高中化学复习知识点电解法制取铝文档格式.docx
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C.铁
D.氯
6.下列金属适合用热分解法冶炼的是(
)
A.Na
B.Al
C.Fe
D.Ag
7.以下方法可用于工业冶炼金属的是
A.电解熔融AlCl3获取金属铝B.电解MgCl2溶液获取金属镁
C.用CO还原铁矿石来获取金属铁D.电解饱和食盐水来获取金属钠
8.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色。
W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。
工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则下列说法不正确的是
A.W、X、Y形成的简单离子核外电子数相同
B.Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得
C.Z和W可形成原子个数比为1∶2和1∶3的共价化合物
D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应9.下列有关垃圾分类说法错误的是
A.废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,不能使溴水退色
B.可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解氧化铝制取
C.废旧电池中含有镍、镉等重金属离子,不能填埋处理
D.含丝、毛的废旧衣物燃烧处理时只生成CO2和H2O
10.下列金属使用电解法冶炼获得的是
A.铝B.锌C.铜D.金
二、综合题
11.Al-Mg合金是建造航空母舰的主体材料,航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为。
工业炼铝的原料由铝土矿提取而
得,提取过程中通入的气体为。
②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为
12.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是___。
a.原子半径和离子半径均减小b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为___,氧化性最弱的简单阳离
子是
3)已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2800
2050
714
191
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是___;
制铝时,电解Al2O3而不电解
AlCl3的原因是___。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)
SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式:
___;
在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需
吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式:
。
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是。
a.NH3b.HIc.SO2d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。
写出该反应的化学方程式:
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.陶瓷、水泥和玻璃的主要成分均为硅酸盐,都属于硅酸盐产品,故A正确;
B.乙烯能与酸性高锰酸钾反应,被高锰酸钾溶液氧化,除掉乙烯故能达到保鲜的目的,故
B正确;
C.Al为活泼金属,应选电解熔融氧化铝冶炼Al,故C错误;
D.二氧化硫,氮的氧化物是形成酸雨的主要原因,酸雨的pH小于5.6,故D正确;
故答案为C。
2.A
A、理论上N元素全部转化为HNO3,故A正确;
B、制备硫酸的工业尾气先用氨水吸收,再用硫酸处理,故B错误;
C、H2在Cl2中燃烧,故C错误;
D、工业上用电解熔融氧化铝和冰晶石的混合物的方法得到铝,故D错误。
答案选A。
3.C
元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,B为2个电子层时,B为C,为3个电子
层时为S,A、E的单质在常温下呈气态,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料,则D为Al,结合原子序数依次增大,则E为Cl,C为Na,B只能为C,A为H,然后结合元素及其化合物的性质来解答。
层时为S,A、E的单质在常温下呈气态,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元
素D的合金是日常生活中常用的金属材料,则D为Al,结合原子序数依次增大,则E为Cl,
C为Na,B只能为C,A为H;
A.元素A、B组成的最简单化合物是CH4,其中氢原子不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.元素C、D的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝,能发生反应,故B错误;
C.Al、Na性质活泼,工业通常用电解熔融氧化铝生成Al,电解熔融氯化钠生成Na,工业
上通常电解饱和氯化钠溶液生成氯气,故C正确;
D.化合物AE为HCl,含共价键,CE为NaCl,含离子键,化学键类型不同,故D错误;
故答案选C。
【点睛】根据原子结构特征明确元素的种类为解答该题的关键,注意把握元素周期律的递变规律。
4.C
A.实验室用1体积酒精和3体积浓度为18.4mol/L的硫酸制乙烯,故A错误;
B.镁粉在空气中和氧气也反应,会生成氧化镁,故B错误;
C.氢氧化钠过量,可与硫酸铜反应生成氢氧化铜,反应后制得的氢氧化铜呈碱性,符合要求,故C正确;
D.氯化铝属于分子晶体,熔融状态不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al,故D
错误;
故选C。
5.C
A.金属钠在工业上采用电解熔融氯化钠的方法来获得,故A不选;
B.金属铝在工业上采用电解熔融氧化铝的方法来获得,故B不选;
C.工业上高炉炼铁的原理是用CO还原氧化铁,不是电解法制取,故C选;
D.氯气在工业上用电解饱和食盐水来获得,故D不选;
故选C。
6.D
解析】【详解】
A.Na属于活泼金属,采用电解法冶炼,A不符合题意;
B.Al属于活泼金属,采用电解法冶炼,B不符合题意;
C.Fe属于较活泼金属,采用热还原法冶炼,C不符合题意;
D.Ag属于不活泼金属,采用热分解法冶炼,D符合题意;
故答案为:
D。
【点睛】
金属活动性顺序表中Al及位于Al之前的金属采用电解法冶炼,位于Al之后Hg之前的金属采用热还原法冶炼,Hg、Ag采用热分解法冶炼,Pt、Au采用富集法来获取。
7.C
A.AlCl3不导电,工业上电解熔融的氧化铝制取金属铝,故A错误;
B.电解MgCl2溶液得到氢氧化镁,电解熔融的氯化镁制取金属镁,故B错误;
C.一氧化碳还原铁矿石得到金属铁,故C正确;
D.电解饱和食盐水得到氢氧化钠,电解熔融的氯化钠制取金属钠,故D错误;
8.B
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色,则X为Na;
工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则Y为Al,W、Z最外层电
子数相同,属于同主族元素,Z的核电荷数是W的2倍,符合条件的W、Z为O、S。
【详解】
A.W、X、Y形成的简单离子分别是O2-、Na+、Al3+,其核外电子数都为10,故A正确;
B.Y和Z形成的化合物是Al2S3,硫化铝在水溶液能发生剧烈的双水解反应,所以不能通过复分解反应制得,故B错误;
C.S、O可形成原子个数比为1:
2和1:
3的共价化合物SO2、SO3,故C正确;
D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸,氢氧化铝是两性氢氧化物,与氢氧化钠、硫酸都反应,所以它们之间能两两反应,故D正确;
故选:
B。
9.D
A.废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,聚乙烯不含双键,不能使溴水退色,故A正确;
B.可回收的易拉罐中含金属铝,电解熔融氧化铝可制取金属铝,故B正确;
C.废旧电池中含有镍、镉等重金属离子,填埋处理会造成土壤、水污染,所以不能填埋处理,故C正确;
D.丝、毛的成分是蛋白质,含有C、H、O、N等元素,含丝、毛的废旧衣物燃烧处理时生
成CO2和H2O的同时还有含氮物质生成,故D错误;
选D。
10.A
A、铝是活泼的金属,需要电解法冶炼,A正确;
B、锌可以利用还原剂还原,B错误;
C、铜可以利用还原剂还原,C错误;
D、金是不活泼的金属,可以通过热分解原理,D错误;
11.第三周期第ⅢA族CO2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O吸氧腐蚀CaCO3
或CaO
(1)①铝是13号元素,铝原子由3个电子层,最外层电子数为3,据此确定在周期表中的位置;
将铝土矿溶于NaOH溶液,处理转化为偏铝酸盐,除去杂质,再通入二氧化碳,生成氢氧化铝,加热氢氧化铝可得氧化铝;
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水;
(2)①舰体的主要成分为钢铁(含少量碳的铁碳合金),海水基本为中性溶液,铁主要发生
吸氧腐蚀;
②在炼铁过程中可以加入CaCO3或CaO,硅形成硅酸盐,作为炉渣除去从而降低硅含量。
(1)①Al的核外电子层数为3,最外层电子数为3,因此位于周期表中第三周期第ⅢA族;
工业冶炼铝的原料是Al2O3,由铝土矿中提取Al2O3的方法一般是将铝土矿溶于NaOH溶液,使Al转化为AlO2-,然后通入CO2气体使AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,然后再将Al(OH)3沉淀加热即可得到Al2O3;
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应方程式为:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(2)①舰体的主要成分为钢铁(含少量碳的铁碳合金),因此在海水中因形成原电池发生吸氧腐蚀;
②冶炼过程可加入CaCO3或CaO与硅形成硅酸盐,作为炉渣除去从而降低硅含量。
12.b氩Na+MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本氯化铝
是共价化合物,熔融态氯化铝难导电SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)
400℃
H=+0.025akJ?
mol-1b4KClO3=KCl+3KClO4
(1)a、同一周期,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,简单离子半径先减小后增大再减小;
b、同一周期元素,随着原子序数的增大,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;
c、元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;
d、同一周期元素,其单质的熔点先增大后减小;
(2)第三周期中,次外层电子数为8,原子最外层电子书与次外层电子数相同,则该元素
为氩;
第三周期中简单阳离子为钠离子、镁离子和铝离子,金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱;
(3)氧化镁熔点远远大于氯化镁,电解MgO冶炼Mg浪费能源;
氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;
(4)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,每生成1.12kg纯硅需吸收
akJ热量,结合物质的量与反应放出的热量成正比计算;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,P2O5是非氧化性干燥剂;
(6)根据题干信息判断该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐名称,最后根据化合价升降相等配平即可。
【详解】
(1)a、第三周期中,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论,阳离子只有2个电子层,随着核电荷数在增大,半径逐渐减小,而阴离子有
3个电子层,随着核电荷数的增加逐渐减小,但是阴离子半径整体大于阳离子半径,从阳离子到阴离子,半径在增大,故a错误;
b、同一周期中,随着核电荷数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故b
正确;
c、元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以其最高价氧化物的水化物碱性减弱、酸性增强,故c错误;
d、同一周期元素,其单质的熔点先增大后减小,Si的熔点最高,故d错误;
b;
(2)原子最外层电子书与次外层电子数相同,而第三周期中次外层电子为8,该元素原子
结构示意图为,则该元素为氩;
金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,所以第三周期中氧化性最弱的为Na+,
故答案为:
氩;
Na+;
(3)氧化镁熔点远远大于氯化镁,电解MgO冶炼Mg浪费能源,所以用熔融态氯化镁冶炼
镁;
氯化铝是共价化合物,熔融状态下以分子存在,所以不导电,则用熔融氧化铝冶炼Al,故答案为:
MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本;
氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电;
a
1.12103
28
4)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,四氯化硅的电子式为
,每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,则生成1mol纯硅吸收的热量为
5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,不能干燥具有还原性、碱性的气体,a、NH3为碱性气体,不能用浓硫酸和五氧化二磷干燥,可用碱石灰干燥,故错误;
b、HI为还原性气体,不能利用浓硫酸干燥,可以利用P2O5干燥,故正确;
c、SO2为酸性气体,可以用浓硫酸、五氧化二磷或无水氯化钙干燥,故错误;
d、CO2为酸性气体,可以用浓硫酸、五氧化二磷或无水氯化钙干燥,故D错误;
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是
无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:
1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为
-1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸
钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中
化合价升降相等配平该反应为:
4KClO3=KCl+3KClO4,
4KClO3=KCl+3KClO4。
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