[考點(diǎn)分布]
知識(shí)內(nèi)容
考試要求
2016年
2017年
2018年
2019年
2020年
4月
10月
4月
11月
4月
11月
4月
1月
(1)地殼中鋁的含量及存在形式，鋁合金
a








(2)從鋁土礦中獲得鋁的方法
b








(3)鋁的重要性質(zhì)(跟酸、堿反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)，鈍化現(xiàn)象)
b



T31



T12
(4)兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性質(zhì)，鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
c
T31

T30
T31


T31
T12
(5)明礬的組成及凈水原理
b







T12

　鋁的性質(zhì)和工業(yè)制法

一、鋁的存在與性質(zhì)
1．結(jié)構(gòu)和存在
鋁位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。
2．物理性質(zhì)
銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導(dǎo)電性和傳熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。
3．化學(xué)性質(zhì)

寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：


④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(鋁熱反應(yīng))
4．鋁熱反應(yīng)
(1)本質(zhì)
利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來：
2mAl＋3MnOm mAl2O3＋3nM。
(2)反應(yīng)特點(diǎn)
在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速，放出大量的熱。新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與Al2O3分離。
(3)應(yīng)用
①在生產(chǎn)上，可用于焊接鋼軌等。
②在冶金工業(yè)上用于冶煉難熔金屬。
(4)鋁熱劑
①在鋁熱反應(yīng)中，反應(yīng)混合物(鋁粉、金屬氧化物)稱為鋁熱劑。
②能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。
5．用途
純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。
二、工業(yè)煉鋁的流程
鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。
方案一：堿溶法

(1)寫出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；
③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。
(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是AlO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強(qiáng)酸，不易控制酸的量；CO2廉價(jià)而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益好。
(3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有SiO2雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因：由于SiO2的熔點(diǎn)很高，在加熱到1__000__℃左右時(shí)不會(huì)熔化，因而不影響鋁的純度。
方案二：酸溶法

(1)寫出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離。

題組一鋁的性質(zhì)及應(yīng)用
1．下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是(　　)
A．由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長
B．由于鋁具有強(qiáng)還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點(diǎn)金屬
C．常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層
D．由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng)，所以常用鋁制造電線、電纜
解析：選B。銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應(yīng)，加熱時(shí)濃硫酸能與氧化鋁反應(yīng)；銅的導(dǎo)電性能比鋁強(qiáng)。
2．(2020·金華選考模擬)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1鹽酸中，得溶液C；
③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；
④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。
請(qǐng)?zhí)羁眨?br /> (1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是__________________________________________
________________________________________________________________________，
產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。
(2)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2＋)為________，c(Fe2＋)為________。
解析：此題將實(shí)驗(yàn)操作與元素化合物知識(shí)巧妙結(jié)合在一起考查，增大了試題的容量，增強(qiáng)了試題的測試能力。
(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出大量熱，但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點(diǎn)燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時(shí)間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。
(2)混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應(yīng)生成的FeCl3，還有未反應(yīng)的HCl。發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(3)假設(shè)步驟②用去的20 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40 g·mol－1×x＋160 g·mol－1×x＝20 g，解得：x＝0.1 mol。
根據(jù)MgO～MgCl2的關(guān)系，則溶液中MgCl2的濃度為0.1 mol÷0.15 L＝0.67 mol·L－1。
步驟④說明溶液中沒有Fe3＋，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)Cl－守恒，可知MgCl2和FeCl2的總物質(zhì)的量等于＝0.45 mol，所以，F(xiàn)eCl2的濃度為＝2.3 mol·L－1。
答案：(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃　Fe
(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(3)0.67 mol·L－1　2.3 mol·L－1
題組二鋁與酸或堿反應(yīng)的定量分析
3．足量下列物質(zhì)與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是(　　)
A．氫氧化鈉溶液　　　　　　 B．稀硫酸
C．鹽酸 D．稀硝酸
解析：選A。硝酸與金屬鋁反應(yīng)不生成氫氣，故D錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，等量的鋁消耗溶質(zhì)的量分別為2∶3∶6，可知答案選A。
4．將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合，取等質(zhì)量該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是(　　)
A．3 mol·L－1 HCl
B．4 mol·L－1 HNO3
C．8 mol·L－1 NaOH
D．18 mol·L－1 H2SO4
解析：選A。在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2；加入NaOH溶液，只有Al與之反應(yīng)生成H2，而鎂不反應(yīng)；加入鹽酸，鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2，所以放出H2的量最多。

(1)鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系
鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3＋，所以無論與酸還是與堿反應(yīng)，Al與H2的關(guān)系都是2Al～3H2。
①等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比＝。
②足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比＝。
③一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比

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