从铝土矿到铝合金学考不要求

1、专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金(学考不要求)基础过关1. 关于氧化镁和氧化铝的比较中错误的是(B )A. 都能和盐酸反应B. 都能溶于氢氧化钠溶液C. 熔点都很高，常用作耐高温材料D. 常温下AI2Q、MgC不与水反应解析：氧化镁是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，都能与盐酸反应，反应分别是 MgO+2HC=MgC2+HO,Al2Q+6HCI=2AICI 3+3HO,A 正确； 氧化镁是碱性氧化物，不能与氢氧化钠反应，氧化铝属于两性氧化物， 与氢氧化钠反应,AI 2Q+2NaO比2NaAIQ+H0,B错误；两者熔点高，可 以作耐高温材料,C正确;两种物质都不与水反应，D正确。2.

2、 向明矶KAI(SQ4)2 12HQ溶液里滴入Ba(QH溶液，当S 完全沉淀时铝元素的存在形式是(C )A. AI(QH) 3 沉淀B. 一部分以AI(QH)3形式存在，一部分以AI3+形式存在C. AID. 一部分以AI(QH)3形式存在，一部分以AI形式存在解析：设明矶KAI(SQ4)2 12HQ为1 mol,则溶液中含有1 moI K +、1 mol Al 3+、2 mol S ° ° ,根据反应:S° “ +Ba+BaSQj ,当溶液中的门2 -2S 完全沉淀时,需要 2 mol Ba ,即 2 mol Ba(QH) 2,2 mol Ba(QH) 2 中

3、含有 4 mol OH1 mol Al 3+和 4 mol OH发生反应:Al 3+4OH Al +2H2O, 铝元素的存在形式为Al ',故C正确。3将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是(B )A. 氢氧化钠 B.氯化铜C.稀盐酸 D.稀硫酸解析:铝条完全钝化以后，表面覆盖了一层氧化铝薄膜。氧化铝是两性 氧化物,既能与稀硫酸、稀盐酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应，但不 能跟氯化铜溶液反应。4将表面有氧化膜的铝片伸入足量的 NaOH溶液中,有关离子方程式正确的是(C )A. Al 2O+OH Al +HOB. 2AI 3+6OH 2AI(OH)3 JC. 2AI+2O

4、H+2H»2AI +3H fD. 2AI+6H22AI +6OI43H f解析:将表面有氧化膜的铝片伸入足量的 NaOH溶液中,表面的氧化铝 首先被溶解，然后是铝溶解，反应的离子方程式为AI2O+2OH 2AI ' +HO 2AI+2OH+2H42AI°z+3Hf ,故选 C5.向含NaCQ NaAIO的混合溶液中逐滴加入 150 mL 1 mol L-1的HCI溶液,测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示 ，则下列 说法不正确的是(B )A. b和c线表示的是同一个离子反应B. N点时生成的CO为0.05 molC. M点时AI(OH)3的质量等于3.9 g

5、D. 原混合溶液中的C 与AI的物质的量之比为1 : 1解析：向NqCO、NaAIO的混合溶液中逐滴加入150 mL1 mol L-的 HCI溶液，首先发生反应Al ： +H+HO AI(OH)3 J ,a线表示AL的减 少，第三阶段，发生反应HC+H一CQf +HO,此阶段AI(OH) 3不参与 反应。b线表示碳酸钠和盐酸反应,c线表示碳酸氢钠的生成,d线表 示HC'减少。b线表示碳酸钠和盐酸反应,c线也表示碳酸钠和盐酸的 反应,所以b和c线表示的离子反应相同：C必+H_ hCA正确;N点 恰好是碳酸氢钠溶液，没有CO产生,B不正确;盐酸50 mL时NaAIQ 中铝元素全部转化为氢氧

6、化铝沉淀，加50 mL盐酸之后C 反应，氢氧 化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和盐酸50 mL时沉淀的质量相同， 由 NaAIQ+HCl+HO NaCI+AI(OH)3 J 知,nAI(OH) 3=n(NaAIO2)= n(HCI)=0.05 mol,mAI(OH) 3=0.05 moI x 78 g/mol=3.9 g,C 正确； 由图象知，Na2CQ NaAIQ的物质的量相等都是0.05 mol,由此判断溶 液中C 与AI 的物质的量之比为1 : 1,D正确。6将一定量的镁铝合金投入100 mL定浓度的盐酸中，合金溶解。向 所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液，生成的沉淀质量与加入的

7、NaOH 溶液的体积如图所示，由图中数据分析计算，正确的是(C )A. 原合金中镁的质量为9.6 gB. 铝的质量为5.4 gC. 盐酸的物质的量浓度为8 mol/LD. 图象中A点沉淀为AI(0H)3解析：由图可知：加入20 mL氢氧化钠溶液才开始产生沉淀，说明酸过 量,先发生了酸碱中和反应，氢氧化钠溶液为160 mL时,沉淀量最大， 为Mg(0H2和AI(0H)3,此过程消耗氢氧化钠的物质的量是(0.16-0.02儿X5 mol/L=0.7 mol,之后沉淀溶解，溶解的沉淀是AI(OH)3,消 耗氢氧化钠20 mL,发生反应AI(OH)3+NaOH NaAIQ+2HO,所以 nAI(QH)

8、 3=(0.18-0.16) L x 5 moI/L=0.1 moI,则可知铝离子生成沉 淀消耗氢氧化钠0.3 mol,所以镁离子生成沉淀消耗氢氧化钠 是0.4 mol,说明镁离子为0.2 mol,合金中镁的质量为0.2 moI x 24 g/mol=4.8 g, 铝的质量=0.1 mol x 27 g/mol=2.7 g。当氢氧化钠 溶液为160 mL时,沉淀量最大，此时溶液完全为氯化钠溶液，根据钠元 素守恒,n(NaCI)=n(NaQH)=0.16L x 5 moI/L=0.8 mol,再根据氯元素守 恒,n(HCI)=n(NaCI)=0.8 mol,所以盐酸的物质的量浓度为 0.8 mo

9、l -0.1 L=8 mol/L。根据以上分析可知 A、B D错误,C正确。能力提升7. 铝土矿的主要成分是 AI2Q、SiO2和Fe2Q等。从铝土矿中提炼ALQ 的流程如下：下列说法中错误的是(C )A. 滤液I的主要成分是NaSiQ、NaAIQ和NaQHB. 滤液皿中含大量的HCC. 反应Y的离子方程式是2AI山+CO3HA2AI(QH)3 J +C，D. 滤液H中通入过量的X的目的是使AI充分沉淀而不引进杂质 解析：根据铝土矿的成分，Fe2Q属于碱性氧化物，不与NaOH反应,AI 2Q 属于两性氧化物，与NaOH反应生成NaAIO,SiO2属于酸性氧化物，与 NaOh反应生成NaSiOs

10、,因此滤液I中的成分是 NaSiOs、NaAIQ以及过 量NaOH,A正确；加入CaO后,CaO与水反应生成 Ca（OH）2,Ca（OH）2+ NQSiQCaSiOj +2NaOH滤液H中含有 NaAIO,通入足量的CO,发 生A2+CO+2HJAI（OH）3 J +HC,故B正确、C错误；碳酸的酸性强 于氢氧化铝，通入足量的CO,产生氢氧化铝沉淀，不引入新杂质，故D 正确。8. 分别将 23 g Na、24 g Mg、27 g AI 投入至U 1 L 1.25 mol/L 硫酸 溶液中，充分反应后产生的气体体积比为（C ）A.1 : 2 : 3B.1 : 2 : 2C.2 : 4 : 5D.

11、2 : 3 : 6解析:23 g Na、24 g Mg、27 g Al的物质的量均是1 mol,钠可与水 反应生成氢气，而Mg Al只能与硫酸反应，故Na与酸反应时,Na会完 全反应，由2Na H2f可知1 mol Na完全反应，生成氢气的物质的量为0.5 mol;1 L 1.25 mol/L硫酸溶液中硫酸的物质的量 =1 L X 1.25moI/L=1.25 mol,贝 UMg + HSO（稀）一MgSGH f1 mol 1 mol金属镁不足，由方程式可知生成氢气为1 mol2AI + 3HSO（稀）一Al 2（SQ） 3+3H f 1 mol 1.5 mol 故硫酸不足，由方程式可知生成氢

12、气为1.25 mol因此相同条件下产生的气体体积比为 0.5 mol : 1 mol : 1.25 mol=2 :4 : 5。9. 有关下列流程的判断正确的是(D )A. 流程中涉及的反应均为非氧化还原反应B. 反应产生的阴离子主要为CC. 反应在实验室中应在蒸发皿中进行D. 反应的条件是对熔融状态下的反应物进行电解解析：电解熔融氧化铝制备单质铝属于氧化还原反应,A错误；过量二 氧化碳和偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应产 生的阴离子主要为HC ,B错误;灼烧氢氧化铝固体应该用坩埚,C错 误；电解熔融氧化铝制备单质铝，反应的条件是对熔融状态下的反 应物进行电解，D正确。10. 某

13、白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少 量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡 产生,固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡 后仍有固体存在。该白色粉末可能为(C )A.NaHCO AI(OH)3 B.AgCI、NaHCOC.NqSO、BaCO D.Na 2CG、CuSO解析:NaHCO、AI(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫 酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在,A错误;AgCl不溶于水和酸， 加入水后，碳酸氢钠溶解，而AgCl不溶,再加入足量稀盐酸,AgCl仍然 不溶，固体不能全部溶解,B错误；亚硫酸钠和碳酸钡中加入水，

14、碳酸钡 不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯 化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫 酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水 ，符合题意,C正 确;Na2CG、CuSO中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D错误。11. 向含有 0.1 mol L-1 AICI 3和 0.3 mol L-1 NHCI 的混合液 1 L 中加入0.1 mol L-1 NaOH溶液，下列各图(纵坐标为沉淀的物质的量， 横坐标为加入试剂的体积)正确的是(A )解析:AI 3+的物质的量为0.1 mol,先与OH反应，生成0.1 mol AI(OH) 3 沉淀,AI

15、3+3OH AI(OH)3 J ,消耗 NaOH 0.3 moI,体积为 3 L;然后发 生 N +OH NH HON 为 0.3 mol,消耗 NaOH).3 mol,体积为 3 L, 最后,AI(OH) 3溶于 NaOH中,AI(OH) 3+NaO比 NaAIQ+2HO,0.1 mol AI(OH) 3消耗0.1 mol NaOH,体积为1 L,故A正确。12. 铝镁合金是制造飞机的重要材料。为测定已除去表面氧化膜的某 铝镁合金(假设不含共他元素)中镁的质量分数，学习小组同学设计了 如下两种实验方案。方案1准确称取a g铝镁合金样品与足量NaOH溶液反应，经过滤、 洗涤、干燥后,称量剩余固

16、体的质量。该样品与NaOH溶液反应的化学 方程式是若剩余固体质量为b g,则铝镁合金中镁的质量分数是 (列出计算式即可)。若未洗涤过滤后的滤渣，则最终测量结果会 (填“偏低”“偏高”或“不影响”)。方案2将铝镁合金与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。(1) 同学们选用甲装置进行实验：实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸就不能顺利滴入锥形瓶。 请你帮助分析原因是(2) 同学们经讨论认为甲装置有两个方面会引起较大误差，分别是和(3) 于是他们设计了实验装置乙。乙中导管 a的作用是若实验前后滴定管中液面读数分别为 Wi mL、V2 mL。则产生氢气的体 积为mL

17、解析：方案1铝和氢氧化钠溶液反应，镁不与氢氧化钠溶液反应，因 此反应方程式为2AI+2NaOH+2H2NaAIQ+3Hf ;剩余固体是镁，则 b镁的质量分数为'X 100%;未洗涤滤渣，滤渣表面沾有杂质，造成镁的 质量增大，最终测量结果会偏高。方案2(1)铝、镁与稀硫酸反应生 成氢气,造成装置内气体压强大于分液漏斗中的压强。(2)反应过程中 滴入的稀硫酸会排出装置中的空气，造成所测的氢气的体积偏大；连 接广口瓶和量筒的导管中有少量的水存在，使所测氢气体积偏小。(3) 导管a的作用相当于连通器的作用，使内外压强相同，液体顺利滴下， 同时滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，消

18、除了 由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；排出水的体积为氢气的体积， 两次的体积差为测定氢气的体积，滴定管刻度从上到下增大，收集氢 气后滴定管内液面读数减小，因此氢气的体积为(VV2)mL。b答案：方案 12AI+2NaOH+2b2NaAIQ+3Hf « x 100% 偏高方案2(1)Mg、Al与稀硫酸反应生成气体，使锥形瓶中气体压强变大(2) 稀硫酸滴入锥形瓶中，会将瓶内空气排出使所测氢气体积偏大 实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气 体积偏小(3)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打 开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，且滴入锥形瓶的稀硫酸体积等 于进入分液漏斗的气体体积，消除了由于加入稀硫酸引起的氢气体积 误差 V1-V213. 铝土矿的主要成分是 AI2Q,含有杂质SiQ2、FQ、MgQ工业上从 铝土矿中提取铝可采用如图所示工艺流程：请回答下列问题：(1) 图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是 (填操作名称),此操作需要用到的玻璃仪器 、。(2) 沉淀B的成分是(填化学式,下同),沉淀C的成分(3) 写出生成溶液D的离子方程式 (4) 物质M转化为铝的