第三章金屬及其化合物 第2講鋁及其重要化合物 了解鋁 鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用 考綱要求 考點(diǎn)一鋁 鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 考點(diǎn)二鋁的重要化合物 考點(diǎn)三用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3 Al OH 3 AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 探究高考明確考向 練出高分 考點(diǎn)四化工生產(chǎn)中鎂 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 目錄 知識(shí)梳理 遞進(jìn)題組 考點(diǎn)一鋁 鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 1 鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表 原子結(jié)構(gòu)示意圖為 鋁是地殼中含量最多的金屬元素 自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在 知識(shí)梳理 第三周期 A族 2 金屬鋁的物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體 有良好的延展性 導(dǎo)電性和傳熱性等 密度較小 質(zhì)地柔軟 3 金屬鋁的化學(xué)性質(zhì) 寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式 O2 Al 4Al 3O22Al2O3 點(diǎn)燃 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 鋁熱反應(yīng) Al 酸 鈍化 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 4 對(duì)比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì) 5 鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線 鋁合金用于制造汽車 飛機(jī) 生活用品等 深度思考 1 判斷正誤 正確的劃 錯(cuò)誤的劃 1 鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式 2 Mg Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定 因而都具有很強(qiáng)的抗腐蝕性 3 MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑 4 Mg是活潑金屬 而Al是兩性金屬 2 依據(jù)Mg Al單質(zhì)的性質(zhì) 思考回答下列問(wèn)題 1 鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑 為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能 答案鋁在常溫下迅速被氧氣氧化 形成一層致密的氧化膜 保護(hù)鋁不再被氧化 因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能 2 Al既能溶于強(qiáng)酸 又能溶于強(qiáng)堿 所以說(shuō) Al既有金屬性 又有非金屬性 你認(rèn)為這種說(shuō)法是否恰當(dāng) 為什么 答案不恰當(dāng) 金屬性是指元素的原子失電子的能力 非金屬性是指元素的原子得電子的能力 鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng) 都是失去3e 化合價(jià)升高為 3價(jià) 均是還原劑 因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性 3 鋁與酸 堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么 氧化劑是什么 4 鎂在空氣中充分燃燒 所得固體產(chǎn)物可能有哪些 用化學(xué)式表示 MgO Mg3N2 C 遞進(jìn)題組 題組一對(duì)比掌握鋁 鎂的性質(zhì)1 下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是 A 由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕 所以鋁制品的使用壽命都很長(zhǎng)B 由于鋁具有強(qiáng)還原性 所以常用鋁來(lái)冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C 常溫下 鋁被濃硫酸鈍化 所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D 由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng) 所以常用鋁制造電線 電纜 解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應(yīng) 加熱時(shí)濃硫酸能與氧化鋁反應(yīng) 銅的導(dǎo)電性能比鋁強(qiáng) 答案B 2 鎂 鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主 但也存在某些重大差異性 下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是 CO2 鹽酸 NaOH溶液 水A B C D 解析Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能 Mg能在CO2中燃燒而Al不能 C 歸納總結(jié) 熟記鋁 鎂的特殊化學(xué)性質(zhì)1 活潑金屬與酸反應(yīng)是金屬的通性 而鋁不但能與酸 H 反應(yīng) 還能夠與堿溶液反應(yīng) 表現(xiàn)出特殊性 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 鋁熱反應(yīng)鋁和某些金屬氧化物反應(yīng) 將其從氧化物中置換出來(lái) 同時(shí)放出大量的熱 這種反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng) 可用于焊接金屬 冶煉高熔點(diǎn)貴重金屬等 注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng) 3 Mg在CO2中能夠燃燒 所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器 題組二鋁與酸或堿反應(yīng)的定量分析 3 將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合 取等質(zhì)量該混合物四份 分別加到足量的下列溶液中 充分反應(yīng)后 放出氫氣最多的是 A 3mol L 1HClB 4mol L 1HNO3C 8mol L 1NaOHD 18mol L 1H2SO4解析在鎂 鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2 加入NaOH溶液 只有Al與之反應(yīng)生成H2 而鎂不反應(yīng) 加入鹽酸 鎂 鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2 所以放出H2的量最多 A 4 鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸 非氧化性酸 反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬 就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問(wèn)題 1 等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸 氫氧化鈉溶液反應(yīng) 所得H2的體積之比是 解析根據(jù)化學(xué)方程式 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 得Al與H2的關(guān)系式均為2Al 3H2 故只要參加反應(yīng)的Al的量相等 所得H2的量必相等 1 1 2 足量的兩份鋁分別投入到等體積 等物質(zhì)的量濃度的鹽酸 氫氧化鈉溶液中 產(chǎn)生H2的體積之比是 解析因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量 產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式 6HCl 3H2 2NaOH 3H2 故當(dāng)HCl NaOH物質(zhì)的量相等時(shí) 二者產(chǎn)生H2的體積比為1 3 1 3 3 足量的兩份鋁分別投入到等體積 一定物質(zhì)的量濃度的HCl NaOH溶液中 二者產(chǎn)生的H2相等 則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是 解析因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等 根據(jù)關(guān)系式n HCl n NaOH 3 1 又因?yàn)閮扇芤后w積相等 故物質(zhì)的量濃度c HCl c NaOH n HCl n NaOH 3 1 3 1 4 甲 乙兩燒杯中各盛有100mL3mol L 1的鹽酸和NaOH溶液 向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉 反應(yīng)結(jié)束后 測(cè)得生成的氣體體積比為V 甲 V 乙 1 2 則加入鋁粉的質(zhì)量為 A 5 4gB 3 6gC 2 7gD 1 8g解析其反應(yīng)原理分別為2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 可見(jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí) 產(chǎn)生H2的體積比是1 3 而題設(shè)條件體積比為1 2 說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的 而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 6mol3mol3mol L 1 0 1L0 15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0 15mol 2 0 3mol 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 2 27g3mol5 4g0 3mol即投入的鋁粉為5 4g 答案A 1 鋁與酸 堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與酸 堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 從化學(xué)方程式可以看出Al與酸 堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3 所以無(wú)論與酸還是與堿反應(yīng) Al與H2的關(guān)系都是2Al 3H2 思維建模 2 鋁的這種既能與酸 非氧化性酸 又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的 題眼 考點(diǎn)二鋁的重要化合物 遞進(jìn)題組 知識(shí)梳理 1 氧化鋁 1 物理性質(zhì) 白色固體 難溶于水 有很高的熔點(diǎn) 2 化學(xué)性質(zhì) 知識(shí)梳理 兩性氧化物 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 氫氧化鋁 1 物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體 有較強(qiáng)的性 2 化學(xué)性質(zhì) 用化學(xué)方程式表示 Al OH 3的電離方程式為 吸附 兩性氫氧化物 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 受熱分解 3 制備 向鋁鹽中加入氨水 離子方程式為 NaAlO2溶液中通入足量CO2 離子方程式為 NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合 3 常見(jiàn)的鋁鹽 1 硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽 2 明礬的化學(xué)式為 它是無(wú)色晶體 可溶于水 水溶液pH7 填 或 明礬可以凈水 其凈水的原理是 KAl SO4 2 12H2O Al3 3H2O Al OH 3 膠體 3H Al OH 3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水 1 明礬的凈水作用與液氯對(duì)自來(lái)水的消毒作用原理是否相同 答案不同 明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì) 不能殺菌消毒 而液氯只能殺菌消毒 不能沉淀懸浮的雜質(zhì) 2 在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí) 用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔 在酒精燈上加熱至其熔化 會(huì)看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化 失去光澤 但熔化的鋁并不滴落 原因是 深度思考 鋁箔加熱時(shí)與O2發(fā)生反應(yīng)生成 熔點(diǎn)很高的Al2O3薄膜 使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著 所以熔化的鋁不易滴下 3 中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì) 除了Al及其重要化合物外 你還知道哪些 答案 弱酸的銨鹽 如 NH4HCO3 CH3COONH4 NH4 2S等 弱酸的酸式鹽 如 NaHCO3 KHS NaHSO3 氨基酸 遞進(jìn)題組 題組一Al2O3和Al OH 3的兩性 1 將表面已完全鈍化的鋁條 插入下列溶液中 不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是 A 稀硝酸B 稀鹽酸C 硝酸銅D 氫氧化鈉解析鈍化的實(shí)質(zhì)是Fe Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護(hù)膜 由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物 既可與強(qiáng)酸反應(yīng) 又可與強(qiáng)堿反應(yīng) 故A B D三項(xiàng)皆不符合題意 只有C選項(xiàng)中的Cu NO3 2不與Al2O3反應(yīng) 故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應(yīng) C 2 下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 A 鎂粉中混有少量鋁粉 加入過(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng) 過(guò)濾 洗滌 干燥B 用過(guò)量氨水除去Fe3 溶液中的少量Al3 C Al OH 3中混有少量Mg OH 2 加入足量燒堿溶液 充分反應(yīng) 過(guò)濾 向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2后過(guò)濾D MgO中混有少量Al2O3 加入足量燒堿溶液 充分反應(yīng) 過(guò)濾 洗滌 干燥得到MgO 解析Al OH 3不溶于氨水 故向含少量Al3 的Fe3 溶液中加入過(guò)量氨水時(shí) Fe3 Al3 均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀 達(dá)不到除雜的目的 答案B 含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類利用Al Al2O3 Al OH 3可溶于強(qiáng)堿的特性 可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì) 如 Mg Al 加足量NaOH溶液 Fe2O3 Al2O3 加足量NaOH溶液 Mg OH 2 Al OH 3 加足量NaOH溶液 Mg2 Al3 加過(guò)量NaOH溶液 過(guò)濾 再加酸充分溶解 練后反思 題組二制備Al OH 3的最佳途徑3 用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁 下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是 加鹽酸溶解 加燒堿溶液溶解 過(guò)濾 通入過(guò)量CO2生成Al OH 3沉淀 加入鹽酸生成Al OH 3沉淀 加入過(guò)量燒堿溶液A B C D 解析若先用鹽酸溶解 Mg Al均溶解 制取Al OH 3的步驟較多 從NaAlO2制備Al OH 3 若加鹽酸不容易控制量的多少 故B項(xiàng)操作步驟為最佳順序 答案B 4 若甲 乙 丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al OH 3 規(guī)定必用的藥品如下 350g70 H2SO4溶液 NaOH固體240g 足量鋁屑 水 不能用其他藥品 甲 乙 丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得Al OH 3的質(zhì)量分別是W1 W2 W3 三種實(shí)驗(yàn)方案如下 甲 鋁 加NaOH溶液 加H2SO4溶液 W1gAl OH 3乙 鋁 加H2SO4溶液 加NaOH溶液 W2gAl OH 3 試回答 1 從充分利用原料 降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析 實(shí)驗(yàn)方案最合理的是 2 三位學(xué)生制得的Al OH 3 W1 W2 W3其質(zhì)量由大到小的順序是 3 制得Al OH 3的最大質(zhì)量是 丙 W3 W1 W2 520g 反思?xì)w納 制取Al OH 3一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿 因?yàn)閺?qiáng)酸 強(qiáng)堿都能溶解生成的Al OH 3 而不易控制酸 堿的用量 一般用氨水或CO2制取 也可用Al3 AlO的雙水解反應(yīng)制取 答案C 解析A項(xiàng) 氨水不能溶解Al OH 3 B項(xiàng) 氧元素不守恒 D項(xiàng) 通足量CO2時(shí) 應(yīng)生成HCO 答案C 反思?xì)w納 遞進(jìn)題組 知識(shí)梳理 考點(diǎn)三用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3 Al OH 3 AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 知識(shí)梳理 寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式 Al3 3OH Al OH 3 2 Al OH 3 3H Al3 3H2O 2 與Al OH 3沉淀生成有關(guān)的圖像分析 1 把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽 Al3 溶液中至過(guò)量 現(xiàn)象 先有白色沉淀產(chǎn)生 然后沉淀逐漸溶解 圖像 有關(guān)反應(yīng) A B Al3 3OH Al OH 3 B D Al OH 3 OH AlO 2H2O 2 把鋁鹽 Al3 溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過(guò)量 現(xiàn)象 先無(wú)明顯現(xiàn)象 反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀 圖像 3 把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過(guò)量 現(xiàn)象 先生成白色沉淀 然后沉淀逐漸溶解 圖像 有關(guān)反應(yīng) A B AlO H H2O Al OH 3 B D Al OH 3 3H Al3 3H2O 4 向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過(guò)量 現(xiàn)象 先無(wú)明顯現(xiàn)象 反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀 圖像 5 往等物質(zhì)的量的AlCl3 MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過(guò)量 現(xiàn)象 開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀 后沉淀量增多 最后沉淀部分溶解 圖像 有關(guān)反應(yīng) O A Al3 3OH Al OH 3 Mg2 2OH Mg OH 2 A B Al OH 3 OH AlO 2H2O 1 下列各項(xiàng)操作中 能出現(xiàn) 先產(chǎn)生沉淀 然后沉淀又溶解 現(xiàn)象的是 向飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2 向NaAlO2溶液中逐滴加入過(guò)量的稀鹽酸 向AlCl3溶液中逐滴加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過(guò)量的鹽酸 深度思考 解析 中Na2CO3與CO2 H2O反應(yīng)生成NaHCO3 由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大 因而只會(huì)產(chǎn)生沉淀 NaAlO2中加入稀鹽酸 開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀Al OH 3 當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí) Al OH 3又溶于鹽酸 向AlCl3溶液中加入NaOH溶液 開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀Al OH 3 當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí) Al OH 3又溶于NaOH 只會(huì)生成H2SiO3沉淀 答案 2 下列各組物質(zhì)的無(wú)色溶液 不用其他試劑即可鑒別的是 NaOH AlCl3 NaHCO3 H2SO4 NaAlO2 NaHSO4 Na2CO3 HCl Na2CO3 NaHCO3 Ca OH 2解析都使用互滴法 兩次操作應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象 向含Al3 的溶液中滴加NaOH溶液 先生成白色沉淀 后沉淀又逐漸溶解 向NaOH溶液中滴加含Al3 的溶液 開(kāi)始無(wú)沉淀產(chǎn)生 后產(chǎn)生白色沉淀 且沉淀不溶解 兩次現(xiàn)象不同 可以鑒別 不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會(huì)立即產(chǎn)生氣泡 現(xiàn)象相同 無(wú)法鑒別 NaHSO4 Na H SO 溶液顯強(qiáng)酸性 向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4 開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀后沉淀逐漸溶解 向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液 開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象 后出現(xiàn)白色沉淀 現(xiàn)象不同 可以鑒別 向Na2CO3溶液中滴加鹽酸 開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象 后產(chǎn)生氣泡 向鹽酸中滴加Na2CO3溶液 立即產(chǎn)生氣泡 現(xiàn)象不同 可以鑒別 無(wú)論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca OH 2中都會(huì)產(chǎn)生白色沉淀 無(wú)法鑒別 答案 題組一Al3 AlO形成Al OH 3圖像的綜合分析 遞進(jìn)題組 1 如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過(guò)程中微粒的量的關(guān)系曲線 下列判斷錯(cuò)誤的是 A 線表示Al3 的物質(zhì)的量的變化B x表示AlCl3的物質(zhì)的量C 線表示Al OH 3的物質(zhì)的量的變化D 線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 解析AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式 向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液 開(kāi)始有沉淀生成后沉淀溶解 且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3 1 顯然符合題意 則x表示NaOH的物質(zhì)的量 B項(xiàng)錯(cuò)誤 另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液 開(kāi)始沒(méi)有沉淀 后有沉淀生成 與本題圖示情況不符 答案B 2 下列曲線圖 縱坐標(biāo)為沉淀的量 橫坐標(biāo)為加入物質(zhì)的量 與對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)相符合的是 A 向1L濃度均為0 1mol L 1的Ba OH 2 NaAlO2混合溶液中加入0 1mol L 1的稀H2SO4B 向1L濃度分別為0 1mol L 1和0 3mol L 1的AlCl3 NH4Cl的混合溶液中加入0 1mol L 1的稀NaOH溶液C 向燒堿溶液中滴加明礬溶液D 向AlCl3溶液中滴加過(guò)量氨水 D項(xiàng) AlCl3溶液中滴加過(guò)量氨水 沉淀不會(huì)溶解 D錯(cuò)誤 答案A 突破Al OH 3沉淀圖像三個(gè)秘訣1 明晰橫 縱坐標(biāo)含義 然后通過(guò)曲線變化特點(diǎn)分析反應(yīng)原理 2 掌握Al3 Al OH 3 AlO三者之間的轉(zhuǎn)化比例 方法指導(dǎo) 3 明晰Al3 溶液中加堿 OH 的幾種常見(jiàn)變形圖像 如 圖A中 n H n Al3 2 1 圖B中 若已知原溶液中含有Mg2 則可推出 n Mg2 n Al3 1 1 圖C中 若已知原溶液中含有H 和Mg2 則可推導(dǎo)出 n H n Al3 n Mg2 2 1 1 題組二Al3 形成Al OH 3的簡(jiǎn)單計(jì)算 3 向30mL1mol L 1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol L 1的NaOH溶液 若產(chǎn)生0 78g白色沉淀 則加入的NaOH溶液的體積可能為 A 3mLB 7 5mLC 15mLD 17 5mL解析解法一 把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像 用圖像法求解 如圖所示 當(dāng)生成沉淀0 01mol時(shí)需NaOH0 03mol或0 11mol 顯然B項(xiàng)符合題意 解法二 已知n AlCl3 0 03mol n Al OH 3 0 01mol 由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個(gè)答案 一是氫氧化鈉不足 二是氫氧化鈉過(guò)量 答案B 4 現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液 向其中不斷加入NaOH溶液 得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示 原溶液中Cl 與SO的物質(zhì)的量之比為 A 1 3B 2 3C 6 1D 3 1解析OA上升的直線表示Al OH 3和Mg OH 2一起沉淀 AB下降的直線表示Al OH 3沉淀溶解 B點(diǎn)表示Al OH 3完全溶解 AB段完全溶解Al OH 3消耗NaOH0 1L 則Al3 生成Al OH 3消耗NaOH0 3L 沉淀Mg2 消耗NaOH0 1L 因而n AlCl3 n MgSO4 2 1 所以 n Cl n SO 6 1 答案C 方法指導(dǎo) 可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律 1 求產(chǎn)物Al OH 3的量 1 當(dāng)n OH 3n Al3 時(shí) n Al OH 3 n OH 2 當(dāng)3n Al3 n OH 4n Al3 時(shí) n Al OH 3 4n Al3 n OH 3 當(dāng)n OH 4n Al3 時(shí) n Al OH 3 0 無(wú)沉淀 2 求反應(yīng)物堿的量 1 若堿不足 Al3 未完全沉淀 n OH 3n Al OH 3 2 若堿使生成的Al OH 3部分溶解 n OH 4n Al3 n Al OH 3 考點(diǎn)四化工生產(chǎn)中鎂 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 遞進(jìn)題組 知識(shí)梳理 知識(shí)梳理 1 從海水中提取鎂的流程 1 流程 2 主要化學(xué)反應(yīng) 制石灰乳 CaCO3CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2 沉淀Mg2 Mg2 2Ca OH 2 Mg OH 2 Ca2 制備MgCl2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 電解MgCl2 MgCl2 熔融 Mg Cl2 2 工業(yè)煉鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素 在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中 鋁土礦的主要成分是Al2O3 此外還含有少量SiO2 Fe2O3等雜質(zhì) 冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過(guò)程是Al2O3的提純 由于Al2O3是兩性氧化物 而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物 Fe2O3是堿性氧化物 因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案 方案一 堿溶法討論回答下列問(wèn)題 1 寫出 兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 2 步驟 中不用鹽酸 或H2SO4 酸化的理由是 因?yàn)锳lO與酸反應(yīng)生成的Al OH 3具有兩性 可溶于強(qiáng)酸 不易控制酸的量 CO2廉價(jià)而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛 經(jīng)濟(jì)效益好 3 步驟 中得到較純的Al2O3 可能含有 雜質(zhì) 在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因 由于SiO2的熔點(diǎn)很高 在加熱到1000 左右時(shí)不會(huì)熔化 因而不影響鋁的純度 SiO2 方案二 酸溶法 討論回答下列問(wèn)題 1 寫出 中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 答案 Al2O3 6H 2Al3 3H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Al3 4OH AlO 2H2O Fe3 3OH Fe OH 3 2 步驟 中不用氨水沉淀Fe3 的原因 Al OH 3只能溶于強(qiáng)堿 不能溶于氨水 用氨水不能將Fe OH 3和Al OH 3分離 遞進(jìn)題組 題組一鋁的提煉過(guò)程 1 鋁土礦的主要成分為氧化鋁 氧化鐵和二氧化硅 工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A 中除加試劑外 還需要進(jìn)行過(guò)濾操作B a b中鋁元素的化合價(jià)相同C 中需要通入過(guò)量的氨氣D 進(jìn)行的操作是加熱 而且d一定是氧化鋁 解析反應(yīng) 后的體系中含有固體二氧化硅 需要過(guò)濾除去 反應(yīng) 后的體系中含有氫氧化鐵沉淀 需要過(guò)濾除去 A正確 a b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在 其中鋁的化合價(jià)都是 3價(jià) B正確 由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過(guò)量二氧化碳 C錯(cuò)誤 由氫氧化鋁制備氧化鋁 加熱即可 D正確 答案C 2 工業(yè)上用某種氧化鋁礦石 含F(xiàn)e2O3雜質(zhì) 為原料冶煉鋁的工藝流程如下 對(duì)上述流程中的判斷正確的是 A 試劑X可以為氨水 沉淀中含有鐵的化合物B CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C 反應(yīng) 中的反應(yīng)為CO2 AlO 2H2O Al OH 3 HCOD 工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al 成本更低 解析A項(xiàng)試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液 使Al2O3溶解 B項(xiàng)若用強(qiáng)酸代替CO2 強(qiáng)酸過(guò)量時(shí) Al OH 3會(huì)溶解 不能保證生成Al OH 3沉淀 D項(xiàng)因Al比Fe活潑 不能用Fe置換Al 答案C 題組二鎂及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 3 MgSO4 7H2O是一種重要的化工原料 某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了利用菱鎂礦石 主要成分是MgCO3 并含有MnCO3 SiO2雜質(zhì) 制取MgSO4 7H2O的實(shí)驗(yàn) 流程如下 1 第 步研磨的目的是 所得濾液主要含 等溶質(zhì) 解析研磨可增大固體的表面積 使被溶物充分溶解并使溶解速率加快 菱鎂礦石與稀硫酸反應(yīng) MgCO3 MnCO3會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镸gSO4 MnSO4 使溶解充分并加快溶解速率 MgSO4MnSO4 2 第 步反應(yīng)的離子方程式為 解析根據(jù)流程圖 加入NaClO溶液 MnSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2 根據(jù)得失電子守恒和元素守恒即可寫出第 步反應(yīng)的離子方程式 Mn2 ClO H2O MnO2 Cl 2H Mn2 ClO H2O MnO2 Cl 2H 3 第 步濃縮結(jié)晶后 要經(jīng)過(guò) 洗滌 干燥等步驟才可得到MgSO4 7H2O 洗滌沉淀的基本操作是 解析第 步濃縮結(jié)晶后要經(jīng)過(guò)過(guò)濾 洗滌 干燥才能得到MgSO4 7H2O晶體 洗滌沉淀時(shí)要注意加水不能過(guò)多 且不能用玻璃棒攪拌 還要重復(fù)2 3次 過(guò)濾 將沉淀置于過(guò)濾器中 加蒸餾水至剛好浸沒(méi)沉淀 待水流盡 重復(fù)2 3次 4 若制得MgSO4 7H2O質(zhì)量為82 00g 測(cè)得MnO2質(zhì)量為1 74g 且測(cè)得第 步濾渣質(zhì)量為4 70g 忽略各物質(zhì)在溶液中的溶解損失 可計(jì)算出菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 解析根據(jù)題中信息可求得MgCO3 MnCO3的質(zhì)量分別是28 00g 2 30g 則菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 80 80 解答化工流程題的基本方法1 明確目的 提取有用信息通過(guò)閱讀題頭 明確生產(chǎn)目的 制備什么物質(zhì) 找到制備物質(zhì)時(shí)所需的原料及所含雜質(zhì) 提取出所給的相關(guān)信息 反應(yīng)的化學(xué)方程式 物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解性等 反思?xì)w納 2 分析流程 弄清各步作用對(duì)比分析流程圖中的一種物質(zhì) 原料 與最后一種物質(zhì) 產(chǎn)品 找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系 聯(lián)系問(wèn)題有針對(duì)性地思考 原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程中依次進(jìn)行了什么反應(yīng) 每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物 雜質(zhì)是否要除去 采用什么操作方法除去 3 看清問(wèn)題 準(zhǔn)確規(guī)范作答這一步很關(guān)鍵 答題時(shí)要看清問(wèn)題 不能答非所問(wèn) 要注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性 如分清是要求回答實(shí)驗(yàn)操作名稱還是具體操作步驟 1 2 3 4 5 6 7 1 下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是 A 鋁罐可久盛食醋 2014 福建理綜 6C B 氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 2014 四川理綜 1D C 明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化 2014 重慶理綜 1A D 鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) 反應(yīng)后固體物質(zhì)增重 2014 新課標(biāo)全國(guó)卷 9C 1 2 3 4 5 6 7 解析鋁罐容易受食醋中的醋酸腐蝕而破裂 無(wú)法久盛食醋 A錯(cuò) 明礬用作凈水劑是利用Al3 水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性 涉及化學(xué)變化 C錯(cuò) 鋁與氧化鐵反應(yīng) 反應(yīng)前后都是固體 質(zhì)量不變 D錯(cuò) 答案B 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 解析氫氧化鋁不能溶于氨水 A對(duì) 偏鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉 B正確 SO恰好完全沉淀時(shí) Al3 與OH 的物質(zhì)的量之比為1 4 應(yīng)生成AlO D錯(cuò) 答案D 1 2 3 4 5 6 7 3 2014 北京理綜 7 下列金屬中 表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是 A KB NaC FeD Al解析金屬鋁在空氣中表面會(huì)形成一層致密的氧化膜保護(hù)層 防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化 D正確 K Na Fe表面形成的氧化膜比較疏松 不能保護(hù)內(nèi)層金屬 A B C錯(cuò)誤 D 1 2 3 4 5 6 7 4 2014 安徽理綜 13 室溫下 在0 2mol L 1Al2 SO4 3溶液中 逐滴加入1 0mol L 1NaOH溶液 實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如右圖 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A a點(diǎn)時(shí) 溶液呈酸性的原因是Al3 水解 離子方程式為Al3 3OH Al OH 3B a b段 溶液pH增大 Al3 濃度不變C b c段 加入的OH 主要用于生成Al OH 3沉淀D d點(diǎn)時(shí) Al OH 3沉淀開(kāi)始溶解 1 2 3 4 5 6 7 解析A項(xiàng) Al2 SO4 3為強(qiáng)酸弱堿鹽 Al3 水解使溶液顯酸性 離子方程式應(yīng)為Al3 3H2O Al OH 3 3H 錯(cuò)誤 B項(xiàng) a b段 加入NaOH消耗H 使Al3 3H2O Al OH 3 3H 反應(yīng)正向進(jìn)行 Al3 的濃度減小 錯(cuò)誤 C項(xiàng) b c段 pH變化不明顯 說(shuō)明OH 主要用于生成Al OH 3沉淀 正確 1 2 3 4 5 6 7 D項(xiàng) c d過(guò)程中 pH變化較大 說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng) Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 所以c點(diǎn)以后Al OH 3開(kāi)始溶解 錯(cuò)誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 5 2014 上海 22改編 已知 2Na Al OH 4 CO2 2Al OH 3 Na2CO3 H2O 向含2molNaOH 1molBa OH 2 2molNa Al OH 4 的混合溶液中慢慢通入CO2 則通入CO2的量和生成沉淀的量的關(guān)系不正確的是 1 2 3 4 5 6 7 解析向含2molNaOH 1molBa OH 2 2molNa Al OH 4 的混合溶液中慢慢通入CO2發(fā)生反應(yīng)依次為2NaOH CO2 Na2CO3 H2O2mol1mol1molBa OH 2 CO2 BaCO3 H2O1mol1mol1mol2Na Al OH 4 CO2 2Al OH 3 Na2CO3 H2O2mol1mol2mol1mol 1 2 3 4 5 6 7 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO31mol1molBaCO3 CO2 H2O Ba HCO3 21mol1mol當(dāng)通入2molCO2時(shí) 生成1molBaCO3沉淀 當(dāng)通入3molCO2時(shí) 生成1molBaCO3沉淀和2molAl OH 3沉淀 1 2 3 4 5 6 7 當(dāng)通入4molCO2時(shí) 生成1molBaCO3沉淀和2molAl OH 3沉淀 當(dāng)通入5molCO2時(shí) 生成2molAl OH 3沉淀 當(dāng)通入6molCO2時(shí) BaCO3已完全反應(yīng) Al OH 3量不變 即仍為2mol沉淀 答案B 1 2 3 4 5 6 7 6 2014 天津理綜 7 3 已知 1 2 3 4 5 6 7 工業(yè)制鎂時(shí) 電解MgCl2而不電解MgO的原因是 制鋁時(shí) 電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是 MgO的熔點(diǎn)高 熔融時(shí)耗費(fèi)更多資源 增加生產(chǎn)成本 AlCl3是共價(jià)化合物 熔融態(tài)難導(dǎo)電 1 2 3 4 5 6 7 7 2014 江蘇 16 煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放 實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰 主要含Al2O3 SiO2等 制備堿式硫酸鋁 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于煙氣脫硫研究 1 2 3 4 5 6 7 1 酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 解析酸浸時(shí)能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3 H2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水 SiO2不和H2SO4反應(yīng) 成為濾渣 Al2O3 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2OSiO2 1 2 3 4 5 6 7 2 加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使Al2 SO4 3轉(zhuǎn)化為Al2 SO4 x OH 6 2x 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 若溶液的pH偏高 將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低 其原因是 用離子方程式表示 1 2 3 4 5 6 7 解析CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4 如果pH偏高 一部分Al3 會(huì)轉(zhuǎn)化為Al OH 3沉淀 離子方程式為3CaCO3 2Al3 3SO 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 答案CaSO43CaCO3 2Al3 3SO 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 1 2 3 4 5 6 7 3 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量 其主要原因是 與吸收SO2前的溶液相比 熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 填 增大 減小 或 不變 解析熱分解時(shí) 一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽 不能分解成為SO2 SO2溶于水生成H2SO3 會(huì)中和溶液中的部分OH 使溶液的pH減小 減小 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 下列敘述正確的是 A 鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸B 鎂的金屬性比鋁的金屬性強(qiáng)C 氫氧化鋁能溶于過(guò)量氨水D 鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO解析鋁與熱的濃硫酸發(fā)生反應(yīng) 氫氧化鋁不能溶于氨水 鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO Mg3N2和C B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 鋁是一種低毒金屬元素 它并非人體需要的微量元素 食用后不會(huì)導(dǎo)致急性中毒 但食品中鋁的含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)對(duì)人體造成危害 下列關(guān)于鋁元素的說(shuō)法正確的是 A 鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑B 氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng) 常用作中和胃酸的藥物C 明礬可用于飲用水的殺菌消毒D 硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑 該物質(zhì)不溶于水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A項(xiàng)中鋁在空氣中會(huì)與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜 C項(xiàng)中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體 具有吸附色素和雜質(zhì)的性能 通常用作凈水劑 但不能用于殺菌消毒 D項(xiàng)中銨鹽都溶于水 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng) 又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是 NaHCO3 NH4 2SO3 Al2O3 Al OH 3 AlA 全部B 只有 C 只有 D 只有 解析弱酸的酸式鹽 弱酸弱堿鹽 Al Al2O3 Al OH 3等物質(zhì)既可與強(qiáng)酸反應(yīng)又可與強(qiáng)堿反應(yīng) 故選A A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng) 至體系中均無(wú)固體物質(zhì)時(shí) 消耗堿量最多的是 A AlB Al OH 3C AlCl3D Al2O3 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 有一塊鎂鋁合金 其中鎂與鋁的質(zhì)量比是8 9 加入足量稀H2SO4使其完全溶解后 再加入NaOH溶液 生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖 其中正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析鎂與鋁的質(zhì)量比是8 9 則物質(zhì)的量之比是1 1 NaOH溶液過(guò)量后Al OH 3完全溶解 只有Mg OH 2 B錯(cuò) 等物質(zhì)的量的Mg OH 2與Al OH 3的質(zhì)量之比是58 78 即剩余的Mg OH 2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的 排除C D 故選A 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 甲 乙兩燒杯中分別裝有相同體積 相同pH的氨水和NaOH溶液 各加入10mL0 1mol L 1AlCl3溶液 兩燒杯中都有沉淀生成 下列判斷正確的是 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樣多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 若AlCl3過(guò)量 由于相同體積 相同pH的氨水比NaOH提供的OH 物質(zhì)的量大 所以甲比乙生成的Al OH 3沉淀多 若AlCl3電離出的Al3 與氨水或NaOH溶液電離出的OH 恰好完全反應(yīng) 生成沉淀的量相等 若AlCl3少量 由于在NaOH溶液中生成的Al OH 3可繼續(xù)與NaOH反應(yīng)而溶解 乙中的沉淀量小于甲 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 7mol 0 5mol 0 2mol n H 0 1mol n Al3 0 8mol 0 7mol 0 1mol 沉淀Al3 Mg2 共消耗0 4molOH 其中沉淀Al3 消耗0 3molOH 沉淀Mg2 消耗0 1molOH 根據(jù)Mg2 2OH 可得n Mg2 0 05mol 故只有選項(xiàng)B正確 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 從海水中提取鎂 可按如下步驟進(jìn)行 把貝殼制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 沉降 過(guò)濾 洗滌沉淀物 將沉淀物與鹽酸反應(yīng) 結(jié)晶過(guò)濾 在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物 將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂 下列說(shuō)法不正確的是 A 此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B 第 步電解時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣C 步驟的目的是從海水中提取MgCl2D 以上提取鎂的過(guò)程中涉及化合 分解和復(fù)分解反應(yīng) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析電解熔融的MgCl2時(shí) 陰極產(chǎn)生鎂 陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣 B錯(cuò) 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入250mL2 0mol L 1的稀硫酸中 固體全部溶解并產(chǎn)生氣體 待反應(yīng)完全后 向所得溶液中加入NaOH溶液 生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示 則下列說(shuō)法正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL時(shí) 溶液的pH等于7B 當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL時(shí) 溶液中的溶質(zhì)只有硫酸鎂和硫酸鋁C NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol L 1D 生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11 2L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析從圖像可以看出加入的NaOH溶液先將過(guò)量的H2SO4中和 此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為MgSO4 Al2 SO4 3和Na2SO4 但是此時(shí)因Al3 Mg2 水解使溶液呈酸性 A B項(xiàng)錯(cuò)誤 當(dāng)加入NaOH溶液的體積為200mL時(shí) 此時(shí)溶質(zhì)只有Na2SO4 根據(jù)元素守恒 可得n NaOH 2n H2SO4 c NaOH 0 2L 2 2 0mol L 1 0 25L 則c NaOH 5mol L 1 C項(xiàng)正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 用于生成氫氣的硫酸的物質(zhì)的量為0 18L 5mol L 1 2 0 45mol 即H2的物質(zhì)的量 標(biāo)況下氫氣的體積為0 45mol 22 4L mol 1 10 08L D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 A B C D E五種化合物均含有某種短周期常見(jiàn)元素 它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示 其中A的溶液為澄清溶液 C為難溶于水的白色固體 E則易溶于水 取A的溶液灼燒 焰色反應(yīng)為淺紫色 透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 寫出化學(xué)式 A B C D E 2 寫出下列反應(yīng)的離子方程式 A B A D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析在短周期元素形成的化合物中 既能與鹽酸反應(yīng) 又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì) 又因?yàn)锽受熱時(shí)轉(zhuǎn)化為C 故可知C為Al2O3 B為Al OH 3 由此推出D是AlCl3 A與過(guò)量CO2反應(yīng)生成Al OH 3 且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色 則A為KAlO2 E為NaAlO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 KAlO2Al OH 3Al2O3AlCl3NaAlO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 如圖所示為一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后 產(chǎn)生Al OH 3白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為 2 AB段曲線所表示的反應(yīng)的離子方程式為 1 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 向B處生成的溶液中通入二氧化碳 可觀察到的現(xiàn)象是 4 向含有0 1molNH4Al SO4 2溶液中逐滴加入5mol L 1NaOH溶液 開(kāi)始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多 一段時(shí)間后有刺激性氣味的氣體逸出 最后白色沉淀逐漸減少并最終消失 請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫(huà)出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖 生成白色沉淀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 2013 大綱全國(guó)卷 29 鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬 工業(yè)上用Al2O3和冰晶石 Na3AlF6 混合熔融電解制得 鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等 從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 以螢石 CaF2 和純堿為原料制備冰晶石的流程如下 回答下列問(wèn)題 1 寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析結(jié)合Al2O3 SiO2與NaOH溶液反應(yīng)后產(chǎn)物的性質(zhì)來(lái)分析流程圖一 根據(jù)螢石和純堿為原料制取冰晶石來(lái)分析流程圖二 充分利用質(zhì)量守恒等來(lái)書(shū)寫化學(xué)方程式 在加入NaOH溶液時(shí) Al2O3和SiO2都能與NaOH反應(yīng) 分別生成NaAlO2和Na2SiO3 答案2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O 2NaOH Al2O3 2NaAlO2 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 濾液 中加入CaO生成的沉淀是 反應(yīng)2的離子方程式為 CaSiO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 E可作為建筑材料 化合物C是 寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式 解析螢石能與濃硫酸反應(yīng)生成CaSO4和HF氣體 HF Na2CO3 Al OH 3三者沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學(xué)方程式 濃H2SO4 12HF 3Na2CO3 2Al OH 3 2Na3AlF6 3CO2 9H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 電解法制鋁的化學(xué)方程式是 以石墨為電極 陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 解析電解Al2O3制取金屬鋁 加入的冰晶石為助熔劑 陽(yáng)極產(chǎn)生的O2能與石墨電極反應(yīng)生成CO2 可能含有CO O2 CO2 CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 鎂在空氣中燃燒除生成MgO外 還可能生成Mg3N2 某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用鎂在空氣中燃燒后的固體 不含單質(zhì) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 探究其組成 1 甲組同學(xué)取一定量燃燒后的固體投入水中 得到了一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體 該氣體的化學(xué)式為 說(shuō)明固體中含有Mg3N2 生成該氣體的化學(xué)方程式為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是NH3 Mg3N2與水反應(yīng)生成Mg OH 2和NH3 答案NH3Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 乙組同學(xué)為測(cè)定Mg3N2的含量 用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 充分反應(yīng)后再加熱A 其中濃硫酸的作用是 對(duì)A加熱的目的是 已知加入的固體質(zhì)量為4 0g 最終C裝置增重ag 則固體中含Mg3N2 g 用含a的式子表示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析濃硫酸是酸性干燥劑 可吸收NH3 對(duì)A加熱可促使NH3揮發(fā) 使反應(yīng)產(chǎn)生的NH3全部被C裝置吸收 則由關(guān)系式Mg3N2 2NH3可求出agNH3對(duì)應(yīng)gMg3N2 答案吸收生成的NH3使A裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的NH3全部進(jìn)入到C裝置中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 丙組有的同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的測(cè)定結(jié)果偏高 理由是 有的同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的測(cè)定結(jié)果偏低 理由是 丙組同學(xué)進(jìn)行了改進(jìn) 他們將乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到的難溶固體進(jìn)行過(guò)濾 洗滌 干燥 并灼燒固體至恒重 測(cè)得其質(zhì)量為4 08g 上述過(guò)程中 洗滌沉淀的操作是 鎂在空氣中燃燒后生成的固體中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A裝置中產(chǎn)生的NH3會(huì)含有水蒸氣 C裝置中濃H2SO4既吸收NH3 也吸收NH3中的水蒸氣 而且C裝置后未連接隔絕空氣中水蒸氣的裝置 所以C裝置增重的ag中包括水蒸氣的質(zhì)量 造成測(cè)定結(jié)果偏高 反應(yīng)產(chǎn)生的NH3在反應(yīng)結(jié)束后由于氣壓的原因無(wú)法全部被排出 而在裝置中滯留一部分 造成產(chǎn)生的NH3不能全部被濃硫酸吸收 所以會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 丙組同學(xué)所得4 08g固體是MgO 包括原混合物中的MgO和Mg3N2轉(zhuǎn)化來(lái)的MgO Mg3N2 3Mg OH 2 3MgO 設(shè)原固體混合物中Mg3N2 MgO的物質(zhì)的量分別為xmol ymol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解得 x 0 004 y 0 09則燃燒后生成的固體中Mg3N2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案C裝置的兩側(cè)無(wú)干燥裝置 NH3中的水蒸氣以及外界空氣中的水蒸氣都可能進(jìn)入C裝置而被濃硫酸吸收 造成結(jié)果偏高可能有部分NH3滯留在裝置內(nèi)沒(méi)有完全被濃硫酸吸收 從而造成結(jié)果偏低向過(guò)濾器中的沉淀物上加蒸餾水至恰好完全浸沒(méi)沉淀 待水全部流出后 重復(fù)操作2 3次10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 有一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法 解決了現(xiàn)有方法存在的原料成本高 項(xiàng)目投資大 能耗高 副產(chǎn)品不好用等問(wèn)題 其原理是將含鎂礦石粉 含氧化鎂 與銨鹽混合 經(jīng)過(guò)煅燒 水溶 過(guò)濾 得到粗鎂鹽溶液 并回收煅燒產(chǎn)生的氨 寫出用固體 NH4 2SO4與含鎂礦石粉混合煅燒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析含鎂礦石粉中含MgO MgO與 NH4 2SO4高溫反應(yīng)生成MgSO4 NH3和H2O 答案 NH4 2SO4 MgOMgSO4 2NH3 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14