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文檔簡介
1、專題09鎂、鋁及其重要化合物1.化工生產(chǎn)上有廣泛用途的輕質(zhì)堿式碳酸鎂MgCG?Mg(OH)?3H2O是以鹵塊(主要成分為MgCb,含F(xiàn)e2+、Fe3+等雜質(zhì)離子)為原料制備。工藝流程如下:注:氫氧化亞鐵沉淀絮狀,不易從溶液中除去 卜列說法正確的是A.沉淀的成分是 Fe(OH)2和Fe (OH) 3的混合物B. “”的操作步驟為:氧化和調(diào)節(jié)pH等分離和提純過程C. “熱解”產(chǎn)生的 CO對生成輕質(zhì)堿式碳酸鎂MgCO?Mg(OH>?3屋O有重要的作用D. “料液II ”呈酸性【答案】B【解析】A.由題給信息可知,氫氧化亞鐵為絮狀沉淀,不易從溶液中除去,沉淀為Fe (OH) 3, A錯誤;B.由
2、以上分析可知,除去鐵元素,應(yīng)進行氧化、調(diào)節(jié)pH,生成Fe (OH) 3沉淀,B正確;C.加入碳酸氫錢生成堿式碳酸鎂,生成的二氧化碳不參與反應(yīng),C錯誤;D. “料液H”呈堿性, D錯誤。2 .以下說法正確的是A. Mg在CO中的燃燒是置換反應(yīng)B.將Mg(OH>沉淀轉(zhuǎn)化為MgCb,是鎂原子失電子轉(zhuǎn)化為 Mg+C.電解得到鎂的過程可以寫出離子反應(yīng)方程式,但不是氧化還原反應(yīng)D. Mg在CO中燃燒的反應(yīng)中,CO既是氧化劑又是還原劑【答案】A【解析】A Mg在CO中燃燒的方程式為 2Mg+COT 2MgO+C是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì) 和另一種化合物的反應(yīng),為置換反應(yīng),A正確;日將Mg
3、(OH%沉淀轉(zhuǎn)化為MgC2的過程是復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng),沒有電子的轉(zhuǎn)移,B錯誤;C電解得到鎂的過程有化合價的變化,是氧化還原反應(yīng),C錯誤;D Mg在CO中燃燒的反應(yīng)中,CO中只有碳元素的化合價有變化,+4-0,化合價只降低,只作氧化劑, 鎂是還原劑,D錯誤。3 .下列實驗現(xiàn)象的描述中不正確的是()選項實驗現(xiàn)象A加熱放在堪期中的一小塊鈉鈉先熔化成光亮的小球,燃燒時,火焰為黃色,燃燒后,生成淡黃色固體B在酒精燈上加熱鋁箔鋁箔熔化時失去光澤,熔化的鋁并不滴落好像有一層膜包著C點燃的鎂條伸入盛有Q的集氣瓶(底部鋪有少量細沙)中鎂條繼續(xù)燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出大量的熱,生成白色固體D在空氣中久
4、置白勺鋁條放入 NaOH中立刻產(chǎn)生大量無色氣泡,鋁條逐漸變細,放出大量的熱【答案】D【解析】A 加熱放在堪期中的小塊鈉,發(fā)生反應(yīng):2Na+O二邑 NaaQ,由于鈉的熔點低,因此鈉先熔化成光亮的小球,燃燒時,火焰為黃色,燃燒后,生成淡黃色固體,A正確;B.在酒精燈上加熱鋁箔,發(fā)生反應(yīng):4A1+302 & 2AI2Q, Al的熔點低,而 Al 2Q熔點高,因此鋁箔內(nèi)部的鋁熔化,而表面的鋁被氧化后失去光澤并不熔化,故熔化的鋁并不滴落,好像有一層膜包著,B正確;C.點燃的鎂條伸入盛有 。的集氣瓶(底部鋪有少量細沙)中,會發(fā)生反應(yīng):2Mg+02MgQ會看到鎂條繼續(xù)燃燒,發(fā)出耀眼白光放出大量熱量,
5、生成白色固體 MgO C正確;D.在空氣中久置白勺鋁條放入 NaOH§液中,首先發(fā)生反應(yīng):Al 2Q+2NaOH= 2NaAQ+HQ因此開始無氣泡,后來發(fā)生反應(yīng):2Al+2NaOH+2HO= 2NaAlQ+3HT,看到產(chǎn)生氣泡,鋁條逐漸變細,D錯誤。4 .某化學(xué)興趣小組在實驗室中探究Ti、Mg Cu的活潑性順序。他們在相同溫度下,取大小相同的三種金屬薄片,分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中,現(xiàn)象如下:金屬TiMgCu金屬表面現(xiàn)象放出氣泡速度緩慢放出氣泡速度快無變化下列有關(guān)三種金屬的說法中正確的是()A.三種金屬的活潑性由強到弱的順序是Ti、Mg CuB.若鈦粉中混有 Mg提純Ti時可
6、用稀鹽酸除去 MgC.用Ti從CuSO溶液中置換出 Cu是工業(yè)制取 Cu的很好途徑D. Cu和MgC2溶液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【答案】D【解析】A、由現(xiàn)象可以看出反應(yīng)最快的是鎂,其次是鈦,無明顯現(xiàn)象時銅;根據(jù)反應(yīng)快慢、能否與酸反應(yīng)與活動性之間的對應(yīng)可以得出,三種金屬活動性順序為:鎂、鈦、銅,故 A錯誤;B. Ti和Mg都與鹽酸反 應(yīng),在除去 Mg的同時,Ti也除掉了,故B錯誤;C.鈦(Ti)是一種比較昂貴的金屬,用 Ti從CuSO溶液 中置換出Cu制取銅,成本太高,在工業(yè)上是不可取的,故C錯誤;D.活潑性強的金屬能把活潑性弱的金屬從溶液中置換出來,Mg比Cu活潑,所以Cu不能置換Mg,故D正確。5.
7、實驗室以空氣和鎂為原料制備Mg3N2的裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略去):(分t熨石蠅裝中有逅空氣一r ;1 0 一 . 一 , .3 Bc»E下列說法正確的是()A.裝置A、B中可依次加入濃硫酸、NaOH溶液B.若去掉裝置 C,對產(chǎn)品純度無影響C.實驗時應(yīng)先加熱 C,通入一段時間空氣后再加熱DD. E中堿石灰的作用是吸收尾氣【答案】C【解析】A.要制備氮化鎂,需要除去空氣中的氧氣、CO和水蒸氣,則裝置 A. B中可依次加入 NaOH§液、濃硫酸, 選項A錯誤;B.若去掉裝置C ,鎂與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂,對產(chǎn)品純度有影響,選項B錯誤;C. 實驗時,應(yīng)先加熱 C,通入一段時間
8、空氣除去氧氣,然后再加熱 D ,選項C正確;D.裝置E中堿石灰的作 用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,避免進入D中干擾實驗,選項 D錯誤。6 .現(xiàn)有100mL 3mol/L的NaOH容液和100mL 1mol/L氯化鋁溶液,將 NaOH§液分多次加到 AlCl 3溶液中;將A1C13溶液分多次加到 NaOH§液中.比較兩種操作的結(jié)果是A.現(xiàn)象相同,沉淀質(zhì)量不等B.現(xiàn)象相同,沉淀質(zhì)量也相等C.現(xiàn)象不同,沉淀質(zhì)量相等D.現(xiàn)象不同,沉淀質(zhì)量不等【答案】C【解析】100mL3mol/LNaOH§液中 n (NaOH =0.3mol , 100mL1mol/L 的 AlCl
9、 3溶液中 n (AlCl 3) =0.1mol。將NaOH§液分多次加到 AlCl 3溶液中,發(fā)生反應(yīng):Al3+3OH = Al (OH 3J,現(xiàn)象為觀察到白色沉淀;將 AlCl 3溶液分多次加到 NaOH§ 液中,分別發(fā)生:Al3+4OH = AlO2+2HQ Al 3+3A1O2 +6H2O= 4Al (OH 3J,先沒有沉淀后出現(xiàn)沉淀,所以二者現(xiàn)象不同,由于 A1C13最后全部轉(zhuǎn)化為 Al (OH 3,沉淀質(zhì)量相等,故答案選Co7 .工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al 2c3,含F(xiàn)e2O3等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:下列分析判斷正確的是()A.試劑X為稀硫酸8
10、.反應(yīng) n 中生成 Al(OH) 3 的反應(yīng)為 CO+ AlO, +2H2O=Al(OH)3j + HCOC. AlzQ熔點很高,工業(yè)上還可采用電解熔融AlCl 3的方法冶煉金屬 A1D.工業(yè)上可用冶煉出的金屬鋁來還原Fe2O3而冶煉出金屬鐵【答案】B【解析】A試劑X是NaOH§液,選項A錯誤;B、溶液乙中含有 AlO2 , AlO2-與過量CO、H2O反應(yīng)生成Al(OH) 3 沉淀和HCO,選項B正確;C、AlCl 3是共價化合物,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,不能通過電解熔融AlCl 3的方法獲得金屬Al,選項C錯誤;D鋁的價格遠高于鐵, 工業(yè)上利用鋁熱反應(yīng)冶煉金屬鐵不符合實際,選項D錯誤。
11、8.明磯KA1(SO4)2 12H2O是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。 采用廢易拉罐制備明磯的過程如下圖所示。 下列敘述錯誤的是A.合理處理易拉罐有利于環(huán)境保護和資源再利用B.從易拉罐中可回收的金屬元素有Al、FeC. “沉淀”反應(yīng)白勺金屬離子為Fe3+D.上述流程中可用 NaHSOR替NaHCO【答案】D【解析】A.易拉罐作為可再生資源,其回收再生利用對經(jīng)濟效益、社會效益的提高、環(huán)境的保護有著巨大的促進作用,故不選 A; B.易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe),因此可從易拉罐中回收的金屬元素有Al、Fe,故不選B; C. “沉淀”反應(yīng)是鐵離子生成氫氧化鐵的反應(yīng),故不選C; D.鋁離子
12、與碳酸氫根離子互促水解到底生成氫氧化鋁沉淀,硫酸氫根離子是強酸的酸式酸根,不水解,不與鋁離子反應(yīng),故選D。9.某溶液中可能含有H、NH+、MgjAl3+、Fe3+、CO2-、SO2-、NO-中的幾種。若加入鋅粒,產(chǎn)生無色無味的氣體;若加入 NaOH§液,產(chǎn)生白色沉淀,且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH勺物質(zhì)的量之間的關(guān)系如下C.溶液中可能含 CO2-、SO2-、NQ-D. n(H+) : n(Al 3+) : n(Mg2+) = 1 : 1 : 1【答案】B【解析】A項、溶液中的陽離子有 H+、Mg+、Al3+、NH+,故A錯誤;B項、第三階段為俊根離子與氫氧化鈉 反應(yīng),消耗氫氧化鈉為 0
13、.7mol-0.5mol=0.2mol ,則n (NH+) =0.2mol ,故B正確;C項、溶液中一定不含 CQ2-、NQ-、Fe3+,故 C錯誤;D項、溶液中 n (H+): n (Al3+): n (M)=0.1mol : 0.1mol : 0.05mol=2 : 2: 1,故D錯誤。10 .鋁熱反應(yīng)的實驗裝置如圖。下列有關(guān)鋁熱反應(yīng)的說法中,不正確 的是()A.工業(yè)上可以利用鋁熱反應(yīng)的方法冶煉金屬鎂B.鋁熱反應(yīng)可用于冶煉某些高熔點金屬C.鋁熱反應(yīng)體現(xiàn)了鋁的還原性D.實驗現(xiàn)象為火星四濺,漏斗下方有紅熱熔融物流出【答案】A【解析】A.鋁的金屬活潑性弱于鎂,則不可用鋁熱反應(yīng)制取鎂,工業(yè)上常用電
14、解熔融氯化鎂的方法制取鎂,故A錯誤;B.鋁的還原性強,且鋁熱反應(yīng)放出大量的熱,可以通過鋁熱反應(yīng)冶煉某些高熔點金屬,故B正確;C.金屬鋁和金屬氧化物之間反應(yīng)可以用于高熔點金屬的冶煉,鋁熱反應(yīng)體現(xiàn)了金屬鋁的還原性,故正確;D.鋁熱反應(yīng)的實驗現(xiàn)象為反應(yīng)劇烈,火星四濺,漏斗下方有紅熱熔融物流出,故D正確。11 .向一定量的NaOH§液中逐滴加入AlCl 3溶液,生成沉淀Al(OH) 3的量隨AlCl 3加入量的變化關(guān)系如圖所示。則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是A. a點對應(yīng)的溶液中: NaT、Fe"、SO2-、HCOB. b點對應(yīng)的溶液中: Na > S2-、SO
15、2-、ClC. c點對應(yīng)的溶液中: K+、Ag+、Ca"、NG-D. d點對應(yīng)的溶液中:K+、NH+、CO2-、SG2-【解析】A. a點溶液顯堿性,NaOH±量,則不可能存在 HCO,不能共存,A項錯誤;B. b點恰好生成偏鋁 酸鈉,溶液顯堿性,Na+、CIO-、SO2-、Cl-不反應(yīng),能大量存在,B項正確;C. c點偏鋁酸鈉與氯化鋁恰好完全反應(yīng)生成氫氧化鋁,還生成氯化鈉,則不可能存在Ag+,不能共存,C項錯誤;D. d點為氯化鋁溶液,氫氧根離子與俊根離子反應(yīng),不能大量共存,D項錯誤。12.探究鋁片與NaCO溶液的反應(yīng)。無明顯現(xiàn)象鋁片表面產(chǎn)生細小氣泡出現(xiàn)白色渾濁,產(chǎn)生大量
16、氣泡(經(jīng)檢驗為H2和CO)下列說法不正確的是A. NaCO溶液中存在水解平衡:CO2- + H 2O ? HCQ- + OH -B.對比I、m,說明 N&CO溶液能破壞鋁表面的保護膜C.推測出現(xiàn)白色7濁的原因:AIO2 + HCO3- + H 2。= AI(OH) 3 J + CO32-D.加熱和H2逸出對CO2-水解平衡移動方向的影響是相反的【答案】D【解析】A.溶液中碳酸根會水解,結(jié)合水電出來的氫離子,生成碳酸氫根,A項正確,不符合題意;B.實驗I和H沒有氣泡,根據(jù)所學(xué)AI可以和熱水反應(yīng),但是此實驗中沒有氣泡,說明有氧化膜的保護,實驗出OH中卻有氣泡,說明氧化膜被破壞,B項正確,不
17、符合題意;C. NaCO溶液呈堿性,鋁片在堿性溶液中與反應(yīng),生成偏鋁酸根,2Al+2OHI + 2HzO=2AlOT + 3H4 , AIO2一和HCO反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,C項正確,不符合題意;D. CO*的水解是吸熱的,加熱可以促進水解。H2產(chǎn)生的原因是 Al和CO*水解生成的OH反應(yīng)生成H2, H2逸出,有利于 Al和OH的反應(yīng),OH減少,從而促進碳酸根水解,加熱和H2逸出對CO2-水解平衡移動方向的影響是相同的,D項錯誤,符合題意。13.新型鎂鋁合金(Mg7Ali2)有儲氫性能,它一定條件下完全吸氫的反應(yīng)為Mg7A112+17H 17MgH+12Al ,得到的混合物Y (17MgH+1
18、2Al)能與酸反應(yīng)釋放出大量氫氣.下列說法正確的是A.該合金應(yīng)在氮氣保護下,將一定比例的 Mg Al單質(zhì)熔煉而成B.合金在吸氫過程中被 H2還原C. 一定量的鎂鋁合金既可以完全溶于足量鹽酸中,也可以完全溶于足量的NaOHB液中D.等質(zhì)量的鎂、鋁、和鎂鋁合金分別與足量的鹽酸反應(yīng)生成H的體積(同溫同壓下)由大到小的順序為:V(Mg) V(合金)V(鋁)【答案】D【解析】A.制備該合金如果在氮氣保護下,Mg單質(zhì)在一定溫度下熔煉時,鎂和氮氣反應(yīng)3Mg+INlA Mg,Nt,故A錯誤;B.合金在吸氫過程中鎂元素的化合價升高,被H2氧化,故B錯誤;C.鎂鋁合金可以完全溶于足量鹽酸中,鎂與氫氧化鈉不反應(yīng),不
19、能完全溶于足量的NaOHB液中,故C錯誤;D.假設(shè)鎂、鋁、鎂鋁合金的質(zhì)量為wg,計算分別產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量, Mg+2HCl=MgC2 +H2 T24g1molwgw/24moi2Al +6HC=2AlCl 3 +3H2 T54g2molwgw/27moi鎂鋁合金與足量的鹽酸反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量介于 w/27moiw/24mol ,同溫同壓下,體積之比等于物質(zhì)的量之比,所以(同溫同壓下)生成H2的體積由大到小的順序為:V(Mg) V(合金)V(鋁),故D正確。14.以高硫鋁土礦(主要成分為AlzQ、FeQ,還含有少量Fe&)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得FesQ的部分工藝流程如下,下列敘述
20、不正確的是空氣*少量cq >h0H溶清T«S>高磕鋁土獷粉f dk>過濾一»維空L燒TSS分 JrfqO*,IAhCh 濾港SO:A.加入CaO可以減少SO的排放同時生成建筑材料 CaSOB.向濾液中通入過量 CO、過濾、洗滌、灼燒沉淀可制得AI2OC.隔絕空氣焙燒時理論上反應(yīng)消耗的n (FeS2): n ( FezQ) =1:5D.燒渣分離可以選擇用磁鐵將燒渣中的Fe3O4分離出來【答案】C【解析】A. FeS2煨燒時會生成SO,加入CaO會與SO反應(yīng),減少SQ的排放,而且 CaSO最后也會轉(zhuǎn)化為 CaSO, A項不符合題意;B.濾液為NaAlQ溶液,通
21、入CO,生成Al(OH)3,過濾、洗滌、煨燒可以得到 Al 2C3; B項不符合題意;C.隔絕空氣焙燒時,發(fā)生的反應(yīng)為 FeG+16Fe2Q=2SO+11Fe3。,理論上反應(yīng)消耗的 n ( Fe&): n (FezQ) =1:16,而不是1:5, C項符合題意;D. Fe 3Q具有磁性,能夠被磁鐵吸引,D項不符合題意。15.向一定量的鹽酸中逐滴加入NaAlQ溶液,生成沉淀 Al(OH)3的量隨NaAlQ加入量的變化關(guān)系如圖所示。生成的沉淀過濾除去后,則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是1. n0b /4(N4AIOi)A. a點對應(yīng)的溶液中: Na+、K HCO ClB. b點
22、對應(yīng)的溶液中: Na+、OH、SO2-、ClC. c點對應(yīng)的溶液中:Na+、K、Ag+、NO-D. d點對應(yīng)的溶液中: Na+、K、OH、Cl【答案】D【解析】向一定量鹽酸中逐滴加入NaAlQ溶液時,Ob段反應(yīng)為NaAlQ+4HCl=NaCl+AlCl 3+2H2O, bc段反應(yīng)為AlCl 3+3NaAlQ+6H2O=4Al(OH)3 J +3NaCl, c點后加入的 NaAlQ不反應(yīng)。A項:a點對應(yīng)的溶液中有生成的NaCl、AlCl 3和剩余的HCl, HCO與H+反應(yīng)而不能大量存在,A項不符合題意;B項:b點恰好反應(yīng),溶液中溶質(zhì)只 有生成的NaCl、AlCl 3,因OH能與Al3+反應(yīng)而不
23、能大量存在,B項不符合題意;C項:c點兩個反應(yīng)依次進行完全,濾液中溶質(zhì)只有NaCl,因Ag+與Cl-生成沉淀而不能大量存在,C項不符合題意;D項:d點對應(yīng)的濾液中有生成的NaCl和過量的NaAlO,與Na+、K+、OH、C都能大量共存,D項符合題16.某學(xué)生探究 0.25 mol - L 1 Al 2(SO4)3溶液與0.5 mol - L 1 NazCO溶液的反應(yīng),實驗如下。下列分析錯誤的是一實驗1;"彳甯卜尸仁電 白立,二.。1.二;七%衛(wèi)實驗2國二十'的e左國"卜漢發(fā)崗耶.少營地A.實驗1中,白色沉淀 a是Al(OH)3B.實驗2中,白色沉淀b中含有COC.檢
24、驗白色沉淀a、b是否洗滌干凈,不可使用相同的檢驗試劑D.實驗1、2中,白色沉淀成分不同可能與混合后溶液的pH有關(guān)【答案】C【解析】A.由以上分析可知,實驗 1中白色沉淀a是Al(OH)3,故A項正確;B.實驗2中有氣泡生成,該氣 體為二氧化碳,可說明白色沉淀b含有CO2-,故B項正確;C.最后溶液中均含有硫酸根離子,檢驗沉淀是否洗滌干凈,都可通過檢驗硫酸根離子的方法,即用鹽酸酸化的BaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成,故C項錯誤;D.實驗1、2中,加入試劑的順序不同,溶液的 pH不同,生成的沉淀不同,說明白色沉淀的成分 與溶液的pH有關(guān),故D項正確。17.高鐵的快速發(fā)展方便了人們的出行。工業(yè)
25、上利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌間的縫隙。反應(yīng)的方程式如下:2Al+ Fe2O3=2Fe+Al2O,下列說法不正確的是()A.氧化劑是Fe2c3,氧化產(chǎn)物是 Al 2c3。B.被氧化的元素是鋁,被還原的元素是鐵。C.當轉(zhuǎn)移的電子為 0.3mol時,參加反應(yīng)的鋁為 2.7gD. Fe2Q既不是氧化劑又不是還原劑【答案】D【解析】A鋁是失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑,生成的氧化產(chǎn)物是 Al 203, FezQ是得電子化合價降低的反應(yīng)物,是氧化劑,生成還原產(chǎn)物,故 A正確;R該反應(yīng)中Al元素化合價由0價變?yōu)?3價,所以Al是 還原劑、A12O3是氧化產(chǎn)物,故 B正確;C該反應(yīng)中Al元素化合價由0價變?yōu)?3價
26、,所以每ImolAl參加反 應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量 3mol,當轉(zhuǎn)移的電子為 0.3mol時,參加反應(yīng)的鋁為 0.1mol ,質(zhì)量為2.7g,故 C正確;口 Fe?Q得電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑,還原劑是Al ,故D錯誤。18.將一定質(zhì)量的 Mg-Al合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度的某 HCl溶液中,充分反應(yīng)。向反應(yīng)后的溶液 中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的 NaOH§液,生成沉淀白質(zhì)量與所加 NaOH§液的體積關(guān)系如下圖。回答下OA ; BC: ;(2)原 Mg-Al合金的質(zhì)量是 。(3)原HCl溶液的物質(zhì)的量濃度是 。(4)所加 脂。§液的物質(zhì)的量濃度是
27、 ?!敬鸢浮縧4+OH=HO;Al(OH) 3+OH=AlO2-+2H2O 5.1g 6mol/L 5mol/L【解析】Mg-Al合金與HCl溶液反應(yīng)后生成 MgC2和AlCl3, MgC2與NaOHK應(yīng)生成 Mg(OH)沉淀,AlCl 3與NaOHK應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,NaOH±量時,Al(OH) 3沉淀與NaOHO(反應(yīng)生成 NaAlQ溶液。由圖可知,起 始加入NaOHO(時,無沉淀產(chǎn)生,說明Mg-Al合金與HCl溶液反應(yīng)后HCl有剩余,則OA發(fā)生NaOHF口 HCl 的酸堿中和反應(yīng),AB段發(fā)生沉淀反應(yīng)生成 Mg(OH)和Al(OH)3沉淀,BC段沉淀的質(zhì)量減少,發(fā)生 Al
28、(OH) 3沉淀溶解反應(yīng)生成 NaAlQ,最終沉淀為Mg(OH)o(1)根據(jù)分析可知 OA段的離子方程式為:H+OH=H2O, BC段的離子方程式為 Al(OH)3+OH=AlO2-+2HQ本小題答案為;H+OH=H2O; Al(OH) 3+OH=AlO2-+2H2Q3=0.1mol ,則原Mg-Al合金的(2)根據(jù)分析C點對于沉淀為 Mg(OH),質(zhì)量為5.8g ,根據(jù)鎂元素守恒,則 Mg的物質(zhì)的量為 n(Mg)=nMg(OH)2=0.1mol ,根據(jù)B點沉淀總質(zhì)量為 13.6g, C點沉淀質(zhì)量為 5.8g ,則B點生成的 Al(OH) 3 沉淀的質(zhì)量為7.8g ,根據(jù)鋁元素守恒,則 Al的
29、物質(zhì)的量為n(Al)=nAl(OH) 質(zhì)量為 0.1mol x 24g/mol+0.1mol x 27g/mol=5.1g。本小題答案為:5.1g。(3) BC段發(fā)生反應(yīng) Al(OH) 3+OH=AlO2-+2HaO, 0.1mol Al(OH) 3消耗NaOH勺物質(zhì)白量為0.1mol ,溶液體積為20mL,則NaOH容液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol/0.02L=5mol/L 。 B點消耗NaOH勺物質(zhì)的量為0.12LX5mol/L =0.6mol , B點溶液中溶質(zhì)為 NaCl,根據(jù)氯元素守恒,則原鹽酸中含有 HCl的物質(zhì)的量為0.6mol ,則原HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為 0.6mol/0
30、.1L=6mol/L 。本小題答案為:6mol/L。(4)根據(jù)(3)中分析可知 NaOH§液的物質(zhì)的量濃度為5mol/L。19.硝酸鋁Al(NO 3)3是一種常用媒染劑。工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、AI2Q、FezQ等)制取硝酸鋁晶體Al(NO 3)3 - 9HO的流程如下:hFaOH 濟海 # HNOj柿 HNOl完成下列填空:(1)常溫下,鋁遇濃硫酸、濃硝酸時在表面生成致密的氧化膜,這種現(xiàn)象稱為 ,鋁粉常用來還原一些金屬氧化物以冶煉某些難熔的金屬,這類氧化還原反應(yīng)叫 反應(yīng);(2)步驟I的離子方程式是 , ;(3)若在實驗室中完成步驟n,為提高鋁元素的利用率,可用替換稀硝酸;a.稀硫
31、酸 b .稀鹽酸 c .醋酸 d .二氧化碳(4)在步驟出的實際操作過程中,待沉淀完全溶解后還會加入稍過量稀硝酸,用平衡移動原理解釋此時加入稀硝酸的目的:;(5)溫度高于200c時,硝酸鋁完全分解成氧化鋁、二氧化氮和氧氣,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:【答案】鈍化鋁熱或置換 2Al+2OH +2H2O=2AlQ +3H T Al 2Q+20H=2AlO2 +HO cdAl3+3H2<A Al(OH) 3+3H+,加過量 HN(W 衡向左移動,抑制 Al3+水解 4Al(NO 3)里嬰£2Al 2c3+12NO T +3Q T【解析】(1)常溫下,鋁遇濃硫酸、濃硝酸時,在鋁表面迅速生成
32、致密的氧化物保護薄膜,這種現(xiàn)象稱為鈍化現(xiàn)象。鈍化不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不發(fā)生反應(yīng),而是反應(yīng)迅速進行,迅速停止;鋁粉與某些金屬氧化物的混合粉末稱為鋁熱劑,引發(fā)后發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生很高的溫度,可用以冶煉某些難熔的金屬,這類氧化還原反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng),其實質(zhì)是置換反應(yīng);(2)鋁灰中的主要成分 Al、Al2O3均能與NaOHt應(yīng),F(xiàn)&0與NaOH容液不反應(yīng):2Al+20d +2H2O=2AlO2 +3H2 T ; Al 2Q+20H =2AlO2 +H2Q(3) Al(OH)3既溶于強酸又溶于強堿,既不溶于弱酸又不溶于弱堿,所以若在實驗室中完成步驟H ,為提高鋁元素的利用率,可用弱酸替換稀硝酸這一強酸
33、,故可選用醋酸和二氧化碳這兩種弱酸,其中二氧化碳更好;(4)人1的。3)3中人13+會水解:A13+3H2CHAl(OH)3+3H+,加過量HNO可向溶?提供 H+使平衡向左移動,從而抑 制Al 3+水解,同時不引入新的雜質(zhì)離子;(5)題目已明確告知反應(yīng)物是硝酸鋁,產(chǎn)物有氧化鋁、二氧化氮和氧氣,配平即可得:4Al(NO3)3百港兇;:2Al2Q+12NOT +3QJ ,注意標明溫度高于 200C。20.鋁是一種輕金屬,被稱為金屬界的“萬金油”,應(yīng)用范圍極為廣闊。含鋁的化合物如氧化鋁、氫氧化鋁等在工業(yè)上用途十分廣泛。完成下列填空:(1)鋁是活潑金屬,在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約5 nm的致密
34、氧化膜,寫出除去氧化膜的一種方法(用方程式表示 )。(2)氫氧化鋁是用量最大、應(yīng)用最廣的無機阻燃添加劑,解釋氫氧化鋁能做阻燃劑的原因(用方程式說明);寫出Al(OH) 3的電離方程式 。 明磯(KAl(SO4)2 12HO)的水溶液呈 T1E(選填“酸”、“堿”或“中”),溶液中離子濃度大小順序為。將明磯溶液與小蘇打溶液混合會產(chǎn)生白色沉淀和氣體,請用平衡移動原理解釋該現(xiàn)象。(4)碳熱還原氯化法從鋁土礦中煉鋁具有步驟簡單、原料利用率高等優(yōu)點,其原理如下:I . Al 2Q(s) + AlCl 3(g) + 3c(s)3AlCl(g) + 3CO(g) - 1486 kJn . 3AlCl(g)2
35、Al(l) + AlCl3(g) + 140 kJ寫出反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=,升高溫度,K(填增大、減小、不變)。 寫出反應(yīng)n達到平衡狀態(tài)的一個標志 ;結(jié)合反應(yīng)I、n進行分析,AlCl 3在煉鋁過程中的彳用可以看作 。 將1mol氧化鋁與3mol焦炭的混合物加入 2L反應(yīng)容器中,加入 2mol AlCl 3氣體,在高溫下發(fā)生反應(yīng)I。若5min后氣體總質(zhì)量增加了 27.6g ,則AlCl的化學(xué)反應(yīng)速率為 mol/(L min)?!敬鸢浮?Al 2O3 + 6HCl =2AlCl 3 + 3H 2O或 AlzQ + 2NaOH=2NaAlO2 + H2O 2Al(OH) 3ALQ + 3H
36、 2O Al 3+ 3OHAl(OH) 3H+AlO2- + H2O酸 c(SO 42-) > c(K+) >c(Al 3+) > c(H+) > c(OH-)鋁離子水解呈酸性,Al 3+ H2OAl(OH)3+3H+,碳酸氫根水解呈堿性HCO- + H 2OHCO + OH-,兩者水解相互促進,平衡向右進行,因此出現(xiàn)沉淀與氣體增大壓強不變(合理即可) 催化劑 0.06【解析】(1)氧化鋁屬于兩性氧化物,可以用鹽酸,也可以用氫氧化鈉除去鋁片表面的氧化膜,反應(yīng)方程式為 Al 2Q + 6HCl =2AlCl 3 + 3H 2O 或 AhQ + 2NaOH=2NaAlQ +
37、 H2O,故答案為:AlzQ + 6HCl =2AlCl 3 + 3H 2O或 Al 2Q + 2NaOH=2NaAlO2 + H2O;(2)氫氧化鋁受熱分解吸熱,同時生成的氧化鋁熔點高,覆蓋在可燃物表面,起到阻燃作用,氫氧化鋁分解的方程式為2Al(OH)四三Al 203 + 3H2O,氫氧化鋁是兩性氫氧化物,電離方程式為 Al 3+ 3OHF?|Al(OH) 3H+AIO2+ H2O,故答案為:2Al(OH)3Al 2O3 + 3H 2Q Al3+ + 3OH-Al(OH) 3H+A1O2 + H 2Q明磯(KAl(SO4)2 12噸0)屬于強酸弱堿鹽,鋁離子水解,溶液呈酸性,溶液中離子濃度
38、大小順序為c(SO2-)>c(K+)>c(Al 3+) >c(H+)>c(OH") 0將明磯溶液與小蘇打溶液混合會產(chǎn)生白色沉淀和氣體,是因為鋁離子水解呈酸性,Al 3+ + H 2OAl(OH)3+3H,碳酸氫根水解呈堿性HCO + H 2OHCO + OH",兩者水解相互促進,平衡向右進行,因此出現(xiàn)沉淀與氣體,故答案為:酸;c(SO42-) >c(K+) >c(Al 3+) >c(H+) >c(OH");鋁離子水解呈酸性,Al3+ + H 20Al(OH)3+3H碳酸氫根水解呈堿性HCO + H 2OHCO + 0
39、H",兩者水解相互促進,平衡向右進行,因此出現(xiàn)沉淀與氣體;(4) 反應(yīng) I.Al 2Q(s) + AlCl3(g) + 3C(s)3AlCl(g) + 3C0(g)- 1486 kJ 的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,K增大,故答案為:;增大; 反應(yīng)n達到平衡狀態(tài)時,各種氣體的物質(zhì)的量濃度不變,氣體的壓強不變等;反應(yīng)i+反應(yīng)n得:Al203(s)+ 3C(s) -3C0(g) +2Al(l)- 1346 kJ ,說明AlCl 3在煉鋁過程中是催化劑,故答案為:壓強不變(合理答案均可);催化劑;設(shè)生成的AlCl的物質(zhì)的量為x,Al 203(s) + A
40、lCl3(g) + 3C(s)3AlCl(g) + 3C0(g)氣體質(zhì)量的增加量3mol138gX27.6g13的|則=276目,解得:x=0.6mol ,則AlCl的化學(xué)反應(yīng)速率=5mM =0.06mol/(L - min),故答案為: 0.06。21 .以tWj硫鋁土礦(主要成分為Al 2O3、FeO、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3Q的部分工藝流程如下:空氣,少用匚蟲】溶淞FuM濾液 Mb(1)流程中將高硫鋁土礦磨成礦粉的目的是 (2)添加1%CaG口不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。IlK I MNt 用,卜 pHki恰塊沿度工
41、已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 C;硫去除率=(1一) X100%不添加CaO的礦粉在低于500 c焙燒時,去除的硫元素主要來源于 。700c焙燒時,添加 1%CaO勺礦粉硫去除率比不添加 CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是(3)由“過濾”得到的濾液生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)過程中涉及的離子方程式是 。(4) “過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3o Fe2O3與FeS混合后在缺氧條件下焙燒生成FesQ和SO,理論上完全反應(yīng)消耗的 n ( FeSO : n ( FezQ) =?!敬鸢浮吭龃蠓磻?yīng)的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率FeS 2硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO而留在礦粉中AIO2-+CO+2H2O=
42、Al(OH)3 J+HCO、2Al(OH) 3AI2Q+3HO 1: 16【解析】(1)將高硫鋁土礦磨成礦粉,可以增大反應(yīng)的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率;(2)由于多數(shù)硫酸鹽的分解溫度高于600度,F(xiàn)eS2在低于500c焙燒時,能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫,故不添加氧化鈣的礦粉在焙燒時,去除的硫元素主要來源于FeS;700C,焙燒時添加氧化鈣后,硫元素轉(zhuǎn)化為硫酸鈣而留在礦粉中,使硫礦粉硫去除率降低;(3)濾液中含有 A1O2-,用濾液生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)過程中涉及的離子方程式是AIO2-+CO+2H2O=Al(OH)3 J +HCO、2Al(OH) 3AI2Q+3H2O;(4)分析反應(yīng)前
43、后元素化合價的變化,利用得失電子守恒知:2/3 n (Fe4) +5X2n ( FeS) =1/3 X2n (FezQ)。解得 n (FeS) : n (FezQ) =1:16。22 .某課外活動小組探究鎂與CO、NO的反應(yīng)。(1)實驗發(fā)現(xiàn)點燃的鎂條能在CO氣體中繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生黑、白兩種固體,請用化學(xué)反應(yīng)解釋該現(xiàn)象(2)該小組采用類比 Mg與CO反應(yīng)的思路對 Mg與NO的反應(yīng)進行預(yù)測:寫出 Mg與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)設(shè)計實驗驗證猜測(用于連接玻璃管的乳膠管均內(nèi)襯錫紙)N()2資料信息:2NO + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H 2O裝置A中的試劑是。干燥管和裝置 B
44、的作用分別是、。實驗開始時正確的操作步驟是 。a.通入NO b.打開彈簧夾c.點燃酒精燈 d.當硬質(zhì)玻璃管充滿紅綜色氣體后,關(guān)閉彈簧夾(4)實驗結(jié)束時,同學(xué)們觀察到與預(yù)測相符合的現(xiàn)象,但當用水洗滌硬質(zhì)玻璃管時,固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,該氣體能使?jié)駶櫟氖镌嚰堊兯{。同學(xué)們認為硬質(zhì)玻璃管中還發(fā)生了另一個反應(yīng),該反應(yīng)為 ,請用化學(xué)方程式解釋加水產(chǎn)生該氣體的原因 ?!敬鸢浮?Mg + CO2南魅2MgO + C 4Mg +2NO 2南游4MgO + N2 NaOH 溶液 吸收NO避免環(huán)境污 染 收集 N2 badc 3Mg + N2 MgNb (或 7Mg +2NQ叁 4MgO +M3N2)
45、Mg 3N2 + 6H 2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3 T【解析】(1)點燃的鎂條能在 CO氣體中繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生黑、白兩種固體為氧化鎂和碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Mg + CO2 點燃 2MgO + C,因此,本題正確答案是:2Mg + CO2點淤2MgO + C ;(2)類比Mg與CO2反應(yīng)的思路,鎂在二氧化氮氣體中反應(yīng)生成氧化鎂和氮氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Mg+2NO 點燃 4MgO + N2,因此,本題正確答案是:4Mg +2NO點懂4MgO + N2;(3)根據(jù)反應(yīng)2NQ+2NaOH=NaNQNaN(2+HQ分析,裝置 A主要吸收多余的二氧化氮氣體,需要用氫氧化鈉溶液,因此
46、,本題正確答案是:NaOH§液;B裝置是排水量氣方法收集反干燥管是在充滿二氧化氮氣體過程中避免污染氣體排放到空氣中污染空氣,應(yīng)生成的氮氣,因此,本題正確答案是:吸收NO避免環(huán)境污染;收集 N2;應(yīng)先在裝置中充滿二氧化氮氣體再進行加熱,防止空氣的影響,所以實驗順序為badc,因此,本題正確答案是:badc;(4)氮氣和鎂在加熱條件下反應(yīng)生成氮化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Mg + N2 4 MqNL鎂在二氧化氮氣體中也可以反應(yīng)生成氧化鎂和氮化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:7Mg +2NQ 4M 4MgO +MgNb,因此,本題正確答案是:3Mg + N2至MgN2 (或7Mg +2NQ至| 4
47、MgO +MgN2);固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,該氣體能使?jié)駶櫟氖镌嚰堊兯{,證明生成的是氨氣,說明氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MgN2 + 6H 2O = 3Mg(OH)2 + 2NH 3T ,因此,本題正確答案是:MgN2 + 6H 2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3,。23 .某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)和鋁的相對原子質(zhì)量。(1) A中試劑為。(2)實驗前,先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。(3)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進行的操作還有:記錄C的液面位置;將B中剩余固體過濾,洗滌,干燥,稱重
48、;待 B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后,記錄C的液面位置;由A向B中滴加足量試劑。上述操作的順序是 (填序號);記錄C的液面位置時,除平視外, 還應(yīng)。(4) B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(5)若實驗用鋁鎂合金的質(zhì)量為a g,測得氫氣體積為b mL(已換算為標準狀況),B中剩余固體的質(zhì)量為c g ,則鋁的相對原子質(zhì)量為 。(6)實驗過程中,若未洗滌過濾所得的不溶物,則測得鋁的質(zhì)量分數(shù)將 (填“偏大” “偏小”或 “不受影響”)。(7)實驗中需要用480 mL 1 mol/L 的鹽酸,配制過程中用于定容的玻璃儀器的規(guī)格和名稱是 【答案】NaOHO(除去鋁鎂合金表面的氧化膜使D和C的液面相平2Al
49、 +2NaOH偏小 500 mL 容量瓶+ 2H2* 2NaAlQ+ 3屋 T 33600(a-c)/b【解析】(1)根據(jù)鋁鎂的化學(xué)性質(zhì),鋁鎂都能與酸反應(yīng)放出氫氣,但鋁還能與堿(如NaOH§液)反應(yīng)放出氫氣,而鎂不能,鋁和氨水不反應(yīng),要測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分數(shù),應(yīng)選擇NaOH§液,即A中試劑為NaOH溶液;(2)鋁鎂為活潑金屬,其表面都容易形成一層氧化膜,在實驗前必須除去,即將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻的目的是除去鋁鎂合金表面的氧化膜;(3)實驗時首先要檢查氣密性,記下量氣管中C的液面位置,此時,除視線平視外,還應(yīng)使 D和C的液面相平,使里面氣體壓強與外界大氣壓相等;再加入NaOH§液開始反應(yīng),待反應(yīng)完畢并冷卻至室溫后,記錄量氣管中C的液面位置,最后將 B中剩余固體過濾,洗滌,干燥,稱重,所以操作的正確順序是;(4) B管中發(fā)生鋁與 脂0附液的反應(yīng),反應(yīng)白化學(xué)方程式為2Al+2NaOHF2HaO= 2NaAlQ+3H4 ;(5)鋁鎂合金的質(zhì)量為 ag, B中還有固體剩余,其質(zhì)量為 cg,則參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為(a-
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