131从铝土矿到铝合金.docx

1、131从铝土矿到铝合金1-3-1从铝土矿到铝合金(时间：45分钟分值：100分)基 础 巩 固一、选择题1镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()CO2盐酸NaOH溶液水A BC D解析镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。答案C2下列图象表示Al3与AlO物质的量变化的曲线，实线表示Al3，虚线表示AlO，其中正确的是()解析由反应：Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O可知，1 mol Al3完全转化成Al(OH)3消耗OH的物质的量与1 mol Al(OH)3完全转化成AlO消耗OH

2、的物质的量之比为3 1，A错，B正确。同理由反应：AlOHH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2O，判断选项C、D均错误。答案B3将等体积、等pH的NaOH溶液和氨水，分别全部加入到甲、乙烧杯中。下列说法正确的是()A甲中沉淀一定比乙多B乙中沉淀一定比甲多C甲中沉淀可能比乙多D甲和乙中沉淀可能一样多解析NaOH可以溶解Al(OH)3，而NH3H2O不能溶解Al(OH)3。等体积、等pH的NaOH溶液和氨水，显然n(NH3H2O)n(NaOH)，当n(NaOH)3n(Al3)时，甲和乙中沉淀一样多；当n(NaOH)3n(Al3)时，甲中沉淀比乙少；不可能出现甲中沉淀比乙多的情况

3、。答案D4将下列各组物质分别按等物质的量混合后加水溶解，有沉淀生成的是()ANa2CO3、NaAlO2、NaOH BAlCl3、K2SO4、HClCCaCl2、Na2CO3、HCl DAlCl3、Ba(OH)3、HNO3答案D5取少量MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2四种氧化物组成的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是()A上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3的酸性最强B向沉淀X中加入氢氟酸，沉淀X不溶解C滤液Y中的阳离子主要有Mg2、Al3、Fe3、HD滤液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)2解析四种氧化物对应的水化

4、物中，硅酸酸性最强；SiO2不与盐酸反应，反应得到的沉淀是SiO2，SiO2能溶于氢氟酸；滤液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3、Mg(OH)2和Al(OH)3。答案C6铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是()A铝因为在空气中能形成致密氧化膜而具有抗腐蚀性B经过阳极氧化实验处理过的铝不怕酸或碱的腐蚀C电解过程阳极周围溶液的p

5、H升高D电解的总反应为2Al6H=2Al33H2解析阳极氧化后铝表面的氧化铝能与酸或碱反应，B项错误；铝氧化后要生成氧化膜必须有H2O参加，故阳极电极反应式为2Al3H2O6e=Al2O36H，阳极周围溶液的pH下降；电解后Al变为Al2O3，D项错误。答案A7a mol Na、b mol Mg、c mol Al分别与m mol/L的V L盐酸充分反应，生成等量的n mol H2，下列有关比较肯定正确的是()Aabc Ba2nbCmV2n Da3c解析当盐酸不足时，镁、铝置换出的氢气量一定相等，此时a、b、c、n之间的关系无法确定，A、B错；若反应中盐酸过量，则mV2n，C错；因三种金属置换出

6、的H2的量一样多，故它们在反应中失去的电子数一样多，因钠一定可以反应完而铝可能有剩余，故有a3c。答案D8铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为()A1:1 B2:1C3:1 D1:3解析铝分别与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，易知消耗HCl和氢氧化钠的物质的量之比为3 1，故答案为C。答案C9通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。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

7、相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化由此得出：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脱落由此得出：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由此得出：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，最后沉淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液解析铝及其化合物能与强酸性溶液或强碱性溶液反应，在分析实验现象时，要分析产生现象的真正原因，挖出本质，从而得出正确的结论。答案D10(2012江西联考，14)将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全

8、部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如上图所示，则下列说法正确的是()AMg和Al的总质量为8 gB硫酸的物质的量浓度为5 molL1CNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1D生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L解析根据图像分析，生成沉淀的最大量是0.35 mol，沉淀包括Mg(OH)2和Al(OH)3，继续加NaOH溶液至沉淀不再溶解时，剩余的0.15 mol沉淀是Mg(OH)2，则Al(OH)3的物质的量是0.20 mol，故Mg、Al总质量为：0.15 mol24 gmol10.20 mol27 gmol1

9、9 g；Mg2、Al3完全沉淀时消耗NaOH的物质的量为：0.15 mol20.20 mol30.9 mol，其体积为180 mL，则c(NaOH)0.9 mol/0.8 L5 molL1；沉淀量最大时，溶液中只有Na2SO4，则n(H2SO4)n(Na2SO4)n(NaOH)5 molL10.2 L0.5 mol，c(H2SO4)0.5 mol/0.5 L1 molL1；生成H2的物质的量为0.45 mol，在标准状况下的体积为10.08 L。综上所述选C。答案C二、非选择题11(2011重庆理综，26)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)Al的原子结构示意图

10、为_；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_(2)30Si的原子的中子数为_；SiO2的晶体类型为_(3)Al3与Yn的电子数相同，Y所在族的各元素的氮化物的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是_。(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为_。解析本题主要考查了原子结构、物质沸点的高低比较方法、氧化物与酸碱之间的反应，考查了学生的计算能力。(1)Al的

11、原子序数是13，因此其原子结构示意图为：，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，方程式为： 2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)Si的原子序数是14，故30Si的种子数为301416，SiO2是原子晶体。(3)根据条件可知Y为第七主族，由于HF分子之间存在氢键，其沸点在该族中的氢化物中最高，其余的氢化物都是分子晶体，分子量越大，沸点越高，因此HCl的沸点最低。(4)大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温受热分解产生CO2气体。(5)SiO2与盐酸不反应，故SiO2有11.0g，氢氧化铁21.4g即0.2mol，则Fe2O3的物质的量为0.1mol，质量为16.0g，所以固体中Al2O3质量为：

12、36.011.016.09g，其质量分数为：9/1625%。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)16原子晶体(3)HCl(4)CO2(5) 25%12某工厂有废合金(含有铝、铁、铜)粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体(CuSO45H2O)，其实验方案如下：试回答下列问题：(1)所加试剂、分别是_、_。(2)操作的名称为_，所用的仪器除铁架台、铁圈和烧杯，还需要的器材有_。(3)由滤液A制AlCl3溶液有途径和途径两种，你认为合理的是_，理由是_；写出AD反应的离子方程式：_。(4)操作的名称是_。(5)丙

13、同学提出可将方案中最初溶解合金的试剂改为盐酸，重新设计方案，也能得到三种物质，你认为后者的方案比原方案是否更合理_，理由是_。解析由实验方案可知，加试剂后滤液中有Al元素，滤渣B中有Fe、Cu，则试剂是NaOH溶液，操作是过滤。滤液A是NaAlO2溶液，由NaAlO2制取AlCl3时，途径更合理，因为途径制得的AlCl3溶液中有大量的NaCl杂质，而途径可制得较纯净z的AlCl3溶液。滤渣B是Fe、Cu，试剂是稀硫酸，滤液E是FeSO4溶液，滤渣F是Cu；由FeSO4溶液得到绿矾需要蒸发结晶，即蒸发浓缩、冷却结晶。答案(1)NaOH溶液或烧碱溶液稀硫酸(2)过滤漏斗、玻璃棒、滤纸(3)途径途径

14、制得的AlCl3溶液中含有大量的NaCl，而途径能制得较纯净的AlCl3溶液AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(4)蒸发结晶(5)否后者操作步骤多，消耗试剂量大(写出其中一条即可)13铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程。已知：(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，反应方程式为2Na2SiO32NaAlO24H2O=Na2Al2SiO2O82H2O4NaOH回答下列问题：(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中发生反应的离子方程

15、式：_。(2)滤渣A的主要成分为_；滤渣A的用途是_(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是_。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用_(填编号)。A浓硫酸B稀硫酸C稀硝酸解析(1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，都能与强碱反应。(2)利用题目给出的信息“硅铝酸盐沉淀”，可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤液，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。(4)分析问题时，一般要同

16、时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。答案(1)Al2O32OH=2AlOH2O、SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8炼铁的原料(其他合理答案也可)引流(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素以NaAlO2的形式存在于滤液中，加入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3(4)B铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝且会产生NO污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染能 力 提 升14.下图表示各物质之间的转化关系，其中A、B、C、G为单质。为工业生产中常见反应，

17、E是一种具有漂白作用的盐，Y易潮解，M是一种两性化合物，L是一种白色沉淀。试完成下列有关问题：(1)M的化学式为_，Y在实验室中的用途有_(列举一例)。(2)X的熔点为801，实际工业冶炼中常常加入一定量的Y共熔，猜想工业上这样做的目的：_。工业生产中，还常常利用电解X和F的混合物制取_。(3)反应的化学方程是_。(4)反应的离子反应方程式是_。解析本题以框图的形式考查了铝及化合物的性质。由为工业生产中常见反应，E是一种具有漂白作用的盐，Y易潮解，可以联想到漂白粉的制取，A是单质，即A为Cl2，D为Ca(OH)2，B为Ca，F为水；又M是一种两性化合物，能和H与I反应，即可推出H与I为强酸和强

18、碱，G和A生成，可知为盐酸，猜测H可能为氢氧化钠，由此得到C为Na，X，Y是氯化钠和氯化钙的混合物，因L是一种白色沉淀，故M是氧化铝。答案(1)Al2O3用作干燥剂(2)降低X、Y熔化时的温度，节约能源Cl2、H2和NaOH(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)Al33AlO6H2O=4Al(OH)315(2011全国理综，27)下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：反应CGBH能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2EI2FD，F中E元素的质量分数为60%

19、。回答问题：(1)中反应的化学方程式为_；(2)化合物I的电子式为_，它的空间构型是_；(3)1.6g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)_；(4)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_；反应后溶液与过量化合物反应的离子方程式为_；(5)E在I中燃烧观察到的现象是_。解析由可知，反应CGBH应为铝热反应，则C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3，则A为O2；由可知，应为CO2，则D为碳，反应2E2FD为置换反应，可推知E应为Mg，F为MgO。(1)中反应的化学方程式为2AlFe2O32FeAl2O3。(2)化合物为CO2，其电

20、子式为C，空间构型为直线形。(3)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式为Fe2O36H=2Fe33H2O，加入铜粉后发生的反应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。n(Cu)n(Fe2O3)0.010 mol，所以铜粉的质量64 gmol10.010 mol0.64 g。(4)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al2H2O2OH=2AlO3H2。反应后的溶液中含有AlO，所以过量的二氧化碳与AlO反应生成氢氧化铝沉淀和HCO，离子方程式为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO。(5)Mg在CO2中燃烧的现象为：镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质。答案(1)2AlFe2O32FeAl2O3(2) 直线形(3)Fe2O36H=2Fe33H2O2Fe3Cu=2Fe2Cu2n(Cu)n(Fe2O3)0.010 mol铜粉的质量64 gmol10.010 mol0.64 g(4)2Al2H2O2OH=2AlO3H2CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质