（江苏专用）2020版高考化学一轮复习专题14从铝土矿到铝合金课件.pptx

专题14 从铝土矿到铝合金,高考化学 (江苏省专用),A组 自主命题江苏卷题组,五年高考,考点 铝及其化合物,1.(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胶体具有吸附性,可用作净水剂。,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。,2.(2013江苏单科,4,2分)下列有关物质性质的应用正确的是 ( ) A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂 B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸 C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气 D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝,答案 A SiO2+4HF SiF4+2H2O,B项错误;Cl2能与Ca(OH)2反应,C项错误;AlCl3是共价化 合物,熔融的AlCl3不导电,若电解AlCl3溶液,在阴极是H+放电,而Al3+不放电,故电解AlCl3溶液得 不到Al,D项错误;A项正确。,知识拓展 工业冶炼金属Na、Mg、Al时,均采用电解法,Na、Mg直接电解其熔融氯化物,Al 则采用电解熔融Al2O3,因为AlCl3是共价化合物,熔融时没有自由移动的离子。,知识拓展 SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸(氢氟酸除外)反应,但可与强碱溶液反 应,高温下还可以与碱性氧化物或某些盐反应,如生产玻璃的反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+ CO2。,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.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,常温下, =1 10-13 molL-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+;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:Fe2+、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.(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: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。,5.2018江苏单科,18(1)(2),4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”)。,答案 (1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率 (2)减小,解析 (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。,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。,6.2017江苏单科,16(1)(3),6分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 +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。,7.(2014江苏单科,16,12分)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Al2 O3、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。,8.2012江苏单科,20(2),8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。 (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 。 在0.5 molL-1 NaOH和1.0 molL-1 MgCl2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)。,答案 (2)防止Mg、Al被空气氧化 52 mol Al,解析 (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+2HCl MgCl2+2H2 1 2 17 mol 34 mol 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2 2 3 12 mol 18 mol 故产生氢气的总量为34 mol+18 mol=52 mol。 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。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点 铝及其化合物,1.(2019课标,7,6分)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 ( ) A.高纯硅可用于制作光感电池 B.铝合金大量用于高铁建设 C.活性炭具有除异味和杀菌作用 D.碘酒可用于皮肤外用消毒,答案 C 本题涉及常见元素在生活中的应用,考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能 力,认识化学知识对满足人民日益增长的生活需要具有重要作用,体现了科学态度与社会责任 的学科核心素养。 高纯硅是良好的半导体材料,A项正确;铝合金强度高、塑性好、耐腐蚀,B项正确;活性炭具有 吸附作用,不能杀菌,C项错误;碘的酒精溶液可以杀菌消毒,D项正确。,解题关键 熟悉元素化合物知识在日常生活中的应用。,2.(2016课标,12,6分)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶 解; 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为 ( ) A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4,答案 C A项,加入足量稀硫酸后,固体全部溶解;B项,加入足量稀盐酸时有气泡产生,但仍有 固体存在;D项,加入足量稀硫酸并振荡后,固体全部溶解。故A、B、D均不符合题意。 思路梳理 根据题中给出的实验现象,对照各选项逐一分析判断,即可找出正确选项。,3.(2015课标,10,6分)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( ),答案 D A项,稀硝酸加入过量铁粉中,产物是Fe2+,滴加KSCN溶液,不会出现血红色;B项,将 铜粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝,发生了反应:2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,说明氧化 性Fe3+Cu2+,没有黑色固体出现;C项,用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯 上加热,铝箔表面的铝和空气中的氧气反应生成Al2O3,Al2O3熔点高,包裹着熔化的铝,熔化后的 液态铝不会滴落下来;D项,将0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,说明 NaOH已反应完全,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液,白色沉淀变为浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶 度积比Mg(OH)2的小。,易错警示 A选项中涉及Fe参与的氧化还原反应,要注意Fe的量。,4.(2019课标,26,14分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等 工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化 镁的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 。 (2)“滤渣1”的主要成分有 。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离 子,可选用的化学试剂是 。 (3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H+B(OH ,Ka=5.8110-10,可判断H3BO3是,酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是 。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为 ,母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻 质氧化镁的方法是 。,答案 (1)NH4HCO3+NH3 (NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN (3)一元弱 转化为H3BO3,促进析出 (4)2Mg2+3C +2H2O Mg(OH)2MgCO3+2HC 或2Mg2+2C +H2O Mg(OH)2 MgCO3+CO2 溶浸 高温焙烧,解析 本题涉及的考点有离子方程式的书写、Fe3+的检验、化学平衡常数的应用,考查了学生 解读化学工艺流程,将题给信息与已学知识相结合分析、解决化学问题的能力。 (1)“溶浸”步骤产生的“气体”是NH3,用NH4HCO3溶液吸收NH3的化学方程式为NH3+ NH4HCO3 (NH4)2CO3。 (2)根据流程图可知,Fe2O3、Al2O3在“过滤1”步骤中除去,SiO2不溶于(NH4)2SO4溶液,故“滤渣 1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3;检验Fe3+通常选用KSCN溶液。 (3)根据H3BO3的解离反应以及电离平衡常数,可判断H3BO3是一元弱酸;在“过滤2”操作前B 元素主要以B2 的形式存在,调节pH至3.5后生成了H3BO3沉淀,由此可推断调节pH的目的是 将B2 转化成H3BO3。 (4)反应物有Mg2+、C ,生成物有Mg(OH)2MgCO3沉淀,再结合电荷守恒、原子守恒可写出反 应的离子方程式;“沉镁”后的母液的主要成分为(NH4)2SO4,可供“溶浸”工序循环使用; Mg(OH)2、MgCO3在高温条件下均易分解生成MgO,故高温焙烧碱式碳酸镁可以制备轻质氧化 镁。,审题技巧 书写陌生的化学方程式或离子方程式时,要挖掘题中信息,分析、推断反应物和生 成物。特别要注意溶液的酸碱性,通常不能在酸性溶液中生成OH-,不能在碱性溶液中生成H+。,方法归纳 可循环利用的物质通常是某步骤的副产物,可以作为其他步骤的反应物。,C组 教师专用题组,1.(2015浙江理综,13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O 3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O),设计了如下流程: 下列说法不正确的是 ( ) A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉 B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2 C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解 D.若改变方案,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FeSO47H2O,答案 D 综合上述信息可知A、B项均正确;由于FeSO47H2O易被氧化和分解,所以从溶液2得到FeSO4 7H2O产品的过程中须控制条件,C项正确;若在溶液1中直接加过量NaOH,得到Fe(OH)3沉淀,Fe (OH)3用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液,经结晶分离得不到FeSO47H2O,D项不正确。,2.(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是( ),答案 D 本题考查实验方案的设计与评价。NaHCO3固体受热易分解,A不正确;Al与稀盐酸 反应生成AlCl3和H2,蒸发AlCl3溶液最终得到Al(OH)3固体,B不正确;重结晶法提纯苯甲酸是将 粗品溶于少量热水中,然后趁热过滤,冷却结晶,C不正确;2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2,2KI+Cl2 2KCl+I2,用CCl4萃取后,CCl4层显橙色的原溶液为NaBr溶液,CCl4层显紫色的原溶液为KI溶 液,D正确。,关联知识 AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加热促进水解,HCl挥发,最终得到Al(OH)3固体。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组 考点 铝及其化合物,三年模拟,1.(2019扬州期中,1)化学与社会可持续发展密切相关。下列做法不合理的是 ( ) A.向海水中加入明矾制取淡水 B.用碱性废水中和处理酸性废水 C.用无磷洗涤剂避免水体富营养化 D.按规定对生活废弃物进行分类放置,答案 A A项,明矾能够净水,但不能使海水淡化,故错误;B项,酸和碱能够生成盐和水,所以可 以用碱性废水中和处理酸性废水,故正确;C项,使用无磷洗涤剂有利于防止水体富营养化,从而 降低对水的污染,故正确;D项,垃圾分类有利于环境的保护和资源的再利用,故正确。,2.(2019苏州期末,6)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( ) A.铝片溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH- Al +H2 B.醋酸溶解水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2 C.用氨水溶解氯化银沉淀:AgCl+2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl-+2H2O D.向碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液:Ba2+OH-+HC BaCO3+H2O,答案 C A项,铝片溶于氢氧化钠溶液,应写为:2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2,题中所给 离子方程式缺少反应物H2O且得失电子不守恒、电荷不守恒,故错误;B项,醋酸溶解水垢中的 碳酸钙,应写为:CaCO3+2CH3COOH Ca2+2CH3COO-+H2O+CO2,因醋酸是弱电解质,不能 拆开,故错误;D项,向碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液,应写为:Ba2+2OH-+2HC BaCO3+2H2O+C ,应使氢氧化钡完全反应不剩余,题中所给离子方程式中参加反应的离子 计量数之比与事实不符,故错误。,3.2019苏南苏北五校联考(二),3下列有关物质的性质与应用不对应的是 ( ) A.氨气具有还原性,可用作制冷剂 B.MgO、Al2O3熔点高,可用于制作耐火材料 C.Na2CO3溶液显碱性,可用其热溶液除去金属餐具表面油污 D.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制容器贮运浓硫酸,答案 A A项,氨气易液化,常用作制冷剂,与其还原性无关,故错误。,命题归纳 该题型考查常见元素及其化合物的性质和应用,平时学习时要多积累、多对比、 多思考。,4.(2019宿迁期末,7)实验室制取、收集氨气并利用氨气制备Al2O3,下列装置和原理能达到实验 目的的是 ( ) A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙收集NH3 C.用装置丙吸收尾气制取Al(OH)3 D.用装置丁灼烧Al(OH)3制取Al2O3,答案 A A项,实验室用NH4Cl和Ca(OH)2两种固体混合加热制取NH3,即可用装置甲制取NH3, 故正确;B项,NH3密度比空气小,导管应短进长出,故错误;C项,NH3极易溶于水,将NH3通入AlCl3 溶液中,应加防倒吸措施,故错误;D项,固体灼烧应在坩埚内进行,不能在蒸发皿内进行,故错 误。,5.(2019江苏三校联考,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.乙醇具有挥发性,可作杀菌消毒剂 B.SO2具有还原性,可作纸浆的漂白剂 C.Al(OH)3具有两性,可作塑料的阻燃剂 D.ClO2具有强氧化性,可作自来水的消毒剂,答案 D A项,乙醇能用作杀菌消毒剂,是因其能使蛋白质变性,与其挥发性无关,故错误;B项, SO2能用作纸浆的漂白剂,是因其具有漂白性,与其还原性无关,故错误;C项,氢氧化铝能用作塑 料的阻燃剂,是因其分解吸收大量的热,且释放大量水汽、生成高熔点的氧化铝,与其两性无 关,故错误。,知识拓展 常见的杀菌消毒剂类型 氧化型:臭氧、次氯酸、双氧水、过氧乙酸、高锰酸钾;有机试剂:医用酒精、苯酚、醋 酸等;重金属离子:铜离子、银离子等。,1.(2019南京、盐城二模,1)2019年1月3日,“嫦娥”四号成功着陆月球背面,搭载砷化镓太阳能 电池的“玉兔”二号月球车开始了月球漫步。下列说法不正确的是 ( ) A.太阳能是一种清洁、无污染的新能源 B.砷化镓是制造太阳能电池的半导体材料 C.砷化镓太阳能电池能将化学能转化为电能 D.在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近可找到作半导体材料的元素,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:45分钟 分值:100分 一、选择题(每题4分,共40分),答案 C C项,砷化镓太阳能电池能将太阳能转化为电能,故错误。,知识拓展 常见的环保能源有太阳能、氢能、风能、潮汐能、地热能等。,2.(2019泰州一模,1)化学与环境保护密切相关,下列叙述正确的是 ( ) A.家庭装修所产生的甲醛、苯等有害物质可用水溶解吸收 B.处理废水时加入明矾作为消毒剂对水进行杀菌消毒 C.含汞废旧电池需回收处理是因为重金属离子污染土壤和水体 D.某酸雨样品放置过程中pH减小是因为溶解了更多的CO2,答案 C A项,甲醛用水吸收效果较差,苯不溶于水,故错误;B项,明矾是净水剂,可以吸附水中 悬浮颗粒物并使之沉降,而不是消毒剂,故错误;D项,酸雨样品放置过程中pH减小是因为雨水 中的亚硫酸逐渐被空气氧化成硫酸的结果,故错误。,对比突破 净水时,铝盐、铁盐、亚铁盐(配合氧化剂)可以作为净水剂,原理是与水作用生成 Al(OH)3和Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮颗粒物并使之沉降;氯气、二氧化氯、臭氧等强氧化剂 可以作为消毒剂杀菌消毒。,易错警示 pH5.6(碳酸的饱和溶液pH为5.6)的雨水称为酸雨,SO2溶于雨水生成亚硫酸,亚硫 酸逐渐被空气氧化成硫酸,导致pH减小。,3.(2019苏锡常镇一模,4)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( ) A.pH=12的溶液:Na+、K+、N 、ClO- B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、N 、Cl-、CH3COO- C.1.0 molL-1 KNO3溶液:Fe2+、H+、S 、I- D.0.1 molL-1 NaAlO2溶液:N 、Al3+、Cl-、C,答案 A B项,使甲基橙变红的溶液呈酸性,CH3COO-不能大量存在,故错误;C项,Fe2+和I-在酸 性条件下能被N 氧化而不能大量存在,故错误;D项,Al3+与Al 发生相互促进的水解反应而 不能大量共存:Al3+3Al +6H2O 4Al(OH)3,Al3+与C 发生相互促进的水解反应而不能 大量共存:2Al3+3C +3H2O 2Al(OH)3+3CO2,故错误。,规律总结 酸性溶液:pH=1、使紫色石蕊试液变红、使甲基橙变红、常温下 =1012的溶 液;碱性溶液:pH=13、常温下 =10-12的溶液、使紫色石蕊试液变蓝的溶液。,知识拓展 Al3+与C 、HC 、Al 、S2-因发生相互促进的水解反应而不能大量共存;Fe3+ 与C 、HC 、Al 因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。,4.(2019徐州、淮安、连云港调研,6)下列有关物质性质的叙述不正确的是 ( ) A.Na2O2与CO2反应生成O2 B.铁片投入到冷的浓硫酸中,发生钝化 C.NH4Cl溶液中滴加酚酞,溶液变红 D.AlCl3溶液中加入足量氨水,生成Al(OH)3,答案 C A项,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,故正确;B项,常温下,铁和铝在浓硫酸或浓硝酸 中发生钝化,故正确;C项,氯化铵溶液中N 水解使溶液显酸性,滴加酚酞后溶液无色,故错误; D项,AlCl3与氨水反应生成Al(OH)3,Al(OH)3可溶于强碱溶液,氨水不能溶解Al(OH)3,故正确。,规律总结 “钝化”四要素:酸为浓硫酸、浓硝酸;金属为铁、铝;温度为常温;钝化 是化学变化,不是“不反应”。,易错警示 Al(OH)3通常可溶于强碱溶液和强酸溶液,向AlCl3溶液中加入足量氨水,也生成 Al(OH)3,因此制备Al(OH)3通常选用可溶性铝盐和弱碱。,5.(2019江苏四校调研,7)下列反应的离子方程式书写不正确的是 ( ) A.用氨水吸收过量的二氧化硫:NH3H2O+SO2 HS +N B.用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O C.向石灰乳中加入饱和MgCl2溶液:Mg2+Ca(OH)2 Ca2+Mg(OH)2 D.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液恰好使S 完全沉淀:2Ba2+Al3+2S +4OH- Al +2BaSO4+2H2O,答案 D D项,NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2按物质的量之比12反应时恰好使S 完全沉淀,则离 子方程式为:2Ba2+Al3+2S +N +4OH- Al(OH)3+NH3H2O+2BaSO4,故错误。,疑难突破 可以设NH4Al(SO4)2的物质的量为1 mol,则其中含S 2 mol,若要使2 mol S 完 全沉淀,则需要2 mol Ba(OH)2,即有4 mol OH-,4 mol OH-与NH4Al(SO4)2中1 mol Al3+和1 mol N 反应,生成1 mol Al(OH)3沉淀和1 mol NH3H2O。,6.(2019江苏四校调研,9)下列物质的制备与工业生产相符的是 ( ) NH3 NO HNO3 浓盐酸 Cl2 漂白粉 MgCl2溶液 无水MgCl2 Mg 饱和NaCl溶液 NaHCO3 Na2CO3 铝土矿 NaAlO2溶液 Al(OH)3 Al2O3 Al A. B. C. D.,答案 A 工业制氯气的方法是电解饱和食盐水,故错误;用MgCl2溶液加热制无水MgCl2 时,为了抑制MgCl2的水解,需要在HCl的氛围中进行,故错误。故A项正确。,易错提醒 对MgCl2、FeCl3、AlCl3等物质的溶液进行加热时,溶质水解生成易挥发的物质,导 致最终得不到相应的溶质。正确方法是在氯化氢的氛围中加热,抑制溶质的水解。,题型归纳 该题型对常见物质的制备与工业生产方法进行考查,平时对该方面的知识要注意 积累归纳。掌握重要物质的工业制法和实验室制法的具体步骤并加以区别,如氯气的工业制 法是电解饱和食盐水,实验室制法是二氧化锰与浓盐酸共热。,7.(2018扬州期末,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.Si SiO2 SiCl4 B.Al Al2(SO4)3(aq) Al(OH)3 C.NO2 HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) D.HClO Cl2 NaClO(aq),答案 C A项,SiO2与浓盐酸不反应,故错误;B项,常温下Al遇浓硫酸钝化,故错误;D项,2HClO 2HCl+O2,故错误。,8.(2018苏州调研,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ( ) 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HCl C.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 D A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。,9.(2018苏中五校联考,8)常温下,下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-、N D.1 molL-1 KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、S,答案 A B项,Al3+与S2-因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,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 结合具有 强氧化性,Fe2+具有还原性,N (H+)与Fe2+不能大量共存,故错误。,易错警示 审题时注意“澄清透明”并不代表没有颜色。,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+2N 3Cu2+2NO+4H2O B.向硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3+4OH- Al +2H2O C.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸:Ag(NH3)2+2H+ Ag+2N D.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性:Ba2+OH-+H+S BaSO4+H2O,答案 A A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Ag+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+S BaSO4+2H2O,故错误。,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+3NH3H2O Al(OH)3+3N 。,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1 mol Ba(OH)2中含 2 mol OH-,要将2 mol OH-反应完全,需2 mol NaHSO4。,11.2019江苏七市二模,20(1)(2分)铊(Tl)的价态分析及处理方法是环境保护研究的重点课 题。 (1)三价铊各物种Tl3+、Tl(OH)2+、Tl(OH 、Tl(OH)3、Tl(OH 分布分数(平衡时某物种的物 质的量占各物种的总物质的量之和的分数)与pH的关系如图所示。当pH=1.5时,溶液中浓度 最大的含铊物种是 (填化学式)。,二、非选择题(共60分),答案 (1)Tl(OH,解析 (1)随着pH的升高,Tl(OH)2+、Tl(OH 、Tl(OH)3、Tl(OH 依次出现浓度增大趋势,结合 图像可知当pH=1.5时,溶液中浓度最大的含铊物种是Tl(OH 。,对比突破 三价铊的物种形式Tl3+、Tl(OH)3、Tl(OH ,应联想到“铝三角”关系。,12.2019南通一模,16(1)(5分)以粉煤灰(主要成分为Al2O3、SiO2,还含少量Fe2O3等)为原料制取 氧化铝的部分工艺流程如下: (1)“酸浸”过程发生的主要反应的离子方程式是 。“酸 浸”在恒容密闭反应釜中进行,温度不宜过高的原因是 。,答案 (1)Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O 温度太高,盐酸大量挥发会引起容器内压强过大,导致 反应釜损坏,解析 (1)“酸浸”过程发生的主要反应为氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,反应的离子方 程式是Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O;“酸浸”在恒容密闭反应釜中进行,温度太高,盐酸大量挥发 会引起容器内压强过大,导致反应釜损坏,故温度不宜过高。,解题关键 结合文字与流程图信息:“酸浸”过程中,投料为粉煤灰(主要成分为Al2O3、SiO2, 还含少量Fe2O3等)和浓盐酸,其中能发生反应的是“Al2O3与浓盐酸”“Fe2O3与浓盐酸”。而 题中要求:写主要反应的离子方程式。,13.2019常州教育学会学业水平监测,19(1)(3)(10分)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl36H 2O及明矾大晶体,具体流程如下: 已知:AlCl36H2O易溶于水、乙醇及乙醚; 明矾在水中的溶解度如下表。,请回答: (1)步骤中生成Al(OH)3的离子方程式为 。 (2)步骤灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为 ,为了提高Al2O3纯度,需 (填操作步骤)。 (3)制备AlCl36H2O的工业生产中,胶状固体用酸浸取后,还需要通入HCl气体。通入HCl的作用 主要有两点: 和 。,答案 (1)Al +CO2+2H2O Al(OH)3+HC (2)坩埚 灼烧至恒重 (3)抑制AlCl3水解 增加c(Cl-),有利于AlCl36H2O结晶,解析 (1)根据流程图可知,经过反应得到NaAlO2溶液,再向其中通入过量二氧化碳,离子方 程式为Al +CO2+2H2O Al(OH)3+HC 。 (2)实验室灼烧固体常在坩埚中进行,为了确保氢氧化铝完全分解,需灼烧至恒重。 (3)酸性条件下,AlCl3水解程度减小,且增加c(Cl-),有利于AlCl36H2O结晶。,考点分析 实验室中加热或灼烧固体应在坩埚中进行,溶液蒸发结晶应在蒸发皿中进行。,知识拓展 灼烧固体至恒重的操作方法:加热固体一段时间后,冷却称重,再加热一段时间后, 再冷却称重,至连续两次称重质量差不超过0.1 g,则坩埚内固体已至恒重。,14.(2019泰州中学、宜兴中学联考,16)(12分)硼氢化钠(NaBH4,硼为+3价)为白色粉末,在干燥 空气中稳定,在潮湿空气中分解,是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水,不溶于乙醇,易 水解。目前有多种工艺可制备NaBH4。 (1)用硼精矿(含有一定量B2O3及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下: “溶解”时,B2O3与NaOH反应生成了NaBO2,反应的离子方程式为 。 “除硅铝”步骤加入CaO,而不加入CaCl2的原因有:能将硅、铝以沉淀除去;尽量不带入杂 质离子; 。 “操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤,其中洗涤选用的试剂最好是 。 “反应”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO,其化学方程式为 。 (2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料,以阳离子交换膜为隔离膜,电解偏硼酸钠的碱溶液,也可 以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为 ,阴极电极反应式为,。,答案 (1)B2O3+2OH- 2B +H2O 提供碱性环境,抑制NaBO2水解 乙醇 2MgH2+NaBO2 NaBH4+2MgO (2)O2 B +6H2O+8e- B +8OH-,解析 (1)“溶解”时,根据信息“B2O3与NaOH反应生成了NaBO2”,结合原子守恒和题设 情景(化合价没有变化),可写出离子方程式。 硼精矿中的B2O3与NaOH反应生成了NaBO2,因NaBO2易水解,所以在“除硅铝”时加入CaO 提供碱性环境,抑制NaBO2的水解。 因NaBO2不溶于乙醇,所以洗涤NaBO2晶体时最好选用乙醇,以减少晶体的溶解损失。 MgH2与NaBO2反应生成NaBH4和MgO,据此可写出化学方程式。 (2)阳极反应为4OH-4e- O2+2H2O,则阳极产物为O2。B 在阴极得电子,生成B ,由于 反应物中H为+1价,B 中H为-1价,故每当生成1 mol B 得到8 mol电子,再根据溶液为碱性,用OH-调平电极反应式的电荷,可写出电极反应式。,审题技巧 应注意对题中信息的挖掘使用,如“偏硼酸钠不溶于乙醇、易水解”等信息在解 题时会利用到。,知识拓展 B和Al位于同一主族,其对应化合物的性质类似,B2O3与NaOH的反应可类比于 Al2O3与NaOH的反应;NaBH4中H为-1价,具有还原性,通常在有机反应中用于还原醛或酮; B 与CH4互为等电子体。,15.(2019江苏三校联考,19)(15分)钛白粉(TiO2)在涂料、油墨等工业中有重要用途。实验室利 用金红石(主要成分为TiO2,含少量SiO2杂质)制备钛白粉并测定其质量分数的过程如下。 已知:TiO2是白色粉末,不溶于水和稀酸,溶于氢氟酸和热的浓硫酸。 有关物质的性质如下表。,.制备TiCl4: 利用反应TiO2(s)+CCl4(g) TiCl4(g)+CO2(g),在下图装置中制备TiCl4。 (1)装置E中的试剂是 。 (2)实验过程中的操作包括:组装仪器, ,加装药品,通N2一段时间, 最后点燃酒精灯实验结束后欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。 (3)若用反应TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+2CO(g)制取TiCl4,可将上述实验进行如下改 变:将通入N2改为通Cl2,撤去装置B,装置C内改为盛金红石和碳粉,增加CO的吸收装置。 .制备钛白粉: 在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2xH2O,经过滤、水洗、烘干、焙烧除去水分得到钛 白粉。 (4)写出生成TiO2xH2O的化学方程式 。 .测定钛白粉中TiO2的质量分数: (5)某研究小组欲测定制得的钛白粉中TiO2的质量分数,实验步骤如下,请补充完整相关步骤: 向a g钛白粉试样中加入 ; ,将Ti4+还原为 Ti3+; ,记录消耗NH4 Fe(SO4)2标准溶液的体积;计算。可选用的试剂:16 molL-1硫酸溶液、2 molL-1盐酸、铝 粉、0.100 0 molL-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液和0.1 molL-1 KSCN溶液,答案 (1)浓硫酸 (2)检查装置气密性 蒸馏(或分馏) (3)将装置E改为盛碱石灰的干燥管(或在装置E后增加盛有NaOH溶液的洗气瓶) (4)TiCl4+(x+2)H2O TiO2xH2O+4HCl (5)足量热的16 molL-1硫酸溶液 再加入过量的铝粉,过滤(说明:过滤也可放在) 加入几滴0.1 molL-1 KSCN溶液,用0.100 0 molL-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定至溶液恰好为 红色,且在半分钟内不褪色,解析 (1)由已知条件知,TiCl4和SiCl4遇潮湿的空气易产生白雾,为了防止空气中的水蒸气进 入装置D,装置E中的试剂应为浓硫酸。 (2)有气体参与或生成的实验,为防止漏气,在实验前要检查装置的气密性;由条件可知,TiCl4 和CCl4互溶,要分离D中互溶的液态混合物应采用蒸馏操作。 (3)因为反应中有Cl2通入,应添加一个能吸收Cl2的装置,如将E改为盛碱石灰的干燥管(或在E后 增加盛有NaOH溶液的洗气瓶)。 (4)在T