备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题附答案解析文档格式.docx
- 文档编号:16348942
- 上传时间:2022-11-23
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:221.52KB
备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题附答案解析文档格式.docx
《备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题附答案解析文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题附答案解析文档格式.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
【解析】
【分析】
无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】
因是无色溶液,Fe2+是浅绿色,所以不含Fe2+;
①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO32-、HCO3-;
②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO3-;
③取少量待测液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO42-,故一定没有Ba2+;
④由于③的上层清液滴中加AgNO3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl-,但由于③中加入了BaCl2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl-;
⑤由于原溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生,当NaOH过量时,沉淀部分溶解,则含有Al3+、Mg2+;
Na+在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na+;
(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;
肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、SO32-、HCO3-;
尚不能确定的离子是Na+、Cl-;
答案为:
Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;
Fe2+、Ba2+、SO32-、HCO3-;
Na+、Cl-;
(2)②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO,离子方程式为:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(3)⑤中加NaOH溶液,生成的白色沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,当NaOH过量时,部分溶解的是Al(OH)3,离子方程式为:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定,钠离子的焰色反应为黄色,实验之前,为防止杂质的干扰,用稀盐酸先清洗铂丝;
稀盐酸。
2.(某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·
12H2O]、Al2O3和Fe2O3。
在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化:
请回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:
A___,B___。
(2)试剂a最好选用下列试剂中的(______)
A.NaOH溶液B.稀盐酸C.二氧化碳D.氨水
写出相应的离子方程式___。
(3)写出反应②(生成溶液C和沉淀)的离子方程式___。
(4)固体D可以作为复合性的化学肥料,D中所含物质的化学式为___。
【答案】Fe2O3Al2O3DAl3++3NH3·
H2O=Al(OH)3↓+3NH4+AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-K2SO4和(NH4)2SO4
KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物甲加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;
向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,AFe2O3,为向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,Al(OH)3受热分解生成B为Al2O3;
向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4
和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4和(NH4)2SO4,以此来解答。
(1)由上述分析可知,A为Fe2O3,B为Al2O3,
故答案为:
Fe2O3;
Al2O3;
(2)依据流程分析,向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,反应方程式为Al3++3NH3·
H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
A.NaOH溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解,故A错误;
B.加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀,故B错误;
C.通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀,故C错误;
D.加入氨水可生成氢氧化铝沉淀,且过量氨水不与氢氧化铝反应,故D正确;
D;
Al3++3NH3·
H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(3)反应②中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4和(NH4)2SO4;
固体D可以作为复合性的化学肥料,D中所含物质的化学式为K2SO4和(NH4)2SO4;
K2SO4和(NH4)2SO4。
3.A~G为中学化学常见的化合物,
是生活中用途广泛的两种金属单质。
其相互转化关系如图所示(反应条件已略去):
请回答下列问题
(1)
的化学式分别为____、____。
(2)①~⑨中,属于非氧化还原反应的是___。
(3)反应⑨的化学方程式为_________,该反应的现象为____。
(4)反应①、④的离子方程式分别为__________、_______。
【答案】Fe2O3NaAlO2②④⑦⑧4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
X和B都是能与氢氧化钠反应的物质,为铝或氧化铝之一,A和Y能与盐酸反应,G在空气中转化为F,G和F都是由D,E与氢氧化钠反应制得的,E为氯化亚铁,F为氢氧化铁,G为氢氧化亚铁,D为三氯化铁,E为氯化亚铁,Y为铁,A为三氧化二铁,X为铝,B为氧化铝,C为偏铝酸钠,然后分析。
根据分析可知,A为Fe2O3,B为Al2O3,C为NaAlO2,D为FeCl3,E为FeCl2,F为Fe(OH)3,G是Fe(OH)2,X为Al,Y为Fe;
写出①~⑨的化学方程式:
①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
③2Al+Fe2O3=高温2Fe+Al2O3
④Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
⑤Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
⑥2FeCl3+Fe=3FeCl2
⑦FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
⑧FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
⑨4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(1)A为Fe2O3,C为NaAlO2;
(2)非氧化还原反应指的是没有化合价的变化的反应,有②④⑦⑧;
(3)⑨4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
(4)①的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,④的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
【点睛】
能与氢氧化钠反应的金属在高中阶段只学了铝,铁和铝的性质是常考的内容,需要学生很熟悉常见金属及其化合物的性质。
4.简要回答下列问题
(1)医疗上,常用胃舒平[主要成分Al(OH)3]来治疗胃酸(主要成分盐酸)过多,其理由是__________(用离子方程式表示)。
(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是__________(用化学方程式表示)。
(3)工业制备漂白粉原理是__________(用化学方程式表示)。
(4)人们常用雕花玻璃装饰房间。
在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是__________。
(5)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的CO2,会出现软而透明的凝胶胶体,其化学方程式是__________。
【答案】3H++Al(OH)3=Al3++3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONa2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3
玻璃的主要成分之一为二氧化硅,它是酸性氧化物,不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应,但能与氢氟酸发生反应。
不过,二氧化硅与氢氟酸反应,表现的不是酸性氧化物的性质,是氢氟酸特有的性质。
(1)胃舒平中的Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应,生成氯化铝和水,其理由是3H++Al(OH)3=Al3++3H2O;
3H++Al(OH)3=Al3++3H2O;
(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液,因为铝表面的Al2O3与NaOH反应后,里面的Al与NaOH溶液继续反应,化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑;
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2发生复分解反应,反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2,会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3,反应的化学方程式为Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3;
Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。
“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”,若不注意审题,我们很容易写成Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,解题时,对关键词“过量”一定要引起高度重视。
5.某铝合金(硬铝)中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如下实验:
(1)溶液Ⅰ中的溶质为_________(填化学式,下同),溶液Ⅱ中的溶质为__________。
(2)上述第③步反应中,生成沉淀的离子方程式为____________。
(3)该合金中铝的含量为__________。
【答案】AlCl3、MgCl2、HClNa[Al(OH)4]、NaCl、NaOH[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3—
由测定该合金中铝的含量流程可知,①加盐酸,Cu、Si不反应,则过滤得到的固体为Cu、Si,溶液中含AlCl3、MgCl2以及过量的盐酸,②加足量的NaOH,过滤得到的沉淀为Mg(OH)2,溶液中主要含Na[Al(OH)4]、与过量盐酸反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠,③通足量的二氧化碳,反应生成Al(OH)3,④灼烧氢氧化铝分解得到Al2O3。
(1)根据分析可知溶液Ⅰ中的溶质为AlCl3、MgCl2、HCl;
溶液Ⅱ中的溶质为Na[Al(OH)4]、NaCl、NaOH,故答案为:
AlCl3、MgCl2、HCl;
Na[Al(OH)4]、NaCl、NaOH;
(2)第③步通入二氧化碳与[Al(OH)4]-反应生成氢氧化铝沉淀,故答案为:
[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3—;
(3)因铝在反应前后守恒,最后得到的固体Al2O3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量,则铝的质量为
,样品质量为ag,所以铝的质量分数=
,故答案为:
。
本题利用了守恒法来进行计算,能很好的考查学生的实验能力、分析和解决问题的能力,题目难度中等。
6.将一定质量的Mg-Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HCl溶液中,充分反应。
向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液,生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。
回答下列问题:
(1)写出BC段反应的离子方程式为____________________________。
(2)原Mg-Al合金的质量是_____________。
(3)原HCl溶液的物质的量浓度是________________。
(4)所加NaOH溶液的物质的量浓度是____________。
(5)a=______。
【答案】Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O5.1g6mol/L5mol/L20
根据图像可知,oa段为过量的盐酸与NaOH反应,AB段为镁离子、铝离子与NaOH的反应,BC段为氢氧化铝与NaOH的反应。
(1)BC段为氢氧化铝与NaOH的反应,生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(2)BC段减少的为氢氧化铝沉淀,质量为7.8g,物质的量为0.1mol,即n(Al)=0.1mol;
则氢氧化镁的质量为5.8g,物质的量为0.1mol即n(Mg)=0.1mol;
合金的质量为24×
0.1+27×
0.1=5.1g;
(3)根据方程Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,消耗20mL的NaOH时的物质的量为0.1mol,则c(NaOH)=0.1mol÷
0.02L=5mol/L;
B点时,溶液刚好为NaCl溶液,此时消耗n(NaOH)=5×
0.12=0.6mol,c(HCl)=0.6÷
0.1=6mol/L;
(4)由(3)得出的结论,c(NaOH)=5mol/L;
(5)n(Mg)=n(Al)=0.1mol,消耗的盐酸为0.5mol,100mL溶液中含有n(HCl)=0.6mol,则剩余n(HCl)=0.1mol,此时消耗V(NaOH)=0.1÷
5=0.02L,即20mL。
通过BC段消耗的氢氧化钠的体积计算出NaOH的浓度,再计算盐酸的浓度。
7.明矾在日常生活中用途非常广泛。
用废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。
已知:
Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9~3.7。
(1)明矾净水的原理是_______________________(用离子方程式表示)。
(2)“酸溶”时,Al2O3溶解的化学方程式为______________________。
(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______________。
(4)“步骤①”的目的是______;
“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧,得到的产品的名称是_____(填俗称)。
(5)“步骤②”包含的操作有_________、__________、过滤及干燥。
【答案】Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O调节溶液pH,使沉淀完全铁红蒸发浓缩冷却结晶
废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤,得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液,滤渣1为不与硫酸反应的杂质,向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶,向氧化后的滤液中加入Al(OH)3,Fe3+转化为更难溶的Fe(OH)3沉淀,过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液,滤渣2为Fe(OH)3,向滤液中加入K2SO4制得产品溶液,对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体,据此分析解答。
(1)明矾是强酸弱碱盐,弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到达到净水的目的。
其反应原理用方程式表示为:
Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)“酸溶”时,Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;
(3)“氧化”时,加入氧化剂过氧化氢,将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4)“步骤①”加入滤液中加入Al(OH)3,作用是调节溶液的pH值,由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去;
“滤渣2”的成分是Fe(OH)3,煅烧时分解生成氧化铁,它是一种红棕色粉末,常用作颜料,俗名是铁红;
(5)“步骤②”是从溶液中获得产品明矾,包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。
8.工业制取皮革加工中的鞣化剂硝酸铝,是用铝灰与烧碱、硝酸反应制得的。
铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混合物。
产品硝酸铝晶体为Al(NO3)3·
nH2O。
已知偏铝酸盐能与一般的酸反应,如:
NaAlO2+HNO3+H2O→NaNO3+Al(OH)3↓
生产流程如图:
完成下列填空:
(1)用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,除烧杯、玻璃棒外还需(选填编号)___。
A.
B.
C.
D.
说出流程中产生的滤渣的一种用途是___。
制作一个过滤器需要___。
流程中操作x的名称是____。
(2)反应Ⅱ加入的硝酸必须适量,原因是___。
反应Ⅲ加入的硝酸要稍过量,原因是___。
(3)从反应Ⅲ所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发,___,过滤,___,低温烘干。
(4)为测定所得的产品的纯度,质检人员称取产品Wg,溶于水配成500mL溶液,从中取出25.00mL,加入过量已知浓度的氨水充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定。
通过计算便可得出产品的纯度。
①上述过程属于定量实验。
其中除配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是___,该实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与___的刻度值。
②任意写出一个该测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式:
___。
【答案】B作颜料(或炼铁)漏斗和滤纸过滤硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品(冷却)结晶洗涤(晶体)(酸碱)中和滴定滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平Al3++3NH3•H2O→Al(OH)3↓+3NH4+或NH3•H2O+H+→NH4++H2O
铝灰用氢氧化钠溶液溶解,铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠,氧化铁不反应,过滤后形成滤渣,滤液中含有偏铝酸钠和未反应的NaOH,加入硝酸中和未反应的氢氧化钠,并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,再过滤分离,氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解,得到硝酸铝溶液,经过一系列操作得到硝酸铝晶体,结合溶液的配制和物质的性质分析解答。
(1)用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,需要用天平称量氢氧化钠,用量筒量取水的体积,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,因此除烧杯、玻璃棒外还需要的仪器是量筒;
流程中产生的滤渣是氧化铁,可以用作红色颜料,也可以用于炼铁;
制作一个过滤器需要漏斗和滤纸;
根据图示,流程中操作x是分离溶液和沉淀,为过滤,故答案为:
B;
作颜料(或炼铁);
漏斗和滤纸;
过滤;
(2)硝酸属于强酸,可以溶解氢氧化铝沉淀,导致Al元素损失,因此反应Ⅱ加入的硝酸必须适量;
反应Ⅲ加入的硝酸要稍过量,因为硝酸铝会水解,稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品,故答案为:
硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量;
稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品;
(3)从反应Ⅲ所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是:
减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干,故答案为:
冷却结晶;
洗涤;
(4)①常见的定量实验包括配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是(酸碱)中和滴定;
中和滴定实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平的刻度值,故答案为:
(酸碱)中和滴定;
滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平;
②称取产品Wg,溶于水配成500mL溶液,从中取出25.00mL,加入过量已知浓度的氨水,硝酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵,充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定,氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式有Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+、NH3•H2O+H+=NH4++H2O,故答案为:
Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+或NH3•H2O+H+=NH4++H2O。
9.重铬酸钾(K2Cr2O7)在皮革、火柴印染化学、电镀等方面应用广泛。
工业上对制革工业污泥中(主要含有Cr3+、Fe3+、Fe2+、Al3+等)Cr元素的回收与再利用工艺如图:
①Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似。
②2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O。
③有关物质的溶解度曲线如图。
(1)含铬污泥预处理包括高温煅烧粉碎等步骤,其中高温煅烧的目的是__(写一条即可),滤渣III的成分是__(填化学式)。
(2)步骤③中操作需要的玻璃仪器有__,步骤①加入H2O2的作用是__。
(3)步骤⑦反应能够发生的原因是__,写出步骤④的反应离子方程式:
__。
(4)为测定产品中K2Cr2O7的含量,某兴趣小组将mg产品溶于水配制为500mL溶液,准确
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 备战 高考 化学 及其 化合物 推断 综合 练习题 答案 解析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)