第一單元從鋁土礦到鋁合金2年模擬

1、第一單元從鋁土礦到鋁合金2年模擬(5個(gè)加試題，共50分;滿分50分;限時(shí)30分鐘)選考加試題組1. (2015浙江9月學(xué)考測(cè)試,30)(10分)氮化鋁(AIN)是一種人工合成的非氧化物陶瓷材料,可在溫度高于1500C時(shí),通過碳熱還原法制得。實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為，該碳熱還原反應(yīng)分兩步進(jìn)行：Al203在碳的還原作用下生成鋁的氣態(tài)低價(jià)氧化物X(X中AI與O的質(zhì)量比為6.75:2);在碳存在下，X與Nb反應(yīng)生成AIN。請(qǐng)回答：(1) X的化學(xué)式為。(2) 碳熱還原制備氮化鋁的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al2O(s)+3C(s)+N2(g)2AIN(s)+3CO(g) 在溫度、容積恒定的反應(yīng)體系中,CO濃度隨時(shí)間的

2、變化關(guān)系如圖曲線甲所示。下列說法不正確的是。A. 從a、b兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到b時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B. c點(diǎn)切線的斜率表示該化學(xué)反應(yīng)在t時(shí)刻的瞬時(shí)速率C. 在不同時(shí)刻都存在關(guān)系:v(N2)=3v(CO)D. 維持溫度、容積不變，若減少N2的物質(zhì)的量進(jìn)行反應(yīng)，曲線甲將轉(zhuǎn)變?yōu)榍€乙 該反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行，則隨著溫度升高，反應(yīng)物Al2O3的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“增大”“不變”或“減小”),理由是。 一定溫度下，在壓強(qiáng)為p的反應(yīng)體系中，平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a,CO的物質(zhì)的量濃度為c;若溫度不變，反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小為0.5p,則N2的平衡轉(zhuǎn)化率將a(填“=”或“>”)，平衡時(shí)CO的物質(zhì)的

3、量濃度。A.小于0.5cB.大于0.5c,小于cC.等于cD.大于c(3) 在氮化鋁中加入氫氧化鈉溶液，加熱,吸收產(chǎn)生的氨氣，進(jìn)一步通過酸堿滴定法可以測(cè)定氮化鋁產(chǎn)品中氮的含量。寫出上述過程中氮化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_。2. (2015江蘇南京模擬)(10分)以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)a-氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeOFe?。)，其制備實(shí)驗(yàn)流程如下：丄TrTKF虬眞龍(1) 鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2) 流程中“濾渣”的主要成分為(填化學(xué)式)。(3) 加30%勺H2Q溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程

4、式為。(4) 煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應(yīng)為：12WV4NH4AI(SQ4)2I2H2Q2Al2Q+2NHf+N2f+5SQf+3SQ2f+530,將產(chǎn)生的氣體通過下圖所示的裝置。 集氣瓶中收集到的氣體是(填化學(xué)式)。 足量飽和NaHSQ溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2Q(g)外還有(填化學(xué)式)。 KMnQ溶液褪色(Mn-還原為MrT),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。3. (2015浙江江山中學(xué)第一次月考)(10分)鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途。下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：已知：(1) 鋁土礦的主要成分是Al2Q3,此外還含有少量SiO2、FezQ等雜質(zhì)；溶液中的Naa

5、SiOs與NaAI(OH)4反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為2NSiQ3+2NaAI(OH)4Na2AI2Si2QJ+2H2O+4NaOH回答下列問題：(1) 寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液的操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_、(只寫(2) 濾渣A的主要成分為;濾渣A的用途是種)。4.(2014浙江效實(shí)中學(xué)期中)(10分)單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示請(qǐng)回答下列問題(1) 用碳棒、稀硫酸、氣體E和氣體F組成燃料電池，該電池的正極反應(yīng)式為(2) 組成A單質(zhì)的元素在周期表中處于第周期族。(3) 化合物B的電子式為。(4) D與G兩溶液混合后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

6、常溫下，D溶液的pH7(填“>”“<”或“=”)，其原因是(用離子方程式表示)。(6)10.8gA單質(zhì),與足量的NaOH溶液反應(yīng),消耗氧化劑的質(zhì)量為g。5.(2015重慶五區(qū)聯(lián)考,8)(10分)短周期元素N、Na、Al形成的物質(zhì)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1) Al在元素周期表中的位置為;其原子半徑比N_(填“大”或“小”)。(2) AI單質(zhì)在空氣中不易腐蝕，原因是其表面形成了一種致密的且熔點(diǎn)高的化合物。該化合物的晶體類型為;該化合物遇酸、堿易被腐蝕，請(qǐng)寫出它與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：_。(3) NHs的電子式為;NHs在同族元素形成的氫化物中具有較高的沸點(diǎn)，其原因(4)

7、 標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LNH3與0.5L1mol/L氮元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)，所得溶液中離子濃度由大到小的順序是。(5) NF3是一種新型電子材料,常溫下為穩(wěn)定氣體，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有:HF、NO和某種物質(zhì)。請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。選考加試題組1住答案(1)AI2O(2) CD增大該反應(yīng)高溫下自發(fā)進(jìn)行，且厶S>0,所以H>0,即正方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則升高溫度，平衡正向移動(dòng)B(3) AIN+NaOH+HO曇NHsf+NaAI6*解析X中,n(Al):n(O)=：=2：1,故X的化學(xué)式為Al2Q(2)從a、b兩點(diǎn)縱坐標(biāo)可得c(CO),橫坐標(biāo)

8、可得t,從而可求出從a到b時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率,A正確;c點(diǎn)切線的斜率表示該化學(xué)反應(yīng)在t時(shí)刻的瞬時(shí)速率,B正確；在不同時(shí)刻存在關(guān)系：3v(N2)=v(CO),C錯(cuò)誤；減小N2濃度，平衡逆向移動(dòng)，平衡時(shí)CO濃度比甲曲線的CO濃度小，D錯(cuò)誤。該反應(yīng)S>0,反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行，說明反應(yīng)的H>0,升高溫度，平衡正向移動(dòng)，故反應(yīng)物Al2C3的平衡轉(zhuǎn)化率增大。減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng),N2的平衡轉(zhuǎn)化率將增大，故大于a。若平衡不移動(dòng),CO濃度相應(yīng)減為0.5c,但平衡右移，故O.5c<c(CO)<c,B正確。(3)AIN+3H2OAI(OH)3J+NHf,AI(OH)3+Na

9、OHNaAIO2+2H2O,兩式相加即得總反應(yīng)：AIN+NaOH+H(-NaAIOz+NHf。2答案(1)AI2O+3HSOAI2(SO4)3+3H2O(2)SiO2(3) 2Fe2+H2Q+2l42Fe3+2H2ON2SQ、NH(漏寫不給分)5SQ+2Mn-+2HO=5S-+2MrT+4H+*解析(1)氧化鋁與fSQ反應(yīng)生成硫酸鋁和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為AI2Q+3H2SQAl2(SQ)3+3H2O;(2)在鋁灰的成分中只有SiO2不能與H2SO反應(yīng)，故濾渣的主要成分是SiO2；(3)加入H2Q的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe*,反應(yīng)的離子方程式為2Fe+Ha+2H2Fe*+2H2O;(

10、4)根據(jù)硫酸鋁銨晶體分解的方程式可知，通入NaHSO溶液(顯酸性)中的氣體有NH、2、SO、SO、H2O,由于NH極易溶于水且能與NaHSO反應(yīng)而被吸收,SOs溶于水后生成的H2SQ與溶液中NaHSO反應(yīng)生成SO,N2不溶于水也不與NaHSO反應(yīng),故從飽和NaHSO溶液中出來的氣體主要有N2、SO和少量的HO;SQ具有還原性，能被KMnO吸收，反應(yīng)的離子方程式為5SO+2Mn-+2H2O5S-+2Mrn+4HI,故集氣瓶中收集到的氣體為N2。3亡答案(1)AI2O+2OH+3H2O2AI(OH)4-SQ2+2OHSi-+HO(2)Fe2O、NaAl2Si2O煉鐵的原料(或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料)

11、I解析(1)鋁土礦中的氧化鐵與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，氧化鋁、二氧化硅均與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，離子方程式分別為AI2Q+2OH+3H2O2AI(OH)4-、SQ2+2OHSi-+HQ(2)由于溶液中的NaaSiOs與NaAI(OH)4反應(yīng),能生成硅鋁酸鹽沉淀，且氧化鐵與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，則濾渣A的主要成分是FeQ、NaaAl2Si2Q。其中氧化鐵可用于煉鐵，Na2Al2Si2Q可用于生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品。4.答案(1)O2+4l4+4e2H2O(2)3川A+2-+(3)NaNaAl+3AI+6H04AI(0H)3(5) <AI3+3HO；|AI(OH)3+3K21.6住解析根據(jù)題圖推斷及沉淀H既能

12、與稀硫酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，可知H為兩性氫氧化物AI(OH)3,故A為鋁，B為NqQC、DG分別為NqSQ、Al2(SO4)3、NaAIO2。(1) 氣體E和氣體F分別為H2、0中的一種；題給燃料電池在稀硫酸做電解質(zhì)溶液的條件下，正極反應(yīng)式為Q+4H+4e2H2O。(2) A為AI,位于周期表第3周期川A族。+2-+化合物B為NaO,其為離子化合物，電子式為Na-Na。D、G分別為Al2(SO4)3、NaAIQ,AI3+與AI-可發(fā)生雙水解反應(yīng)。D為Al2(SO4)3,AI3冰解使溶液顯酸性。(6) 鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的氧化劑是水,0.4mol鋁發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2mol,消

13、耗水的物質(zhì)的量為1.2mol,貝U水的質(zhì)量為18g/molX1.2mol=21.6g。5.<答案(1)第3周期川A族小離子晶體AI2Q+2OH2AI-+H0HHNH分子間有氫鍵-+(N)>c(N)>c(OH)>c(H)(5) 3NF3+5HO=9HF+2N0+HNO住解析(1)鋁元素的核電荷數(shù)為13,位于周期表中第3周期川A族；鋁的原子序數(shù)大于Na,二者處于同一周期，則AI的原子半徑小于鈉。(2)AI單質(zhì)在空氣中不易腐蝕，原因是其表面形成了一種致密的且熔點(diǎn)高的化合物氧化鋁，氧化鋁屬于離子晶體；氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Al2Q+2OH2AI-+HzOo標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氨氣的物質(zhì)的量為：=1mol