《高考备考指南 理科综合 化学》课件-第3章 第2节

第三章第二节一、选择题1．(2016·江西师范大学附中期末)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝罐可久盛食醋B．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重C．氢氧化铝可作胃酸的中和剂D．明矾用作净水剂不涉及化学变化【答案】C【解析】食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A项错误；铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B项错误；氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C项正确；明矾溶于水，电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体而净水，涉及化学变化，D项错误。2．欲将含有Mg2＋、Al3＋的混合溶液中的Mg2＋沉淀下来，下列措施可行的是()A．向混合溶液中加入过量的铝粉B．向混合溶液中加入过量的盐酸C．向混合溶液中加入过量的氨水D．向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液【答案】D3．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A．3mol·L－1HCl溶液 B．4mol·L－1HNO3溶液C．8mol·L－1NaOH溶液 D．18mol·L－1H2SO4溶液【答案】A【解析】在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。4．(2016·河北保定模拟)某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液B．等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C．常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2D．AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体【答案】B【解析】Al(OH)3不溶于氨水，A项错误；常温下铝与浓HNO3发生钝化，C项错误；蒸发AlCl3溶液促进AlCl3的水解，得到Al(OH)3，D项错误。5．把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是()选项ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH【答案】B【解析】A、C、D三项中，无论前者滴入后者还是后者滴入前者，反应现象均相同；B项，若将NaAlO2溶液滴入盐酸中，开始盐酸过量，没有沉淀生成，随着NaAlO2溶液的增多，会产生Al(OH)3白色沉淀，若将盐酸滴入NaAlO2溶液中，开始盐酸少量，会立即产生Al(OH)3白色沉淀，随着盐酸的过量，最后白色沉淀逐渐溶解，反应现象不同，符合题意。6．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0．5mol·L－1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积的关系如下图所示，则可判断原溶液中()A．有Mg2＋，没有Al3＋ B．有Al3＋，没有Mg2＋C．有Mg2＋和Al3＋ D．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋【答案】C【解析】由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生(由原点开始)，可确定溶液中无大量H＋；产生的沉淀有部分溶解，可证明溶液中一定有Mg2＋和Al3＋。7．(2016·江西上饶模拟)Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后，溶液中只含有Na＋、H＋、Cl－、OH－，且溶液呈中性，则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可能为()A．3∶2∶1 B．2∶4∶1C．2∶3∶1 D．4∶2∶1【答案】B【解析】溶液中只含有Na＋、H＋、Cl－、OH－，且溶液呈中性，所以中性溶液的溶质为NaCl，由反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，4NaOH＋4HCl=4NaCl＋4H2O，可看成Al2O3不反应，只要Na2O2、HCl的物质的量之比为2∶4即符合题意，则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可以为2∶4∶n，n可以是任意值。8．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：8．对上述流程中的判断正确的是()A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低【答案】C【解析】A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证Al元素完全转化为Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。9．(2016·安徽合肥测试)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、F－D．d点对应的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、COeq\o\al(2－,3)【答案】B【解析】向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时，发生反应Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O,3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量的OH－，A项中的Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)不能大量存在。b点时溶质为NaCl和NaAlO2，B项中的所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，C项中的Ag＋不能大量存在，且F－和Ca2＋因能生成难溶的CaF2也不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与D项中的COeq\o\al(2－,3)因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。10．(2016·河北衡水模拟)有钠、镁、铝各nmol，分别与等体积、含xmolHCl的盐酸反应，下列说法不正确的是()A．x<n时，钠生成的氢气最多B．x＝n时，钠、镁、铝生成的氢气一样多C．n<x≤2n时，生成的氢气：钠<镁＝铝D．x≥2n时，生成的氢气：钠<镁<铝【答案】D【解析】x<n时，则盐酸少量，又钠与水反应生成氢气，所以钠生成的氢气最多，故A项正确；x＝n时，则钠刚好与盐酸反应，镁、铝与盐酸反应都是盐酸少量，所以生成的氢气都由盐酸中的氢生成，故一样多，故B项正确；n<x≤2n时，则钠与盐酸反应盐酸过量，镁、铝与盐酸反应都是盐酸少量，所以生成的氢气：钠<镁＝铝，故C项正确；x>2n时，则钠、镁与盐酸反应盐酸都过量，铝与盐酸反应时盐酸过量或不足，所以生成的氢气：钠<镁<铝；但当x＝2n，镁与盐酸刚好反应，铝与盐酸反应盐酸少量，生成的氢气：镁＝铝，故D项错误。二、非选择题11．(2016·安徽安庆模拟)聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：(1)反应中副产品a是________(用化学式表示)。(2)升高pH至4．0～5．0的目的是________________________。(3)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用________(填字母，下同)。a．NaOHb．Alc．氨水d．Al2O3e．NaAlO2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O)]m，实验室测定n的值：①称取ag晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为bg。此过程可能用到的仪器有_____________________________________。a．蒸发皿b．坩埚c．研钵d．试管②另取ag晶体，进行如下操作：用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→C操作→烘干→称量为cg。A试剂为________(填试剂名称)，C操作为______(填操作名称)。n＝____________(用含b、c的代数式表示)。【答案】(1)H2(2)促进AlCl3的水解，使晶体析出(3)HCl(4)b、d(5)①b、c②硝酸过滤、洗涤eq\f(861b－102c,143.5b)【解析】(1)铝灰用水清洗后，加入盐酸，Al与盐酸反应产生H2，因此气体a为H2。(2)铝灰加入盐酸得到的B为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH可以促进AlCl3水解，从而使晶体析出。(3)生产过程中HCl可以循环使用。(4)生产过程中为使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H＋反应，且不会引入其他杂质。(5)①将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的bg物质为Al2O3。②将晶体溶解，选择硝酸，X操作为过滤、洗涤，得到的cg物质为AgCl。由关系式Al2O3～(6－n)AgCl，有102∶143．5(6－n)＝b∶c，解得n＝eq\f(861b－102c,143.5b)。12．某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是________________________________________________________________________。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为_____________________________。(3)在稀释、结晶过程中，稀释的目的是____________________________；加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的________气体的方法来代替。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：_______________________________。(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。【答案】(1)加快反应速率(2)AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O(3)促进AlOeq\o\al(－,2)的水解CO2(4)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)NaOH【解析】(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应，最后得到偏铝酸钠，钠和铝的物质的量之比为1∶1．AlO(OH)与NaOH以物质的量之比1∶1反应，即反应的化学方程式为AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O。(3)AlOeq\o\al(－,2)在溶液中会发生水解：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAl(OH)3＋OH－，依据越稀越水解，可知加水稀释是为了促进AlOeq\o\al(－,2)的水解。“稀释、结晶”工艺中，也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替，即2H2O＋AlOeq\o\al(－,2)＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH。(5)后续反应中又生成氢氧化钠，而开始时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，故该生产流程能实现循环利用的是NaOH。13．(2016·江西新余模拟)一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NOeq\o\al(－,3)，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。(1)加入铝粉产生H2，说明铝具有________(填“氧化性”或“还原性”)。(2)该同学分析：若H＋大量存在，则NOeq\o\al(－,3)就不能大量存在。设计实验证实如下：装置现象ⅰ．实验初始，未见明显现象ⅱ．过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色ⅲ．试管变热，溶液沸腾①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是__________________________________；②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：实验内容现象实验1将湿润KI淀粉试纸置于空气中未变蓝实验2用湿润KI淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝a．浅棕色气体是__________；b．实验1的目的是______________________________________________；c．实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：______Al＋____NOeq\o\al(－,3)＋__________=____Al3＋＋______NO↑＋__________。(3)再假设：若OH－大量存在，NOeq\o\al(－,3)也可能不能大量存在。重新设计实验证实如下：装置现象ⅰ．实验初始，未见明显现象ⅱ．过一会儿，出现气泡，有刺激性气味为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润KI淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。①刺激性气味的气体是________；②产生该气体的离子方程式是______________________________________________。(4)在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是___________________________________________________________________________。【答案】(1)还原性(2)①6H＋＋Al2O3=2Al3＋＋3H2O②a．NO2b．对比实验，排除氧气使湿