高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案(1)

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高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及详细答案

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及详细答案

高考化学铝及其化合物推测题- 经典压轴题及详尽答案一、铝及其化合物1.为了降低电子垃圾对环境组成的影响,将一批荒弃的线路板简单办理后,获得含70%Cu、 25% Al、 4% Fe 及少许 Au、 Pt 等金属的混淆物,并设计出以下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:(1)第①步 Cu 与混酸反响的离子方程式为________________ 。

获得滤渣 1 的主要成分为___________。

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

(3)简述第③步由滤液 2 获得 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,_______方案不行行,原由是________________ ;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,消除扰乱离子后,用-12-)标准溶液滴定至终点,均匀耗费EDTA溶液 bc mol ·L EDTA( H2Y2+2-2-+22→ CuY + 2H。

写出计算 CuSO4ωmL。

滴定反响以下: Cu + H Y·5H O 质量分数的表达式=__________________ 。

【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+积淀除掉加热滤液 2,经过蒸发、冷却、结晶、过滤,最后制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有许多Fe2 (SO4)3杂质乙c b10 3250 5× 100%a【分析】【剖析】【详解】(1) Cu 与混酸反响的本质是与H+、 NO3-反响,随反响进行离子浓度渐渐减小,所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑ + 2H2O, 3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑ + 4H2O,Au、 Pt 不与混酸反响,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,方便除掉;并且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染;调理溶液的pH 目的是使Fe3+、 Al3+积淀除掉;(3)由滤液 2 获得 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)甲方案不行行,由于滤渣2 的主要成分是 Fe(OH)3、 Al( OH)3积淀,加入硫酸沉淀所有溶解使制得的产品中含有许多Fe2(SO4)3杂质;从原子利用率角度剖析,乙方案更合理,不单能除掉硫酸铁,同时增添了硫酸铝的量,原子利用率较高;(5)由滴定反响方程式得100mL2+-3溶液中 n (Cu ) =b×10 × a× 5mol,所以 CuSO4·5H2O 质量-3×。

高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含答案(1)

高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含答案(1)

高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含答案(1)一、铝及其化合物1.Al2O3是铝的重要化合物,有着广泛的应用。

以下是Al2O3的实验室制备流程图。

根据题意回答下列问题:(1)实验室制备过程中,废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____;A试剂是____________(填物质名称)。

(2)两条途径中有一条明显不合理,它是_______(填“途径1”或“途径2”),合理的方案是______。

(3)某同学从多、快、好、省的原则考虑,认为综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,该同学的实验设计流程是(模仿上面流程图设计)__________。

(4)若要从滤液中得到NaCl晶体,其实验操作是_____。

(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,请设计实验检验杂质:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________。

(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,请你设计实验方案,列出计算式:_____(式中含有a、b等字母)。

【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag。

计算式为:106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝,途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝,再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝;途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠,再与盐酸生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝,据此分析解答。

【详解】(1)废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻,A为稀盐酸,故答案为:除去铝材表面的油腻;稀盐酸;(2)途径2不合理,因为盐酸的量不好控制,改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2,故答案为:途径2;将稀盐酸改成通入过量CO2;(3)综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠,两者再发生双水解生产氢氧化铝,流程为:;(4)氯化钠的溶解度受温度影响小,若要从若要从滤液中得到NaCl晶体,操作为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥;(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,检测的方法为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有,故答案为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有;(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,可采用方案为:取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;BaCO3沉淀质量为ag,则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3),则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197,Na2CO3的纯度=106a197b,Al2O3的纯度=106a1-197b;故答案为:取样品质量为m,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;计算式为:106a1-197b。

高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案

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高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案一、铝及其化合物1.有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。

E的单质可与酸反应,1 mol E单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6 L H2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,回答下列问题:(1)五种元素的名称:A________,B________,C________,D________,E________。

(2)画出C原子、A离子的结构示意图:__________________、__________________。

(3)B单质在D单质中燃烧,反应现象是_______________________,生成物的化学式为_____________________。

(4)A与E形成化合物的化学式为______________,它的性质决定了它在物质的分类中应属于__________________。

(5)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至无明显现象发生时,观察到的现象是先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多,随NaOH加入又逐渐溶解最终澄清,请写出有关反应的离子方程式为_______________________、___________________________________________。

【答案】氧磷硫氯铝白色烟雾 PCl3、PCl5 Al2O3两性氧化物 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素,由位置图可知,A在第二周期,B、C、D处于第三周期,设C的质子数为x,则A的质子数为x-8,B的质子数为x-1,D的质子数为x+1,A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,则x+(x-8)+(x-1)+(x+1)=56,解得x=16,即A为O,B为P,C为S,D为Cl;1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2,设E的化合价为y,根据电子转移守恒:1mol×y=33.6L22.4L/mol×2×1,解得y=3,E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,则E为Al,据此解答。

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合附答案

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合附答案

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合附答案一、铝及其化合物1.Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O),工艺流程如图:i.常温,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。

ii.常温时,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值(1)步骤①提高酸溶速率的措施__(任填一条即可)。

固体A的成分是___。

(2)步骤③需加氢氧化钠溶液调节pH,调节pH范围为__,目的是__。

(3)写出④反应的离子方程式__。

(4)将溶液H经过__即得红矾钠粗晶体。

Ⅱ.经该工厂的工业废水中含1.00×10-3mol·L-1的Cr2O72-,其毒性较大。

该化工厂的科研人员为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),又设计了如下工艺流程:(5)第①步反应的离子方程式是__。

(6)常温时,如忽略步骤①所加FeSO4·7H2O所引起的溶液体积变化,依据上表数据,则步骤②加入NaOH溶液调节溶液的pH至9时,溶液中Cr3+的浓度为___mol/L(101/2≈3.2)。

(7)欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。

理论上需要加入FeSO4·7H2O的质量为__g(已知FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol)。

【答案】加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条) SiO2 4.9≤pH<5.5 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH- + H2O =2Cr2O72− + 3Bi(OH)3↓+3Na+蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥 Cr2O72− + 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++7H2O 6.4×10−14 2.78【解析】【分析】铬铁矿中的FeO 、Cr 2O 3和Al 2O 3均能溶于硫酸,SiO 2不溶,过滤,向滤液中加入双氧水,氧化亚铁离子,步骤③的目的是使Fe 3+、Al 3+沉淀,过滤,向滤液中加入NaBiO 3、NaOH ,能将Cr 3+转化为Cr 2O 72−,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na 2Cr 2O 7·2H 2O 。

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高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及详细答案一、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3102505c ba-⨯⨯⨯⨯× 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%。

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高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合附详细答案

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合附详细答案一、铝及其化合物1.由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。

工艺流程如下:(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)(1)工业上电解法获得金属铝的过程中,须在氧化铝中加入______,其目的是____。

(2)精炼前,需清除坩埚内的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,铝与氧化铁反应的化学方程式为:__________。

(3)将Cl2连续通入粗铝熔体中,杂质随气泡上浮除去。

气泡的成分有____;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中的物质有________。

(4)在用废碱液处理A时,写出主要反应的离子方程式______。

(5)镀铝电解池中,以钢材镀件和铝为电极,熔融盐做电解液。

则金属铝为________极。

电镀选择在170℃下进行的原因是_________。

采用的加热方式最好是_________。

(填字母选项)A 水浴 b 油浴 c 直接强热快速升温至170℃(6)钢材表面镀铝之后,能有效防止钢材腐蚀,其原因是_______。

【答案】冰晶石或Na3AlF6降低氧化铝熔融所需的温度 2Al+Fe2O3高温2Al2O3+2Fe Cl2、HCl和AlCl3 NaCl Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O H++OH-=H2O 阳极,防止氯化铝升华损失b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜,保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高,为降低其熔点,常加入冰晶石;(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁;(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,以及NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华,在结合物质之间的反应来分析;(4)酸性气体能和强碱反应,用烧碱来处理尾气;(5)电镀池中镀件金属作阳极,金属发生氧化反应;根据氯化铝在在181℃升华;根据水浴的最高温度为100℃,油浴的温度大于100℃,且受热均匀;(6)根据氧化铝的性质来回答。

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及详细答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及详细答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及详细答案一、铝及其化合物1.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

请根据以上信息回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:A_____________、B___________、C______________、F_____________、 H____________、乙______________(2)写出下列反应化学方程式:反应①_________________________________________________反应⑤_________________________________________________反应⑥_________________________________________________【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH)3↓+ 3NaCl【解析】【分析】【详解】金属单质A的焰色为黄色,则A为Na;反应①为Na与水反应生成NaOH和H2,则物质D 为NaOH,气体为H2;金属B与NaOH反应生成H2,则金属B为Al;黄绿色气体为Cl2,反应②为H2与Cl2化合成HCl,则气体丙为HCl,物质E为盐酸;金属C与盐酸反应生成F,F 与Cl2反应生成物质G,G与NaOH反应得红棕色沉淀,则金属C为Fe,F为FeCl2,G为FeCl3;(1)A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe(OH)3、Cl2。

(2)反应①的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;反应⑤的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3;反应⑥的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。

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高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案一、铝及其化合物1.表是元素周期表的一部分,针对表中的①-⑩元素按要求回答下列问题:(1)在①-⑩元素中,化学性质最不活泼的元素是________(填元素符号),化学性质最活泼的金属元素是________(填元素符号)。

(2)在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是________,碱性最强的化合物的化学式是________。

(3)氧化物属于两性氧化物的元素是________(填元素符号),写出该元素的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式________(4)比较元素的气态氢化物的稳定性:②_________③;最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:②_________⑥。

(5)⑥的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为________【答案】Ar K HClO4 KOH Al Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O < > SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O【解析】【分析】稀有气体性质稳定,除稀有气体同周期从左往右,同主族从下至上,非金属性增强。

非金属性越强,单质越活泼,越易与氢气化合,生成的气态氢化物越稳定,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。

同周期从右往左,同主族从上至下,金属性逐渐增强。

金属性越强,单质越活泼,遇水或酸反应越剧烈,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。

【详解】(1)根据分析①-⑩元素中,化学性质最不活泼的元素是Ar,化学性质最活泼的金属元素是K;(2)根据分析,①-⑩元素中Cl非金属性最强,故在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO 4,K 金属性最强,碱性最强的化合物的化学式是KOH ; (3)铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质,则氧化物属于两性氧化物的元素是Al ,该元素的氧化物与NaOH 溶液反应的离子方程式Al 2O 3 + 2OH - = 2AlO 2- + H 2O ;(4)非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氧的非金属较强,故水比氨气稳定,②<③;非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,N 非金属性强于Si ,则HNO 3酸性强于H 2SiO 3,故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:②>⑥;(5)硅的最高价氧化物SiO 2与烧碱溶液反应的化学方程式为:SiO 2 + 2NaOH = Na 2SiO 3 + H 2O 。

高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)及答案

高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)及答案

高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)及答案一、铝及其化合物1.2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。

锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。

锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO 2、Al 等,处理该废料的一种工艺如图所示:(1)Li 的原子结构示意图为_____________,LiCoO 2中Co 的化合价为_______。

(2)“碱浸”时Al 溶解的离子方程式为__________________________________。

(3)“酸溶”时加入H 2O 2的目的是______________________________________。

(4)“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。

(5)配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液,需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外,还有_____。

(6)取CoC 2O 4固体4.41g 在空气中加热至300 ℃,得到的钴的氧化物2.41g ,则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。

【答案】 +3 2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑ 将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价 222424Co C O CoC O +-+=↓ 100mL 容量瓶、胶头滴管Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+【解析】【分析】铝钴膜主要含有2LiCoO 、Al 等,将废料先用碱液浸泡,将Al 充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,滤渣为2LiCoO ,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成24Li SO 、4CoSO ,然后加入氨水调节溶液的pH ,生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子,最后对滤液用草酸铵洗涤处理,经过一系列处理得到草酸钴。

高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案解析

高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案解析

高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案解析一、铝及其化合物1.2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。

锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。

锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO 2、Al 等,处理该废料的一种工艺如图所示:(1)Li 的原子结构示意图为_____________,LiCoO 2中Co 的化合价为_______。

(2)“碱浸”时Al 溶解的离子方程式为__________________________________。

(3)“酸溶”时加入H 2O 2的目的是______________________________________。

(4)“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。

(5)配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液,需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外,还有_____。

(6)取CoC 2O 4固体4.41g 在空气中加热至300 ℃,得到的钴的氧化物2.41g ,则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。

【答案】 +3 2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑ 将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价 222424Co C O CoC O +-+=↓ 100mL 容量瓶、胶头滴管Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+【解析】【分析】铝钴膜主要含有2LiCoO 、Al 等,将废料先用碱液浸泡,将Al 充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,滤渣为2LiCoO ,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成24Li SO 、4CoSO ,然后加入氨水调节溶液的pH ,生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子,最后对滤液用草酸铵洗涤处理,经过一系列处理得到草酸钴。

2020-2021高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案

2020-2021高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案

2020-2021高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案一、铝及其化合物1.铭鞣剂[Cr(OH)SO 4]可用于提高皮革的耐曲折强度。

一种以铬渣(含Cr 2O 3及少量Fe 2O 3、 CaO 、Al 2O 3、SiO 2等杂质)为原料制备Cr(OH)SO 4的工艺流程如图:回答下列问题:(1)“焙烧〃时,Cr 2O 3转化为Na 2CrO 4的化学方程式为_。

(2) “水浸〃过程中,物料的粒度(颗粒大小)对铭残余量的影响如图所示,则最佳反应条件 为。

(3)“滤渣1〃中有一种成分为铁铝酸四钙(Ca 4Fe 2A12010b 是制造水泥的原料之一,用氧化 物的形式表示其化学式。

(4) “滤渣2〃主要成分为A1(OH)3和_(填化学式),”过滤2〃后,将溶液pH 调至a , a__6.5(填“小于〃或"大于〃),目的是_(用离子方程式表示)。

(5)已知CH 3OH 在酸性条件下可被氧化生成CO 2,写出Na 2Cr 2O 7与CH 3OH 反应生成 Cr(OH)SO 4的化学方程式__。

(6)某厂用m 1kg 的铭渣(含Cr 2O 340%)制备Cr(OH)SO 4,最终得到产品m 2kg ,则产率为 4CaO-Fe 2O 3-A12O 3 H 2SiO 3 小于 2CrO/-+2H + 脩诊 Cr 2O 72-+H 2O38 m Na.Cr 0.+CH0H+3HSO =2Cr(OH)SO,+CO 9+ Na,SO.+4H,O 100%227 3 24',42242 33mi 【解析】【分析】以铬渣(含Cr 2O 3及少量Fe 2O 3、CaO 、Al 2O 3、SiO 2等杂质)为原料制备Cr(OH)SO 4,先加入碳 酸钠、通入空气进行焙烧,再经过水浸、过滤除去固体杂质Fe 2O 3,调pH 除去杂质氢氧化 铝和氢氧化铁,最后通过氧化还原反应生成目标产物Cr(OH)SO 4。

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及答案(1)

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及答案(1)

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及答案(1)一、铝及其化合物1.已知C、D、G、I为短周期元素形成的单质,D、G、I常温下为气态,且G为黄绿色;形成D的元素原子的最外层电子数是次外层的3倍;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃);K为红棕色粉末。

其转化关系如图。

请回答:(1)工业上制C用A不用H的原因______________________。

(2)写出C与K反应的化学方程式_________________,该反应的反应物总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物总能量。

(3)L是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,L作阴极,接通电源(短时间)电解E水溶液的化学方程式___________________。

(4)写出E物质的电子式___________________。

(5)J与H反应的离子方程式为________________________。

(6)写出G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_______________________。

【答案】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电 2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe 大于2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O【解析】【分析】【详解】形成D的元素的原子最外层电子数是次外层的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则D为O2;K为红棕色固体粉末,K为Fe2O3;由于电解A得到C与D,则C与K 生成A的反应为铝热反应,故A为Al2O3,L为Fe,C为Al;黄绿色气体G为Cl2,与C反应得到H为AlCl3;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃),B中含有K元素,B在催化剂、加热条件下反应生成氧气,则B为KClO3,E为KCl,电解KCl溶液生成KOH、H2和Cl2,过量的F与氯化铝反应得到J,则I为H2,F为KOH,J为KAlO2;(1)H为AlCl3,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故工业上制Al用氧化铝不用氯化铝,故答案为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;(2)C与K反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe,该反应为放热反应,故该反应的反应物总能量大于生成物总能量,故答案为2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe;大于;(3)Fe是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,Fe作阴极,接通电源(短时间)电解KCl水溶液的化学方程式为:2KCl+2H2O 电解2KOH+H2↑+Cl2↑,故答案为2KCl+2H2O 电解2KOH+H2↑+Cl2↑;(4)E为KCl,KCl的电子式为,故答案为;(5)J与H反应的离子方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,故答案为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;(6)G为Cl2,G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

备战高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(备战高考题型整理,突破提升)含答案(1)

备战高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(备战高考题型整理,突破提升)含答案(1)

备战高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(备战高考题型整理,突破提升)含答案(1)一、铝及其化合物1.铝土矿的主要成分是Al 2O 3,含有杂质SiO 2、Fe 2O 3、MgO 。

工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:请回答下列问题:(1)玻璃中含有B ,刻蚀玻璃的化学方程式为___。

(2)沉淀C 的成分是___,溶液D 中存在较多的阴离子是___。

(3)步骤③所加入的试剂是___,生成沉淀F 的离子方程式是___。

【答案】242SiO +4HF=SiF +2H O ↑ 3Fe(OH)、2Mg(OH) -OH 、-Cl 和-2AlO 2CO--22233CO +AlO +2H O=Al(OH)+HCO ↓【解析】【分析】首先加入过量盐酸,几种物质里只有2SiO 不溶于盐酸,即沉淀B ,其它元素全部进入溶液A ,再加入过量烧碱,2+Mg 和3+Fe 转化为氢氧化物,即沉淀C ,而所有铝转变为2NaAlO 进入溶液D ,接下来要进行一下逆推,工业上铝是电解氧化铝得到的,因此物质M 是氧化铝,氧化铝又是从不溶于水的F 转化来的,因此F 是3Al(OH),反应③其实是向2NaAlO 溶液中通入二氧化碳气体,故溶液E 为碳酸氢钠(此步骤二氧化碳一般都是过量的),据此来分析本题即可。

【详解】(1)蚀刻玻璃是用氢氟酸来溶解玻璃中的2SiO ,其反应方程式为242SiO +4HF=SiF +2H O ↑;(2)沉淀C 的成分为3Fe(OH)和2Mg(OH),而溶液D 中存在较多的阴离子是-OH 、-Cl 和-2AlO ;(3)步骤③所加入的试剂是二氧化碳,生成沉淀F 的离子方程式为--22233CO +AlO +2H O=Al(OH)+HCO ↓。

2.从铝土矿(主要成分是Al 2O 3,含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:请回答下列问题:(1)固体A的主要成分是______________(写名称).(2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为______、______.(3)电解熔融氧化铝可制得两种单质,写出该反应化学方程式______________.(4)指出流程乙的一个缺点是____________.(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X.已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式________________.【答案】二氧化硅Al2O3+2OH_=2AlO2_+ H2O SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O2Al2O3==4Al+ 3O2↑氧化铝中含有二氧化硅杂质Al2O3+N2+3C2AlN+3CO.【解析】流程甲:铝土矿中加入过量的稀盐酸,SiO2与盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物,反应方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O;Fe2O3+6H +===2Fe3++3H2O;MgO+2H+===Mg2++H2O;反应液中加入过量烧碱,Al3+变为AlO2-,Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2 和Fe(OH)3 沉淀,过滤后,滤液中通入足量的二氧化碳气体,生成了Al(OH)3沉淀;反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合及答案(1)

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合及答案(1)

高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合及答案(1)一、铝及其化合物1.阅读下面信息,推断元素,按要求回答问题:【答案】ACD 一定含有铝元素 Mg(OH)2 SiO32-+2H+=H2SiO3↓ 2C +SiO2 高温Si +2CO↑【解析】【分析】(1)H2和O2常温下为气体,而C、S常温下为固体;(2)Al具有②中元素的性质,四种元素可能有1种是铝元素;(3)白色沉淀应为碱,短周期元素中只有Mg(OH)2符合;(4)滤液中加入过量的盐酸溶液,得到的应是难溶于水的弱酸,可为H2SiO3或H4SiO4;(5)已知X、Y、Z、W四种元素中的3种为Mg、Al、Si,只有X为碳时才符合X与W同主族且X原子序数最小的条件。

【详解】(1)A.X若为氢时,其最外层电子数为1,无内层电子,且H2常温下为气体,不合理,故A 错误;B.X若为C时,满足最外层电子数均不少于最内层电子数,且C常温下为固体,合理,故B正确;C.X若为氧时,满足最外层电子数均不少于最内层电子数,但O2或O3常温下为气体,不合理,故C错误;D.X若为硫,其原子序数是16,原子序数比X大的Y、Z、W不可能都是短周期元素,不合理,故D错误;故答案为:ACD;(2)Al能与氧气反应,且Al2O3能溶于稀硫酸,也能溶于NaOH溶液,且氧化铝的式量是102,均满足信息②,则四种元素一定有1种是铝元素;(3)对所有短周期元素进行试探,唯有镁元素符合性质,可知白色沉淀物的化学式为Mg(OH)2;(4)唯有硅元素在④变化中最终得到白色沉淀H2SiO3(或H4SiO4),生成该白色沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓(或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓);(5)已知X、Y、Z、W四种元素中的3种为Mg、Al、Si,只有X为碳时才符合X与W同主族且X原子序数最小的条件,则C与SiO2在高温下反应的化学方程式为2C +SiO2 高温Si +2CO↑。

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题含答案(1)

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题含答案(1)

高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题含答案(1)一、铝及其化合物1.Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O),工艺流程如图:i.常温,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。

ii.常温时,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值(1)步骤①提高酸溶速率的措施__(任填一条即可)。

固体A的成分是___。

(2)步骤③需加氢氧化钠溶液调节pH,调节pH范围为__,目的是__。

(3)写出④反应的离子方程式__。

(4)将溶液H经过__即得红矾钠粗晶体。

Ⅱ.经该工厂的工业废水中含1.00×10-3mol·L-1的Cr2O72-,其毒性较大。

该化工厂的科研人员为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),又设计了如下工艺流程:(5)第①步反应的离子方程式是__。

(6)常温时,如忽略步骤①所加FeSO4·7H2O所引起的溶液体积变化,依据上表数据,则步骤②加入NaOH溶液调节溶液的pH至9时,溶液中Cr3+的浓度为___mol/L(101/2≈3.2)。

(7)欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。

理论上需要加入FeSO4·7H2O的质量为__g(已知FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol)。

【答案】加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条) SiO2 4.9≤pH<5.5 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH- + H2O =2Cr2O72− + 3Bi(OH)3↓+3Na+蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥 Cr2O72− + 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++7H2O 6.4×10−14 2.78【解析】【分析】铬铁矿中的FeO 、Cr 2O 3和Al 2O 3均能溶于硫酸,SiO 2不溶,过滤,向滤液中加入双氧水,氧化亚铁离子,步骤③的目的是使Fe 3+、Al 3+沉淀,过滤,向滤液中加入NaBiO 3、NaOH ,能将Cr 3+转化为Cr 2O 72−,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na 2Cr 2O 7·2H 2O 。

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题附详细答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题附详细答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题附详细答案一、铝及其化合物1.Al2O3是铝的重要化合物,有着广泛的应用。

以下是Al2O3的实验室制备流程图。

根据题意回答下列问题:(1)实验室制备过程中,废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____;A试剂是____________(填物质名称)。

(2)两条途径中有一条明显不合理,它是_______(填“途径1”或“途径2”),合理的方案是______。

(3)某同学从多、快、好、省的原则考虑,认为综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,该同学的实验设计流程是(模仿上面流程图设计)__________。

(4)若要从滤液中得到NaCl晶体,其实验操作是_____。

(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,请设计实验检验杂质:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________。

(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,请你设计实验方案,列出计算式:_____(式中含有a、b等字母)。

【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag。

计算式为:106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝,途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝,再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝;途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠,再与盐酸生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝,据此分析解答。

【详解】(1)废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻,A为稀盐酸,故答案为:除去铝材表面的油腻;稀盐酸;(2)途径2不合理,因为盐酸的量不好控制,改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2,故答案为:途径2;将稀盐酸改成通入过量CO2;(3)综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠,两者再发生双水解生产氢氧化铝,流程为:;(4)氯化钠的溶解度受温度影响小,若要从若要从滤液中得到NaCl晶体,操作为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥;(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,检测的方法为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有,故答案为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有;(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,可采用方案为:取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;BaCO3沉淀质量为ag,则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3),则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197,Na2CO3的纯度=106a197b,Al2O3的纯度=106a1-197b;故答案为:取样品质量为m,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;计算式为:106a1-197b。

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题含详细答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题含详细答案

高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题含详细答案一、铝及其化合物1.铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和氧化铝,其工艺流程如图:回答下列问题:(1)滤渣1的成分是___,举例说明滤渣2的用途___。

(2)用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是___。

(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式___。

(4)过程1、2、3均涉及分离操作,所需玻璃仪器有___。

(5)由溶液B得到绿矾的具体操作为___、过滤、洗涤和干燥。

(6)过程3需要加入的试剂A是___,写出此过程的离子方程式___。

【答案】Fe2O3、FeO 制备硅胶,作干燥剂将Fe3+全部还原为Fe2+ AlO2-+4H+= Al3++2H2O 漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发氨水 Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+【解析】【分析】Al2O3属于两性氧化物,Fe2O3、FeO都是碱性氧化物,SiO2属于酸性氧化物,因此,矿石中的Al2O3和SiO2能溶于氢氧化钠溶液,Fe2O3、FeO溶于氢氧化钠溶液,滤渣1的成分是Fe2O3、FeO;滤液1中的溶质有NaAlO2和Na2SiO3,加入过量盐酸后,AlO2-转化为Al3+,SiO32-转化为H2SiO3的白色胶状沉淀,滤液2的主要溶质是AlCl3,滤渣2的成分是H2SiO3,可用于制备硅胶,作干燥剂;过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀,应加入碱溶液;Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4,溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4,加入过量铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,溶液B为FeSO4。

【详解】(1)由分析可知滤渣1的成分是Fe2O3、FeO;滤渣2的成分是H2SiO3,可用于制备硅胶,作干燥剂,故答案为:Fe2O3、FeO;制备硅胶,作干燥剂;(2) Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4,溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4,加入过量铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,反应的离子方程式为:2 Fe3++Fe=3 Fe2+,故答案为:将Fe3+全部还原为Fe2+;(3)由滤液1生成滤液2的过程为AlO2-转化为Al3+,离子方程式为:AlO2-+4H+= Al3++2H2O,故答案为:AlO2-+4H+= Al3++2H2O;(4)过程1、2、3均涉及到的分离操作是过滤,所需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯和玻璃棒;(5)溶液B得到绿矾的具体操作为蒸发、过滤、洗涤和干燥,故答案为:蒸发;(6)过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀,应加入碱溶液,由于Al(OH)3能溶于强碱溶液,但不能溶于氨水,所以试剂A 是氨水,所发生反应的离子方程式为:Al 3++3NH 3﹒H 2O= Al(OH)3↓+3NH 4+,故答案为:氨水;Al 3++3NH 3﹒H 2O= Al(OH)3↓+3NH 4+。

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高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案(1)一、铝及其化合物1.(1)选用方案I时,X应该具有的性质是__________,残留物应该具有的性质是__________;(2)选用方案Ⅱ从某黑色粉末(含有MnO2和CuO)中分离X(MnO2),加入的试剂是_______;王同学参照以上方案I和Ⅱ,设计以下实验方案除去AlCl3固体中的FeCl3。

(3)操作①所需的玻璃仪器为_____________;(4)试剂a为_____________;试剂b为________;(5)请描述操作②的步骤:____________;(6)李同学认为在溶液C中滴加适量的试剂b就能得到溶液E,从而得到AlCl3固体,你______(填“赞同”或“不赞同”)李同学,理由是______。

【答案】有挥发性(或易升华)受热不挥发,且具有较高的热稳定性稀盐酸(或稀硫酸或稀硝酸) 烧杯、、漏斗、玻璃棒过量的NaOH(或KOH)溶液适量的盐酸将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝不赞同会得到含有NaCl杂质的AlCl3【解析】【分析】(1)加热X的混合物进行分离可得X,X应具有挥发性或易升华的性质,则残留物难挥发;(2)从MnO2和CuO中分离MnO2,应加入酸的稀溶液;除去AlCl3固体中的FeCl3,应先水溶解,然后加入过量的NaOH溶液分别生成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液,过滤分离后,再向滤液中通入过量的CO2气体生成Al(OH)3沉淀,过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得AlCl3溶液,在酸性条件下蒸发结晶可到AlCl3,以此解答(3)~(6)小题。

【详解】(1)加热X的混合物进行分离可得X,X应具有挥发性或易升华的性质,残留物具有加热难挥发的性质;(3)根据上述分析可知:操作①为过滤操作,所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;(4)由以上分析可知试剂a为过量的NaOH(或KOH)溶液,试剂b为适量的盐酸;(5)操作②是从AlCl3溶液中获得AlCl3固体,由于该盐是强酸弱碱盐,容易发生水解反应,水解产生Al(OH)3和 HCl,HCl易挥发,所以为防止盐水解,导致物质变质,应该在HCl气氛中加热蒸发结晶可到AlCl3,操作方法为将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝;(6)若在NaAlO2溶液中滴加盐酸,就会得到AlCl3和NaCl的混合溶液,蒸发结晶不能得到纯净的氯化铝固体,得到的是含有杂质NaCl的AlCl3,所以不赞同李同学的观点。

【点睛】本题考查物质的分离提纯的实验设计,注意把握物质的分离、提纯的基本操作方法,要结合Al(OH)3的两性分析判断,注意把握物质的性质,根据性质设计实验方案。

2.将铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是________。

(2)气体A是________(填化学式)。

(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,A在该反应中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(4)溶液B中的阴离子除OH-外还有________(填离子符号,下同),溶液D中存在的金属离子为________。

(5)加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为___________;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为_________。

(6)向溶液D中加入NaOH溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请写出沉淀转化的化学方程式:___________。

【答案】过滤 H2还原剂 AlO2- Fe2+ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液,固体C是Fe,Fe是比较活泼的金属,与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气,因此溶液D为FeCl2,据此分析解答。

【详解】(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤,故答案为:过滤;(2)根据上述分析可知,金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,故答案为:H2;(3)A是H2,H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2作还原剂,故答案为:还原剂;(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液,所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-,铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2,溶液D中含有的金属离子为Fe2+,故答案为:AlO2-;Fe2+;(5)加入足量NaOH溶液时,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,加入稀盐酸,Fe与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;Fe+2H+=Fe2++H2↑;(6)溶液D为FeCl2,向溶液D加入NaOH溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,其中沉淀转化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。

注意知识的积累是解题的关键, HCl的氧化性比较弱,只能把Fe氧化为Fe2+,Cl2、H2O2具有强氧化性,可以把Fe氧化为Fe3+;Al既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。

3.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

请根据以上信息回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:A_____________、B___________、C______________、F_____________、 H____________、乙______________(2)写出下列反应化学方程式:反应①_________________________________________________反应⑤_________________________________________________反应⑥_________________________________________________【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH)3↓+ 3NaCl【解析】【分析】【详解】金属单质A的焰色为黄色,则A为Na;反应①为Na与水反应生成NaOH和H2,则物质D 为NaOH,气体为H2;金属B与NaOH反应生成H2,则金属B为Al;黄绿色气体为Cl2,反应②为H2与Cl2化合成HCl,则气体丙为HCl,物质E为盐酸;金属C与盐酸反应生成F,F 与Cl2反应生成物质G,G与NaOH反应得红棕色沉淀,则金属C为Fe,F为FeCl2,G为FeCl3;(1)A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe(OH)3、Cl2。

(2)反应①的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;反应⑤的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3;反应⑥的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。

4.从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:请回答下列问题:(1)固体A的主要成分是______________(写名称).(2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为______、______.(3)电解熔融氧化铝可制得两种单质,写出该反应化学方程式______________.(4)指出流程乙的一个缺点是____________.(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X.已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式________________.【答案】二氧化硅Al2O3+2OH_=2AlO2_+ H2O SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O2Al2O3==4Al+ 3O2↑氧化铝中含有二氧化硅杂质Al2O3+N2+3C2AlN+3CO.【解析】流程甲:铝土矿中加入过量的稀盐酸,SiO2与盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物,反应方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O;Fe2O3+6H +===2Fe3++3H2O;MgO+2H+===Mg2++H2O;反应液中加入过量烧碱,Al3+变为AlO2-,Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2 和Fe(OH)3 沉淀,过滤后,滤液中通入足量的二氧化碳气体,生成了Al(OH)3沉淀;反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

流程乙:铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液,Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应,SiO2、Al 2O 3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al (OH )3沉淀和硅酸。

(1)综上所述,固体A 的主要成分是二氧化硅;正确答案: 二氧化硅。

(2)铝土矿中Al 2O 3、SiO 2均与强碱反应,生成偏铝酸盐和硅酸盐,反应的离子方程式分别为:Al 2O 3+2OH -=2 AlO 2-+ H 2O 、 SiO 2+2OH _ =SiO 32﹣+H 2O ;正确答案:Al 2O 3+2OH _=2AlO 2-+ H 2O 、 SiO 2+2OH _ =SiO 32﹣+H 2O 。

(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气,反应化学方程式2Al 2O 3==4Al+ 3O 2↑;正确答案:2Al 2O 3==4Al+ 3O 2↑。

(4)SiO 2、Al 2O 3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al (OH )3沉淀和硅酸,加热后,得到氧化铝和二氧化硅,即氧化铝中含有二氧化硅杂质 ;正确答案:氧化铝中含有二氧化硅杂质。

(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN 与一种中学常见气体X ,根据元素守恒可以知道X 中应含有氧元素和碳元素,已知每转移6.02×1023个电子即1mol 电子,有0.5mol 化合物X 生成,由电子转移守恒,可得在X 中C 的化合价为,所以X 是CO ,所以该反应的化学方程式为Al 2O 3+N 2+3C 2AlN+3CO ;正确答案:Al 2O 3+N 2+3C 2AlN+3CO 。

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