全程復習方略浙江專用版高考化學 課時提能演練八 31從鋁土礦到鋁合金

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1、浙江2019版化學復習方略 課時提能演練(八) 3.1從鋁土礦到鋁合金(蘇教版) (45分鐘 100分) 一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分) 1.氧化還原反應在生產、生活中具有廣泛的用途。下列做法中涉及到鋁元素的還原性的是(  ) A.明礬凈化水 B.用氫氧化鋁治療胃酸過多 C.用鋁制容器存放濃硫酸 D.電解熔融氧化鋁制單質鋁 2.(2019·廈門模擬)在鋁土礦制備金屬鋁的4個主要操作:①溶解?、谒峄? ③灼熱 ④電解中沒有發(fā)生過的化學反應類型是(  ) A.氧化還原反應 B.復分解反應 C.分解反應 D.置換反應 3.(2019·寧波模擬)

2、鋁、鈹(Be)及其化合物具有相似的化學性質,如其氯化物分子內鍵型相同,故其氯化物晶體的熔點都較低。已知反應:BeCl2+Na2BeO2+2H2O===2NaCl+2Be(OH)2↓能完全進行,則下列推斷正確的是(  ) A.Na2BeO2溶液的pH>7,將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為BeO B.BeCl2溶液的pH>7,將其蒸干并灼燒后得到的殘留物可能是BeCl2 C.Be(OH)2既能溶于鹽酸,又能溶于NaOH溶液 D.BeCl2水溶液的導電性強,故BeCl2是離子化合物 4.鋁土礦的主要成分中含有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁。 下列說法錯誤的

3、是(  ) A.①、②中除加試劑外,還需要進行過濾操作 B.a、b中鋁元素的化合價相同 C.③中需要通入過量的氨氣 D.④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁 5.(2019·金華模擬)將4 mol金屬Al全部轉化為Al(OH)3,消耗HCl a mol,NaOH b mol,則a+b的最小值為(  ) A.4   B.6 C.8    D.16 6.下列鋁及其化合物的性質和應用的說法正確的是(  ) A.(2019·安徽高考)Al箔插入稀硝酸中,無現(xiàn)象,說明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜 B.(2019·天津高考)加入鋁粉能產生H2的溶液中,可能存

4、在大量的Na+、Ba2+、AlO、NO C.(2019·四川高考)明礬可用于水的消毒,殺菌 D.向NaAlO2溶液中通入過量CO2的離子方程式為:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO 7.(易錯題)把一塊鎂鋁合金投入到1 mol·L-1 HCl溶液里,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1 mol·L-1 NaOH溶液,生成沉淀的物質的量隨加入NaOH溶液體積變化的關系如圖所示。下列說法中錯誤的是(  ) A.HCl溶液的體積為80 mL B.a的取值范圍為0≤a<50 C.當a值為30時,b值為0.01 D.當a值為10時,b值為0.03 8.將11.9 g由

5、Mg、Al、Fe組成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金質量減少了2.7 g。另取等質量的合金溶于過量稀硝酸中,生成了6.72 L NO(標準狀況下),向反應后的溶液中加入適量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全轉化為沉淀,則沉淀的質量為(  ) A.22.1 g B.27.2 gC.30 gD.無法計算 9.(2019·臺州模擬)把4.6 g鈉放入100 mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,待其充分反應后(水蒸發(fā)不計),下列敘述中錯誤的是(  ) A.Cl-濃度不變 B.溶液仍有渾濁 C.溶液中幾乎不存在Al3+ D.溶液中存在最多的離子是Na+ 10

6、.甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入 10 mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液,兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是 A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多 C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀一定一樣多 二、非選擇題(本題包括3小題,共40分) 11.(12分)(探究題)燒結法制氧化鋁生產過程如下: 已知: ①鋁土礦主要成分為:Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2。 ②高溫燒結時,Al2O3、Fe2O3、TiO2都能發(fā)生反應分別生成NaAlO2、Na2Fe2O4和難溶于水的CaTiO3。

7、請回答下列問題: (1)Na2Fe2O4遇水便發(fā)生水解反應生成Fe(OH)3,寫出Na2Fe2O4水解的化學反應方程式_________________________。 (2)浸出時再加入CaO的目的是________________________。 (3)浸出液中發(fā)生的生成Al(OH)3的離子反應方程式為___________________。 (4)濾液的主要成分是(寫化學式);濾液循環(huán)使用的優(yōu)點有 ________________________(任答一點)。 12.(14分)(2019·重慶高考)用于金屬焊接的某種焊條,其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。 (1)Al

8、的原子結構示意圖為;Al與NaOH溶液反應的離子方程式為________________________。 (2)30Si的原子的中子數(shù)為。 (3)Al3+與Yn-的電子數(shù)相同,Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性,則該族氫化物中沸點最低的是。 (4)焊接過程中,藥皮在高溫下產生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體,該氣體是________________________。 (5)經(jīng)處理后的熔渣36.0 g(僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀鹽酸,分離得到11.0 g固體;濾液中加入過量NaOH溶液,分離得到21.4 g固體;則此熔渣中Al2O3的質量分數(shù)為_________

9、_______________。 13.(14分)(2019·廣州模擬)鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有SiO2、Al2O3等雜質,以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的過程如圖所示。 已知:①NaFeO2遇水強烈水解。 ②2CrO+2H+Cr2O+H2O 請回答: (1)K2Cr2O7中Cr元素的化合價是。 (2)煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應的化學方程式是 。 (3)濾渣1為紅褐色的固體,濾渣1的成分是(填名稱)_,濾液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,還含有(填化學式)。 (4)利用濾渣2,可制得兩種氧化物,其中一種氧化物經(jīng)電

10、解冶煉可獲得金屬,該電解反應的化學方程式是___________________________________________。 (5)寫出由濾液2轉化為Na2Cr2O7溶液應采取的措施是_________________。 (6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加熱濃縮、、過濾、洗滌、干燥。 答案解析 1.【解析】選C。A項是:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體吸附懸浮雜質而起到凈化水的作用;B項是:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O;D項是:電解時鋁從化合物中被還原得到鋁單質,表現(xiàn)出氧化

11、性;而C項鋁被濃硫酸氧化,表現(xiàn)出還原性,故選C項。 2.【解析】選D。各步反應及反應類型如表: 操作 化學方程式 反應類型 溶解 Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O 復分解反應 酸化 NaAlO2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3 復分解反應 灼熱 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 分解反應 電解 2Al2O34Al+3O2↑ 氧化還原反應 和分解反應 由以上可知,沒有涉及置換反應。 3.【解析】選C。由“鋁、鈹(Be)及其化合物具有相似的化學性質”知,Na2BeO2溶液的pH>7,將其蒸干并灼燒后得到的殘留物仍然是

12、Na2BeO2,A錯誤;BeCl2溶液的pH<7,將其蒸干并灼燒后得到的殘留物可能是BeO,B錯誤;Be(OH)2具有兩性既能溶于鹽酸,又能溶于NaOH溶液,C正確;由“其氯化物分子內鍵型相同,故其氯化物晶體的熔點都較低”知BeCl2是共價化合物,D錯誤。 4.【解析】選C。鋁土礦中加入鹽酸,其中Al2O3、Fe2O3分別生成AlCl3、FeCl3,而SiO2則不溶于鹽酸,應過濾除去,得到AlCl3、FeCl3的混合溶液a,a中加入過量NaOH,AlCl3與NaOH反應生成NaAlO2,F(xiàn)eCl3反應后生成Fe(OH)3沉淀,過濾除去Fe(OH)3沉淀,得到NaAlO2和NaOH的混合溶液b

13、。AlCl3與NaAlO2中鋁元素均為+3價,則A、B正確;b溶液中通入過量的CO2氣體,過濾后得到Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受熱得Al2O3,則C錯誤,D正確。 5.【解析】選B。由Al轉化為Al(OH)3有三種途徑 ①4 mol Al4 mol Al3+4 mol Al(OH)3; ②4 mol Al4 mol AlO4 mol Al(OH)3; ③ 1 mol Al1 mol Al3+ 3 mol Al3 mol AlO2- 6.【解析】選B。Al箔插入濃硝酸中才會形成致密的氧化膜發(fā)生鈍化,稀硝酸中會反應,A選項錯誤;加入鋁粉能產生H2的溶液可能是

14、強酸性溶液,也可能是強堿性溶液,在強酸性溶液中不可能存在AlO和NO,在強堿性溶液中,這些離子互不反應,可以大量共存,B選項正確;明礬溶于水可水解產生氫氧化鋁膠體,能凈化水,但不能消毒和殺菌,C選項錯誤;向NaAlO2溶液中通入過量CO2的產物是Al(OH)3和HCO,D選項錯誤。 7.【解題指南】解答本題時應注意以下三點: (1)當沉淀量達最大值時,溶液中的溶質只有NaCl; (2)結合曲線的拐點和NaOH的體積求出Al的量; (3)根據(jù)各物質間的反應關系分析a值。 【解析】選C。A項,由圖像知,當沉淀達到最大值時,溶液中的溶質只有NaCl,則有n(Na+)=n(Cl-),即n(N

15、aOH)=n(HCl),故HCl溶液的體積為80 mL;B項,若鎂鋁合金恰好與HCl溶液反應,則a=0,由圖像知,加入的80~90 mL的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3,得n[Al(OH)3]=0.01 mol,若合金中無鎂,則0.01 mol Al3+需消耗NaOH溶液30 mL,所以a<50,綜合分析得:0≤a<50;C項,當a值為30時,則n(Mg2+)=0.01 mol,所以b值為0.02;D項,當a值為10時,則n(Mg2+)=0.02 mol,所以b值為0.03,故選C項。 8.【解析】選B。由質量守恒知,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),由電荷守恒和得失電子守恒知,n(

16、OH-)=3n(NO),則m(沉淀)=11.9 g+3×× 17 g·mol-1=27.2 g,故選B項。 【方法技巧】守恒法在金屬的有關計算中的應用 (1)金屬失電子的物質的量等于酸得電子的物質的量; (2)金屬失電子的物質的量等于生成金屬陽離子所帶正電荷的物質的量; (3)生成金屬陽離子所帶正電荷的物質的量等于金屬陽離子所結合OH-的物質的量。 9.【解析】選B。4.6 g鈉的物質的量為0.2 mol,與水反應生成0.2 mol NaOH。100 mL 0.1 mol·L-1AlCl3溶液中Al3+的物質的量為0.01 mol,Cl-的物質的量為0.03 mol。n(Al3+)

17、∶n(OH-)=0.01 mol∶0.2 mol=1∶20,根據(jù)Al3++4OH-===AlO+2H2O,OH-過量,所以溶液中鋁元素以AlO的形式存在,幾乎不存在Al3+,溶液中存在最多的離子是Na+,物質的量為0.2 mol,Cl-濃度不變。 10.【解題指南】當解答計算條件不足的試題時,一般首先選用討論法。據(jù)此求解時需要在分析推理的基礎上通過某些假設條件,加以討論才能正確解答。 【解析】選B。此題考查了元素化合物知識。根據(jù)Al(OH)3的性質:只能溶于強酸或強堿,不能溶于弱酸、弱堿。因此只能溶于氫氧化鈉溶液而不溶于氨水,因此加入時,兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀;相同體積相同pH的兩

18、溶液中的溶質氨水大于氫氧化鈉,當兩者均不足量時,生成的沉淀氨水多;氨水過量,氫氧化鈉不足量時,生成的沉淀氨水多;氨水過量,氫氧化鈉恰好時,生成的沉淀一樣多;氨水和氫氧化鈉都過量時,生成的沉淀氨水多;可知B正確。 11.【解析】(1)由題設知,Na2Fe2O4和水是反應物,F(xiàn)e(OH)3是生成物,則Na2Fe2O4水解反應的化學反應方程式為:Na2Fe2O4+4H2O===2NaOH+2Fe(OH)3↓。 (2)由于浸出液中可能還含有可溶性硅酸鹽,再加入CaO的目的是:除去可能溶于水的硅酸鹽,提高氧化鋁純度。 (3)由于浸出液的主要成分是NaAlO2,通入過量CO2氣體發(fā)生反應的離子反應方

19、程式為: AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。 (4)濾液的主要成分為:NaHCO3和Ca(HCO3)2,濾液循環(huán)使用的優(yōu)點有:①減少工業(yè)廢水排放;②節(jié)約原料,降低成本等。 答案:(1)Na2Fe2O4+4H2O===2NaOH+2Fe(OH)3↓ (2)除去可能溶于水的硅酸鹽,提高氧化鋁純度 (3)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO (4)NaHCO3、Ca(HCO3)2 減少工業(yè)廢水排放或節(jié)約原料,降低成本(其他合理答案也可) 12.【解題指南】解答本題應注意以下兩點: (1)根據(jù)藥皮的成分在高溫下的反應,推導所得氣體; (2)第(

20、5)問的21.4 g固體是Fe(OH)3,而不是Fe2O3。 【解析】(3)根據(jù)Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性,可推知Y為F,回答沸點時要考慮到HF中含有氫鍵。 (5)在熔渣中加入鹽酸,發(fā)生的反應為:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O,11.0 g為SiO2的質量。 在濾液中加入過量NaOH溶液,發(fā)生的反應為: FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O,所得21.4 g固體為Fe(OH)3,根據(jù)關系式: 2Fe(OH)3~Fe2O3

21、     214   160 21.4 g  m =  m=16 g 由此可知: Al2O3的質量=36.0 g-11.0 g-16.0 g=9.0 g, 故Al2O3的質量分數(shù)=×100%=25%。 答案:(1) 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ (2)16 (3)HCl (4)CO2 (5)25% 13.【解析】(1)由鉀元素呈+1價,氧元素呈-2價,根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和等于0,可求出K2Cr2O7中Cr元素的化合價為+6價。 (2)煅燒鉻鐵礦的主要反應物為FeO·Cr2O3、O2和NaOH,反應的化學方程式為:4FeO·Cr2O3+7O

22、2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O。 (3)水浸過程中,由于NaFeO2強烈水解生成Fe(OH)3,濾渣1為Fe(OH)3,濾液1成分除Na2CrO4、NaOH外,還含有由SiO2、Al2O3分別與NaOH反應生成的Na2SiO3和NaAlO2。 (4)濾液1通過調節(jié)pH,可使Na2SiO3和NaAlO2分別轉化為H2SiO3和Al(OH)3,進一步制得SiO2和Al2O3,Al2O3可用于電解冶煉鋁,化學方程式為:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。 (5)由題給信息2CrO+2H+Cr2O+H2O可知,使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7溶液應加稀硫酸酸

23、化,平衡正向移動。 (6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體,獲得K2Cr2O7晶體的操作應為加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。 答案:(1)+6 (2)4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O (3)氫氧化鐵 NaAlO2、Na2SiO3 (4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ (5)加稀硫酸酸化 (6)冷卻結晶 內容總結 (1)浙江2019版化學復習方略 課時提能演練(八) 3.1從鋁土礦到鋁合金(蘇教版) (45分鐘 100分) 一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分) 1.氧化還原反應在生產、生活中具有廣泛的用途

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