《江苏专用版2019版高考化学一轮复习专题十四从铝土矿到铝合金课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏专用版2019版高考化学一轮复习专题十四从铝土矿到铝合金课件.ppt（64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高考化学 (江苏省专用)考点考点铝及其化合物铝及其化合物A A组组自主命题自主命题江苏卷题组江苏卷题组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
2、光导纤维与其熔点、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答案DA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胶体
3、具有吸附性,可用作净水剂。审题技巧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.=110-13molL-1的溶液中:N、Ca2+、Cl-、NC.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、N、SD.水电离的c(H+)=1
4、10-13molL-1的溶液中:K+、Na+、Al、C答案答案BA项,使酚酞变红色的溶液显碱性,Al3+与OH-不能大量共存。B项,=110-13molL-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+)=110-13molL-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:Fe2+、H+与N;Fe3+与I-或S2-;ClO
5、-与S2-或I-等。命题归纳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+3xH2O2(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
6、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25.00mL,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2.3300g。取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000molL-1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000molL-1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比
7、均为11)。计算(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。答案答案(12分)(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率(2)减小(3)25mL溶液中:n(S)=n(BaSO4)=0.0100mol2.5mL溶液中n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=0.1000molL-125.00mL10-3LmL-1-0.08000molL-120.00mL10-3LmL-1=9.00010-4mol25mL溶液中:n(Al3+)=9.00010-3mol1mol(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;n(S)=3(1-x)mo
8、l=x=0.41解析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25.00mL溶液中的n(S)和n(Al3+),代入上式即可得出x的值。计算过程见答案。审题技巧审题技巧提高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
9、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。答案答案(1)Al2O3+2OH-2Al+H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化解析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
10、)“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,还发生反应HC+Al+H2OAl(OH)3+C,然后经“过滤”得到Al(OH)3,灼烧Al(OH)3,发生反应2Al(OH)3Al2O3+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
11、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
12、小”或“不变”)。答案答案(12分)(1)Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OSiO2(2)CaSO43CaCO3+2Al3+3S+3H2O2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2(3)溶液中的部分S被氧化成S减小解析解析(1)酸浸时Al2O3与H2SO4发生反应,SiO2不溶于H2SO4溶液,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SO
13、2量,且热分解后循环利用的溶液的pH减小。命题归纳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。解题关键解题关键一是从题干中获取有用信息,了解生产的产品;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。化学性质实际应用A.Al2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B.铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板C.次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物D.HF与SiO2反应氢氟酸在
14、玻璃器皿上刻蚀标记B B组统一命题、省组统一命题、省( (区、市区、市) )卷题组卷题组(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()答案答案BFeCl3与Cu的反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2不能用来比较铁与铜的金属性强弱,故错误。思路梳理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+CuCl2FeCl2+Cu”。C C组组教师专用题组教师专用题组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溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+Cu2+Fe2+B.NO2与水的反应:3
15、NO2+H2O2N+NO+2H+C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3+C答案答案BA项,未配平,正确的离子方程式应为2Fe3+CuCu2+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
16、)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)H=akJmol-13AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)H=bkJmol-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+17H217MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件
17、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6.0molL-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1molMg17Al12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。在0.5molL-1NaOH和1.0molL-1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如下图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是(填化学式)。(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池反应的
18、化学方程式为。答案答案(1)a+bAl4C3+12HCl4AlCl3+3CH4(2)防止Mg、Al被空气氧化52molAl(3)2Al+3AgO+2NaOH2NaAlO2+3Ag+H2O解析解析(1)根据盖斯定律,把已知的两个热化学方程式直接相加得H=(a+b)kJmol-1。根据题干信息推知产物之一为CH4,则可顺利写出化学方程式。(2)因为Mg、Al为活泼金属,易被空气中的氧气氧化,通入氩气是为了隔绝空气,防止Mg、Al被氧化。混合物Y中MgH2和Al都可以与HCl反应放出H2:MgH2+2HClMgCl2+2H21217mol34mol2Al+6HCl2AlCl3+3H22312mol1
19、8mol故产生氢气的总量为34mol+18mol=52mol。结合题给信息,分析X-射线衍射谱图中(a)发现,缺少Al的衍射峰,推断混合物Y在NaOH溶液中产生氢气的主要物质为Al。(3)结合题图可以判断Al为负极,AgO/Ag为正极,电解质溶液为NaOH/NaAlO2溶液,电池反应为2Al+2NaOH+3AgO2NaAlO2+3Ag+H2O。3.(2015浙江理综,27节选).(6分)请回答:(1)H2O2的电子式。(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由。(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式。(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式
20、:()Mn+()C2+()Mn2+()CO2+答案答案.(1)HH(2)2Mg+CO22MgO+C(3)AgCl+Br-AgBr+Cl-(4)2Mn+5C2+16H+2Mn2+10CO2+8H2O解析解析.(1)H2O2的电子式为HH。(2)镁能在CO2中燃烧,化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。(3)AgCl的溶解度大于AgBr,所以向AgCl中加入KBr溶液,会生成AgBr沉淀,离子方程式为AgCl+Br-AgBr+Cl-。(4)根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒,配平为:2Mn+5C2+16H+2Mn2+10CO2+8H2O。A A组组2016201820162018年高考模拟年高
21、考模拟基础题组基础题组考点考点铝及其化合物铝及其化合物1.(2018盐城高三上期中,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.NH3具有碱性,可用作制冷剂B.Al(OH)3具有两性,可用作聚合物的阻燃剂C.水玻璃具有碱性,可用于生产黏合剂和防火剂D.CaO2能与水反应产生O2,可用作水产养殖中的供氧剂三年模拟答案答案DA项,NH3具有碱性与其可用作制冷剂无关,故错误;B项,Al(OH)3具有两性与其可用作聚合物的阻燃剂无关,故错误;C项,水玻璃具有碱性与其可用于生产黏合剂和防火剂无关,故错误;D项,2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2,可用作水产养殖中的供氧剂,故正确。2.(20
22、18镇江高三上调研,7)给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的组合是()饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3Mg(OH)2MgCl2(aq)MgCl2(s)Al2O3NaAlO2Al(OH)3SiO2SiCl4SiFeS2SO3H2SO4CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2OA.B.C.D.答案答案BNaCl+CO2+H2O+NH3NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,正确;MgCl2(aq)需在HCl气流中加热才能生成MgCl2(s),错误;Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH
23、)3,正确;SiO2与盐酸不反应,错误;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,不能直接生成SO3,错误;CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4,葡萄糖中含有醛基,可与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成Cu2O,正确;故选B。3.(2018徐淮连宿高三上期末,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.Si的熔点高,可用作半导体材料B.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于洗涤油污D.Al2O3硬度很大,可用于制造耐火材料答案答案CA项,Si用作半导体材料与其熔点高低无关,故错误;B项,SO2具有氧化性与其可用于漂白纸浆无对应关系,故错误;D项,
24、Al2O3可用于制造耐火材料与“Al2O3熔点很高”有关,与其“硬度很大”无对应关系,故错误。4.(2017南通启东中学高三上期中,3)下列有关物质的性质与其应用不相对应的是()A.Al具有良好的延展性和抗腐蚀性,可制成铝箔包装物品B.NH3能与Cl2反应生成NH4Cl,可用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏C.NaHCO3能与碱反应,可用作食品工业焙制糕点的膨松剂D.K2FeO4能与水作用生成Fe(OH)3胶体和O2,可用于净化自来水并杀菌消毒答案答案CA项,Al具有良好的延展性和抗腐蚀性,因此可制成铝箔用于包装物品,故正确;B项,发生反应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,浓氨水挥发出的N
25、H3遇泄漏的Cl2生成白烟(NH4Cl),故正确;C项,NaHCO3用作膨松剂,是利用NaHCO3能与酸反应生成CO2的性质,故错误;D项,K2FeO4能与水作用生成Fe(OH)3胶体和O2,Fe(OH)3胶体可吸附水中悬浮颗粒而净化水,且K2FeO4具有强氧化性,可起到杀菌消毒作用,故正确。5.(2017连云港新海中学高三下期初,8)下表所列各组物质中,物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化的是()物质选项甲乙丙ASO2SO3H2SO4BNH4ClNH3NOCNaNaOHNaClDAl2O3AlCl3Al(OH)3答案答案BA项,SO2可与O2反应生成SO3,SO3可与H2O反应生成H2S
26、O4,浓H2SO4可与Cu反应生成SO2,故正确;B项,NH4Cl受热分解可得NH3,NH3经催化氧化可生成NO,NO不能通过一步反应得到NH4Cl,故错误;C项,Na可与H2O反应生成NaOH,NaOH可与盐酸反应生成NaCl,电解熔融NaCl可得Na,故正确;D项,Al2O3可与盐酸反应生成AlCl3,AlCl3可与氨水反应生成Al(OH)3,Al(OH)3受热分解可得Al2O3,故正确。6.(2017南通如皋中学检测,3)下列有关物质的用途叙述正确的是()A.铝罐可用于运输稀硝酸和浓硫酸B.Na2O2可用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂C.单质硅可用于制造芯片和光导纤维D.福尔马林可用于浸泡
27、生物标本和水产品保鲜答案答案BA项,铝能与稀硝酸反应而溶解,因此不能用铝罐运输稀硝酸,故错误;B项,Na2O2能与CO2、水蒸气等反应生成O2,故正确;C项,制造光导纤维的原料是SiO2,故错误;D项,福尔马林有毒,不可用于水产品保鲜,故错误。7.(2016泰州一模,8)给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是()A.Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3B.SSO3H2SO4C.Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2D.FeFe2O3FeCl3答案答案AB项,S+O2SO2,SSO3不能一步实现,故错误;C项,MgCl2溶液加热蒸发时Mg2+会发生水解,不能得到无
28、水MgCl2,故错误;D项,Fe和水蒸气反应生成Fe3O4:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故错误。8.(2016苏州期中调研,8)下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()A.B.C.D.编号物质转化关系abcdNONO2N2HNO3Na2ONa2O2NaNaOHFeCl2FeCl3FeCuCl2Al2O3NaAlO2AlAl(OH)3答案答案BN2不能通过一步反应生成NO2;NaOH不能通过一步反应生成Na2O。1.(2018十套模拟之南师附中卷,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.Al具有良好的延展性和抗腐蚀性,可制成铝箔包装物品B.浓H
29、2SO4具有吸水性,可用于干燥NH3、SO2等C.KAl(SO4)212H2O易溶于水,可用作净水剂D.MnO2有较强的氧化性,可作H2O2分解的氧化剂B B组组2016201820162018年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组(时间：45分钟 分值：100分)一、选择题(每题4分,共48分)答案答案AB项,不能用浓H2SO4干燥NH3,故错误;C项,KAl(SO4)212H2O易溶于水与其用作净水剂无关,故错误;D项,MnO2本身具有较强的氧化性,但H2O2分解的过程中MnO2的作用是催化剂,不是氧化剂,故错误。知识拓展知识拓展浓硫酸不能干燥NH3、H2S、HI等气体。2.(2018十套模
30、拟之金陵中学卷,8)已知A、B、D、E均为中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去),则下列有关物质的推断不正确的是()A.若A是AlCl3溶液,E可能是氨水B.若A是CuO,E是碳,则B为COC.若A是铁,则E可能为稀硝酸D.若A是NaOH溶液,E是CO2,则B为NaHCO3答案答案AA项,无论氨水过量还是少量,与AlCl3反应的产物均是Al(OH)3,不符合图示,故错误。方法归纳方法归纳熟练掌握元素及其化合物的知识,并掌握反应物的用量对产物的影响。3.(2018盐城高三上期中,9)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.无色透明的溶液中:K+、N、S2-
31、、ClO-B.c(Fe2+)=1.0mol/L的溶液中:H+、Cu2+、Cl-、NC.能与Al反应放出H2的溶液中:K+、Na+、Br-、SD.由水电离产生的c(H+)=110-13mol/L的溶液中:Mg2+、Ca2+、CH3COO-、HC答案答案CA项,S2-与ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存,故错误;B项,N在酸性条件下具有强氧化性,Fe2+具有还原性,不能大量共存,故错误;D项,由水电离产生的c(H+)=110-13mol/L的溶液,可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,Mg2+、Ca2+、HC与OH-不能大量共存,CH3COO-、HC与H+不能大量共存,故错误。知识拓展知识拓展在
32、酸性条件下,N与Fe2+(S2-、I-、HS-、S等)不能大量共存。4.(2018扬州高三上期末,7)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.SiSiO2SiCl4B.AlAl2(SO4)3(aq)Al(OH)3C.NO2HNO3(aq)Cu(NO3)2(aq)D.HClOCl2NaClO(aq)答案答案CA项,SiO2与浓盐酸不反应,故错误;B项,常温下Al遇浓硫酸钝化,不会产生Al2(SO4)3,故错误;D项,2HClO2HCl+O2,故错误。知识拓展知识拓展常温下Fe、Al遇浓硫酸发生钝化,故可用铁制或铝制容器贮运浓硫酸。5.(2018苏中五校高三上联考,8)常温下,下
33、列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.澄清透明的溶液中:Al3+、Cu2+、S、Cl-B.中性溶液中:Al3+、N、Cl-、S2-C.常温下pH=1的溶液中:Na+、Ca2+、ClO-、ND.1molL-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、S答案答案AB项,Al3+与S2-相互促进水解,不能大量共存,故错误;C项,常温下pH=1的溶液为酸性溶液,ClO-不能在酸性溶液中大量存在,故错误;D项,溶液中H+与N组合具有强氧化性,Fe2+具有还原性,不能大量共存,故错误。易错警示易错警示审题时注意“澄清透明”并不代表没有颜色。6.(2018苏州高三上调研,3)下列有关物质性质与用途具
34、有对应关系的是()A.晶体硅的熔点高、硬度大,可用作半导体材料B.浓H2SO4具有脱水性,可用来干燥HClC.明矾易溶于水,可用作净水剂D.Na具有强还原性,可用于高温下与熔融TiCl4反应制备Ti答案答案DA项,晶体硅的熔点高、硬度大与其可用作半导体材料无对应关系,故错误;B项,浓H2SO4可用来干燥HCl,是因为浓H2SO4有吸水性,与其具有脱水性无对应关系,故错误;C项,明矾可用作净水剂是因为其溶于水后形成的Al(OH)3胶体能起到净水作用,与“易溶于水”无对应关系,故错误;D项正确。解题技巧解题技巧判断出物质的性质与用途是否有对应关系是解题的关键。7.(2018无锡高三上期末,7)下列
35、物质之间的转化在给定条件下不能实现的是()A.Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3B.Al2O3NaAlO2(aq)AlCl3(aq)C.NH3NOHNO3D.SiO2H2SiO3Na2SiO3答案答案DSiO2不能与水反应生成H2SiO3,故错误。归纳总结归纳总结物质转化类题中常见的不能与水反应的氧化物有SiO2、Fe2O3、CuO、Al2O3、NO等。8.(2018无锡高三上期末,6)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.镁条投入浓硫酸中:Mg+2H+Mg2+H2B.用惰性电极电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-C.向硫酸铁溶液中加入铜粉:Fe3+CuFe2+C
36、u2+D.向偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳:Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC答案答案DA项,镁条与浓硫酸反应不生成H2,离子方程式应为4H+Mg+SSO2+Mg2+2H2O,故错误;B项,生成的OH-会与Al3+反应,故错误;C项,电荷不守恒、得失电子也不守恒,离子方程式应为2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,故错误;D项,向NaAlO2溶液中通入足量CO2,产生Al(OH)3和HC,故正确。知识拓展知识拓展浓硫酸与浓硝酸的氧化性很强,活泼金属与它们发生反应不生成H2。9.(2017徐淮连宿高三上期中,12)向Fe和Al2O3的混合物中加入足量稀硫酸将其溶解,室温下向所得溶液中加入指定
37、物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是()A.通入过量Cl2:Cl-、S、Fe2+、Al3+B.加入过量NaOH溶液:S、Na+、Al、OH-C.加入过量氨水:N、S、Na+、AlD.加入过量NaNO3溶液:N、S、Fe2+、Al3+答案答案BA项,通入过量Cl2,Fe2+将会被氧化为Fe3+,故错误;B项,Al3+与过量NaOH反应生成Al,故正确;C项,Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3,不生成Al,故错误;D项,N在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,故错误。审题技巧审题技巧该题在题干中已给出一个限定条件,即Fe和Al2O3与足量稀H2SO4反应产生Fe2+和Al3+,故
38、每项的离子共存问题,都应将Fe2+、Al3+和H+放在各选项环境中考虑能否大量共存。10.(2017南京、盐城、连云港二模,5)下列反应的离子方程式正确的是()A.铜跟稀HNO3反应:3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2OB.向硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3+4OH-Al+2H2OC.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸:Ag(NH3)2+2H+Ag+2ND.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性:Ba2+OH-+H+SBaSO4+H2O答案答案AA项,稀HNO3的还原产物是NO,故正确;B项,NH3H2O不能拆,且氨水不能溶解Al(OH)3沉淀,故错误;C项,生成的A
39、g+应与Cl-反应得到AgCl沉淀,故错误;D项,呈中性时应使两者提供的H+、OH-恰好完全反应,故NaHSO4与Ba(OH)2物质的量之比应为21,正确的离子方程式为Ba2+2OH-+2H+SBaSO4+2H2O,故错误。知识拓展知识拓展Al(OH)3为两性氢氧化物,能与强酸、强碱反应,不能与弱碱反应,故Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,不能生成Al:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N。解题技巧解题技巧D项应抓住“混合后溶液呈中性”来书写离子方程式。因1molBa(OH)2中含2molOH-,要将2molOH-反应完全,需2molNaHSO4。11.(2016常州学情调研
40、,8)下列开发利用自然资源制取化学品的途径较合理的是()A.海水Mg(OH)2MgOMgB.石油苯、甲苯、二甲苯、苯酚等C.铝土矿Al(OH)3Al2O3AlD.海带I2答案答案DA项,MgO熔点很高,采用“电解MgO制Mg”不合理;B项,石油裂解得到的产物中主要含气态烃,不能得到苯、甲苯、二甲苯、苯酚等物质,故不合理;C项,铝土矿中的Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2,过滤后,为保证Al元素全部沉淀,应通入CO2气体,加盐酸不合理。方法归纳方法归纳在化工生产中,不仅要考虑是否符合化学原理,还要综合考虑原料来源是否广泛,生产流程是否合理,经济效益是否最大化等因素。复习建议复习建议应熟
41、练掌握硫酸工业、硝酸工业、氯碱工业、钠的冶炼、硅的提取、高炉炼铁、侯氏制碱法等教材中出现的化工原理知识。12.(2016徐淮连宿一模,7)下列实验操作正确的是()A.用装置甲收集SO2B.用装置乙蒸发AlCl3溶液制备AlCl3晶体C.中和滴定时,锥形瓶用待装液润洗D.使用分液漏斗和容量瓶时,先检查是否漏液答案答案DA项,空气,收集SO2时应“长进短出”,故错误;B项,直接加热蒸发AlCl3溶液,无法获得AlCl3晶体,故错误;C项,中和滴定时,锥形瓶不能用待装液润洗,故错误。易错警示易错警示气体收集装置之后要考虑尾气吸收处理问题。对于SO2、NO2等有毒气体不能直接排入大气,而尾气的吸收处理
42、经常要考虑防倒吸的问题。二、非选择题(共52分)13.2018姜堰中学高三下期初,18(1)(2)(6分)明矾KAl(SO4)212H2O(摩尔质量:474gmol-1)是很好的净水剂,测定明矾纯度有多种方法,如沉淀分析法、滴定法等,滴定法步骤如下:准确称取0.5000g样品,配制成100.00mL溶液A;准确量取25.00mL溶液A,加入0.01000molL-1过量的Na2H2Y标准溶液37.50mL,调节pH=3.5,煮沸溶液使其中的Al3+完全反应(离子方程式为Al3+H2Y2-AlY-+2H+);调节溶液pH至56,滴加指示剂,用含Zn2+浓度为0.0100molL-1的标准溶液滴定
43、中溶液(离子方程式为Zn2+H2Y2-ZnY2-+2H+),到终点时消耗含Zn2+浓度为0.0100molL-1的标准溶液12.50mL。(1)实验室检验K+的实验方法为;(2)调节pH=3.5的原因为。答案答案(1)焰色反应(2)抑制Al3+的水解解析解析(1)实验室检验K+的实验方法为焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察火焰显紫色。(2)Al3+水解显酸性,调节pH=3.5能够抑制Al3+水解,有利于Al3+与H2Y2-进行反应。解题关键解题关键从所给文字描述中提取有用信息,然后运用已学知识进行解答。14.(2018泰州中学高三上开学检测,18)(6分)碱式碳酸钠铝NaaAlb(OH)c(CO3)
44、d可用作阻燃剂、抗酸剂等,其制备方法是:控制温度、pH,向NaHCO3稀溶液中加入Al(OH)3,并搅拌,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得碱式碳酸钠铝。(1)碱式碳酸钠铝NaaAlb(OH)c(CO3)d中a、b、c、d之间的关系为。(2)碱式碳酸钠铝作为阻燃剂的可能原因:在分解过程中吸收大量的热;本身及产物无毒且不可燃;。(3)若pH过高,则对产品的影响是。答案答案(1)a+3b=c+2d(2)产生阻燃性气体CO2、H2O(3)使碱式碳酸钠铝中的Al3+转化为Al,使产率降低解析解析(1)根据“化合物中各元素正、负化合价代数和为零”可得a+3b=c+2d。(2)根据碱式碳酸钠铝的组成,推测其受
45、热分解可生成具有阻燃性的CO2、H2O。(3)pH过高碱式碳酸钠铝中的Al3+可能会与OH-进一步反应生成Al,故pH过高会使产率降低。审题技巧审题技巧在制备碱式碳酸钠铝时,注意联系已学相关知识如“Al(OH)3的两性”答题。解题关键解题关键Al(OH)3可以与强碱反应,故pH升高会使碱式碳酸钠铝溶解损耗。15.2018淮阴中学高三上检测,19(6分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组设计了如下电解分离装置,使浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液,并回收利用。回答中的问题。.固体混合物的分离和利用(流程
46、图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)沉淀B固体C的反应条件为,固体CAl的制备方法称为。(2)该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填字母)。a.温度b.Cl-的浓度c.溶液的酸度(3)写出反应的离子方程式:。答案答案.(1)加热电解法(2)ac(3)Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC解析解析(1)由于固体混合物是Al(OH)3与MnO2,则与NaOH溶液反应的是Al(OH)3,溶液A为NaAlO2溶液,通入CO2,则沉淀B为Al(OH)3,由C可制备A
47、l,则C为Al2O3,沉淀B生成固体C的反应条件为加热,即2Al(OH)3Al2O3+3H2O,固体C到Al的制备方法为电解法。(2)由于两个过程涉及“加热”“加硫酸”,故影响该反应有效进行的因素为“温度”与“溶液的酸度”。(3)为确保Al尽可能全部转变为Al(OH)3,应通入足量CO2,因此另一种产物为HC(不是C),相应的离子方程式为Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC。知识拓展知识拓展与Al相关的化工流程题中常涉及的化学方程式:NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2易错警示易错警示工业上制Al采用电解
48、熔融Al2O3的方法,不是电解熔融的AlCl3。16.2018盐城中学高三上第二次阶段考试,16(1)(3)(4)(6分)聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物,其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰,铝灰中主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下:(1)反应中副产品a是(用化学式表示)。(3)生产过程中可循环使用的物质是(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净,生产过程中使pH升高的C物质可选用(填编号)。a.NaOHb.Alc.氨水d.Al2O3e.NaAlO2答案答案(1)H2(3)HCl(4)b、d解析解析(1)
49、用水喷淋吸收的气体是HCl,从而获得盐酸(溶液e),而H2不能被水吸收,故气体a为H2。(3)溶液e为盐酸,可用于“搅拌加热”时重复使用,故可循环使用的物质是盐酸。(4)最终获得的“固体产品”是“聚合氯化铝晶体”,升高pH至4.05.0是在酸性环境中,b、d均可使pH升高,a、c、e会引入杂质,故不可选。审题技巧审题技巧“搅拌加热”过程中,加入盐酸的作用是溶解Al2O3和Al,95温度较高,HCl会挥发,Al和盐酸反应产生H2,故进入“用水喷淋吸收气体”过程中的气体为HCl和H2;目标是制备聚合氯化铝晶体,加入的C应不引入杂质,故可选择Al和Al2O3。17.2017徐淮连宿高三上期中,16(
50、1)(2)(5)(6分)以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2,还含有少量的FeO、Fe2O3等)为原料制备Al2O3的流程如下:(1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸,目的是提高浸取率和;滤渣的主要成分是。(2)“氧化”过程中,加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为。(5)“沉淀”过程中,通入过量CO2时发生反应的化学方程式为。答案答案(1)抑制Al3+水解(或为后续反应提供H+)SiO2(2)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(5)NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3解析解析(1)根据粉煤灰中含有的成分可知,加入硫酸发生的反应有Al2O3+6H+2Al3+3H
51、2O,FeO+2H+Fe2+H2O,Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O,加入过量稀硫酸可以提高浸取率和抑制Al3+的水解(或为后续反应提供H+),SiO2不溶于水,也不溶于硫酸,因此滤渣是SiO2。(2)过氧化氢具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。(5)通入过量CO2时应生成NaHCO3,因此发生反应的化学方程式为因此发生反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3。规律总结规律总结用酸浸取金属矿物时,加入过量的酸除了可以提高浸取率,也需要考虑到酸能抑制某些金属阳离子的水解。18.2017盐城中学
52、检测,19(3)(4)(6分)(3)聚合硫酸铁是一种高效无机水处理剂,能与水混溶,微溶于乙醇,其化学式可表示为Fe2(OH)x(SO4)yn。某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金,设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾:为充分利用原料,试剂X应为(填化学式)。加入试剂Y的目的是调节pH。溶液的pH对Fe2(OH)x(SO4)yn中x的值有较大影响(如图1所示),试分析pH过小(pH3)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因:。(4)请结合图2所示的明矾溶解度曲线,补充完整由流程图中滤液制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂有稀硫酸、NaOH溶液、氨水、K2SO4溶液、蒸馏水和酒精):向滤液中加入足量含铝废铁
53、屑,微热至不再有气泡产生,得到明矾晶体。答案答案(3)KOHpH过小,会抑制Fe3+的水解(4)过滤,向所得溶液中滴加足量稀硫酸,产生白色沉淀,继续滴加稀硫酸至生成的沉淀溶解,将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,用酒精洗涤晶体,干燥解析解析(3)加入过量试剂X,目的是将Fe与Al分离,可加入强碱溶液,结合明矾中含有K+,为充分利用原料,试剂X应为KOH溶液。pH过小(pH3),则溶液酸性较强,会抑制Fe3+的水解,导致聚合硫酸铁中x的值减小。(4)滤液中的溶质是KAlO2和KOH,向滤液中加入足量的含铝废铁屑后溶质变为KAlO2,再加入足量稀硫酸,溶质变为Al2(SO4)3和K2SO4。由图2
54、可知,明矾的溶解度随着温度的升高变化较大,故获得晶体的方法可采用蒸发浓缩、冷却结晶,为了减少晶体的溶解损耗,可选择酒精进行洗涤,且酒精易挥发带走水分,可起到快速干燥的作用。解题技巧解题技巧在解答聚合硫酸铁中x的值减小的原因时,应从图像所给信息及物质本身的性质角度分析。疑难突破疑难突破制备型实验方案的设计要紧扣“混合物除杂分离、提纯产品”的路线。在路线设计过程中要关注“物质性质、试剂选择、溶液pH控制、晶体的获得、温度的控制”等多方面的细节。19.2017扬州中学高三上期中,16(1)(2)(3)(8分)草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe
55、2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoC2O42H2O的工艺流程如下:已知:浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将还原(填离子符号),该步反应的离子方程式为(写一个)。(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低价态。该反应的离子方程式为。(3)利用平衡移动原理分析,加Na2
56、CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是。答案答案(1)Fe3+、Co3+S+2Fe3+H2OS+2Fe2+2H+或S+2Co3+H2OS+2Co2+2H+(2)Cl+6Fe2+6H+6Fe3+Cl-+3H2O(3)因Fe3+和Al3+(用M3+代替)在水溶液中存在平衡M3+3H2OM(OH)3+3H+,加入碳酸钠后C与H+结合生成难电离的HC、H2CO3,c(H+)减小,使水解平衡右移而产生沉淀(其他正确叙述也可)解析解析(1)从已知信息中可知,水钴矿中的Co3+和Fe3+被Na2SO3还原为Co2+和Fe2+,故加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+还原。(2)
57、根据题意可知Fe2+Fe3+,ClCl-,浸出液为酸性溶液,故离子方程式为Cl+6Fe2+6H+6Fe3+Cl-+3H2O。(3)Fe3+、Al3+在溶液中存在水解平衡:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,加入Na2CO3后,C消耗H+,c(H+)减小,促进水解正向进行,从而产生Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。方法归纳方法归纳书写氧化还原反应的离子方程式时,应抓住“价态、守恒、环境”。命题归纳命题归纳化学工艺流程题重点考查学生对每一步流程涉及哪些反应,杂质如何除去等问题的理解。此类题一般综合性较强,个别设问很难。(2)镁铝合金放入足量的氢氧化钠溶
58、液中会产生气泡,写出反应的离子方程式:。(3)某种镁铝储氢合金的组成为Mg1.5Al4,其完全吸氢后组成变为Mg1.5Al4H15,与盐酸反应能释放出大量H2,写出Mg1.5Al4H15与盐酸反应的化学方程式:。答案答案(1)BD边通氯化氢边加热加水浸没沉淀,让水自然流过过滤器,重复操作23次(2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(3)2Mg1.5Al4H15+30HCl3MgCl2+8AlCl3+30H2解析解析(1)制取镁时,应用电解熔融氯化镁的方法,而氢氧化镁直接加热分解为氧化镁,氧化镁熔点较高,熔融时需要消耗较多能量,故B不正确;该流程中氢氧化镁和盐酸的反应属于复分解反应,一共
59、涉及四种反应类型,故D不正确。对MgCl26H2O直接加热时,Mg2+会发生水解,从而得到氢氧化镁,为了抑制Mg2+水解,应在HCl气流中加热MgCl26H2O,使其失去结晶水。实验室中洗涤沉淀的方法是:加水至浸没沉淀,待水自然流过过滤器,重复操作23次。(2)镁铝合金中的铝单质与氢氧化钠溶液发生反应,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2。(3)Mg1.5Al4H15与盐酸反应,可看成镁、铝单质分别和盐酸反应,该储氢合金中吸收的氢转变成氢气释放出来,故反应的化学方程式为2Mg1.5Al4H15+30HCl3MgCl2+8AlCl3+30H2。命题归纳命题归纳试题以“海水中提取镁”为背景,考查了Mg、Al及其化合物的性质与应用、化学反应原理及实验操作等,难度并不大。知识拓展知识拓展根据金属活动性顺序,K、Ca、Na、Mg、Al采用电解法获得;Zn、Fe、Sn、Pb、Cu采用热还原法获得;Hg、Ag采用热分解法获得。
