优化方案2017高考化学总复习必修部分专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金课后达标检测苏教版.doc

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1、从铝土矿到铝合金1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是()AMgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属B明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化C燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应D铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀解析：选A。MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；Al3水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，B正确；Al的表面形成致密的氧化膜，可以保护Al不被进一步腐蚀，D正确。2双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2C

2、O3。关于该物质的说法正确的是()A该物质属于两性氢氧化物B该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD该药剂不适合胃溃疡患者服用解析：选D。双羟基铝碳酸钠属于盐类，A项错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，B项错误；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H，C项错误；由于它能与胃酸反应放出CO2气体，故不适合胃溃疡患者服用，D项正确。3下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气C工业上用电解熔

3、融Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化解析：选C。镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；根据关系式2Al6HCl3H2,2Al2NaOH3H2，当铝足量时，等量的HCl和NaOH产生H2的量之比为13，B错误；浓H2SO4吸收浓HNO3中水分，并放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不发生钝化，D错误。4铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：,下列说法中错误的是()A中除加试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝解析

4、：选C。反应后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝元素的化合价都是3价，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。5(2016甘肃高三诊断考试)下列各组物质相互反应后，最终没有白色沉淀生成的是()A过量Ba(OH)2溶液加入明矾溶液B过氧化钠投入到FeCl2 溶液中C向NaAlO2溶液中通入过量CO2D向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2解析：选B。A项，最终生成BaSO4白色沉淀；B项，最终有红褐色Fe(OH)3

5、沉淀；C项，最终有Al(OH)3白色沉淀；D项，最终生成NaHCO3白色沉淀。6(2016邢台高三检测)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的量最多的是()AAlBAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析：选A。体系中均无固体物质时，发生的反应分别为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2、Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O、AlCl34NaOH=NaAlO22H2O3NaCl、Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，四种物质都得到NaAlO2溶液。从化学方程式可以看出，当它们的质量相同时，铝单质消耗碱的量最多。7.将镁、铝、锌

6、、铁四种金属分别与足量的稀硫酸反应，右图中各直线表示的是消耗金属的质量m(X)与产生氢气的质量m(H2)之间的关系，其中能代表Al与H2质量关系的是()Aa BbCc Dd解析：选A。产生1 g H2所需金属的质量分别为m(镁)12 g，m(铝)9 g，m(锌)32.5 g，m(铁)28 g，所以产生相同质量的H2，Al的用量最少，对应直线斜率最大。8某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A溶液中的阳离子只有H、

7、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)111解析：选B。由知溶液中一定含有H，一定没有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由图像可知溶液中还一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH，沉淀Mg2消耗0.1 mol OH，根据Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故只有选项B正确。9将一定质量的Mg和Al混

8、合物投入500 mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。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 molL1C生成的H2在标准状况下的体积为11.2 LDNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1解析：选D。由图可知，固体中含有0.15 mol的Mg和0.2 mol的Al，所以总质量为9 g；与硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积应为(0.15 mol0.2 mol)22.4 Lmol110.08 L；在加入240 mL NaOH溶液时，Al(OH)3恰好全部转

9、化为NaAlO2，所以氢氧化钠溶液的浓度为5 molL1；在加入200 mL NaOH溶液时，SO恰好全部转化成Na2SO4，则c(H2SO4)1 molL1。10利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂主要成分为Al(OH)2Cl的一种工艺如下：(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 水解生成A的化学方程式为_。“水解”采用90 而不在室温下进行的原因是_。(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为_。(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_。(4)“废渣”成分为_(填化学式)。(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_。解析：(1)将H2O写成H

10、OH，AlN与HOH反应可看成是Al3与OH结合生成Al(OH)3，N与H结合生成NH3。水解为吸热反应，所以升高温度可加速水解，且促进水解，同时因为NH3易挥发，在加热时也可促进其逸出。(2)Al2O3酸溶时，生成Al3和H2O。(3)FeO酸溶时生成Fe2，漂白液中的NaClO具有强氧化性，可以氧化Fe2，根据得失电子守恒可配平反应。(4)加入纯碱，可以使Fe3沉淀。(5)蒸发时，会促进Al(OH)2Cl水解，使得产量变少。答案：(1)AlN3H2OAl(OH)3NH3加快AlN水解程度和反应速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出(2)Al2O36H=2Al33H2O(3)2Fe2

11、2HClO=2Fe3ClH2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)311无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下：(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为_。(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为_。(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_。(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤

12、、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：_、_。AlCl3产品的纯度为_。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中，最后一步是由AlCl36H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是_。解析：(1)由经冷却器出来的气体有CO和Cl2可知，CO是氯化炉中的生成物，且Cl2是过量的，故氯化炉中发生反应的化学方程式为Al2O33Cl23C2AlCl33CO。(2)亚硫酸钠是还原剂，氯气是氧化剂，则离子方程式为SOCl2H2O=SO2Cl2H。(4)除杂过程中涉及的离子方程式为Fe33OH=Fe(OH)3，Al34OH=AlO2H2O。沉淀

13、物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得到的0.32 g固体物质是氧化铁，即其物质的量为0.002 mol，则氯化铁的物质的量为0.004 mol，即其质量为0.65 g，得出AlCl3的质量为16.25 g0.65 g15.6 g，AlCl3的纯度为100%96%。(5)由于氯化铝易水解，水解后生成的氯化氢气体挥发后，使水解平衡正向移动，生成大量的氢氧化铝，故为了抑制其水解，必须在氯化氢的气流中加热脱去结晶水。答案：(1)Al2O33Cl23C2AlCl33CO(2)SOCl2H2O=SO2Cl2H(3)除去FeCl3(4)Fe33OH=Fe(OH)3Al34OH=AlO2H2O96%(5)在HCl气

14、流中加热脱去结晶水12实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使Mg2、Al3同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入_(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。(2)如下图所示，过滤操作中的一处错误是_。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是_。(4)无水AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是_。F中试剂的作用是_，用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_。解析：(1)为使Mg2、Al3同时生

15、成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入AgNO3溶液或硝酸酸化的AgNO3溶液，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl，F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰或固体NaOH和CaO混合物可以起到F和G的作用。答案：(1)B(2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩埚(4)除去氯气中HCl防止水蒸气进入E碱石灰(或固体NaOH与CaO混合物)13铝是现今人类生产生活中使用广泛性仅次于铁的重要金属。工业上常以“铝钒土矿”为原料

16、来冶炼金属铝。已知：“铝钒土矿”的主要成分是Al2O3(其中含有Fe2O3、SiO2等杂质)。为了检测某“铝钒土矿”样中Al2O3的含量，进行了如下实验过程：取矿样10.0 g加入过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸，也不与盐酸反应)，过滤弃去不溶残渣。将滤液稀释并在250 mL容量瓶中定容后，取25.0 mL逐滴滴加2.0 molL1的NaOH溶液，得到如图所示的变化关系。请根据有关数据回答下列问题：(1)写出滴加NaOH溶液2430 mL时发生反应的离子方程式：_。(2)最后所得不溶于NaOH溶液的沉淀的化学式为_，其物质的量为_。(3)该“铝钒土矿”样中Al2O3的质量分数

17、为_。(4)工业上制取金属铝的化学反应原理可表示为2Al2O34Al3O2。用10.0 t “铝钒土矿”样提纯所得的Al2O3(提纯过程的损耗忽略不计)进行电解，理论上最多可制得金属铝_t，假定Al2O3在熔融状态完全电离为Al3和O2，则电解过程的阳极反应式为_。解析：(1)滴加NaOH溶液2430 mL时Al(OH)3逐渐溶解，离子方程式为Al(OH)3OH=AlO2H2O。(2)实验中加入过量盐酸过滤后得到的滤液中含有AlCl3、FeCl3和HCl，不溶残渣为SiO2，实验中滴加NaOH溶液至过量得到的沉淀为Fe(OH)3，溶液中含有NaOH、NaAlO2和NaCl。根据2430 mL段

18、，n(Al3)nAl(OH)32.0 molL1(3024)103 L0.012 mol，根据Fe33OH=Fe(OH)3、Al33OH=Al(OH)3，则3n(Al3)3n(Fe3)(243)103 L2.0 molL10.042 mol，故n(Fe3)(0.042 mol0.012 mol3)0.002 mol，故nFe(OH)30.002 mol。(3)10.0 g矿样中n(Al2O3)0.012 mol100.06 mol，故Al2O3的质量分数为100%61.2%。(4)根据Al2O32Al，用10.0 t “铝钒土矿”样提纯并电解，制得金属铝的质量为10.0 t61.2%3.24 t。电解熔融Al2O3时阳极为O2放电，电极反应式为2O24e=O2。答案：(1)Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)Fe(OH)30.002 mol(3)61.2%(4)3.242O24e=O26