《2019版高考化学一轮复习 专题十四 从铝土矿到铝合金课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 专题十四 从铝土矿到铝合金课件（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十四 从铝土矿到铝合金,高考化学 (江苏省专用),考点 铝及其化合物 A组 自主命题江苏卷题组 1.(2018江苏单科,3,2分)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂 B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维 C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料 D.CaO 能与水反应,可用作食品干燥剂,五年高考,答案 D 本题考查与生产、生活相关的几种常见物质的应用。A项,NaHCO3用于制胃酸中 和剂应用的是NaHCO3能与胃酸反应生成NaCl、CO2和H2O这一性质,与NaHCO3受热易分解无 关;B项,SiO2用于制光导纤维与其熔
2、点、硬度等性质无关;C项,Al2O3用作耐高温材料是因为其 熔点高,与其是两性氧化物无关。 拓展延伸 CaO虽可用作食品干燥剂,但本身及与水反应的产物Ca(OH)2对人体都有危害,一定 不能误食。,2.(2016江苏单科,3,2分,)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥 C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,答案 D A项,SO2具有漂白性,可用于漂白纸浆;B项,NH4HCO3中含有N元素,可用作氮肥;C 项,Fe2(SO4)3溶于水后形成的Fe(OH)3
3、胶体具有吸附性,可用作净水剂。,审题技巧 审题时抓住“物质的性质与用途具有对应关系”逐项进行分析,不难得出答案。,思路分析 以A选项为例,“SO2具有氧化性”是正确的,SO2“可用于漂白纸浆”也是正确的, 但二者之间没有对应关系,故不符合题意。 评析 本题以生活常识为基础对学生的科学素养进行考查,难度不大。,3.(2015江苏单科,6,2分,)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 ( ) A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、S 、Cl- B. =110-13 molL-1的溶液中:N 、Ca2+、Cl-、N C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、N 、S D.
4、水电离的c(H+)=110-13 molL-1的溶液中:K+、Na+、Al 、C,答案 B A项,使酚酞变红色的溶液显碱性,Al3+与OH-不能大量共存。B项, =110-13 mol L-1的溶液显酸性,N 、Ca2+、Cl-、N 在酸性条件下能大量共存。C项,与Al反应放出H2的溶 液可能显酸性也可能显碱性,酸性条件下N 易氧化Fe2+,且HNO3与Al反应不能生成H2;碱性条 件下Fe2+不能大量存在。D项,由水电离的c(H+)=110-13 molL-1的溶液可能显酸性也可能显碱 性,酸性溶液中,Al 、C 不能大量存在。,知识归纳 常见的因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组有:F
5、e2+、H+与N ;Fe3+与I- 或S2-;ClO-与S2-或I-等。,命题归纳 离子共存是高考必考内容。常见的离子组不能大量共存的情况有:发生复分解 反应;发生氧化还原反应;发生彻底的水解反应;发生配合反应。,4.(2018江苏单科,18,12分)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶 液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为 (2-x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O 2(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3+3xCaSO4+3xCO2 生成物(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的
6、脱硫效率。 (1)制备碱式硫酸铝溶液时,维持反应温度和反应时间不变,提高x值的方法有 。 (2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中,溶液的pH (填“增大”“减小”“不变”)。 (3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下: 取碱式硫酸铝溶液25.00 mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤, 干燥至恒重,得固体2.330 0 g。 取碱式硫酸铝溶液2.50 mL,稀释至25 mL,加入0.100 0 molL-1 EDTA标准溶液25.00 mL,调节 溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.080 00 molL-1 CuSO4标准溶液滴定过量的
7、EDTA至终点,消耗 CuSO4标准溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为11)。 计算(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。,答案 (12分) (1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率 (2)减小 (3)25 mL溶液中: n(S )=n(BaSO4)= =0.010 0 mol 2.5 mL溶液中 n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)= 0.100 0 molL-125.00 mL10-3LmL-1-0.080 00 molL-120.00 mL10-3LmL-1= 9.00010-4mol 25 mL溶液中:
8、n(Al3+)=9.00010-3mol 1 mol (1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中 n(Al3+)=(2-x)mol;n(S )=3(1-x)mol= = x=0.41,解析 本题考查盐类的水解、溶液pH的判断、滴定计算。 (1)由Al2(SO4)3溶液制碱式硫酸铝溶液时,适当提高溶液的pH可促进Al3+的水解,因此适当增加 CaCO3的用量可提高x的值;另外,通过搅拌可加速Al3+的水解,从而提高x的值。 (2)不断吸收SO2,溶液的酸性增强,pH减小。 (3)(1-x) Al2(SO4)3xAl(OH)3中, = ,利用、分别求出25.00 mL溶液中的n(S ) 和n(
9、Al3+),代入上式即可得出x的值。计算过程见答案。,审题技巧 提高x的值,实质为增大Al3+水解程度、提高Al3+水解速率。,5.2017江苏单科,16(1)(2)(3)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 。 (2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH (填“增大”“不变”或 “减小”)。 (3)“电解”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 。,答案 (1)Al2O3+2OH- 2Al +
10、H2O (2)减小 (3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化,解析 本题考查了以铝土矿为原料制备铝的工艺流程,涉及离子方程式的书写和电化学的相 关知识。 (1)Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应生成Al 和H2O。 (2)“碱溶”时,NaOH溶液应过量,则在“过滤”所得滤液中一定含有过量的NaOH,当加入 NaHCO3溶液时,HC +OH- C +H2O,使c(OH-)减小,故pH减小。 (3)电解熔融Al2O3时,阳极反应式为:2O2-4e- O2, O2会与石墨发生化学反应,从而消耗石墨。,疑难突破 向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液时,除了发生反应HC +OH- H2O+ C ,还发
11、生反应HC +Al +H2O Al(OH)3+C ,然后经“过滤”得到Al(OH)3,灼烧 Al(OH)3,发生反应2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,再电解熔融的Al2O3可得到Al。,6.(2014江苏单科,16,12分,0.52)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要 含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)6-2x溶液,并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣的
12、主要成分为 (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含 量降低,其原因是 。,(用离子方程式表示)。 (3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填 “增大”“减小”或“不变”)。,答案 (12分)(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O SiO2 (2)CaSO4 3CaCO3+2Al3+3S +3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2 (3)溶液中的部分S 被氧化成S 减小,解析 (1)酸浸时Al2O3与H2SO4发生反应,SiO2不溶于H2SO4溶
13、液,形成滤渣。 (2)依题意,滤渣的主要成分是CaSO4;若溶液pH偏高,会使Al3+水解程度增大,生成Al(OH)3,导 致溶液中铝元素的含量降低。 (3)过滤所得滤液用于吸收含SO2的烟气,反应得H2SO3,热分解时部分H2SO3被氧化成H2SO4, 导致经完全热分解放出的SO2量小于吸收的SO2量,且热分解后循环利用的溶液的pH减小。,命题归纳 无机化工流程题主要考查以下几个方面的内容:一是将原料转化为产品的生产原 理;二是产品的提纯;三是提高产品的产量与产率;四是减少污染;五是生产成本问题;六是生产 设备简单、生产工艺简便可行等问题。,解题关键 一是从题干中获取有用信息,了解生产的产品
14、;二是分析流程中的每个步骤,了解反 应物是什么,发生了什么反应,如何对产品进行提纯等;三是从问题中获取信息,帮助解题。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组 (2016课标,7,6分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是 ( ),答案 B FeCl3与Cu的反应2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2不能用来比较铁与铜的金属性强弱, 故错误。,思路梳理 比较金属性强弱可以采用金属间的置换反应,比较铁、铜金属性强弱时可以用 “Fe+CuCl2 FeCl2+Cu”。,C组 教师专用题组 1.(2011江苏单科,6,2分)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 ( ) A.FeCl3
15、溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+ Cu2+Fe2+ B.NO2与水的反应:3NO2+H2O 2N +NO+2H+ C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2 D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2Al +CO2+3H2O 2Al(OH)3+C,答案 B A项,未配平,正确的离子方程式应为2Fe3+Cu Cu2+2Fe2+,故错误;C项,醋酸是弱 酸,不能写成离子形式,故错误;D项,通入过量CO2生成物应为HC 而不是C ,故错误。,2.(2012江苏单科,20,14分,)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活 中的应用日趋广泛。 (1)真
16、空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下: Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) 3AlCl(g)+3CO(g) H=a kJmol-1 3AlCl(g) 2Al(l)+AlCl3(g) H=b kJmol-1 反应Al2O3(s)+3C(s) 2Al(l)+3CO(g)的H= kJmol-1(用含a、b的代数式表示)。 Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方 程式为 。 (2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。 在6.0 molL-1 HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合 物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。,
