新编化学配套作业：专题3第1单元从铝土矿到铝合金含解析.pdf

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1、新编高考化学备考资料课时提升作业(八)(45 分钟100 分)一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 6 分,共 60 分)1.易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是()序号实验方案现象、结论A 加入盐酸产生无色气体,含铝、铁、镁三种元素B 加入 NaOH 溶液有无色气体产生,含有铝元素C 加入盐酸后,所得溶液中再加入少量 NaOH 溶液产生白色沉淀,含有镁元素D 加入 KSCN 溶液溶液呈红色,含有铁元素2.(2013 绍兴模拟)向 MgCl2和 AlCl3的混合溶液中加入氢氧化钠溶液,所得沉淀的物质的

2、量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)关系如图所示。则下列说法正确的是()A.A、C两点沉淀物成分相同,D、E两点沉淀物成分相同B.在反应过程中,各状态点溶液的pH大小顺序是:EDCAB C.BC段与 CD段溶液中阴离子的物质的量相等D.在 D点,向溶液中加入盐酸,沉淀量将减少3.(2013 淄博模拟)医疗上用的抑酸剂是为了减少胃内的盐酸而使用的药物,抑酸剂种类很多,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)2CO3。关于该物质的说法中正确的是()A.该物质属于两性氧化物B.该物质是 Al(OH)3和 Na2CO3的混合物C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可

3、消耗 3 mol H+D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用4.(2013 阜新模拟)向 90 mL 0.1 mol L-1的 AlCl3溶液中,投入 ag金属钠,欲使最终无沉淀生成,则 a 的最小值为()A.0.621 B.1.242 C.0.414 D.0.828 5.(2013 宁波模拟)工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:下列叙述正确的是()A.试剂 X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸B.反应、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应D.反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO36.

4、(2013 温州模拟)下列物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3Al NaHSO4AlCl3Na2SiO3A.B.C.D.7.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()A.实验中发生的反应都是氧化还原反应B.铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物8.(能力挑战题)(2013 金华模拟)向 mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸

5、,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。向反应后的溶液中加入 cmol L-1氢氧化钠溶液 VmL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为 ng,再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止。得到固体pg。则下列关系不正确的是()A.c=B.p=m+C.n=m+17cV D.mp m 9.向含 Al2(SO4)3和 AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol L-1Ba(OH)2溶液至过量,加入 Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是()A.图中 C点铝元素存在形式是AlB.向 D点溶液中通入 CO2气体,立即产生白色沉淀C.原混合溶液中 cAl2(SO4)3cAl

6、Cl3=12 D.OA段反应的离子方程式为2Al3+3S+3Ba2+8OH-=2Al+3BaSO4+4H2O 10.将 11.9 g 由 Mg、Al、Fe 组成的合金溶于足量的NaOH 溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入适量NaOH 溶液恰好使 Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀的质量为()A.22.1 g B.27.2 g C.30 g D.无法计算二、非选择题(本题包括 3 小题,共 40 分)11.(8 分)(2012 天津高考)用含少量 Fe(OH)3的 Al(OH)3滤渣来制

7、取Al2(SO4)318H2O,某探究小组设计了以下三种方案:上述三种方案中,_方案不可行,原因是 _;从原子利用率角度考虑,_ 方案更合理。12.(16 分)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中 A为常见的金属单质,B 为非金属单质(一般是黑色粉末),C 是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略)(1)A、B、C、D 代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式);(2)反 应 中 的C、D 均 过 量,该 反 应 的 化 学 方 程 式 是_;(3)反 应 中,若 B 与 F 物质 的量之 比 为 43,G、H 分别 是_、_(填化学式);(4)

8、反应产物中K的化学式为_。13.(16 分)(能力挑战题)(2013 浙江五校联考)已知某种治疗胃病药品的主要成分是铝碳酸镁片,化学式为 AlaMgb(OH)mCO3 nH2O,假设药品中的其他成分受热不分解,不溶于水且不与稀硫酸反应。某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成。【实验一】取 mg该药片,研成粉末放入硬质玻璃管中,加热,充分反应后测得装置 C增重 2.16 g,装置 D增重 0.44 g。(1)装置C和D中盛放的药品是:C_,D_。(2)实验开始前先通入一段时间空气,其目的是 _,其操作方法是_。当 反 应 结 束 后 一 段 时 间 内 仍 然 通 入 空 气 的 目

9、 的 是_。【实验二】另取 mg该药片,加入 100 mL 1 molL-1的稀硫酸,充分反应后滤去不溶物,向滤液中逐渐加入1 molL-1的 NaOH 溶液,产生沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液体积之间的关系如图:(3)根据以上所给数据求出x=_。(4)通过计算确定铝碳酸镁的化学式为_。(5)有医生建议患有严重胃溃疡的患者最好慎用该药,试用你所学的知识解释这样建议的理由是_。(6)有同学认为,不需要做实验一,只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式,你认为这两个数据应该是_、_。答案解析1.【解析】选 B。铁、铝、镁中只有铝与NaOH 溶液反应生成气体,故B项正确;铝

10、盐和镁盐溶液中加入少量NaOH 溶液均有白色沉淀产生,C项错误;铁单质遇 KSCN 溶液无明显现象,D 项错误。2.【解析】选 A。D、E点的沉淀物都是氢氧化镁,A 项正确;B 点时铝的存在形式为 Al(OH)3,溶液中只有 Na+和 Cl-,其 pH大于 A点,B 项错误;由 B到 D点,溶液中 c(Al)不断增大,C 项错误;D 点时,铝的存在形式为Al,加入盐酸发生反应:Al+H+H2O=Al(OH)3,沉淀量增加,D 项错误。3.【解析】选 D。氧化物只由两种元素构成,且其中一种元素是氧,A项错;该物质是一种化合物,而非 Al(OH)3和 Na2CO3的混合物,B 项错;1 mol N

11、aAl(OH)2CO3中有 2 mol OH-和 1 mol C,其最多可消耗 4 mol H+,C项错;由于 C与 H+产生 CO2,所以该药剂不适合于胃溃疡患者服用。4.【解析】选 D。n(AlCl3)=0.1 mol L-10.09 L=0.009 mol 加入金属钠至最终无沉淀生成的化学反应过程为2Na+2H2O=2NaOH+H2AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O 即消耗 Na的物质的量最少为0.009 mol 4=0.036 mol m(Na)=0.036 mol 23 gmol-1=0.828 g 5.【解析】选 D。试剂 X不可以是盐酸,若用盐酸,则 Al

12、2O2、Fe2O3均反应,导致 Fe2O3无法分离除去,A 错误;反应、过滤后所得物质为氧化铁,B 错误;Al2O3的电解过程属于氧化还原反应,C 错误;由于 Y(CO2)过量,故最终生成 NaHCO3,D 正确。6.【解析】选 B。只能与NaOH 溶液反应,不能与稀硫酸反应,只能与稀硫酸反应。【方法技巧】中学化学中常见的既能与盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应的物质有:Al、Al2O3、Al(OH)3、多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐 如(NH4)2CO3。7.【解 析】选D。发 生 的 反 应 有:2Al+3Hg2+=2Al3+3Hg、4Al+3O2=2Al2O3,生成的

13、Hg 在铝表面上,使铝不能生成致密氧化膜而生成“白毛”。故 A、B 正确,D 不正确。再由红墨水柱右端上升知为放热反应,C 正确。8.【解析】选 C。金属离子刚好沉淀完全时,溶液中的溶质只有Na2SO4,相当于氢氧化钠溶液与稀硫酸恰好完全反应,即 n(OH-)=cmolL-1V10-3L=2n(H2SO4)=2n(H2)=2=mol,故 c=,A 正确;m(沉淀质量)=m(金属)+m(OH-),即 n=mg+cV 10-3mol17 gmol-1,则 n=m+17cV 10-3,C错 误;m(金 属 氧 化 物)=m(金 属)+m(氧),即pg=mg+n(H2)16 gmol-1=mg+n(O

14、H-)16 gmol-1=mg+cV10-3mol16 g mol-1=mg+g,求得:p=m+,B 正确;若最终得到的氧化物完全是MgO,m(氧化物)=g=g,若最终得到的氧化物完全是Al2O3,m(氧化物)=g=g,故p,D 正确。9.【解题指南】解答本题要明确以下3 点:(1)BC 段发生的反应是Al(OH)3+OH-=Al+2H2O。(2)C 点得到的沉淀只有BaSO4无 Al(OH)3。(3)B 点表示溶液中 S和 Al3+完全沉淀。【解析】选 D。C点为 BaSO4沉淀,其物质的量为 3 mol,此时铝元素以Al的形式存在;B 点为 Al(OH)3和 BaSO4沉淀,此时 Al(O

15、H)3的物质的量为 7-3=4(mol),故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3,AlCl3为 4 mol-1 mol2=2 mol,即 cAl2(SO4)3 c(AlCl3)=12,OA段反应的离子方程式为 2Al3+3S+3Ba2+6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3。10.【解析】选 B。由质量守恒知,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),由电荷守恒和得失电子守恒知,n(OH-)=3n(NO),则 m(沉淀)=11.9 g+317 gmol-1=27.2 g,故选 B项。【方法技巧】守恒法在金属的有关计算中的应用(1)金属失电子的物质的量等于酸得电子的物质的量;(2)金属失电子

16、的物质的量等于生成金属阳离子所带正电荷的物质的量;(3)生成金属阳离子所带正电荷的物质的量等于金属阳离子所结合OH-的物质的量。11.【解题指南】解答本题要注意以下2 点:(1)依据生成相同量的Al2(SO4)3消耗原料的多少评价实验方案的优劣。(2)原子经济性的基本要求。【解析】因滤渣中含有Fe(OH)3,而甲方案没有除去铁的实验设计,得到的产品中会含有较多的Fe2(SO4)3,故甲方案不可行;乙方案中涉及的反应有2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O及副反应2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O、Fe2(SO4)3+2Al=Al2(SO4)3+2

17、Fe,铁含量少且Al(OH)3最终也都转化为Al2(SO4)3;丙方案中涉及的反应有 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O、2NaAlO2+4H2SO4=Al2(SO4)3+Na2SO4+4H2O。乙、丙两种方案中生成1 mol Al2(SO4)3时,乙方案消耗3 mol H2SO4,丙方案消耗4 mol H2SO4、2 mol NaOH,乙的原子利用率高于丙,故乙方案较合理。答案:甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙12.【解析】“D 是淡黄色的固体化合物”是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定Na2O2,能与水和 CO2反应,但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明

18、C是水,则 G为 CO2;再依据 K能溶于水,说明 K为 Na2CO3,F 为 O2;题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到 G(CO2),说明 B为 C(碳);依据 F(O2)与 E反应生成 C(水)可知 E为氢气,再根据金属 A与碱性溶液反应产生氢气,可知 A为 Al。答案:(1)Al C H2O Na2O2(2)2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(3)CO2CO(4)Na2CO313.【解析】(1)先用无水CaCl2或 P2O5吸收药片加热分解产生的水,再用碱石灰或 NaOH 固体吸收 CO2。(2)为减小误差,在加热之前须先通

19、入一段时间空气以赶走装置B 中的 CO2、H2O,反应结束后一段时间内通入空气使分解产生的CO2、H2O被充分吸收。(3)沉淀最大时溶液中的溶质仅是Na2SO4,该点时所加入的NaOH 的物质的量是 H2SO4物质的量的 2 倍,由于二者的物质的量浓度相同,所以NaOH 溶液体积是稀硫酸体积的2 倍。(4)mg 该药片分解生成的CO2的物质的量为 0.01 mol,又由化学式可知AlaMgb(OH)mCO3nH2O的物质的量为 0.01 mol。分析图像知0.01 mol AlaMgb(OH)mCO3nH2O含 0.02 mol Al3+和 0.06 molMg2+,据电荷守恒知含OH-的物质

20、的量为 0.16 mol,含结晶水的物质的量为mol=0.04 mol,故铝碳酸镁的化学式为 Al2Mg6(OH)16CO34H2O。(5)铝碳酸镁与胃酸反应放出CO2,易造成胃穿孔。(6)测出实验二中产生CO2的物质的量就能知道铝碳酸镁的物质的量和碳酸根离子的物质的量,测出 Al3+和 Mg2+的物质的量,能知道 OH-的物质的量,只要再测得药片中有效成分铝碳酸镁的含量,就能计算出结晶水的个数,进而确定化学式。答案:(1)无水 CaCl2(或 P2O5)碱石灰(或 NaOH 固体)(2)赶走装置 B 中的 CO2、H2O 关闭弹簧夹 b,打开弹簧夹 a 赶走固体 分 解 产 生 的CO2、H2O,使 其 被 充 分 吸 收(3)200(4)Al2Mg6(OH)16CO34H2O(5)因为胃酸和该药作用产生CO2会刺激胃黏膜,导致胃穿孔(6)产生 CO2的物质的量药片中主要成分的含量