高考化学专题题库∶铝及其化合物推断题的综合题及答案解析
高考化学《铝及其化合物推断题的综合》专项训练附答案解析.docx
高考化学《铝及其化合物推断题的综合》专项训练附答案解析一、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 Na3AlF62Al+ Fe2O3高温降低氧化铝熔融所需的温度2Al2O3+ 2Fe Cl2、32--+ ClO-+ H2+-2HCl 和 AlCl NaCl Cl+ 2OH=Cl O H +OH =H O 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;根据氯化铝在在的最高温度为100℃,油浴的温度大于100℃,且受热均匀;181℃升华;根据水浴(6)根据氧化铝的性质来回答。
高考化学 铝及其化合物推断题 综合题含答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析一、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↑。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案解析
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案解析一、铝及其化合物1.氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(已折算成标准状况),甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g/L。
请回答下列问题:(1)甲的化学式是__________;乙的电子式是__________。
(2)甲与水反应的化学方程式是__________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是__________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________。
有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之__________(已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
【答案】AlH3 AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑ Mg3N2 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O【解析】【分析】将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况),甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液,因此白色沉淀是Al(OH)3,则金属单质是铝,因此甲是AlH3。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则丙的相对分子质量是1.25×22.4=28,因此丙是氮气,则乙是氨气NH3,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知甲的化学式是AlH3。
乙是氨气,含有共价键的共价化合物,电子式为;(2)甲与水反应生成氢气和氢氧化铝,反应的化学方程式是AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑。
高考化学复习铝及其化合物推断题专项综合练附答案
高考化学复习铝及其化合物推断题专项综合练附答案一、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。
高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析一、铝及其化合物1.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na +、Mg 2+、Al 3+、Fe 2+、Ba 2+、NO 3-、SO 24-、Cl -、SO 32-、HCO 3-,取该溶液进行以下实验:①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH 溶液,有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是_________________;肯定不存在的离子是______________;尚不能确定的离子是_______________。
(2)写出②中有关反应的离子方程式:________________________________________。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式:________________________________________。
(4)实验室检验Na +一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用______清洗铂丝。
【答案】Mg 2+、Al 3+、3NO -、24SO - Fe 2+、Ba 2+、SO 32-、3HCO -Na +、Cl - 3Cu +8H ++23NO -===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O Al(OH)3+OH - ===2AlO -+2H 2O 稀盐酸【解析】【分析】无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】因是无色溶液,Fe 2+是浅绿色,所以不含Fe 2+;①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO 32-、HCO 3-;②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO 3-;③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO 42-,故一定没有Ba 2+;④由于③的上层清液滴中加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl -,但由于③中加入了BaCl 2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl -;⑤由于原溶液中加入NaOH 溶液有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解,则含有Al 3+、Mg 2+;Na +在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na +;(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;肯定不存在的离子是Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;尚不能确定的离子是Na +、Cl -;答案为:Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;Na +、Cl -;(2)②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
高考化学 铝及其化合物推断题 综合题及答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合题及答案解析一、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。
(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。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含详细答案
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含详细答案一、铝及其化合物1.A 、B 、C 、D 均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如图(部分产物和条件已略去),请回答下列问题:(1)若A 为CO 2气体,D 为NaOH 溶液,则B 的化学式为_________。
(2)若A 为AlCl 3溶液,D 为NaOH 溶液,则C 的名称为_________。
(3)若A 和D 均为非金属单质,D 为双原子分子,则由C 直接生成A 的基本反应类型为_________。
(4)若常温时A 为气态氢化物,B 为淡黄色固体单质,则A 与C 反应生成B 的化学方程式为_________。
(5)若A 为黄绿色气体,D 为常见金属,则A 与C 溶液反应的离子方程式为_________。
下列试剂不能鉴别B 溶液与C 溶液的是_________(填字母编号)。
a .NaOH 溶液b .盐酸c .KSCN 溶液d .酸性KMnO 4溶液【答案】NaHCO 3 偏铝酸钠 分解反应 2222H S SO =3S 2H O ++2322Fe Cl =2Fe 2Cl ++-++ b【解析】【分析】【详解】(1)若A 为CO 2与过量的D 即NaOH 反应,生成碳酸氢钠;碳酸氢钠溶液与NaOH 反应可得到碳酸钠溶液;碳酸钠溶液又可以与CO 2反应生成碳酸氢钠;所以B 的化学式为NaHCO 3;(2)若A 为AlCl 3,其与少量的NaOH 反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3继续与NaOH 反应生成偏铝酸钠;偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成Al(OH)3;所以C 的名称为偏铝酸钠;(3)若A ,D 均为非金属单质,且D 为双原子分子,那么推测可能为性质较为活泼的O 2或Cl 2,A 则可能为P ,S 或N 2等;进而,B ,C 为氧化物或氯化物,C 生成单质A 的反应则一定为分解反应;(4)淡黄色的固体有过氧化钠,硫单质和溴化银;根据转化关系,推测B 为S 单质;那么A 为H 2S ,C 为SO 2,B 为氧气;所以相关的方程式为:2222H S SO =3S 2H O ++;(5)A 为黄绿色气体则为Cl 2,根据转化关系可知,该金属元素一定是变价元素,即Fe ;那么B 为FeCl 3,C 为FeCl 2;所以A 与C 反应的离子方程式为:2322FeCl =2Fe 2Cl ++-++; a .NaOH 与Fe 2+生成白色沉淀后,沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色,而与Fe 3+直接生成红褐色沉淀, a 项可以;b .盐酸与Fe 2+,Fe 3+均无现象,b 项不可以;c .KSCN 溶液遇到Fe 3+会生成血红色物质,而与Fe 2+无现象,c 项可以;d .Fe 2+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色,Fe 3+不会使高锰酸钾溶液褪色,d 项可以;答案选b。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案一、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%。
高考化学综合题专题复习【铝及其化合物推断题】专题解析含答案解析
高考化学综合题专题复习【铝及其化合物推断题】专题解析含答案解析一、铝及其化合物1.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 -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑,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 +=Fe 2++H 2↑,故答案为2Al+2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑;Fe+2H +=Fe 2++H 2↑;(6)溶液D 为FeCl 2,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+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3,故答案为4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3。
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。
高考化学铝及其化合物推断题综合经典题及答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合经典题及答案解析一、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:Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:氨水;Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+。
2020-2021高考化学 铝及其化合物推断题 综合题附答案解析
2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案解析一、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。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总及答案解析
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总及答案解析一、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 。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题分类汇总及答案解析.doc
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题分类汇总及答案解析一、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80TC; AlCb在181°C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 ______ o(2)精炼前,需清除圮竭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:___________ o(3)将C12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______________ o(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°C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°C(6)钢材表面镀铝之后,能有效防止钢材腐蚀,其原因是______________ 。
高温【答案】冰晶石或Na3AlF6 降低氧化铝熔融所需的温度2A1+FSO3— 2AI2O3 + 2Fe Cb、3 2 - "+ C10'+ H2 + -2HC1和A1C1 NaCl C1+ 20H =C1 O H +OH =H O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80TC ;A1C13在181 °C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°C升华;根据水浴的最高温度为100°C ,油浴的温度大于100°C,且受热均匀;(6)根据氧化铝的性质来回答。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总及详细答案
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总及详细答案一、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。
高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案解析一、铝及其化合物1.回答下列问题:(1)锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。
下列有关锂及其化合物的叙述正确的是________。
A Li2SO4难溶于水B Li与N2反应产物是Li3NC LiOH易溶于水D LiOH与Li2CO3受热都难分解(2)与铝位于对角线位置的第二周期元素是________,能区别Be(OH)2和Mg(OH)2的一种试剂是________,反应的化学方程式是_________。
(3)门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种尚未发现的元素,为它们在周期表中留下空位。
例如,他预测在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,后来被法国化学家于1875年发现,命名为镓。
镓的元素符号是________,它在周期表中的位置是___________。
(4)关于与镓同主族的第6周期元素性质的推测中不正确的是________。
A单质是银白色较软的金属B其氢氧化物是两性氢氧化物C在化合物中显+3价D单质与盐酸的反应比铝剧烈【答案】B 铍(Be) NaOH溶液 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O Ga 第四周期ⅢA族 B【解析】【分析】【详解】(1)A.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质非常相似,硫酸镁易溶于水,所以硫酸锂易溶于水,故A错误;B.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质非常相似,镁和氮气反应生成氮化镁,所以锂和氮气反应生成Li3N,故B正确;C.氢氧化镁难溶于水,所以氢氧化锂属于难溶物质,故C错误;D.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质非常相似,氢氧化镁和碳酸镁受热易分解,则氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解,故D错误;故答案为B;(2)根据对角线规则,与铝位于对角线位置的第二周期元素是铍,有相似的化学性质,氢氧化铝具有两性,Be(OH)2也具有两性,可以与氢氧化钠反应,Mg(OH)2不可以与氢氧化钠反应,故可以用氢氧化钠来鉴别,类比氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式,则氢氧化铍与氢氧化钠反应的化学方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O;(3)同主族元素性质相似,铝下方的元素为镓,其元素符号为Ga,位于元素周期表中第四周期ⅢA族;(4)A.与镓同主族的第六周期元素为铊,单质为银白色,质软,故A正确;B.氢氧化物为两性的物质位于金属和非金属的临界处,如硼铝硅锗砷等,铊不是两性物质,其氢氧化物也不是两性氢氧化物,故B错误;C.铊与铝同主族,具有相同的最外层电子数,所以铊在化合物中也显+3价,故C正确;D.同主族元素自上到下金属性递增,该元素金属性大于铝,其单质与盐酸的反应比铝剧烈,故D正确;故答案为B。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题分类汇总附答案
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题分类汇总附答案一、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。
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高考化学专题题库∶铝及其化合物推断题的综合题及答案解析一、铝及其化合物1.铬鞣剂[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)对铬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 2Al 2O 10),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Al(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 的铬渣(含Cr 2O 340%)制备Cr(OH)SO 4,最终得到产品m 2kg ,则产率为__。
【答案】2Cr 2O 3+ 4Na 2CO 3+3O 2高温 4Na 2CrO 4 +4CO 2 物质的粒度为60目时4CaO·Fe 2O 3·Al 2O 3 H 2SiO 3 小于 2CrO 42-+2H +垐?噲? Cr 2O 72-+H 2ONa 2Cr 2O 7+CH 3OH+3H 2SO 4=2Cr(OH)SO 4+CO 2+ Na 2SO 4+4H 2O 2138100%33m m 【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。
(1)“焙烧”时,Cr2O3转化为Na2CrO4,Cr元素的化合价升高,反应为氧化还原反应,还需氧化剂O2,根据电子守恒配平方程式为2Cr2O3+ 4Na2CO3+3O2高温4Na2CrO4 +4CO2。
(2)根据图示可知,当物质的粒度为60目时,铬的残余量最少,故最佳反应条件为物质的粒度为60目时。
(3)铁铝酸四钙(Ca4Fe2Al2O10),用氧化物的形式表示其化学式为4CaO·Fe2O3·Al2O3。
(4)步骤过滤1后溶液中存在偏铝酸钠和硅酸钠等杂质,调节pH使其转化为沉淀Al(OH)3和H2SiO3,故滤渣2主要成分为Al(OH)3和H2SiO3。
“过滤2”后,将溶液pH调至a,是为将2CrO42-转化为Cr2O72-,酸性条件下可以实现转化,故a小于6.5实现2CrO42-+2H+垐?噲?Cr2O72-+H2O的转化。
(5)根据条件CH3OH在酸性条件下可被氧化生成CO2, Na2Cr2O7与CH3OH反应生成Cr(OH)SO4为氧化还原反应,其中碳元素、铬元素的化合价发生改变,根据电子守恒得化学反应方程式为Na2Cr2O7+CH3OH+3H2SO4=2Cr(OH)SO4+CO2+ Na2SO4+4H2O。
(6)最终得到产品Cr(OH)SO4m2kg,其中铬元素的含量为252165m⨯kg,原料中铬元素的含量为1522(40%)522163m kg⨯⨯⨯⨯+⨯,则产率为22115238165100%100%5223340%522163m mmm⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯。
2.某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-阳离子Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是________________________,ab段发生反应的离子是________,bc段发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的阳离子是____________________, ab段反应的离_______________________________________________________________________。
【答案】SiO32-、AlO2- CO32- Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al3+、Mg2+、NH4+ NH4++OH-=NH3·H2O【解析】【分析】溶液无色说明溶液中不含Fe3+离子;(1)若Y是盐酸,oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3;ab段的特点为消耗盐酸,但沉淀量不变,确定含CO32-;(2)若Y为NaOH,根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+。
【详解】溶液无色说明溶液中不含Fe3+离子;(1)若Y是盐酸,oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3;ab段的特点为消耗盐酸,但沉淀量不变,确定含CO32-;bc段沉淀部分溶液,确定为Al(OH)3和H2SiO3,所以oa段转化为沉淀的离子是AlO2-、SiO32-;ab段发生反应的离子是CO32-+2H+=H2O+CO2↑,发生反应的离子是CO32-;bc段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;(2)若Y为NaOH,根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+,结合图像bc段发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;oa段发生反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;ab段发生反应NH4++OH-=NH3·H2O。
【点睛】本题主要是考查离子推断、离子方程式的书写。
明确常见离子的性质、依据图像分析反应的原理是答题的关键,题目难度较大。
关于图像的答题需要注意以下几点:①看面:弄清纵、横坐标的含义。
②看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。
③看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。
曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。
3.己知A为淡黄色固体,R是地壳中含量最多的金属元素的单质,T为生活中使用最广泛的金属单质,F是无色无味的气体,H是白色沉淀,W溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。
(1)物质A的化学式为___。
(2)B和R在溶液中反应生成F的离子方程式为___。
(3)H在潮湿空气中变成M的实验现象是___,化学方程式为___。
(4)A和水反应生成B和C的离子方程式为___,A可以作为呼吸面具的___。
(5)W和T反应的离子方程式___。
【答案】Na2O2 2Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2↑白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 2Na2O2 +2 H2O=4 Na+ + 4OH- + O2↑供氧剂 2Fe3+ + Fe =3Fe2+【解析】【分析】题干已经对部分物质的特征进行了描述,可先根据某些物质的特定表征直接得出该物质,地壳含量最多金属为Al,T为最广泛使用的金属单质,则为Fe,W溶液中滴加KSCN溶液出现血红色,则W含有Fe3+。
根据上述能直接确定的物质,结合各物质间转换图解答此题。
【详解】(1).A为淡黄色固体,常见物质可能为Na2O2或S,A与水的产物B可与Al反应,同时C 又与Fe反应。
综上可推知A应为Na2O2,答案为Na2O2。
(2).根据分析B为NaOH,R为Al,答案为2Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2↑。
(3).根据分析,A与水反应产物C为氧气,B为NaOH。
D为Fe在氧气中燃烧产物Fe3O4,H为白色沉淀,则H应为Fe(OH)2。
W 含有Fe3+,说明Fe(OH)2发生氧化生成Fe(OH)3。
答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀,4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3。
(4).A为Na2O2与水反应生成NaOH和O2,同时Na2O2与水和CO2反应生成的氧气供人呼吸。
故答案为2Na2O2 +2 H2O =4 Na+ + 4OH- + O2↑,供氧剂。
(5).由分析可知W为FeCl3,T为金属Fe。
答案为2Fe3+ + Fe =3Fe2+。
【点睛】解答本题需要对某些物质的特定表征非常熟悉,首先应该根据这些表征即得出对应物质,然后再结合各种物质之间的转换关系和相关描述合理推导出其他对应的物质。
4.已知A、B、C、D是中学化学的常见物质,且A、B、C均含有同一种元素。
在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。
请回答下列问题:(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液不能得到B。
则B的化学式为__。
(2)若D是氯碱工业的主要产品之一,B有两性,则反应②的离子方程式是__。
(3)若A、C、D都是常见气体,C是导致酸雨的主要气体,则反应③的化学方程式为___。
(4)若A的焰色反应呈黄色,D为二氧化碳,则反应②的离子方程式是___。
【答案】FeCl3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2H2S+SO2═3S+2H2O CO32-+CO2+H2O═2HCO3-【解析】【分析】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D是铁,A可用于自来水消毒,A为Cl2;(2)若D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,D 为NaOH 、B 为Al(OH)3;(3)C 是形成酸雨的主要气体,则A 为H 2S 、D 为O 2、B 为S 、C 为SO 2;(4)若A 的焰色反应呈黄色,说明A 中含有Na 元素,且A 、B 、C 均含有同一种元素据此分析。
【详解】(1)D 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D 是铁,A 可用于自来水消毒,由转化关系可知,A 为Cl 2、B 为FeCl 3、C 为FeCl 2;(2)若D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,由转化关系可知,A 为铝盐、D 为NaOH 、B 为Al(OH)3、C 为NaAlO 2,反应②为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是:Al(OH)3+OH −=AlO 2−+2H 2O ;(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则A 为H 2S 、D 为O 2、B 为S 、C 为SO 2,反应③为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水,反应的化学方程式为:2H 2S+SO 2═3S+2H 2O ;(4)若A 的焰色反应呈黄色,D 为二氧化碳,由转化关系可知,A 为NaOH 、B 为Na 2CO 3、C 为NaHCO 3,反应②为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的的离子方程式是:CO 32−+CO 2+H 2O ═2HCO 3−。