2019-2020年高考化學(xué)考點(diǎn)突破訓(xùn)練 3.1從鋁土礦到鋁合金.doc

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2019-2020年高考化學(xué)考點(diǎn)突破訓(xùn)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(yīng)，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(yīng)但不產(chǎn)生H2，與NaOH溶液反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)，放出氫氣消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是A項(xiàng)。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(yīng)，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(yīng)結(jié)束后，測(cè)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(xué)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(yīng)的Al相等，所得H2必相等。(2)因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl3H2；2NaOH3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為1:3。(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl):n(NaOH)3:1，又因?yàn)閮扇芤后w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(yīng)原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2?？梢?jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設(shè)條件體積比為12，說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應(yīng)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(diǎn)2 “鋁三角”的應(yīng)用及有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖象與計(jì)算1.“鋁三角”的應(yīng)用(1)制取Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)離子共存問(wèn)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(jìn)的反應(yīng)而不能大量共存；AlO與H、HCO以及弱堿陽(yáng)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(kāi)始無(wú)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(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。利用Al2O3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物。利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al3與其他金屬陽(yáng)離子。特別提醒當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)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(yīng)，再與Mg2、Al3反應(yīng)生成沉淀，再與NH反應(yīng)，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(yīng)。2有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖象與計(jì)算(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖象。操作向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過(guò)量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無(wú)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(yīng)的圖象。操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量向鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無(wú)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(qiáng)堿溶液現(xiàn)象無(wú)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(xùn)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(xué)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(duì)鋁及其化合物的性質(zhì)的綜合應(yīng)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(yīng)、過(guò)濾后所得沉淀為氫氧化鐵C圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)D反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3解析由反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)濾后得到NaHCO3可知Y為CO2，故試劑X為NaOH，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；Fe2O3不能與NaOH反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解熔融Al2O3制金屬Al為氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)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(dāng)生成沉淀0.01 mol時(shí)需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.11 mol，顯然B項(xiàng)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(gè)答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過(guò)量。由兩者反應(yīng)的離子方程式知Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O，當(dāng)堿的量不足時(shí)，則V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；當(dāng)堿過(guò)量時(shí)，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(wú)色無(wú)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(shuō)法正確的是()A溶液中的陽(yáng)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(méi)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(xiàng)B正確。答案B7下列各組物質(zhì)的無(wú)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(yīng)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(kāi)始無(wú)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(huì)立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無(wú)法鑒別。NaHSO4=NaHSO，溶液顯強(qiáng)酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀后消失；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開(kāi)始無(wú)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(kāi)始無(wú)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(wú)論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，無(wú)法區(qū)別。答案