2019-2020年高考化學考點突破訓練 3.1從鋁土礦到鋁合金.doc

2019-2020年高考化學考點突破訓練 3.1從鋁土礦到鋁合金1(xx山東)足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A氫氧化鈉溶液 B稀硫酸C鹽酸 D稀硝酸解析鋁與稀硝酸反應但不產(chǎn)生H2，與NaOH溶液反應方程式為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可知2 mol Al可消耗2 mol NaOH，生成3 mol H2；與稀硫酸反應方程式為2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，可知2 mol Al消耗3 mol H2SO4，生成3 mol H2；與鹽酸反應方程式為2Al6HCl=2AlCl33H2，可知2 mol Al消耗6 mol HCl，生成3 mol H2；故等量Al與足量其他物質(zhì)反應，放出氫氣消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是A項。答案A2(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是_。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是_。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是_。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解析(1)根據(jù)化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al與H2的關(guān)系式均為2Al3H2，故只要參加反應的Al相等，所得H2必相等。(2)因為在反應中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學反應中的關(guān)系式：6HCl3H2；2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為1:3。(3)因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl):n(NaOH)3:1，又因為兩溶液體積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl):c(NaOH)n(HCl):n(NaOH)3:1。(4)其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設(shè)條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。答案(1)1:1(2)1:3(3)3:1(4)A考點2 “鋁三角”的應用及有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖象與計算1.“鋁三角”的應用(1)制取Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)離子共存問題。Al3與OH以及AlO、CO、S2等弱酸根陰離子因生成沉淀或水解相互促進的反應而不能大量共存；AlO與H、HCO以及弱堿陽離子Al3、Fe3等不能大量共存。(3)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)。AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分離提純。利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。利用Al2O3能與強堿溶液反應，分離Al2O3與其他金屬氧化物。利用Al(OH)3能與強堿溶液反應，分離Al3與其他金屬陽離子。特別提醒當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H反應，再與Mg2、Al3反應生成沉淀，再與NH反應，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、氣體的順序反應。2有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖象與計算(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖象。操作向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不變圖像離子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)3沉淀的量03：nAl(OH)3n(NaOH)34：nAl(OH)34n(Al3)n(OH)(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖象。操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量向鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不變圖像離子方程式AlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)3沉淀的量01：nAl(OH)3n(H)14：nAl(OH)34n(AlO)n(H)(3)向Mg2與Al3的酸性溶液中逐漸加入強堿溶液現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)沉淀沉淀最多部分溶解不變圖像離子方程式HOH=H2OAl33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2Al(OH)3OH=AlO2H2O題組訓練3.(xx天津模擬)用稀硫酸、NaOH溶液、Al為原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙3位同學分別用如下3種不同的途徑：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙：AlNaAlO2Al(OH)3丙：Al(OH)3制得等量的Al(OH)3，下列結(jié)論正確的是()A甲用原料最少B乙用原料最少C丙用原料最少 D三人所用原料的量相同解析本題考查氫氧化鋁的制備，意在考查考生對鋁及其化合物的性質(zhì)的綜合應用能力。假設(shè)均制取1 mol Al(OH)3，甲用1.5 mol H2SO4和3 mol NaOH；乙用1 mol NaOH和0.5 mol H2SO4；丙用3/8 mol H2SO4和0.75 mol NaOH。答案C4(xx昆明模擬)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示，下列敘述正確的是()A試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B反應、過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C圖中所示轉(zhuǎn)化反應都不是氧化還原反應D反應的化學方程式為NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3解析由反應產(chǎn)物過濾后得到NaHCO3可知Y為CO2，故試劑X為NaOH，A項錯誤，D項正確；Fe2O3不能與NaOH反應，B項錯誤；電解熔融Al2O3制金屬Al為氧化還原反應，C項錯誤。答案D5向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為()A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL解析解法一：把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖象，用圖象法求解，如圖所示：當生成沉淀0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.11 mol，顯然B項符合題意。解法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)3001 mol，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。由兩者反應的離子方程式知Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O，當堿的量不足時，則V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；當堿過量時，則V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。答案B6某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的幾種。若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體；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)系如圖所示。則下列說法正確的是()A溶液中的陽離子只有H、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H):n(Al3)：n(Mg2)1:1:1解析由知溶液中一定含有H，一定沒有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由圖象可知溶液中還一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH，沉淀Mg2消耗0.1 mol OH，根據(jù)Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故只有選項B正確。答案B7下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2解析都使用互滴法，兩次操作應產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液，開始無沉淀產(chǎn)生，后產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現(xiàn)象不同，可以鑒別。不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。NaHSO4=NaHSO，溶液顯強酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開始出現(xiàn)白色沉淀后消失；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開始無現(xiàn)象，后出現(xiàn)白色沉淀。現(xiàn)象不同，可以鑒別。向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液，立即產(chǎn)生氣泡。無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法區(qū)別。答案