《2020-2021高考化学铝及其化合物推断题(大题培优易错难题)及答案解析》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020-2021高考化学铝及其化合物推断题(大题培优易错难题)及答案解析(12页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2020-2021 高考化学铝及其化合物推断题( 大题培优易错 难题 ) 及答案解析一、铝及其化合物1(1)选用方案 I 时, X 应该具有的性质是_ ,残留物应该具有的性质是_;(2)选用方案从某黑色粉末(含有 MnO和 CuO)中分离 X(MnO ),加入的试剂是 _;22王同学参照以上方案I 和,设计以下实验方案除去AlCl3固体中的3FeCl 。(3)操作所需的玻璃仪器为_ ;(4)试剂 a 为 _ ;试剂 b 为_;(5)请描述操作的步骤:_;(6)李同学认为在溶液C 中滴加适量的试剂b 就能得到溶液_(填“赞同 ”或 “不赞同 ”)李同学,理由是_。E,从而得到AlCl3 固体,你
2、【答案】有挥发性(或易升华)受热不挥发,且具有较高的热稳定性稀盐酸 (或稀硫酸或稀硝酸)烧杯、漏斗、玻璃棒过量的NaOH(或KOH)溶液适量的盐酸将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝不赞同会得到含有NaCl 杂质的AlCl3【解析】【分析】(1)加热 X 的混合物进行分离可得X, X 应具有挥发性或易升华的性质,则残留物难挥发;(2)从 MnO2 和 CuO 中分离 MnO 2,应加入酸的稀溶液;除去 AlCl3固体中的3NaOH 溶液分别生成3FeCl ,应先水溶解,然后加入过量的Fe(OH) 沉淀和 NaAlO2 溶液,过滤分离后,再向滤液中通入过量的CO2 气体生成 A
3、l(OH)3 沉淀,过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得AlCl3 溶液,在酸性条件下蒸发结晶可到AlCl3,以此解答(3) (6)小题。【详解】(1)加热 X 的混合物进行分离可得X, X 应具有挥发性或易升华的性质,残留物具有加热难挥发的性质;(3)根据上述分析可知:操作为过滤操作,所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;(4)由以上分析可知试剂 a 为过量的 NaOH(或 KOH)溶液,试剂 b 为适量的盐酸;(5)操作是从 AlCl溶液中获得 AlCl 固体,由于该盐是强酸弱碱盐,容易发生水解反应,33水解产生 Al(OH)3 和 HCl, HCl 易挥发,所以为防止盐水解,导致物质变质,应
4、该在HCl 气氛中加热蒸发结晶可到 AlCl3,操作方法为将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝;(6)若在NaAlO2 溶液中滴加盐酸,就会得到AlCl3 和NaCl 的混合溶液,蒸发结晶不能得到纯净的氯化铝固体,得到的是含有杂质NaCl 的AlCl3,所以不赞同李同学的观点。【点睛】本题考查物质的分离提纯的实验设计,注意把握物质的分离、提纯的基本操作方法,要结合 Al(OH)3 的两性分析判断,注意把握物质的性质,根据性质设计实验方案。2 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: Na
5、Cl 熔点为 801; AlCl3 在 181升华)(1)工业上电解法获得金属铝的过程中,须在氧化铝中加入_,其目的是 _。( 2)精炼前,需清除坩埚内的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,铝与氧化铁反应的化学方程式为:_。(3)将 Cl2 连续通入粗铝熔体中,杂质随气泡上浮除去。气泡的成分有_;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中的物质有_。(4)在用废碱液处理A 时,写出主要反应的离子方程式_。(5)镀铝电解池中,以钢材镀件和铝为电极,熔融盐做电解液。则金属铝为_极。电镀选择在 170下进行的原因是 _。采用的加热方式最好是_。(填字母选项)A 水浴
6、b 油浴c 直接强热快速升温至 170(6)钢材表面镀铝之后,能有效防止钢材腐蚀,其原因是_。【答案】冰晶石或 Na3 6高温、2 32 32AlF 降低氧化铝熔融所需的温度2Al Fe O2Al O 2FeClHCl 和 AlCl3 NaClCl2 2OH- =Cl- ClO- H2O H+ +OH-=H2O 阳极,防止氯化铝升华损失b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜,保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高,为降低其熔点,常加入冰晶石;(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁;(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成
7、氯化氢,以及NaCl 熔点为 801 ; AlCl3 在 181 升华,在结合物质之间的反应来分析;(4)酸性气体能和强碱反应,用烧碱来处理尾气;(5)电镀池中镀件金属作阳极,金属发生氧化反应;根据氯化铝在在的最高温度为100 ,油浴的温度大于100,且受热均匀;181 升华;根据水浴(6)根据氧化铝的性质来回答。【详解】(1)氧化铝的熔点高,为降低其熔点,常加入冰晶石;高温(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁:2Al Fe2O32Al2 O3 2Fe;(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801 ,较高
8、,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分有 Cl23、 HCl、 AlCl;(4)A 中有氯气以及氯化氢,均能和烧碱反应,用于尾气处理,实质为:2-Cl +2OH =Cl +ClO+H2O, H+OH-=H2O;(5)电镀池中镀件金属铝作阳极,金属铝失电子发生氧化反应;氯化铝在在181 升华,所以电镀选择在 170下进行;水浴的最高温度为100 ,油浴的温度大于100 ,且受热均匀,所以控制温度在170 下进行的方式最好是油浴,故选:b ;(6)铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用,致密的氧化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。3 工业上
9、常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、 SiO2、Al2O3 制取七水合硫酸亚铁( FeSO 7H O),设计流程如图:42(1)溶解烧渣选用的足量的酸的名称是_。(2)固体 1 的主要成分是 _。(3)加入药品X 后,溶液1 中主要反应的离子方程式为_。(4)从溶液2 得到 FeSO 7H O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,经过、42_、 _过滤等步骤得到晶体。(5)有同学认为在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到 FeSO4 7H2O,你认为这一方案 _(填写“可行”或“不可行”)。【答案】硫酸SiO2Fe+2Fe3
10、+=3Fe2+蒸发浓缩冷却结晶不可行【解析】【分析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣( 主要成分为Fe2O3、 SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 中加入足量稀硫酸,发生的反应有Fe2O3+3H2SO4=Fe2( SO4) 3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2( SO4) 3+3H2O,SiO2不溶于稀硫酸,然后过滤,得到的固体1 成分为 SiO2,滤液 1 中含有 Fe2( SO4) 3、 H2SO4、Al ( SO );在滤液1 中加入 X,然后加入 NaOH 溶液并调节溶液的pH,得到固体2 为243Al( OH)和溶液 2,从溶液 2 中能得到 FeSO?7H O 晶体,说明溶液
11、2 中溶质为 FeSO ,则 X34243+2+X 为 Fe,加入试剂X 发生的具有还原性,能将 Fe还原为 Fe ,且不能引进新的杂质,则离子反应有2Fe3+ +Fe=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2+H2,将溶液2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO4?7H2O 晶体,据此分析解答。【详解】( 1) 根据最终产物为七水合硫酸亚铁可知溶解烧渣的酸为硫酸;( 2)固体 1 为不溶于硫酸的 SiO2 ;( 3)试剂 X 为 Fe,可还原铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;( 4)从溶液中得到晶体一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;( 5)在溶液 1 中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,所以不可行。4 阅读下面信息,推断元素,按要求回答问题:信息问题短周期元素X、 Y、 Z、 W,原子序数依次( 1) X 一定不是 _增大,最外层电子数均不少于最内层电子A 氢B 碳数,且四种元素组成的单质常温下均为固D 硫体。