高中化学金属元素及其化合物专题铝及其化合物夯实演练新人教版必修1Word文档格式.docx
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8Al+3Fe3O4
9Fe+4Al2O3
(9)向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体:
AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
(10)向NaAlO2溶液中滴入过量盐酸:
+4H+===Al3++2H2O
(11)将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合:
+HCO
+H2O===Al(OH)3↓+CO
(12)将NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:
3AlO
+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓
(13)向AlCl3溶液中加入过量氨水:
Al3++3NH3·
H2O===Al(OH)3↓+3NH
(14)向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:
Al3++4OH-===AlO
(15)将AlCl3溶液与NaHCO3溶液混合:
Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑
(16)将AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合:
2Al3++3CO
+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
(17)将AlCl3溶液与Na2S溶液混合:
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
(18)工业上冶炼铝:
4Al+3O2↑
【考点导引】
考点一铝的性质及应用
例题1、下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:
铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化
铝的金属性比镁强
B
取一块铝箔,用酒精灯点燃;
铝箔只熔化成液体而没有滴落
铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片:
铝片上产生大量气泡
该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:
先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失
氢氧化铝能溶于强碱溶液
解析:
金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断,而不是与碱反应,故A错误;
没有滴落表明氧化铝的熔点高,故B错误;
氯化铵溶液显酸性,与铝反应时放出氢气,故C错误;
氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠,故D正确。
答案:
考点二铝的重要化合物的性质、用途及转化
例题2、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:
对上述流程的判断正确的是( )
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+AlO
+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低
A项,试剂X应为强碱溶液,使Al2O3溶解,A错误;
B项,若用强酸代替CO2,强酸过量时,Al(OH)3会溶解,不能保证得到Al(OH)3沉淀,B错误;
D项,因Al比Fe活泼,不能用Fe置换Al,D错误。
例题3、某冶金厂的矿渣含有较多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2,现欲进行综合利用以提取氧化铝、氧化镁、氧化铁作为工业原料,其设计的工艺流程如下:
已知:
氧化镁与水反应生成氢氧化镁;
硅酸的酸性比氢氧化铝强。
饱和氯化铵溶液的pH约为5,氢氧化镁开始沉淀至沉淀完全的pH范围:
9.0~12.0。
氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的pH范围:
2.7~4.0。
(1)写出过程Ⅱ中氧化铝发生反应的化学方程式:
_____________________。
(2)过程Ⅲ的名称是________________________,产品乙的俗名是________。
(3)过程Ⅴ中所用适量的B是一种气体,B是________(填化学式),过程Ⅴ中所发生的反应的离子方程式为________________________________________。
矿渣粉碎后与纯碱混合熔融,Al2O3、SiO2分别生成偏铝酸钠、硅酸钠。
产品乙是红棕色固体,应是Fe2O3。
根据已知信息MgO与水反应生成Mg(OH)2,即残渣甲是Fe2O3和Mg(OH)2的混合物。
用饱和氯化铵溶液溶解,Mg(OH)2转化为氯化镁,过滤后与氢氧化钠反应生成Mg(OH)2沉淀,灼烧得到MgO,产品甲是MgO。
溶液丙中含有硅酸钠和偏铝酸钠,通入适量CO2,因为硅酸的酸性比Al(OH)3强,则优先生成Al(OH)3沉淀,灼烧得到氧化铝。
(1)Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
(2)溶解、过滤 铁红(3)CO2 CO2+3H2O+2AlO
===2Al(OH)3↓+CO
考点三镁及其重要化合物的性质及用途
例题4、从海水中提取镁的工艺流程可表示如下:
下列说法不正确的是( )
A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C.步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
电解MgCl2时阳极产生氯气,阴极产生Mg。
例题5、
(1)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
离子
Na+
Mg2+
Cl-
SO
浓度/(g·
L-1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为_______________,产品2的化学式为____,1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为__________;
电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式__________。
(1)由题给海水的主要成分,脱硫就是除掉硫酸根离子,发生反应:
Ca2++SO
===CaSO4↓;
由框图信息知,产品2为Mg(OH)2;
1L浓海水中含有Mg2+28.8g,物质的量为1.2mol,则最多生成Mg(OH)21.2mol,质量为1.2mol×
58g·
mol-1=69.6g。
(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁,若有水存在,则高温下镁与水反应。
(1)Ca2++SO
===CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6
(2)MgCl2
Mg+Cl2↑Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑
【考点练习】
1.已知甲、乙、丙都为二元化合物,常温下,甲为无色气体,乙为淡黄色固体,丙呈液态,乙、丁、己在熔融状态下能导电,戊是助燃剂。
298K时,0.01mol·
L-1己溶液的AG=lg
=-10。
它们之间的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.丁的化学式为Na2CO3
B.己在水中完全电离
C.1mol乙与甲完全反应转移电子2mol
D.这六种物质属于电解质的有4种
【答案】C
【解析】本题考查物质推断,意在考查考生对元素化合物的掌握程度。
常温下,乙为淡黄色固体,丙呈液态,且乙和丙能发生反应,则乙为过氧化钠,丙为水,0.01mol·
=-10,则c(OH-)=0.01mol·
L-1,可推出己为氢氧化钠,戊为氧气。
又常温下,甲为无色气体,能与过氧化钠反应生成氧气,则甲为二氧化碳,丁为碳酸钠。
由上述分析可知,甲为二氧化碳,乙为过氧化钠,丙为水,丁为碳酸钠,戊为氧气,己为氢氧化钠。
丁的化学式为Na2CO3,A项正确;
己为NaOH,为强电解质,在水中完全电离,B项正确;
1molNa2O2与CO2完全反应转移电子1mol,C项错误;
这六种物质中属于电解质的有乙、丙、丁、己4种,D项正确。
2.海水资源开发利用的部分过程如图所示,下列说法不正确的是
A.海水淡化的常用方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法
B.可通过分液的方法分离溴单质和苯的混合物
C.“提纯”时,所加试剂可依次为BaCl2、NaOH、Na2CO3、盐酸
D.精盐、NH3和CO2是侯德榜制碱工业的主要原料
【答案】B
3.为探究Na2O2与H2O的反应,进行了如下实验:
有关说法不正确的是
A.实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
B.实验ⅲ中MnO2做H2O2分解反应的催化剂
C.综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成
D.综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2
【答案】D
【解析】本题考查化学实验方案的设计与评价。
A.实验ⅰ中固体溶解有大量使带火星木条复燃的气体生成,说明过氧化钠与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气,反应的化学方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,正确;
B.实验ⅲ迅速产生大量使带火星木条复燃的气体,说明MnO2做H2O2分解反应的催化剂,使反应速率加快,正确;
C.对比实验ⅰ和ⅲ,说明Na2O2与H2O反应除与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气外,还有H2O2生成,正确;
D.对比实验ⅱ和ⅲ,说明使酚酞试液褪色是溶液中存在H2O2的缘故,错误。
故选D。
5.药剂中常含有化学物质,下图是两种常见胃药的标签。
下列说法正确的是
A.碳酸氢钠俗称小苏打
B.两种药品主要成分均有强吸水性,故需干燥保存
C.烧碱也适用于缓解胃酸过多引起的不适症状
D.相同剂量的两种药片消耗胃酸的量相同
【答案】A
【解析】本题考查元素化合物的性质。
A.碳酸氢钠俗称小苏打,正确;
B.碳酸氢钠没有强吸水性,不需干燥保存,错误;
C.烧碱有强腐蚀性,不适用于缓解胃酸过多引起的不适症状,错误;
D.碳酸氢钠和氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式分别为:
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,有化学方程式可知,相同剂量的两种药片消耗胃酸的量不相同,错误。
故选A。
6.下列说法中不正确的有
①铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物
②Al2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器
③SiO2有导电性,可用于制备光导纤维
④二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物
⑤金属活动性不同,冶炼方法也有所不同
⑥明矾常作为饮用水的消毒剂
⑦镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大
⑧除去铜器表面铜绿而不损伤器物,可用稀硝酸
A.①③⑤⑥
B.②⑥⑦⑧
C.④⑤⑦⑧
D.③④⑥⑧
【解析】本题考查元素及其化合物知识,意在考查考生运用知识解决问题的能力。
酸性、碱性的食物都会腐蚀铝,所以铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物,①正确;
Al2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器,②正确;
SiO2没有导电性,③不正确;
二氧化硅与氢氟酸反应是一种特殊的反应,所以它不是两性氧化物,④不正确;
金属活动性不同,冶炼方法也有所不同,⑤正确;
明矾的水解产物可以吸附水中的悬浮物,可以作净水剂,不能作消毒剂,⑥不正确;
镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大,⑦正确;
稀硝酸能与铜发生反应,用稀硝酸除去铜器表面铜绿会损伤器物,⑧不正确。
7.某小组用打
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