅱ没有气泡，根据所学Al可以和热水反应，但是此实验中没有气泡，说明有氧化膜的保护，实验Ⅲ中却有气泡，说明氧化膜被破坏，选项B正确；Ⅳ溶液中出现白色沉淀，白色沉淀应该为氢氧化铝，则不可能存在大量Al3＋，选项C不正确；Na2CO3溶液呈碱性，铝片在碱性溶液中与OH－反应，生成偏铝酸根和氢气，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，AlO和HCO反应生成氢氧化铝沉淀，选项D正确。
对点1 一块表面被氧化的铝分成两等份，若向其中一份中滴加1 mol·L－1 的NaOH溶液，向另一份中滴加x mol·L－1的稀盐酸，产生氢气的物质的量与所加NaOH溶液、稀盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．该铝块的总质量为8.46 g
B．a＝260
C．b＝780
D．该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为3∶20
【答案】A
【解析】当铝块与NaOH反应时，由关系式Al2O3～2NaOH可得，n(Al2O3)＝n(NaOH)＝0.03 mol；由关系式2Al～2NaOH～3H2可得，n(H2)＝1.5n(Al)＝1.5n(NaOH)＝0.3 mol，n(Al)＝0.2 mol，n(NaOH)＝0.2 mol，V(NaOH)＝×1 000 mL·L－1＝200 mL，a＝200＋60＝260。当铝块与盐酸反应时，由关系式Al2O3～6HCl可得，n(HCl)＝0.03 mol×6＝0.18 mol，c(HCl)＝＝1 mol·L－1；由关系式Al～3HCl可得，n(HCl)＝3n(Al)＝0.6 mol，V(HCl)＝×1 000 mL·L－1＝600 mL，b＝180＋600＝780。该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为0.03 mol∶0.2 mol＝3∶20。铝块的总质量为(0.03 mol×102 g·mol－1＋0.2 mol×27 g·mol－1)×2＝8.46 g×2＝16.92 g。综上所述，A项错误。

1. (2023•浙江省6月选考，4)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是( )
A．铝有强还原性，可用于制作门窗框架
B．氧化钙易吸水，可用作干燥剂
C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂
D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂
【答案】A
【解析】A项，铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，A不正确；B项，氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B正确；C项，食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C正确；D项，过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D正确；故选A。
2．(2022•湖南选择性考试，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：

下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【解析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应Na2CO3+2HF=2NaF+H2O+CO2↑，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应6NaF+NaAlO2+2CO2=Na3AlF6+2Na2CO3，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。A项，陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；B项，采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；C项，由上述分析可知，合成槽内发生反应6NaF+NaAlO2+2CO2=Na3AlF6+2Na2CO3，产物是Na3AlF6和Na2CO3，故C错误；D项，由上述分析可知，滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确；故选C。
3．(2022·浙江省1月选考，8)下列说法不正确的是( )
A．镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件
B．还原铁粉可用作食品干燥剂
C．氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D．油脂是热值最高的营养物质
【答案】B
【解析】A项，金属镁的密度较小，镁合金的强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，故A正确；B项，还原铁粉能吸收氧气，可用作食品脱氧剂，故B错误；C项，氯气、臭氧、二氧化氯都具有强氧化性，能杀菌消毒，都可用于饮用水的消毒，故C正确；D项，油脂在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍，油脂是热值最高的营养物质，故D正确；故选B。
4．(2022·浙江省6月选考，24)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4 (含SiO2杂质)。已知：MgAl2O4(s)＋4Cl2(g)= MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋2O2(g) ΔH＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3，同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃，AlCl3在180℃升华)：MgAl2O4(s)＋4C(s)＋4CO(g)MgCl2(s)＋2 AlCl3(g)＋4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A．制备时要保持无水环境
B．输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C．氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量
D．为避免产生大量CO2，反应过程中需保持炭过量
【答案】D
【解析】A项，由于高温条件下，C与H2O将反应生成CO和H2，且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解，生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解，导致所得产物不纯，故制备时要保持无水环境，A正确；B项，由题干信息可知，AlCl3在180℃升华，故输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上，B正确；C项，由题干信息可知，不加炭的氯化反应很难进行，则氯化时加炭，既增大了反应的趋势，同时C被氧化为CO放出热量，则又为氯化提供了能量，C正确；D项，反应过程中若保持炭过量，则可能发生反应：SiO2+2CSi+2CO或者SiO2+3CSiC+2CO，导致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质，D错误；故选D。
5．(2021•浙江6月选考，9)下列说法不正确的是( )
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐 B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气 D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【答案】A
【解析】A项，硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B项，镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C项，钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C正确；D项，浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D正确；故选A。
6．(2021•浙江1月选考，21)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O(M代表金属离子)。

下列推测不正确的是( )
A．常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B．若a=x/2，则M为二价阳离子
C．调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性
D．分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子
【答案】A
【解析】A项，偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；B项，设M的化合价为m，则根据正负化合价代数和为0计算，m×+x×(-1)=0，解得m=+2，B正确；C项，调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；D项，调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确；故选A。
7．(2022•福建卷，11)粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)“浸出”时适当升温的主要目的是_______，Al2O3发生反应的离子方程式为_______。
(2)“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有_______。实验测得，粉煤灰(Al2O3的质量分数为)经浸出、干燥后得到“浸渣”(Al2O3的质量分数为)，Al2O3的浸出率为_______。
(3)“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示，加入K2SO4沉铝的目的是_______，“沉铝”的最佳方案为_______。

(4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为_______。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回_______工序循环使用。
【答案】(1) 提高浸出率(或提高浸出速率)     Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(2) SiO2和CaSO4     84%
(3) 使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度     高温溶解再冷却结晶
(4) 2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑
(5)沉铝
【解析】粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)加入硫酸，浸渣为二氧化硅、硫酸钙，加入硫酸钾，产生复盐明矾沉铝，干燥脱水，焙烧产生氧化铝、硫酸钾和二氧化硫或三氧化硫气体，水浸除去硫酸钾，得到氧化铝。(1)温度高速率大，“浸出”时适当升温的主要目的是提高反应速率，提高浸出率；Al2O3和H2SO4发生反应生成Al2(SO4)3和H2O，离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；(2)“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有二氧化硅、硫酸钙；5.0g粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g，3.0g“浸渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g，则Al2O3的浸出率为；(3)根据沉铝体系中，Al2(SO4)3·18H2O溶解度最大，KAl(SO4)2·12H2O溶解度最小，更容易析出，加入K2SO4沉铝的目的是更多的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O，使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；KAl(SO4)2·12H2O溶解度受温度影响较大，“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶；(4)“焙烧”时，KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2，反应方程式为2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑；(5)“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用。