优化方案高考化学总复习 必修部分 专题3 从矿物到基础材料 第一单元 从铝土矿到铝合金课后达标检测 苏教版.doc

从铝土矿到铝合金1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是()amgo、al2o3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属b明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化c燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应d铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀解析：选a。mgo的熔点很高，通常电解熔点较低的mgcl2制备mg，a错误；al3水解生成的al(oh)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，b正确；al的表面形成致密的氧化膜，可以保护al不被进一步腐蚀，d正确。2双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是naal(oh)2co3。关于该物质的说法正确的是()a该物质属于两性氢氧化物b该物质是al(oh)3和na2co3的混合物c1 mol naal(oh)2co3最多可消耗3 mol hd该药剂不适合胃溃疡患者服用解析：选d。双羟基铝碳酸钠属于盐类，a项错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，b项错误；1 mol naal(oh)2co3最多可消耗4 mol h，c项错误；由于它能与胃酸反应放出co2气体，故不适合胃溃疡患者服用，d项正确。3下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()a铝粉与氧化镁共热可制取金属镁b足量铝分别与含1 mol hcl、1 mol naoh的溶液反应，产生相同量的氢气c工业上用电解熔融al2o3的方法冶炼铝d在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化解析：选c。镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，a错误；根据关系式2al6hcl3h2,2al2naoh3h2，当铝足量时，等量的hcl和naoh产生h2的量之比为13，b错误；浓h2so4吸收浓hno3中水分，并放出大量热，促进hno3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不发生钝化，d错误。4铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：,下列说法中错误的是()a中除加试剂外，还需要进行过滤操作ba、b中铝元素的化合价相同c中需要通入过量的氨气d进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝解析：选c。反应后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，a正确；a、b中al元素分别以alcl3和naalo2形式存在，其中铝元素的化合价都是3价，b正确；由naalo2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，c错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，d正确。5(2016甘肃高三诊断考试)下列各组物质相互反应后，最终没有白色沉淀生成的是()a过量ba(oh)2溶液加入明矾溶液b过氧化钠投入到fecl2 溶液中c向naalo2溶液中通入过量co2d向饱和na2co3溶液中通入过量co2解析：选b。a项，最终生成baso4白色沉淀；b项，最终有红褐色fe(oh)3沉淀；c项，最终有al(oh)3白色沉淀；d项，最终生成nahco3白色沉淀。6(2016邢台高三检测)相同质量的下列物质分别与等浓度的naoh溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的量最多的是()aalbal(oh)3calcl3 dal2o3解析：选a。体系中均无固体物质时，发生的反应分别为2al2naoh2h2o=2naalo23h2、al(oh)3naoh=naalo22h2o、alcl34naoh=naalo22h2o3nacl、al2o32naoh=2naalo2h2o，四种物质都得到naalo2溶液。从化学方程式可以看出，当它们的质量相同时，铝单质消耗碱的量最多。7.将镁、铝、锌、铁四种金属分别与足量的稀硫酸反应，右图中各直线表示的是消耗金属的质量m(x)与产生氢气的质量m(h2)之间的关系，其中能代表al与h2质量关系的是()aa bbcc dd解析：选a。产生1 g h2所需金属的质量分别为m(镁)12 g，m(铝)9 g，m(锌)32.5 g，m(铁)28 g，所以产生相同质量的h2，al的用量最少，对应直线斜率最大。8某溶液中可能含有h、nh、mg2、al3、fe3、co、so、no中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入naoh溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入naoh的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()a溶液中的阳离子只有h、mg2、al3b溶液中n(nh)0.2 molc溶液中一定不含co，可能含有so和nodn(h)n(al3)n(mg2)111解析：选b。由知溶液中一定含有h，一定没有co、no，由知溶液中一定含有mg2、al3，由图像可知溶液中还一定含有nh，且n(nh)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(h)0.1 mol，n(al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀al3、mg2共消耗0.4 mol oh，其中沉淀al3消耗0.3 mol oh，沉淀mg2消耗0.1 mol oh，根据mg22oh，可得n(mg2)0.05 mol，故只有选项b正确。9将一定质量的mg和al混合物投入500 ml 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入naoh溶液，生成沉淀的物质的量与加入naoh溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是()amg和al的总质量为8 gb硫酸的物质的量浓度为5 moll1c生成的h2在标准状况下的体积为11.2 ldnaoh溶液的物质的量浓度为5 moll1解析：选d。由图可知，固体中含有0.15 mol的mg和0.2 mol的al，所以总质量为9 g；与硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积应为(0.15 mol0.2 mol)22.4 lmol110.08 l；在加入240 ml naoh溶液时，al(oh)3恰好全部转化为naalo2，所以氢氧化钠溶液的浓度为5 moll1；在加入200 ml naoh溶液时，so恰好全部转化成na2so4，则c(h2so4)1 moll1。10利用铝灰(主要成分为al、al2o3、aln、feo等)制备铝鞣剂主要成分为al(oh)2cl的一种工艺如下：(1)气体a能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 水解生成a的化学方程式为_。“水解”采用90 而不在室温下进行的原因是_。(2)“酸溶”时，al2o3发生反应的离子方程式为_。(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_。(4)“废渣”成分为_(填化学式)。(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_。解析：(1)将h2o写成hoh，aln与hoh反应可看成是al3与oh结合生成al(oh)3，n与h结合生成nh3。水解为吸热反应，所以升高温度可加速水解，且促进水解，同时因为nh3易挥发，在加热时也可促进其逸出。(2)al2o3酸溶时，生成al3和h2o。(3)feo酸溶时生成fe2，漂白液中的naclo具有强氧化性，可以氧化fe2，根据得失电子守恒可配平反应。(4)加入纯碱，可以使fe3沉淀。(5)蒸发时，会促进al(oh)2cl水解，使得产量变少。答案：(1)aln3h2oal(oh)3nh3加快aln水解程度和反应速率；降低nh3在水中的溶解度，促使nh3逸出(2)al2o36h=2al33h2o(3)2fe22hclo=2fe3clh2o(4)fe(oh)3(5)防止al(oh)2cl水解生成al(oh)311无水alcl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(al2o3、fe2o3)为原料制备无水alcl3的工艺流程如下：(1)氯化炉中al2o3、cl2和c反应的化学方程式为_。(2)用na2so3溶液可除去冷却器排出的尾气中的cl2，此反应的离子方程式为_。(3)升华器中主要含有alcl3和fecl3，需加入少量al，其作用是_。(4)为测定制得的无水alcl3产品(含杂质fecl3)的纯度，称取16.25 g无水alcl3样品，溶于过量的naoh溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：_、_。alcl3产品的纯度为_。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水alcl3的工艺中，最后一步是由alcl36h2o脱水制备无水alcl3，实现这一步的方法是_。解析：(1)由经冷却器出来的气体有co和cl2可知，co是氯化炉中的生成物，且cl2是过量的，故氯化炉中发生反应的化学方程式为al2o33cl23c2alcl33co。(2)亚硫酸钠是还原剂，氯气是氧化剂，则离子方程式为socl2h2o=so2cl2h。(4)除杂过程中涉及的离子方程式为fe33oh=fe(oh)3，al34oh=alo2h2o。沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得到的0.32 g固体物质是氧化铁，即其物质的量为0.002 mol，则氯化铁的物质的量为0.004 mol，即其质量为0.65 g，得出alcl3的质量为16.25 g0.65 g15.6 g，alcl3的纯度为100%96%。(5)由于氯化铝易水解，水解后生成的氯化氢气体挥发后，使水解平衡正向移动，生成大量的氢氧化铝，故为了抑制其水解，必须在氯化氢的气流中加热脱去结晶水。答案：(1)al2o33cl23c2alcl33co(2)socl2h2o=so2cl2h(3)除去fecl3(4)fe33oh=fe(oh)3al34oh=alo2h2o96%(5)在hcl气流中加热脱去结晶水12实验室采用mgcl2、alcl3的混合溶液与过量氨水反应制备mgal2o4，主要流程如下：(1)为使mg2、al3同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入_(填“a”或“b”)，再滴加另一反应物。(2)如下图所示，过滤操作中的一处错误是_。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是_。(4)无水alcl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置b中盛放饱和nacl溶液，该装置的主要作用是_。f中试剂的作用是_，用一件仪器装填适当试剂后也可起到f和g的作用，所装填的试剂为_。解析：(1)为使mg2、al3同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入agno3溶液或硝酸酸化的agno3溶液，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置b中饱和nacl溶液用于除去氯气中hcl，f盛装浓硫酸，防止水蒸气进入e。用干燥管盛装碱石灰或固体naoh和cao混合物可以起到f和g的作用。答案：(1)b(2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁(3)agno3溶液(或硝酸酸化的agno3溶液)坩埚(4)除去氯气中hcl防止水蒸气进入e碱石灰(或固体naoh与cao混合物)13铝是现今人类生产生活中使用广泛性仅次于铁的重要金属。工业上常以“铝钒土矿”为原料来冶炼金属铝。已知：“铝钒土矿”的主要成分是al2o3(其中含有fe2o3、sio2等杂质)。为了检测某“铝钒土矿”样中al2o3的含量，进行了如下实验过程：取矿样10.0 g加入过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸，也不与盐酸反应)，过滤弃去不溶残渣。将滤液稀释并在250 ml容量瓶中定容后，取25.0 ml逐滴滴加2.0 moll1的naoh溶液，得到如图所示的变化关系。请根据有关数据回答下列问题：(1)写出滴加naoh溶液2430 ml时发生反应的离子方程式：_。(2)最后所得不溶于naoh溶液的沉淀的化学式为_，其物质的量为_。(3)该“铝钒土矿”样中al2o3的质量分数为_。(4)工业上制取金属铝的化学反应原理可表示为2al2o34al3o2。用10.0 t “铝钒土矿”样提纯所得的al2o3(提纯过程的损耗忽略不计)进行电解，理论上最多可制得金属铝_t，假定al2o3在熔融状态完全电离为al3和o2，则电解过程的阳极反应式为_。解析：(1)滴加naoh溶液2430 ml时al(oh)3逐渐溶解，离子方程式为al(oh)3oh=alo2h2o。(2)实验中加入过量盐酸过滤后得到的滤液中含有alcl3、fecl3和hcl，不溶残渣为sio2，实验中滴加naoh溶液至过量得到的沉淀为fe(oh)3，溶液中含有naoh、naalo2和nacl。根据2430 ml段，n(al3)nal(oh)32.0 moll1(3024)103 l0.012 mol，根据fe33oh=fe(oh)3、al33oh=al(oh)3，则3n(al3)3n(fe3)(243)103 l2.0 moll10.042 mol，故n(fe