高考化學(xué)專題15 化工流程中鋁的化合物的轉(zhuǎn)化

專題15化工流程中鋁的化合物的轉(zhuǎn)化

1.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、氫氧化希等

在工業(yè)上用途十分廣泛。

完成下列填空：

⑴鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約5nm的致密氧化膜，寫出除去氧化膜的一種方法

____________________(用方程式表示)。

⑵氫氧化鋁是用量最大、應(yīng)用最廣的無機(jī)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A1(OH)3的電離方程式o

(3)明磯(KAI(SO4)2?12H2O)的水溶液呈______性(選填“酸”、“堿”或“中”)，溶液中離子濃度大小順序為

o將明研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。________________________________________

⑷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.A12O3(S)+AlCh(g)+3C(s)3AICl(g)+3CO(g)-1486kJ

II.3AICI(g)2AK1)+AICh(g)+140kJ

①寫出反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式犬=,升高溫度，K(填增大、減小、不變)。

②寫出反應(yīng)n達(dá)到平衡狀態(tài)的一個標(biāo)志;

結(jié)合反應(yīng)I、II進(jìn)行分析，AlCb在煉鋁過程中的作用可以看作。

③將Imol氧化鋁與3moi焦炭的混合物加入2L反應(yīng)容器中，加入2moiAICL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A1C1的化學(xué)反應(yīng)速率為mol/(Lmin)<>

2.將足量的CO2不斷通入NaOH、Ca(OH)2、NaAKh的混合溶液中(已知NaAKh與CO2反應(yīng)生成Al(OH)

3),則生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2的體積的關(guān)系可表示為()

A.

0

K(CO2)

3.工業(yè)上利用氧化鋁基廢催化劑(主要成分為AI2O3,還含有少量Pd)回收AL(SO4)3及Pd的流程如下:

(1)A12(SO4)3溶液蒸干灼燒后所得物質(zhì)的化學(xué)名稱是O

⑵焙燒時AhO3與(NH4)2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為O

水浸與中和步驟得到溶液的操作方法是。

⑶浸液Y中含Pd元素的溶質(zhì)是(填化學(xué)式)。

(4)“熱還原”中每生成ImolPd生成的氣體的物質(zhì)的量為(已知熱還原得到的固體只有Pd).

(5)Pd是優(yōu)良的儲氫金屬，其儲氫原理為2Pd(s)+xH2(g)==2PdHx(s),其中x的最大值為0.8。已知：Pd的

密度為12gcm-3,則10.6cm3Pd能儲存標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的最大體積為L。

⑹鋁的陽極氧化法是將鋁作為陽極，置于硫酸等電解液中，加入。?羥基丙酸、丙三醇后進(jìn)行電解，可觀察

到鋁的表面會形成一層致密的氧化膜。

①寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式：O

②電解過程中a-羥基丙酸、丙三醇的作用可能是

3+2

4.某溶液中可能含有H+、NH4\Mg2+、AP+、Fe.CO3.SO?.NO3?中的幾種。①若加入鋅粒，產(chǎn)

生無色無味的氣體；②若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間

的關(guān)系如下圖所示。則下列說法正確的是()

A.溶液中的陽離子只有H+、Mg2\Al,+

B.溶液中n(NH4+)=0.2mol

C.溶液中可能含CO32*、SO?\NO3

D.n(H+)：n(Al3+)：n(Mg2+)=l：1：1

5.磷酸亞鐵鋰(LiFcPO。電池是新能源汽車的動力電池之一。一種回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(主要

成分LiFePO’、炭黑和鋁箔)中金屬的流程如下：

(1)步驟①中“堿溶”反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)步驟②中反應(yīng)的離子方程式為o若用H2O2代替HNO3,其優(yōu)點是o

(3)步驟③沉淀的主要成分是。

(4)步驟④中生成含Li沉淀(填“能”或“不能”)用硫酸鈉代替碳酸鈉，原因是

6.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCb溶液，生成沉淀A1(OH)3的量隨AlCb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

4AM0HM

+3+

A.a點對應(yīng)的溶液中：Na>Fe>SO/、HCO3

B.b點對應(yīng)的溶液中：Na+、SO42\Cl"

C.c點對應(yīng)的溶液中：K\Ag+、Ca2+>NO3

D.d點對應(yīng)的溶液中：K+、NH4\CO3叭SO?

7.(1)已知25℃：

H2s一元酸HA

81210

Kai=9.1xl0-,Ka2=l.lxl0-,Ka=9.1xlO-

寫出H2s與鉀鹽KA溶液（A?表示酸根）反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（2）次磷酸（H3P02）是一種化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的還原性。

①H3P02是一元弱酸，寫出其電離方程式_____________________

②H3P02和NaH2P02均可將溶液中的Ag+還原為Ag,從而可用于化學(xué)鍍銀。NaH2P。2為（填“正

鹽"或"酸式鹽”），其溶液顯_____（填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性利用H3P02進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，

氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則氧化產(chǎn)物為（填化學(xué)式）。

（3）向NH4AKSO4）2溶液中滴加Imol-L-NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積的變化如

圖所示。（滴加過程無氣體放出）

①寫出m點發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________________

②往NH4AKSO4)2溶液中改加20mLi.2mol/LBa(OH)2溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量

為mol0

8.如圖是向MgCL、AlCb混合溶液中，開始滴加7mL試劑A,之后改滴試劑B,所得沉淀y(mol)與試劑

體積V(mL)間的關(guān)系.以下結(jié)論不正確的是()

A.A是NaOH,B是鹽酸，且c(NaOH):c(HCl)=2：1

B.原混合液中，C(A1M)：c(Mg2+)：c(Cl)=l：1：5

C.A是NaOH,b是鹽酸，Kc(NaOH)：c(HCl)=l：2

D.從6到9,相應(yīng)離子反應(yīng)式H++OH-===H2O

9.銘合金具有高硬度、耐腐蝕特性，廣泛應(yīng)用于精密儀器制造，由高碳錨鐵合金廢料制取鋁的簡單流程如

下：

已知:Cr+H2s04:CrSOj+H2T

請回答下列問題：

請回答下列問題：

(1)稀硫酸酸浸過程中，提高"浸出率'’的措施有(寫一條即可)

(已知f出匕麗誨5鏟叫

(2)用純堿調(diào)節(jié)溶液酸度，若純堿過量，則可能導(dǎo)致的后果是,副產(chǎn)物中兩種主要物質(zhì)的化學(xué)式為

(3)加入草酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；利用鋁熱反應(yīng)冶煉銘。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

(4)向濾液中通入空氣，加入氨水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(5)利用如圖裝置，探究銘和鐵的活潑性強(qiáng)弱。

r^s

能證明鐵比銘話潑的實驗現(xiàn)象是,工業(yè)上，在鋼器具表面鍍銘，用硫酸銘(CrSO。溶液作電解液，陰

極的電極反應(yīng)式為

(6)已知高碳輅鐵度料中鐵銘元素質(zhì)量比為14:13.上述流程中鐵元素轉(zhuǎn)化草酸亞鐵的利用率為80%。廢料

中提取金屬銘的總轉(zhuǎn)化率為95%,如果得到草酸亞鐵品體(FeC2(h?2H2O)質(zhì)量為18.00噸，則可以冶煉銘的

質(zhì)量為一噸(結(jié)果保留1位小數(shù))。

10.下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是

A.圖1表示0.001niol-L-,鹽酸滴定0.001molL_1NaOH溶液的滴定曲線

B.圖2表示從能量角度考慮，石墨比金剛石穩(wěn)定

C.圖3表示A13+與OIT反應(yīng)時含鋁微粒濃度變化曲線，圖中a點溶液中含大量AP+

D.圖4所示圖中的陰影部分面積的含義是(v正一v逆)

11.鐵、鋁是重要的金屬材料，鐵、鋁及其化合物有非常重要的用途。

(1)下列說法正確的是(填序號)。

①配制氯化鐵溶液，先將FeCh固體溶于較濃鹽酸，再用蒸儲水稀釋到所需的濃度

②FeCh只能通過置換反應(yīng)生成，F(xiàn)eCb只能通過化合反應(yīng)生成

③利用氯水和KSCN溶液可以檢驗F鏟中有無Fe2+

④加熱蒸干Fe2(SOS溶液獲得FeMSOg固體

⑤含amolAlCh的溶液和含L5amolNaOH的溶液，無論正滴和反滴，生成AI(OH)3的質(zhì)量相等

?由于金屬鋁性質(zhì)穩(wěn)定，所以A1在空氣中能穩(wěn)定存在

(2)高鐵酸鉀(KzFeOQ是一種高效多功能水處理劑。其作用原理為

(3)以鋁土礦(主要成分為AI2O3和Fe2O3、Si(h)為原料制備鋁的一種工藝流程如下:

NaOHNaHCO)

①漉渣主要成分為____________________

②在實驗室灼燒操作應(yīng)選擇的實驗儀器為

③反應(yīng)II中，加入NaHCCh一段時間才有沉淀生成，寫出加入少量NaHCO.,時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

33

(4)已知25*C時Ksp[Cii(OH)2]=2.2xlO-2。，Kp[Fe(OH)3]=4.Oxl()F,KSpfAl(OH)31=LlxlO-o

①在25°C下，向濃度均為0.1mol-L-'的AlCb和CuCb混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀(填

化學(xué)式)。

②溶液中某離子物質(zhì)的量濃度低于1.0x10-5mol?LT時，可認(rèn)為己沉淀完全?，F(xiàn)向一定濃度的AlCb和FeCh

的混合溶液中逐滴加入氨水，當(dāng)Fe3+完全沉淀時，測定c(Ar)=0.2mobL-^此時所得沉淀中(填“還

含有”或，，不含有，，)AI(OH)3。

12.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HC1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溶液，生成沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖。回

答下列問題：

(1)寫出OA段和BC段反應(yīng)的離子方程式:

OA：；BC：；

(2)原Mg-Al合金的質(zhì)量是o

(3)原HC1溶液的物質(zhì)的量濃度是

(4)所加NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是

13.某鋁合金中含有元素鋁、鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計了如下實驗，請回答有關(guān)問

題：

⑴稱取樣品ag(精確到0/g),稱量時通常使用的主要儀器的名稱是o

⑵將樣品溶解于過量的稀鹽酸，過漉并洗滌濾渣。濾液中主要含有,濾渣為,溶解、過

濾用到的玻璃儀器是o

(3)向濾液中加過量的氫氧化鈉溶液，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是

(4)向步驟⑶的濾液中通入足量的二氧化碳?xì)怏w，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是

⑸將步驟⑷中所得的濾渣烘干并灼燒至恒重、冷卻后稱量，其質(zhì)量為力g。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

__________________________________________________________________________，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

是O

14.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HC1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溶液，生成沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖?；?/p>

答下列問題：

(1)寫出OA段和BC段反應(yīng)的離子方程式：OA：；BC：;

⑵原Mg-AI合金的質(zhì)量是o

⑶原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是。

15.已知藍(lán)銅礦的主要成分是2clicO3?CU(OH)2,受熱易分解。鋁土礦的主要成分是AI2O3、FezOj.SiO2o

已知:NaAKh+COz+HzO=Al(OH)31+NaHCO3,根據(jù)下列框圖轉(zhuǎn)化回答問題：

tf?r

(i)寫出②的離子方程式：、。

(2)沉淀a、c化學(xué)成分分別是：、

(3)請寫出檢驗沉淀b中所含有陽離子的實驗方法o

(4)洗滌沉淀c的實驗操作方法是；加熱沉淀c應(yīng)放在

(容器)中進(jìn)行。

(5)經(jīng)過④、⑤步反應(yīng)得到銅和金屬鋁，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：、

______________________O

16.硝酸與金屬反應(yīng)時，濃度越稀還原產(chǎn)物價態(tài)越低?，F(xiàn)用一定量的鋁粉與鎂粉組成的混合物與100ml硝

酸鉀溶液與硫酸組成的混合溶液充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無任何氣體放出，向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入

4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液體積與產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。

回答下列問題：

(1)寫出鋁與混合溶液反應(yīng)的離子方程式：

(2)參加反應(yīng)硝酸根離子物質(zhì)的量為mol

(3)參加反應(yīng)的鋁與鎂的質(zhì)量比為

(4)混合液中硫酸的物質(zhì)的量的濃度為moVL

專題15化工流程中鋁的化合物的轉(zhuǎn)化

1.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：

⑴鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約511m的致密氧化膜，寫出除去氧化膜的一種方法

____________________(用方程式表示)。

⑵氫氧化鋁是用量最大、應(yīng)用最廣的無機(jī)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A1(OH)3的電離方程式o

(3)明磯(KAI(SO4)2?12H2O)的水溶液呈______性(選填“酸”、“堿”或“中”溶液中離子濃度大小順序為

。將明帆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.________________________________________

⑷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.A12O3(S)+AlCh(g)+3C(s)5=53AlCl(g)+3CO(g)-1486kJ

II.3AICI(g)5=^2AK1)+AICh(g)+140kJ

①寫出反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式幺=,升高溫度，K(填增大、減小、不變)。

②寫出反應(yīng)H達(dá)到平衡狀態(tài)的一個標(biāo)志;

結(jié)合反應(yīng)I、II進(jìn)行分析，AlCb在煉鋁過程中的作用可以看作。

③將Imol氧化鋁與3moi焦炭的混合物加入2L反應(yīng)容器中，加入2moiAlCb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A1C1的化學(xué)反應(yīng)速率為mol/(Lmin)o

［答案】AI2O3+6HCI=2AlCh+3H2O或AI2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OA1?O?+3H2O

3++2+3++

Al+3OH'HAI(OH)3=H+A1O2+H2O酸c(SO4)>c(K)>c(AI)>c(H)>c(OH)鋁離

子水解呈酸性，A產(chǎn)+H2OLA1(OH)3+3H+,碳酸氫根水解呈堿性HCO3fH2O=H2CO3+OIT,兩者水

C3(A1C1)C3(CO)

解相互促進(jìn)，平衡向右進(jìn)行，因此出現(xiàn)沉淀與氣體'〃二\增大壓強(qiáng)不變(合理即可)

C(A1C13)

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ALO3

+6HC1=2AlCh+3H2O或AI2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案為：AI2O3+6HCI=2AlCh+3H2O或

A12O3+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(OHh^AbCh+BHzO,氫輒化鋁是兩性氫氧化物，電離方程式為AF++

+

3OH=A1(OH)3rH+A1O2+H2O,故答案為：2Al(OH)LAAI2O3+3H2O；A盧+

+

3OH-HAl(OH)jTH+A1O2+H2O；

⑶明磯(KA1(SO4)2?12H2O)屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，鋁離子水解，溶液呈酸性，溶液中離子濃度大小順序為c(SO4〉)

>c(K*)>c(AP+)>c(H+)>c(OH)o將明研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，AP++H2O^A1(OH)3+3H+,碳酸氫根水解呈堿性HCO3—H2OUH2co3+OIT,兩者水解相

互促進(jìn)，平衡向右進(jìn)行，因此出現(xiàn)沉淀與氣體，故答案為：酸；C(SO42-)>C(K+)>C(A13+)>C(H+)>C(OH-)；

3+

鋁離子水解呈酸性，Al++HzOA1(OH)3+3H,碳酸氫根水解呈堿性HCCK+HZO.?H2co3+OH-,兩

者水解相互促進(jìn)，平衡向右進(jìn)行，因此出現(xiàn)沉淀與氣體；

(4)①反應(yīng)I.AI2O3G)+AICh(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)-1486kJ的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式

K=CTA?S,O),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：。(8)；

C(A1C13)C(A1C13)

增大；

②反應(yīng)n達(dá)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(qiáng)不變等；反應(yīng)I+反應(yīng)n得：ALOKS)

+3C(S)==^3CO(g)+2AKI)-1346kJ,說明AlCb在煉鋁過程中是催化劑，故答案為：壓強(qiáng)不變(合理答

案均可)；催化劑；

③設(shè)生成的A1C1的物質(zhì)的量為x,

AI2O31S)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)氣體質(zhì)量的增加量

3moi138g

27.6g

0.6mol

則如￡1=:：，解得：x=0.6mol,則AIC1的化學(xué)反應(yīng)速率=2L=0.06mol/(L-min),故答案為：0.060

x27.6g

5min

2.將足量的CO2不斷通入NaOH.Ca(OH)2>NaAIO2的混合溶液中(已知NaAKh與CO?反應(yīng)生成Al(OH)

3),則生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2的體積的關(guān)系可表示為()

0WCO2)

D.

0de。：)

【答案】c

【解析】混合液中通入CO2,依次發(fā)生反應(yīng)為:CO2+Ca(OH)2=CaCO31+H2O、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2。、

CO2+3H2O+2NaAl<h=2Al(OH)31+Na2cO3、COz+HzO+Na2co3=2NaHC(h,

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,則圖象中開始就有碳酸鈣沉淀生成，之后沉淀的量不變，氫氧化鈉完全反

應(yīng)后開始生成氫氧化鋁沉淀，此段沉淀的量又增大；當(dāng)偏鋁酸鈉完全反應(yīng)后，Na2cCh、CaCO3分別與二氧

化碳反應(yīng)，由以上分析可知，滿足該變化的圖象為C。

3.工業(yè)上利用氧化鋁基廢催化劑(主要成分為ALO3,還含有少量Pd)回收閨2(SO4)3及Pd的流程如下:

(1)A12(SO4)3溶液蒸干灼燒后所得物質(zhì)的化學(xué)名稱是O

(2)焙燒時AI2O3與(NH4)2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

水浸與中和步驟得到溶液的操作方法是O

⑶浸液Y中含Pd元素的溶質(zhì)是(填化學(xué)式)。

(4)“熱還原”中每生成ImolPd生成的氣體的物質(zhì)的量為(已知熱還原得到的固體只有Pd)。

(5)Pd是優(yōu)良的儲氫金屬，其儲氫原理為2Pd(s)+xH2(g)==2PdHx⑸，其中x的最大值為0.8。己知：Pd的

密度為12g?cm-3,則10.6cm3Pd能儲存標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的最大體積為L。

⑹鋁的陽極氧化法是將鋁作為陽極，置于硫酸等電解液中，加入a-羥基丙酸、丙三醇后進(jìn)行電解，可觀察

到鋁的表面會形成一層致密的氧化膜。

①寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式：。

②電解過程中a-羥基丙酸、丙三醇的作用可能是o

【答案】硫酸鋁3(NH4)2SO4+A12O3高溫A12(SO4)3+6NH3[+3H20T過濾112Pdek8mol

+

10.7522AI+3H2O-6e==A12O3+6H抑制氧化膜的溶解(或使形成的氧化膜更致密等其他合理答案)

【解析】

(1)A12(SO4)3溶液中水解生成氫氧化鋁和硫酸，加熱蒸發(fā)，硫酸是難揮發(fā)性酸，蒸出的為水，得到硫酸鋁

固體；

答案：硫酸鋁

⑵從流程中得知，反應(yīng)物為(NH02SO4和ALO3,生成物包括NH3和A12(SO03,不難推出還有另一個生成

物水，注意條件高溫不要漏了；水浸后分離出濾渣和溶液，所以操作為過漉；

答案：3(NH4)2SO4+Al2O3^^Ah(SO4)2+6NH3t+3H2OT過濾

⑶氨氣中和后生成濾液(NH4)2SO4,所以往前推理Y中含Pd的溶質(zhì)為H2PdCi6;

答案：H2PdCl6

(4)(NH4)2PtC16+2H2=^=Pt+2NH3T+6HClt,熱還原得Pd,生成ImolPd,則還有2mol氨氣和6moiHCL

故氣體物質(zhì)的量為8mol；

答案：8mol

(5)本題利用化學(xué)計量知識計算，m=pV,n=m/M,得n(Pd)=1.2moLx最大值為0.8,則令x=0.8,參

與反應(yīng)氫氣為0.48moL故標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為10.752L。

答案：10.752

⑹①陽極反應(yīng)方程式為鋁失去電子，生成氧化膜氧化鋁，反應(yīng)式為2A1+3H2O?6e-==ALO3+6H+；

答案：2A1+3H2O-6e==ALO3+6H+

②因為實驗?zāi)康氖怯^察氧化膜的形成，所以添加物的目的要從保持氧化膜的角度考慮即可，答案可以是抑

制氧化膜的溶解(或使形成的氧化膜更致密等其他合理答案)；

答案：抑制氧化膜的溶解(或使形成的氧化膜更致密等其他合理答案)。

3+

4.某溶液中可能含有H+、NH4\Mg2+、AW、FesCO3'、SO?\NO3一中的幾種。①若加入鋅粒，產(chǎn)

生無色無味的氣體；②若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間

的關(guān)系如下圖所示。則下列說法正確的是()

A.溶液中的陽離子只有H+、Mg2\Al3+

B.溶液中n(NH4+)=0.2mol

C.溶液中可能含CO3QSO42>NO3

D.n(H+)：n(Al3+)：n(Mg2+)=l：1：1

【答案】B

【解析】A項、溶液中的陽離子有H+、Mg2\AP\NHZ,故A錯誤；B項、第三階段為錢根離子與氫氧

化鈉反應(yīng)，消耗氫氧化鈉為0.7mol?0.51noi=0.2moL則1HNH4+)=0.2mol,故B正確；C項、溶液中一定不

234+3+2+

含CO3>NOr>Fe,故C錯誤；D項、溶液中n(H)：n(AI)：n(Mg)=0.1mol：O.lmol：0.05mol=2：

2：1,故D錯誤。

5.磷酸亞鐵鋰(LiFePO。電池是新能源汽車的動力電池之一。一種回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(主要

成分LiFePCh、炭黑和鋁箔)中金屬的流程如下：

(2)步驟②中反應(yīng)的離子方程式為o若用H2O2代替HNO3,其優(yōu)點是。

(3)步驟③沉淀的主要成分是。

(4)步驟④中生成含Li沉淀(填“能”或“不能”)用硫酸鈉代替碳酸鈉，原因是o

+

【答案】2Al+2NaOH+6H2O=3H2T+2Na[Al(OH)4]3LiFePO4+NO3+13H=

3L『+3Fe3++3H3PO4+NOT+2H2O不產(chǎn)生氮氧化物大氣污染物Fe(OH)3不能硫酸鋰易溶于

水，不能形成含鋰沉淀。

【解析】

(1)步驟①中“堿溶”反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+6H2O=3H2T+2Na|Al(OH)4];

答案：2Al+2NaOH+6H2O=3H2T+2Na|AI(OH)4]。

(2)步驟②中反應(yīng)的離子方程式為3LiFePO4+NO3F13H+=3Li++3F*+3H3PO4+NOT+2H2O,若用H2O2

代替HNO3,由于雙氧水的還原產(chǎn)物是水，因此其優(yōu)點是不產(chǎn)生氮氧化物大氣污染物；

++J+

答案：3LiFePO4+NO3+13H=3Li+3Fe+3H3PO4+NOf+2H2O；不產(chǎn)生氮氧化物大氣污染物。

(3)由以上分析可知步驟③沉淀的主要成分是Fe(OH)3;

答案：Fe(OH)3。

(4)硫酸鋰易溶于水，不能用硫酸鈉代替碳酸鈉；

答案：不能；硫酸鋰易溶于水，不能形成含鋰沉淀。

6.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCb溶液，生成沉淀AI(OH)3的量隨A1CL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：Na+>Fe3+^SO/、HCOa

2-

B.b點對應(yīng)的溶液中：Na+、S2-、SO4\Cl

C.c點對應(yīng)的溶液中：K+、Ag+、Ca?+、NO/

D.d點對應(yīng)的溶液中：K+、NH4\COr\SO?

【答案】B

【解析】A.a點溶液顯堿性，NaOH過量，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.SO42\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，氫氧根離子與錢根離子反應(yīng)，不能大量共存，D項錯誤。

7.(1)已知25C：

H2s一元酸HA

81210

Kai=9.1xl0-,Ka2=l.lxl0-,Ka=9.1xlO-

寫出H2s與鉀鹽KA溶液(A?表示酸根)反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

(2)次磷酸(H3P02)是一種化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的還原性。

①H3P。2是一元弱酸，寫出其電離方程式O

②H3P。2和NaH2P02均可將溶液中的Ag+還原為Ag,從而可用于化學(xué)鍍銀。NaH2P。2為(填“正

鹽"或"酸式鹽”)，其溶液顯_____(填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性利用H3P02進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，

氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則氧化產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。

(3)向NH4AI(SO4)2溶液中滴加Imol?L—NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積的變化如

圖所示。(滴加過程無氣體放出)

①寫出m點發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________________

②往NH4AKSO4)2溶液中改加20mLi.2mol/LBa(OH)2溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量

為molo

+

【答案】H2S4-KA=KHS4-HAH3PCh=^H++H2PO2正鹽弱堿性H3PO4NH4+

OH=NH3?H2O0.02

【解析】

(1)由題可知，硫化氫第一步電離程度大于HA的電離程度且第二步電離程度小于HA的電離程度，根據(jù)

強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律，H2s與鉀鹽KA溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式H2S+KA=KHS+HA；

(2)①H3P02是一元弱酸，電離方程式H3P02HfeH++H2P。2一;

②H3P02為一元弱酸，與氫氧化鈉完全中和產(chǎn)生NaH2P02,故NaH2P02為正鹽，由于其為強(qiáng)堿弱酸鹽，

故溶液顯弱堿性；

利用H3P02進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,轉(zhuǎn)移電子4m01,則反應(yīng)為H3PCh

+4Ag占4Ag；+H3P04,故氧化產(chǎn)物為H3POr

3+

(3)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Imol-L'NaOH溶液，0~30mL時，反應(yīng)為A1+3OH=AI(OH)3i，30~40mL

+

時，沉淀量不變，反應(yīng)主要為NH44-OH=NH3?H2O,40~50mL時，氫氧化鋁沉淀逐漸溶解，A1(OH)3+OH

■=AIO2+2H2OO

+

①寫出m點發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH4+OH-==NH3-H2O;

②反應(yīng)產(chǎn)生().01mol沉淀，故n(Al3+)=0.01mol,10mL氫氧化鈉溶液與鐵根離子反應(yīng)，故n(NH4+)=0.()lmol,

根據(jù)陰陽離子電荷守恒，n(S042)=0.02molo

往NH4Al(SO。2溶液中改加20mLi.2mol/LBa(OH)2溶液，充分反應(yīng)Ba?++SCV=BaSChl，硫酸根濃度

不足，要以SO』2-為標(biāo)準(zhǔn)計算BaSCh質(zhì)量，根據(jù)S原子守恒得產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.02mol。

8.如圖是向MgCL、AICI3混合溶液中，開始滴加7mL試劑A,之后改滴試劑B,所得沉淀y(mol)與試劑

體積V(mL)間的關(guān)系.以下結(jié)論不正確的是()

M3

A.A&NaOH,B是鹽酸，Kc(NaOH)：c(HCl)=2：1

B.原混合液中，c(AP*)：c(Mg2+)：c(CP)=l：1：5

C.A是NaOH,B是鹽酸，且c(NaOH)：c(HCl)=l：2

D.從6至1]9,相應(yīng)離子反應(yīng)式H++OH-===H2O

【答案】C

【解析】A.根據(jù)加入前6mL試劑時，先有沉淀生成而后溶解，所以試劑A是NaOH,則B是鹽酸；又由

圖可知，5-6(lmL)、9->H(2mL)分別是溶解Al(OH)3和使AKh?恰好完全生成Al(OH)3沉淀消耗的

NaOH和HCL根據(jù)鋁元素守恒：

+

NaOH?AI(OH)3?A1O2?H

1111

0.001L?c(NaOH)0.002L*c(HCl)

由此可以推出：c(NaOH)：c(HCI)=2：1,故A正確；

B.從加入5mLA生成沉淀最多，再繼續(xù)加1mLA沉淀量減少到最小值，相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為:Al(OH)

3

3+OH=AlO2+2H2O,由此可知，n(A13+)=n(Al(OH)3)=(lx6xl0-)mol；由前5mLNaOH形成最大

沉淀量可知，2n(Mg2+)+3n(Al3+)=(5xl03x6)mol,所以n(Mg2+)=(1x6x10。)mol,溶液中陰陽離子所

帶電荷相等得，n(Ci)=(5x10-3x6)mob即溶液中C(Ap+)：C(Mg2+)：C(C1)=1：1：5,故B正確；

C.由A項分析可知，A是NaOH,B是鹽酸，且c(NaOH)：c(HCl)=2：1,故C錯誤；

D.從6到7是氫氧化鈉過量，不發(fā)生反應(yīng)。從7到9沉淀的物質(zhì)的量不變，則發(fā)生的反應(yīng)為氫氧化鈉與鹽

酸的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為H++OHFH2O。故D正確；

答案選C。

9.銘合金具有高硬度、耐腐蝕特性，廣泛應(yīng)用于精密儀器制造，由高碳輅鐵合金廢料制取銘的簡單流程如

下：

已知:Cr+H2sO4=CrSO4+H2T

請回答下列問題:

請回答下列問題：

(1)稀硫酸酸浸過程中，提高“浸出率”的措施有(寫一條即可)

(已知：潰1t*=麗京麗“碎)

(2)用純堿調(diào)節(jié)溶液酸度，若純堿過量，則可能導(dǎo)致的后果是,副產(chǎn)物中兩種主要物質(zhì)的化學(xué)式為

(3)加入草酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；利用鋁熱反應(yīng)冶煉銘。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

(4)向濾液中通入空氣，加入氨水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(5)利用如圖裝置，探究鋁和鐵的活潑性強(qiáng)弱。

能證明鐵比銘話潑的實驗現(xiàn)象是,工業(yè)上，在鋼器具表面鍍銘，用硫酸銘(CrSO,溶液作電解液，陰

極的電極反應(yīng)式為。

(6)已知高碳銘鐵度料中鐵銘元素質(zhì)量比為14:13.上述流程中鐵元素轉(zhuǎn)化草酸亞鐵的利用率為80%。廢料

中提取金屬銘的總轉(zhuǎn)化率為95%,如果得到草酸亞鐵品體(FeCzO^thO)質(zhì)量為18.00噸，則可以冶煉珞的

質(zhì)量為一噸(結(jié)果保留1位小數(shù))。

2

【答案】加熱、攪拌、適當(dāng)提高稀硫酸濃度等(答案合理即可)Cr\Fe?+水解或沉淀Na2s04、NaHSO4

Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4-2H2OlCr2O3+2AIJ^-AhO^+ZCr

倍極上產(chǎn)生氣泡2+

4CrSO4+O2+8NHyH2O+2H2O=4Cr(OH)3；+4(NH4)2SO4Cr+2e=Cr6.2

【解析】

(1)已知:〃“T工會灰，稀硫酸酸浸過程中，提高“浸出率”的措施就是加快化學(xué)反應(yīng)速率，

結(jié)合影響化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率的因素進(jìn)行總結(jié)，例加熱、攪拌或適當(dāng)提高稀硫酸濃度等。

(2)用純堿調(diào)節(jié)溶液酸度，若純堿過量，因為CO3??水解顯堿性，則可能導(dǎo)致CF+、Fe?+沉淀，根據(jù)反應(yīng)流

程圖，副產(chǎn)物中兩種主要物質(zhì)的化學(xué)式為Na2SO4(NH4)2SO4

(3)加入草酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4-2H2O1；利用鋁熱反應(yīng)指用金屬鋁和金屬

氧化物反應(yīng)冶煉金屬。鋁熱反應(yīng)冶煉銘的化學(xué)反應(yīng)方程式Cr2(h+2AI-^ALO3+2Cr。

(4)向濾液中通入空氣，加入氨水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

4CrSO4+O2+8NHyH2O+2H2O=4Cr(OH)31+4(NH4)2SO4

(5)由裝置圖分析此裝置為原電池，輅和鐵做電極材料，電解質(zhì)為稀硫酸，根據(jù)原電池工作原理，活潑金

屬做負(fù)極，所以鐵做負(fù)極失電子，輅做正極，溶液中H+得電子生成氫氣，所以銘極上產(chǎn)生氣泡，說明鐵的

金屬活潑性比銘強(qiáng)。在鋼器具表面鍍銘，鋼器具做陰極，用硫酸倍(CrS(h)溶液作電解液，陰極的電極反應(yīng)

式為C^+le^Cro

(6)由已知得(FeC2()4?2H2O)的物質(zhì)的量為(18X11，)/180g.moH=105mol

鐵元素轉(zhuǎn)化草酸亞鐵的利用率為80%,所以混合物中鐵的含量為I05mol/80%=1.25X105mol己知高碳鋁鐵

度料中鐵銘元素質(zhì)量比為14:13“說明鐵和銘原子個數(shù)比為1:1,所以混合物中銘的含量為l.25X105moL

流程中廢料中提取金屬銘的總轉(zhuǎn)化率為95%,可以冶煉銘的質(zhì)量為1.25*105molx95%x52g.mol/=

6.2*106g=6?2噸。

10.下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是

A.圖1表示0.001mol-L-1鹽酸滴定0.001mol-L-1NaOH溶液的滴定曲線

B.圖2表示從能量角度考慮，石墨比金剛石穩(wěn)定

C.圖3表示A13+與OH—反應(yīng)時含鋁微粒濃度變化曲線，圖中a點溶液中含大量A13+

D.圖4所示圖中的陰影部分面積的含義是(v正一V期)

【答案】B

【解析】A、鹽酸屬于強(qiáng)酸，NaOH屬于強(qiáng)堿，滴定終點時溶液的pH應(yīng)為7,故A錯誤；B、根據(jù)能量越

低，物質(zhì)越穩(wěn)定進(jìn)行分析，根據(jù)圖2,石墨的能量低于金剛石，即石墨比金剛石穩(wěn)定，故B正確；C、a點

溶液顯堿性，A1(OH)3為兩性氫氧化物，即a點溶液中含有大量的AIO2,故C錯誤；D、根據(jù)速率的數(shù)學(xué)

表達(dá)式，結(jié)合圖像可知陰影部分的面積為反應(yīng)物濃度的凈減少量，故D錯誤，

11.鐵、鋁是重要的金屬材料，鐵、鋁及其化合物有非常重要的用途。

(1)下列說法正確的是(填序號)。

①配制氯化鐵溶液，先將FeCh固體溶于較濃鹽酸，再用蒸儲水稀釋到所需的濃度

②FeCL只能通過置換反應(yīng)生成，F(xiàn)eC13只能通過化合反應(yīng)生成

③利用氯水和KSCN溶液可以檢驗Fe3+中有無Fe2+

④加熱蒸干Fe2(SOS溶液獲得Fe2(SO4h固體

⑤含amolAlCb的溶液和含l.5amolNaOH的溶液，無論正滴和反滴，生成AI(OH)3的質(zhì)量相等

@由于金屬鋁性質(zhì)穩(wěn)定，所以A1在空氣中能穩(wěn)定存在

(2)高鐵酸鉀(KzFeOa)是一種高效多功能水處理劑。其作用原理為。

(3)以鋁土礦(主要成分為AI2O3和FezO3、Si(h)為原料制備鋁的一種工藝流程如下：

NaOHNaHCO)

①漉渣主要成分為____________________

②在實驗室灼燒操作應(yīng)選擇的實驗儀器為

③反應(yīng)H中，加入NaHCCh一段時間才有沉淀生成，寫出加入少量NaHCCh時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

203833

(4)已知259時Ksp[Cu(OH)2]=2.2xlO-,Ksp[Fe(OH)j]=4.0xlO-,Ksp[AI(OH)3]=l.lxlO-o

①在25C下，向濃度均為0.1mol-L-'的AlCb和CiiCb混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀(填

化學(xué)式)。

②溶液中某離子物質(zhì)的量濃度低于LOxlO-5mol?LT時，可認(rèn)為已沉淀完全?，F(xiàn)向一定濃度的A1C13和FeCh

的混合溶液中逐滴加入氨水，當(dāng)Fe3+完全沉淀時，測定C(A1H)=0.2mobL-1.此時所得沉淀中(填“還

含有”或“不含有”)AI(OH)3。

【答案】①④⑤RFeCh中+6價鐵具有強(qiáng)氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeCh?一被還原成Fe*Fe3+水

解形成Fe(OH)3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)，起到凈水作用Fe2O5用煙

2

HCO3+OH=H2O+CO3-A1(OH)3不含有

【解析】(1)①配制氯化鐵溶液，先將FeC13固體溶于較濃鹽酸，防止三價鐵離子水解，再用蒸儲水稀釋

到所需的濃度，故①正確；

②FeCL可以通過置換反應(yīng)生成，也可以通過化合反應(yīng)生成，如鐵與FeCh反應(yīng)生成FeCL,FeCh只能通過

化合反應(yīng)生成，故②錯誤；

③Fe3-能使KSCN溶液變?yōu)檠t色，所以不能利用氯水和KSCN溶液可以檢驗Fe3+中有無Fe2+,故③錯誤;

④Fe21so5水解得到硫酸不揮發(fā)(硫酸沸點比水高)，就算能生成H2s04,也會和Fe(OH)3反應(yīng)，所以都

得到了原固體，故④正確；

⑤GmolAlC131.5amolNaOH的物質(zhì)的量之比為2：3,A1CL過量，所以無論正滴和反滴，生成A1(OH)3

的質(zhì)量相等

⑵KzFeO』中+6價鐵具有強(qiáng)氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeCh?一被還原成Fe3+,F/水解形成Fe(OH)3膠

體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)，起到凈水作用；

⑶①鋁土礦(主要成分為ALO.,和Fe2O3、SiO2)中FezCh不溶于氫氧化鈉溶液,所以濾渣主要成分為Fe2O3;

②灼燒操作應(yīng)選擇的實驗儀器是生堪；③在溶解鋁土礦時加入了過量的氫氧化鈉溶液，所以加入NaHCO3

2

先與未反應(yīng)的氫氧根反應(yīng)，離子方程式為HCO3+OH=H2O+CO3；

(4)①根據(jù)25c時，氫氧化銅與氫氧化鋁的溶度積常數(shù)Ksp[Cu(OH)2]=2.2xl0-2。，

Kp[Al(OH)3]=l.1*10-33,向濃度均為0」mol-L-'的A1CU和CuCk混合溶液中逐滴加入氨水,

?11.1x1033121xl010

J01\01,滴加相同濃度的氨水，A1(OH)3先析出；

②Fe＞完全沉淀時,C(OH-)3=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=4.0xl0-3M1.0xl0-5)=4.0x10^,則

3+3

c(Al)c(OH)=0.2X4.0X1033=8X10&V廝聞(OH)3]=1.1X10一汽所以沒有生成A1(OH)3沉淀。

12.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HC1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溶液，生成沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖。回

答下列問題：

▲沉淀知/B

(1)寫出OA段和BC段反應(yīng)的離子方程式：

OA：；BC：；

(2)原Mg-Al合金的質(zhì)量是。

(3)原HCI溶液的物質(zhì)的量