高中化学复习知识点偏铝酸钠与二氧化碳的反应.docx

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高中化学复习知识点偏铝酸钠与二氧化碳的反应

高中化学复习知识点：

偏铝酸钠与二氧化碳的反应

一、单选题

1．下列各项反应对应的图象正确的是（）

A．25℃时，向亚硫酸溶液中通入氯气

B．向NaAlO2溶液中通入HCl气体

C．向少量氯化铁溶液中加入铁粉

D．向NaOH、Ba（OH）2、NaAlO2的混合液中通入CO2

2．将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（）

A．

B．

C．

D．

3．下列实验操作、现象和结论都正确且它们之间有相关性的是（）

选项

操作

现象

结论

A

分别测定浓度相同的NaX、NaY溶液的pH

pH前者较大

电离常数：

HX＞HY

B

在Fe（NO3）2溶液中滴加盐酸

溶液变黄色并产生气泡

HNO3易分解

C

向某溶液中通入CO2

产生白色沉淀

原溶液一定含SiO32-

D

在酸化的KMnO4溶液中滴加葡萄糖溶液

紫红色溶液变无色溶液

葡萄糖具有还原性

A．AB．BC．CD．D

4．向下列溶液中，通过量的CO2，溶液出现浑浊的是

A．澄清石灰水B．CaCl2溶液C．NaAlO2溶液D．BaCl2溶液

5．在一定量的偏铝酸钠溶液中，加入下列哪一种溶液可使获得的沉淀量最大

A．硫酸铝B．盐酸C．二氧化碳D．硫酸

6．下列实验现象和结论都正确的是（）

选项

实验操作

实验现象

结论

A

将SO2气体通入Ba（NO3）2溶液

有白色沉淀

SO2中混有SO3

B

向NaAlO2溶液中持续通入气体Y

先出现白色沉淀，最终沉淀又溶解

Y可能是CO2气体

C

向某溶液中滴入氯水，再滴加KSCN

溶液显红色

原溶液中一定有Fe2＋

D

a向淀粉KI溶液中滴入3滴稀硫酸

b再加入10%的H2O2溶液

a未见溶液变蓝

b溶液立即变蓝色

证明酸性条件下H2O2氧化性强于I2

A．AB．BC．CD．D

7．下列实验过程中产生的现象与对应的图象不相符的是（）

A．

向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量

B．

向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量

C．

向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸

D．

向含有Mg2+和Al3+的溶液中加入NaOH溶液至过量

二、多选题

8．向等浓度的NaOH和NaAlO2的混合溶液中，通入CO2，反应一般分三个阶段进行，下列表示各阶段反应的离子方程式中错误的是

A．CO2+OH-→HCO3-

B．AlO2-+CO2+2H2O→Al（OH）3↓+HCO3-

C．2AlO2-+CO2+3H2O→2Al（OH）3↓+CO32-

D．CO32-+CO2+H2O→2HCO3-

9．已知：

2NaAlO2+3H2O+CO2→2Al（OH）3↓+Na2CO3。

向含2molNaOH、1molBa（OH）2、2molNaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量关系正确的是

选项

A

B

C

D

n（CO2）mol

2

3

4

6

n（沉淀）mol

1

2

3

3

A．AB．BC．CD．D

10．碱式碳酸铝镁[MgaAlb（OH）c（CO3）d]在一定条件下的转化如下图所示，下列说法正确的是

A．a、b、c、d符合关系式：

2a+3b=c+2d

B．X可能为NaOH

C．Q可能为NH3

D．工业上用CO还原Al2O3的方法制取金属Al

三、综合题

11．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：

（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________。

（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。

已知：

多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃

硫去除率=（1—

）×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。

②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是______________________________________________________。

（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_______________（填化学式）转化为_______________（填化学式）。

（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。

Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。

12．某矿石主要成分有磁铁矿（Fe3O4）、锰矿（MnO2和MnCO3）、氧化铝（Al2O3）、石棉Mg3Si3O7（OH）4等。

其中锰矿含量大于磁铁矿含量。

工业上将该矿石处理后提取铝的工业流程如下：

已知：

二氧化锰难溶于水、稀硫酸，溶于热浓盐酸。

碳酸锰不溶于水，溶于稀硫酸。

（1）MnO2和MnCO3中，Mn元素的化合价分别是_________。

（2）石棉化学式为Mg3Si3O7（OH）4，它与硫酸反应的化学方程式为_________。

（3）滤渣A为____________（填化学式）

（4）步骤②中加入氢氧化钠的作用是_________。

（5）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如表：

离子

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mg2+

Mn2+

开始沉淀的pH

2.7

3.7

7.0

9.3

7.8

完全沉淀的pH

3.7

4.7

9.6

10.8

9.8

步骤②中加入氢氧化钠调节溶液的pH等于11，则滤渣B的成份是________。

（6）步骤③是往滤液中加入一种物质后过滤，这种物质是__________，过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、_________；由D电解制备铝的化学方程式为_____________。

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

A.亚硫酸为酸性，其pH小于7，与图象不符，通入氯气后发生反应

，随着氯气的通入，pH会降低，直到氯气反应完全，pH不变，A项错误；

B.向NaAlO2溶液中通入HCl气体，发生

、

，图中上升与下降段对应的横坐标长度之比应为1:

3，而不是3:

1，B项错误；

C.向少量氯化铁溶液中加入铁粉，发生

，则Fe元素的质量增加，Cl元素的质量不变，所以Cl的质量分数减小，至反应结束不再变化，与图像相符，C项正确；

D.将二氧化碳气体通入含有NaOH、Ba（OH）2、NaAlO2的混合溶液中， CO2先与Ba（OH）2反应（有沉淀BaCO3生成），当Ba（OH）2消耗完毕后再与NaOH反应（此时无沉淀生成）；最后与NaAlO2反应（有沉淀Al（OH）3生成），以上过程中图形应是：

出现沉淀BaCO3，沉淀BaCO3保持不变，沉淀Al（OH）3增加；过量的CO2还可以继续与Na2CO3反应得到NaHCO3，过量的CO2还可以使BaCO3沉淀溶解，最后只有沉淀Al（OH）3，所以接着的图形应该为：

沉淀BaCO3和Al（OH）3保持不变，沉淀BaCO3减少，沉淀Al（OH）3保持不变，故整个过程的图形应为：

出现沉淀BaCO3，沉淀BaCO3保持不变，沉淀Al（OH）3增加，沉淀BaCO3和Al（OH）3保持不变，沉淀BaCO3减少，沉淀Al（OH）3保持不变，图像不符合，D项错误；

答案选C。

2．C

【解析】

【分析】

将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，发生反应先后顺序为Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O、2KOH+CO2=K2CO3+H2O、2KAlO2+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+K2CO3、K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3、BaCO3+H2O+CO2=Ba（HCO3）2，据此分析解答。

【详解】

将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，发生反应先后顺序为Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O、2KOH+CO2=K2CO3+H2O、2KAlO2+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+K2CO3、K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3、BaCO3+H2O+CO2=Ba（HCO3）2，根据物质的溶解性知，沉淀量与通入二氧化碳关系图为

，答案选C。

【点睛】

注意碳酸钡能和二氧化碳、水进一步反应生成可溶性碳酸氢钡，为易错点。

3．D

【解析】

【详解】

A．浓度相同的NaX、NaY溶液，且pH前者较大，说明HX酸性较弱，电离常数HX＜HY，故A错误；

B．加入盐酸，硝酸可氧化亚铁离子，发生氧化还原反应生成三价铁和一氧化氮，故B错误；

C．向某溶液中通入CO2，产生白色沉淀，原溶液中可能含有SiO32-或AlO2-等，故C错误；

D．酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，葡萄糖具有还原性，溶液由紫色变为无色，高锰酸根离子被还原为Mn2+，故D正确；

答案选D。

【点睛】

弱酸强碱盐的碱性越强，说明弱酸根的水解程度越大，说明弱酸的酸性越弱。

4．C

【解析】

【详解】

A．澄清石灰水通入过量的二氧化碳，先生成白色碳酸钙沉淀，继续通入二氧化碳，碳酸钙沉淀又会溶解，生成碳酸氢钙，最终无沉淀生成，故A不符合；

B．CaCl2溶液通入过量的二氧化碳不反应，无沉淀生成，故B不符合；

C．二氧化碳可与NaAlO2溶液反应生成氢氧化铝，氢氧化铝不溶碳酸，会出现浑浊，故C符合；

D．二氧化碳与BaCl2溶液不反应，无沉淀生成，故D不符合；

故答案选C。

【点睛】

注意分析A选项时注意此题是与反应物量有关的反应，量不同产物不同；分析B选项时注意理解复分解反应发生的条件。

5．A

【解析】

【分析】

【详解】

A、Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，1molAlO2-生成

molAl（OH）3；

B、AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，1molAlO2-生成1molAl（OH）3；

C、AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓＋HCO3-，1molAlO2-生成1molAl（OH）3；

D、AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，1molAlO2-生成1molAl（OH）3；

综上所述，生成沉淀最多的是A选项。

6．D

【解析】

【详解】

A、将SO2气体通入Ba（NO3）2溶液，SO2能被NO3-氧化成H2SO4，并进一步和Ba2+形成BaSO4白色沉淀，所以不能确定SO2中是否混有SO3，结论错误，A选项错误；

B、CO2能和NaAlO2反应：

CO2+2AlO2-+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，过量的CO2不能溶解Al（OH）3，反应为：

CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3+HCO3-，B选项错误；

C、滴入氯水后再加KSCN，溶液显红色，检测出的Fe3+可能来自Fe2+，也可能是溶液中已有的Fe3+，所以，无法确定原溶液是否含Fe2+，C选项错误；。

D、向淀粉KI溶液中滴入稀硫酸不变蓝，再加入H2O2溶液，I-被H2O2氧化为I2，溶液变蓝色，从而证明酸性条件下H2O2氧化性强于I2，现象和结论都正确，D选项正确。

答案选D。

【点睛】

Fe2+的检验：

用氯水和KSCN溶液检验Fe2+要排除Fe3+的干扰。

正确方法是：

先加KSCN溶液，溶液不变红，再加氯水，溶液变红，则含Fe2+。

7．C

【解析】

【详解】

A.先发生

反应，再发生

反应，与图象相符，故A正确；

B.先发生

反应，再发生

，与图象相符，故B正确；

C.先发生

反应，再发生

反应，与图象不符，故C错误；

D.先发生Mg2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓、Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓，再发生

反应，与图象相符，故D正确；

综上所述，答案为C。

【点睛】

C项为易错点，注意碳酸钠和盐酸反应时的滴加顺序不同，发生的反应也不同。

8．AB

【解析】

【详解】

向NaOH与NaAlO2溶液中通入CO2气体，首先发生2NaOH+CO2=2H2O+Na2CO3、后发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+Na2CO3、最后发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，离子反应方程式依次为CO2+2OH-=CO32-+H2O、2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-、CO32-+CO2+2H2O=2HCO3-，则A、B的离子反应书写不合理，故合理选项是AB。

9．AC

【解析】

【详解】

A.通入2mol二氧化碳，先发生反应：

Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O，消耗1mol二氧化碳，生成1mol碳酸钡沉淀，剩余的1mol二氧化碳与2mol氢氧化钠反应恰好反应，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，则生成的沉淀只有1mol，故A正确；

B.当通入的n（CO2）=3mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH−+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH−+CO2=

+H2O、2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al（OH）3↓+Na2CO3，产生的沉淀是BaCO3和Al（OH）3且n（沉淀）之和是3mol（1molBaCO3和2molAl（OH）3，故B错误；

C.通入4mol二氧化碳，先发生反应：

Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O，消耗1mol二氧化碳，生成1mol碳酸钡沉淀，剩余3mol二氧化碳与氢氧化钠发生反应：

CO2+NaOH=NaHCO3，消耗二氧化碳2mol，最后1mol二氧化碳与Na[Al（OH）4]发生反应2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al（OH）3↓+Na2CO3，生成2mol氢氧化铝沉淀，生成沉淀总物质的量为3mol，故C正确；

D.当通入6mol二氧化碳，分别发生反应Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O，CO2+NaOH=NaHCO3，2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al（OH）3↓+Na2CO3，生成1mol碳酸钡、2mol氢氧化铝沉淀，2mol碳酸氢钠，1mol碳酸钠，消耗4mol二氧化碳，剩余的2mol二氧化碳分别与生成的1mol碳酸钠和1mol碳酸钡沉淀发生反应：

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，BaCO3+CO2+H2O=Ba（HCO3）2，最后剩余沉淀的物质的量为2mol，故D错误；

故答案为：

AC。

10．AB

【解析】A项，化合物中Mg的化合价为+2、Al的化合价为+3、氢氧根的化合价为-1、碳酸根的化合价为-2，根据正负化合价代数和为0可得，2a+3b=c+2d，故A正确；B项，根据流程，烧渣主要为氧化镁和氧化铝，氧化铝具有两性能溶于强碱溶液，所以溶液X可能为NaOH溶液，故B正确；C项，由前面的分析并结合流程，溶液Z可能为NaAlO2溶液，则气体X可能为CO2，不可能为NH3，故C错误；D项，金属活动性顺序表中铝及排在铝前面的金属一般用电解法制取，所以工业上用电解Al2O3的方法制取金属Al，故D错误。

11．SO2+OH−

HSO3−FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中NaAlO2Al（OH）31∶16

【解析】

【分析】

根据流程，矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，在空气中CaO可将SO2转化为CaSO4；“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，

（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O。

（2）①根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃，不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。

②添加CaO，CaO起固硫作用，根据硫去除率的含义，700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低。

（3）“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3。

（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3

11Fe3O4+2SO2↑。

【详解】

（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。

（2）①根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃，不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。

②添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO发生的反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低的原因是：

硫元素转化为CaSO4留在矿粉中。

（3）“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al（OH）3。

（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3

11Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：

n（Fe2O3）=1:

16。

【点睛】

本题以高硫铝土矿为原料生产氧化铝和Fe3O4的流程为载体，考查流程的分析，Fe、Al、S元素及其化合物的性质，图像的分析，获取新信息的能力，指定情境下方程式的书写。

如NaOH溶液吸收过量SO2则产物为HSO3−，Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧则没有氧气作氧化剂等需注意反应物及用量的不同。

12．+4、+2Mg3Si3O7（OH）4+3H2SO4=3MgSO4+3H2SiO3↓+2H2OMnO2、H2SiO3将Fe3+、Fe2+、Mg2+、Mn2+转化为沉淀，使Al3+转化为AlO2—Fe（OH）3、Mg（OH）2、Mn（OH）2CO2烧杯、玻璃棒2Al2O3

4Al+O2↑

【解析】

【分析】

（1）化合物中元素化合价之和为0；

（2）石棉的氧化物化学式为：

3MgO•3SiO2•2H2O，据此分析；

（3）该滤渣主要成分是不溶于硫酸和水的物质；

（4）加氢氧化钠溶液可以提高溶液pH值，使杂质离子变为沉淀；

（5）根据表格数据进行分析，注意碱过量氢氧化铝会溶解；

（6）将偏铝酸盐转化成沉淀的方法是通过量二氧化碳；过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯。

【详解】

（1）MnO2中氧元素为-2价，所以Mn为+4价；MnCO3中氧元素为-2价，碳元素为+4价，所以Mn元素为+2价，故答案为：

+4、+2；

（2）石棉的氧化物化学式为：

3MgO•3SiO2•2H2O，与硫酸反应生成硫酸镁和硅酸沉淀，故答案为：

Mg3Si3O7（OH）4+3H2SO4=3MgSO4+3H2SiO3↓+2H2O；

（3）根据

（2）可知生成了不溶于酸的硅酸，同时根据题目所给信息可知MnO2难溶于水、稀硫酸，故答案为：

MnO2、H2SiO3；

（4）经过过滤后，滤液中存在Fe3+、Fe2+、Mg2+、Mn2+、Al3+等离子，加入氢氧化钠可以将Fe3+、Fe2+、Mg2+、Mn2+转化为沉淀，同时可以使Al3+转化为AlO2-，故答案为：

将Fe3+、Fe2+、Mg2+、Mn2+转化为沉淀，使Al3+转化为AlO2-；

（5）根据题目所给表格可知，当pH=11时，所有金属离子都已经沉淀，Al元素以AlO2-的形式存在，Fe2+沉淀后会迅速被氧化，故答案为：

Fe（OH）3、Mg（OH）2、Mn（OH）2；

（6）偏铝酸盐溶液中通入二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀，且不会溶解；过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯；工业上电解氧化铝制取铝单质，方程式为：

2Al2O3

4Al+O2↑，故答案为：

CO2；烧杯、玻璃棒；2Al2O3

4Al+O2↑。

【点睛】

第（4）、（5）题为易错点，首先要注意碱过量铝元素以AlO2-形式存在，其次还要注意氢氧化亚铁沉淀生成后会迅速被空气氧化成氢氧化铁，即滤渣B中没有氢氧化亚铁。