2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题含答案解析

2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题含答案解析

一、铝及其化合物

1．为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

（1）第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。得到滤渣1的主要成分为___________。

（2）第②步中加入H2O2的作用是__________________，使用H2O2的优点是_________；调溶液pH的目的是_________________。

（3）简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________。（4）由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，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。

（5）用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L-1EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2++ H2Y2－→ CuY2－+ 2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ __________________ 。

【答案】Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O或3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质，对环境无污染使Fe3+、Al3+沉淀除去加热滤液2，经过蒸发、冷却、结晶、过滤，最终制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有较多

Fe2(SO4)3杂质乙

3

102505

c b

a

-

⨯⨯⨯⨯

× 100%

【解析】

【分析】

【详解】

（1）Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应，随反应进行离子浓度逐渐减小，所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O，3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O，Au、Pt不与混酸反应，所以滤渣的主要成分是Au、Pt；

（2）加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染；调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去；

（3）由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜晶体；

（4）甲方案不可行，因为滤渣2的主要成分是Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质；从原子利用率角度分析，乙方案更合理，不仅能除去硫酸铁，同时增加了硫酸铝的量，原子利用率较高；

（5）由滴定反应方程式得100mL溶液中n（Cu2+）=b×10-3×a×5mol，所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%。

2．“生活无处不化学”，请你回答下列问题。

（1）厨房中的调味品有：①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)。将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是______(填序号，下同)，主要成分中属于盐类的是________，相互间能发生反应的是______。

（2）生活中遇到下列问题，不涉及到化学变化的是________。

①用四氯化碳可擦去圆珠笔油②自来水厂用液氯消毒③可用食醋洗掉水垢

（3）当前，环境治理已成为重要的民生工程。

①我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是_____（填字母代号）。

A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物

②煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。燃煤产生的SO2是导致______（填名称）污染现象形成的原因；处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S，发生反应的化学方程式为_____________________。

（4）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2•12H2O后，水可得到净化。写出明矾在水中的电离方程式___，往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_______。

【答案】②①②②③① B 酸雨 2CO+SO2催化剂

2CO2+S

KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-或者KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42- +12H2O 2Al3++3Ba2++6OH-

+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓

【解析】

【分析】

(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐；金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐；碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水；

(2)有新物质生成的变化为化学变化；

(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等；

②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳；

(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，当Al3+恰好全部沉淀时，需要3molBa(OH)2，根据各离子的物质的量判断反应的程度，以此书写离子方程式。

【详解】

(1)厨房中的调味品，①盐(主要成分氯化钠)，②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)，将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)，碳酸根离子水解溶液显碱性，主要成分中属于盐类的是①盐(主要成分氯化钠)，②碱面(主要成分碳酸钠)，相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，

故答案为：②；①②；②③；

(2)①用四氯化碳可擦去圆珠笔油，利用相似相溶原理，无新物质生成，属于物理变化，故选；

②自来水厂用液氯消毒，利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸，有新物质生成，是化学变化，故不选；

③可用食醋洗掉水垢，醋酸与碳酸钙，氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐，有新物质生成，是化学变化，故不选；

故选：①；

(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等，二氧化碳为空气组成成分，不属于污染物，

故选：B；

②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生

成单质硫和二氧化碳，方程式：2CO+SO2催化剂

2CO2+S；

故答案为：酸雨；2CO+SO2催化剂

2CO2+S；

(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，溶液中含有2molAl3+，4molSO42-，当Al3+恰好全部沉淀时，需要

3molBa(OH)2，即加入3molBa2+，6molOH-，反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，

故答案为：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-；2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。

3．七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）在印染、造纸和医药等工业上有重要的用途。硼镁泥是硼镁矿生产硼砂的废渣，其主要成分是MgCO3，还含有MgO、CaO、Fe2O3、FeO、MnO2、Al2O3、SiO2等杂质，工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图：

已知：①MnO2不溶于稀硫酸。

②CaSO4和MgSO4·7H2O在不同温度下的溶解度（g）数据如下表所示：

温度/℃

物质

1030405060