（全程复习方略）（浙江专用）高考化学 课时提能演练(八) 3.1从铝土矿到铝合金 苏教版.doc

浙江2013版化学复习方略 课时提能演练(八) 3.1从铝土矿到铝合金（苏教版）（45分钟 100分）一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的是()a.明矾净化水b.用氢氧化铝治疗胃酸过多c.用铝制容器存放浓硫酸d.电解熔融氧化铝制单质铝2.(2012厦门模拟)在铝土矿制备金属铝的4个主要操作：溶解酸化灼热电解中没有发生过的化学反应类型是()a.氧化还原反应 b.复分解反应c.分解反应 d.置换反应3.(2012宁波模拟)铝、铍(be)及其化合物具有相似的化学性质，如其氯化物分子内键型相同，故其氯化物晶体的熔点都较低。已知反应：becl2na2beo22h2o=2nacl2be(oh)2能完全进行，则下列推断正确的是()a.na2beo2溶液的ph7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为beob.becl2溶液的ph7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是becl2c.be(oh)2既能溶于盐酸，又能溶于naoh溶液d.becl2水溶液的导电性强，故becl2是离子化合物4.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是()a.、中除加试剂外，还需要进行过滤操作b.a、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5.(2012金华模拟)将4 mol金属al全部转化为al(oh)3，消耗hcl a mol，naoh b mol，则ab的最小值为()a.4 b.6 c.8 d.166.下列铝及其化合物的性质和应用的说法正确的是()a.(2011安徽高考)al箔插入稀硝酸中，无现象，说明al箔表面被hno3氧化，形成致密的氧化膜b.(2011天津高考)加入铝粉能产生h2的溶液中，可能存在大量的na、ba2、alo、noc.(2011四川高考)明矾可用于水的消毒，杀菌d.向naalo2溶液中通入过量co2的离子方程式为：2aloco23h2o=2al(oh)3co7.(易错题)把一块镁铝合金投入到1 moll1 hcl溶液里，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1 moll1 naoh溶液，生成沉淀的物质的量随加入naoh溶液体积变化的关系如图所示。下列说法中错误的是()a.hcl溶液的体积为80 mlb.a的取值范围为0a50c.当a值为30时，b值为0.01d.当a值为10时，b值为0.038.将11.9 g由mg、al、fe组成的合金溶于足量的naoh溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 l no(标准状况下)，向反应后的溶液中加入适量naoh溶液恰好使mg2、al3、fe3完全转化为沉淀，则沉淀的质量为()a.22.1 g b.27.2 g c.30 g d.无法计算9.(2012台州模拟)把4.6 g钠放入100 ml 0.1 moll1 alcl3溶液中，待其充分反应后(水蒸发不计)，下列叙述中错误的是()a.cl浓度不变b.溶液仍有浑浊c.溶液中几乎不存在al3d.溶液中存在最多的离子是na10.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同ph的氨水和naoh溶液，各加入10 ml 0.1 moll1 alcl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是()a.甲中沉淀一定比乙中的多 b.甲中沉淀可能比乙中的多c.甲中沉淀一定比乙中的少d.甲中和乙中的沉淀一定一样多二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(12分)(探究题)烧结法制氧化铝生产过程如下：已知：铝土矿主要成分为：al2o3、sio2、fe2o3和tio2。高温烧结时，al2o3、fe2o3、tio2都能发生反应分别生成naalo2、na2fe2o4和难溶于水的catio3。请回答下列问题：(1)na2fe2o4遇水便发生水解反应生成fe(oh)3，写出na2fe2o4水解的化学反应方程式_。(2)浸出时再加入cao的目的是_。(3)浸出液中发生的生成al(oh)3的离子反应方程式为_。(4)滤液的主要成分是(写化学式)；滤液循环使用的优点有_ (任答一点)。12.(14分)(2011重庆高考)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)al的原子结构示意图为；al与naoh溶液反应的离子方程式为_。(2)30si的原子的中子数为。(3)al3与yn的电子数相同，y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是。(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。(5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含fe2o3、al2o3、sio2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量naoh溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中al2o3的质量分数为_。13.(14分)(2012广州模拟)铬铁矿的主要成分可表示为feocr2o3，还含有sio2、al2o3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(k2cr2o7)的过程如图所示。已知：nafeo2遇水强烈水解。2cro2hcr2oh2o请回答：(1)k2cr2o7中cr元素的化合价是。(2)煅烧铬铁矿生成na2cro4和nafeo2反应的化学方程式是。(3)滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是(填名称)_，滤液1的成分除na2cro4、naoh外，还含有(填化学式)。(4)利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是_。(5)写出由滤液2转化为na2cr2o7溶液应采取的措施是_。(6)向na2cr2o7溶液中加入kcl固体，获得k2cr2o7晶体的操作依次是：加热浓缩、过滤、洗涤、干燥。答案解析1.【解析】选c。a项是：al33h2oal(oh)3(胶体)3h，al(oh)3胶体吸附悬浮杂质而起到净化水的作用；b项是：al(oh)33hcl=alcl33h2o；d项是：电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现出氧化性；而c项铝被浓硫酸氧化，表现出还原性，故选c项。2.【解析】选d。各步反应及反应类型如表：操作化学方程式反应类型溶解al2o32naoh=2naalo2h2o复分解反应酸化naalo22h2oco2=al(oh)3nahco3复分解反应灼热2al(oh)3al2o33h2o分解反应电解2al2o34al3o2氧化还原反应和分解反应由以上可知，没有涉及置换反应。3.【解析】选c。由“铝、铍(be)及其化合物具有相似的化学性质”知，na2beo2溶液的ph7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物仍然是na2beo2，a错误；becl2溶液的ph7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是beo，b错误；be(oh)2具有两性既能溶于盐酸，又能溶于naoh溶液，c正确；由“其氯化物分子内键型相同，故其氯化物晶体的熔点都较低”知becl2是共价化合物，d错误。4.【解析】选c。铝土矿中加入盐酸，其中al2o3、fe2o3分别生成alcl3、fecl3，而sio2则不溶于盐酸，应过滤除去，得到alcl3、fecl3的混合溶液a，a中加入过量naoh，alcl3与naoh反应生成naalo2，fecl3反应后生成fe(oh)3沉淀，过滤除去fe(oh)3沉淀，得到naalo2和naoh的混合溶液b。alcl3与naalo2中铝元素均为3价，则a、b正确；b溶液中通入过量的co2气体，过滤后得到al(oh)3沉淀，al(oh)3受热得al2o3，则c错误，d正确。5.【解析】选b。由al转化为al(oh)3有三种途径4 mol al4 mol al34 mol al(oh)3；4 mol al4 mol alo4 mol al(oh)3； 1 mol al1 mol al3+ 3 mol al3 mol alo2- 6.【解析】选b。al箔插入浓硝酸中才会形成致密的氧化膜发生钝化，稀硝酸中会反应，a选项错误；加入铝粉能产生h2的溶液可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液，在强酸性溶液中不可能存在alo和no，在强碱性溶液中，这些离子互不反应，可以大量共存，b选项正确；明矾溶于水可水解产生氢氧化铝胶体，能净化水，但不能消毒和杀菌，c选项错误；向naalo2溶液中通入过量co2的产物是al(oh)3和hco，d选项错误。7.【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)当沉淀量达最大值时，溶液中的溶质只有nacl；(2)结合曲线的拐点和naoh的体积求出al的量；(3)根据各物质间的反应关系分析a值。【解析】选c。a项，由图像知，当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有nacl，则有n(na)n(cl)，即n(naoh)n(hcl)，故hcl溶液的体积为80 ml；b项，若镁铝合金恰好与hcl溶液反应，则a0，由图像知，加入的8090 ml的naoh溶液用于溶解al(oh)3，得nal(oh)30.01 mol，若合金中无镁，则0.01 mol al3需消耗naoh溶液30 ml，所以a50，综合分析得：0a50；c项，当a值为30时，则n(mg2)0.01 mol，所以b值为0.02；d项，当a值为10时，则n(mg2)0.02 mol，所以b值为0.03，故选c项。8.【解析】选b。由质量守恒知，m(沉淀)m(合金)m(oh)，由电荷守恒和得失电子守恒知，n(oh)3n(no)，则m(沉淀)11.9 g317 gmol127.2 g，故选b项。【方法技巧】守恒法在金属的有关计算中的应用(1)金属失电子的物质的量等于酸得电子的物质的量；(2)金属失电子的物质的量等于生成金属阳离子所带正电荷的物质的量；(3)生成金属阳离子所带正电荷的物质的量等于金属阳离子所结合oh的物质的量。9.【解析】选b。4.6 g钠的物质的量为0.2 mol，与水反应生成0.2 mol naoh。100 ml 0.1 moll1alcl3溶液中al3的物质的量为0.01 mol，cl的物质的量为0.03 mol。n(al3)n(oh)0.01 mol0.2 mol120，根据al34oh=alo2h2o，oh过量，所以溶液中铝元素以alo的形式存在，几乎不存在al3，溶液中存在最多的离子是na，物质的量为0.2 mol，cl浓度不变。10.【解题指南】当解答计算条件不足的试题时，一般首先选用讨论法。据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答。【解析】选b。此题考查了元素化合物知识。根据al(oh)3的性质：只能溶于强酸或强碱，不能溶于弱酸、弱碱。因此只能溶于氢氧化钠溶液而不溶于氨水，因此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同ph的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知b正确。11.【解析】(1)由题设知，na2fe2o4和水是反应物，fe(oh)3是生成物，则na2fe2o4水解反应的化学反应方程式为：na2fe2o44h2o=2naoh2fe(oh)3。(2)由于浸出液中可能还含有可溶性硅酸盐，再加入cao的目的是：除去可能溶于水的硅酸盐，提高氧化铝纯度。(3)由于浸出液的主要成分是naalo2，通入过量co2气体发生反应的离子反应方程式为：aloco22h2o=al(oh)3hco。(4)滤液的主要成分为：nahco3和ca(hco3)2，滤液循环使用的优点有：减少工业废水排放；节约原料，降低成本等。答案：(1)na2fe2o44h2o=2naoh2fe(oh)3(2)除去可能溶于水的硅酸盐，提高氧化铝纯度(3)aloco22h2o=al(oh)3hco(4)nahco3、ca(hco3)2减少工业废水排放或节约原料，降低成本(其他合理答案也可)12.【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)根据药皮的成分在高温下的反应，推导所得气体；(2)第(5)问的21.4 g固体是fe(oh)3，而不是fe2o3。【解析】(3)根据y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，可推知y为f，回答沸点时要考虑到hf中含有氢键。(5)在熔渣中加入盐酸，发生的反应为：fe2o36hcl=2fecl33h2o，al2o36hcl=2alcl33h2o,11.0 g为sio2的质量。在滤液中加入过量naoh溶液，发生的反应为：fecl33naoh=fe(oh)33naclalcl34naoh=naalo23nacl2h2o，所得21.4 g固体为fe(oh)3，根据关系式： 2fe(oh)3fe2o321416021.4 gmm16 g由此可知：al2o3的质量36.0 g11.0 g16.0 g9.0 g，故al2o3的质量分数100%25%。答案：(1)2al2oh2h2o=2alo3h2(2)16(3)hcl(4)co2(5)25%13.【解析】(1)由钾元素呈1价，氧元素呈2价，根据化合物中各元素化合价的代数和等于0，可求出k2cr2o7中cr元素的化合价为6价。(2)煅烧铬铁矿的主要反应物为feocr2o3、o2和naoh，反应的化学方程式为：4feocr2o37o220naoh8na2cro44nafeo210h2o。(3)水浸过程中，由于nafeo2强烈水解生成fe(oh)3，滤渣1为fe(oh)3，滤液1成分除na2cro4、naoh外，还含有由sio2、al2o3分别与naoh反应生成的na2sio3和naalo2。(4)滤液1通过调节ph，可使na2sio3和naalo2分别