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文檔簡介
備戰(zhàn)2023年高考化學【一輪·夯實基礎】復習精講精練第16講鋁及其化合物【復習目標】1.掌握鋁及其重要化合物的性質(zhì)及用途。2.掌握實驗室制取Al(OH)3的方法。3.掌握可溶性鋁鹽與強堿溶液反應的計算及圖像變化。4.了解復鹽的概念,了解硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2]的性質(zhì)、俗名及用途。【知識精講】1.鋁的性質(zhì)及用途(1)存在:鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在。(2)鋁的物理性質(zhì)銀白色、具有金屬光澤的固體,熔、沸點高,密度小。質(zhì)地柔軟,具有良好的延展性、導電性、導熱性。(3)鋁的化學性質(zhì)鋁是第三周期ⅢA族元素,容易失電子,是活潑的金屬元素。①與非金屬單質(zhì)反應與O2:4Al+3O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2Al2O3(常溫下在空氣中形成氧化膜)?!咀⒁庖c】鋁是活潑金屬,但抗腐蝕性能強,原因是常溫下Al與O2反應生成一層致密的氧化物薄膜而防止內(nèi)部金屬進一步被氧化。與Cl2:2Al+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2AlCl3。③與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸反應,離子方程式為2Al+6H+=2Al3++3H2↑。與強氧化性酸(濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸)反應:a.常溫下,在濃H2SO4、濃HNO3中發(fā)生鈍化。b.與稀硝酸反應:Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑+2H2O。④與NaOH等強堿溶液反應:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑。a.該反應屬于置換反應。b.該反應的實質(zhì)是:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。c.鋁既能與酸(如醋酸、鹽酸、稀硫酸等)反應,又能與強堿反應,均能生成H2,表現(xiàn)出兩性物質(zhì)的性質(zhì),因此能與Al反應放出H2的溶液可能顯酸性也可能顯堿性。⑤與某些氧化物反應:8Al+3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高溫))4Al2O3+9Fe(鋁熱反應)。(4)工業(yè)制法:2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up11(電解),\s\do4(冰晶石))4Al+3O2↑。(5)鋁的用途:純鋁用作導線,鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等?!纠}1】鋁是一種低毒金屬元素,它并非人體需要的微量元素,不會導致急性中毒,但食品中鋁的含量超過國家標準就會對人體造成危害。下列關于鋁元素的說法正確的是()A.鋁在空氣中不易被腐蝕是因為其性質(zhì)不活潑B.鋁既能溶于酸溶液,又能溶于強堿溶液C.在鋁與NaOH溶液的反應中,氧化劑是NaOH和H2OD.鋁不能與氯氣、硫發(fā)生反應【答案】B【例題2】兩份相同質(zhì)量且均過量的鋁,分別放入等體積、等濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中,放出的氫氣在同溫同壓下的體積之比為()A.1∶3 B.1∶1C.2∶3 D.3∶2【答案】A【解析】等體積、等濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中,n(HCl)=n(NaOH),兩份鋁的質(zhì)量相等,且均過量,HCl、NaOH均反應完全。假設n(HCl)=n(NaOH)=1mol,發(fā)生反應:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,則Al與鹽酸、NaOH溶液反應生成氫氣的物質(zhì)的量分別為eq\f(1,2)mol、eq\f(3,2)mol,在同溫同壓下的體積之比為eq\f(1,2)mol∶eq\f(3,2)mol=1∶3。【例題3】(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應,所得H2的體積之比是________。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中,產(chǎn)生H2的體積之比是________。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中,二者產(chǎn)生的H2相等,則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應結(jié)束后,測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為________(填字母)。A.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g【答案】(1)1∶1(2)1∶3(3)3∶1(4)A【解析】(1)根據(jù)化學方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,得Al與H2的關系式均為2Al~3H2,故只要參加反應的Al的量相等,所得H2的量必相等。(2)因為在反應中Al過量,產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學反應中的關系式:6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故當HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時,二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。(3)因為鋁足量且產(chǎn)生H2的量相等,根據(jù)關系式知n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因為兩溶液體積相等,故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。(4)其反應原理分別為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。可見當參加反應的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時,產(chǎn)生H2的體積比是1∶3,而題設條件體積比為1∶2,說明此題中投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的,而對于NaOH來說是不足的。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑6mol3mol3mol·L-1×0.1L0.15mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15mol×2=0.3mol。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2×27g3mol5.4g0.3mol即投入的鋁粉為5.4g。【歸納總結(jié)】鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應:①產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。②消耗H+、OH-的物質(zhì)的量之比為n(H+)∶n(OH-)=3∶1。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應:①消耗Al的物質(zhì)的量之比為1∶3。②生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶3。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應,若產(chǎn)生氫氣的體積比為eq\f(1,3)<eq\f(VHCl(H2),VNaOH(H2))<1,則必定①鋁與鹽酸反應時,鋁過量而HCl不足。②鋁與氫氧化鈉溶液反應時,鋁不足而NaOH過量。2.氧化鋁(兩性氧化物)(1)物理性質(zhì):俗名礬土,白色固體,難溶于水,熔點很高,常用作耐火材料,也是冶煉鋁的原料。。(2)化學性質(zhì)(兩性):與鹽酸的離子方程式:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O與NaOH溶液反應的離子方程式:Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O。【例題4】(2020·浙江1月選考)下列關于鋁及其化合物的說法,不正確的是()A.明礬可用作凈水劑和消毒劑B.利用鋁熱反應可冶煉高熔點金屬C.鋁可用作包裝材料和建筑材料D.氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物【答案】A【解析】明礬可以用于凈水,但沒有消毒作用,水的消毒劑是利用物質(zhì)的強氧化性,如氯氣、高鐵酸鈉等,故A不正確;由于鋁熱反應放出大量的熱,因此可冶煉高熔點金屬,故B正確;鋁表面有一層致密的保護膜且具有良好的延展性,可用作包裝材料和建筑材料,故C正確;胃酸的成分是鹽酸,胃酸過多,可利用氫氧化鋁的堿性中和,而且氫氧化鋁是弱堿,不會對身體有很大的損傷,所以氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物,故D正確。3.氫氧化鋁(兩性氫氧化物)(1)物理性質(zhì):白色膠狀不溶于水的固體,有較強的吸附性。(2)化學性質(zhì)①Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。②Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O。③2Al(OH)3Al2O3+3H2O?!咀⒁庖c】Al(OH)3是兩性氫氧化物,有兩種電離方式:(3)制備方法(寫離子方程式)向可溶性鋁鹽中加入足量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)。【例題5】下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾、洗滌、干燥得到MgO【答案】BAl(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入過量氨水時,F(xiàn)e3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達不到除雜的目的?!纠}6】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3,還含有Fe2O3、SiO2)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料。其中一種提取方法的操作過程如下:請回答下列問題:(1)請寫出甲溶液中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁的離子方程式_______________。(2)沉淀乙是Fe2O3,向其中加入足量鹽酸,寫出反應的離子方程式_______________,充分反應后過濾,將濾液加熱蒸干灼燒,最后可得到紅棕色固體,用簡要的文字和化學方程式說明這一變化過程_________________________________。【答案】(1)AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加熱促進水解,且氯化氫揮發(fā),使平衡右移,生成氫氧化鐵,氫氧化鐵受熱分解,生成氧化鐵,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O【解析】(1)該反應為NaAlO2溶液與CO2的反應,離子方程式為AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)。(2)沉淀乙中只有Fe2O3與鹽酸反應,該反應的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。充分反應過濾后所得濾液為FeCl3與HCl的混合溶液,加熱蒸干時FeCl3發(fā)生水解反應得到Fe(OH)3,灼燒時Fe(OH)3發(fā)生分解反應得到Fe2O3。4.偏鋁酸鈉的性質(zhì)(1)與稀鹽酸等反應:AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓(酸適量),AlOeq\o\al(-,2)+4H+=Al3++2H2O(酸過量)。(2)水解反應:NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH。(3)與碳酸氫鈉溶液反應:AlOeq\o\al(-,2)+HCOeq\o\al(-,3)+H2O=Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)。(4)與CO2反應[可用于Al(OH)3的制備]:2AlOeq\o\al(-,2)+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)(CO2不足),AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)(CO2過量)。5.可溶性鋁鹽的性質(zhì)(1)與強堿反應:Al3++3OH-=Al(OH)3↓(堿適量)、Al3++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O(堿過量)。(2)水解反應①單水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。②泡沫滅火器的滅火原理:Al3++3HCOeq\o\al(-,3)=Al(OH)3↓+3CO2↑。③與碳酸鈉溶液混合:2Al3++3COeq\o\al(2-,3)+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。④與偏鋁酸鈉溶液混合[可用于Al(OH)3的制備]:Al3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓。6.“鋁三角”——Al3+、AlOeq\o\al(-,2)和Al(OH)3之間的轉(zhuǎn)化(1)①Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)。②Al3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓。③Al3++3OH-=Al(OH)3↓。(2)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。(3)Al3++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O。(4)AlOeq\o\al(-,2)+4H+=Al3++2H2O。(5)①AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)。②AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓。(6)Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O?!咀⒁庖c】①Al3+與OH-及AlOeq\o\al(-,2)、COeq\o\al(2-,3)、S2-等弱酸根陰離子不能共存。AlOeq\o\al(-,2)與H+、HCOeq\o\al(-,3)以及弱堿陽離子Al3+、Fe3+等不能大量共存。②既能與鹽酸反應,又能與氫氧化鈉溶液反應的物質(zhì)有:Al、Al2O3、Al(OH)3;多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、NaH2PO4、NaHSO3等);弱酸的銨鹽[如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等];氨基酸和蛋白質(zhì)。【例題7】現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì),它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關系,圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應,下列推斷中不合理的是()A.N一定是HCl(aq) B.X可能為Al或Cl2C.Y一定為NaOH(aq) D.Q、Z中的一種必定為Al2O3【答案】B【解析】在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)中,只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應,對照圖示轉(zhuǎn)化關系,可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與除Cl2以外的Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應,對照圖示轉(zhuǎn)化關系可知N為HCl(aq),X為Cl2。Al2O3、Al(OH)3、Al都既能與HCl(aq)反應,又能與NaOH(aq)反應,且只有Al能與Cl2反應,則M為Al,Q、Z分別為Al2O3、Al(OH)3中的一種,故B項不合理。7.一種重要的復鹽——明礬[KAl(SO4)2·12H2O]復鹽:由兩種不同的金屬離子(或其中一種為銨根離子)和一種酸根離子組成的化合物,叫做復鹽。復鹽溶于水時,電離出的離子,跟組成它的簡單鹽電離出的離子相同?;瘜W式KAl(SO4)2·12H2O(水溶液pH<7)組成硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的化合物凈水原理KAl(SO4)2=K++Al3++2SOeq\o\al(2-,4)(電離),Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,生成的Al(OH)3膠粒的吸附能力很強,能吸附水中的懸浮物質(zhì),并聚集成沉淀,使水澄清,但不能殺菌、消毒。與Ba(OH)2溶液的反應Al3+恰好完全沉淀的離子方程式:2Al3++3SOeq\o\al(2-,4)+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓SOeq\o\al(2-,4)恰好完全沉淀的離子方程式:Al3++2SOeq\o\al(2-,4)+2Ba2++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O+2BaSO4↓8.工業(yè)煉鋁的流程鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物,而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是堿性氧化物,因而可設計出兩種提純氧化鋁的方案。方案一:堿溶法(1)①、③兩步驟中可能發(fā)生反應的離子方程式。①Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O,SiO2+2OH-=SiOeq\o\al(2-,3)+H2O。③AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3),SiOeq\o\al(2-,3)+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCOeq\o\al(-,3)。(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化,因為AlOeq\o\al(-,2)與酸反應生成的Al(OH)3具有兩性,可溶于強酸,不易控制酸的量;CO2廉價而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛,經(jīng)濟效益好。(3)步驟④中得到的Al2O3中可能含有SiO2雜質(zhì),在電解時它不會影響鋁的純度是因為SiO2的熔點很高,在加熱到1000℃左右時不會熔化。方案二:酸溶法(1)①、②中可能發(fā)生反應的離子方程式。①Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,F(xiàn)e2O3+6H+=2Fe3++3H2O。②Al3++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O,F(xiàn)e3++3OH-=Fe(OH)3↓。(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3+是因為:Al(OH)3只能溶于強堿,不能溶于氨水,若用氨水則不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離?!纠}8】鋁熱反應常用于冶煉高熔點金屬,某小組探究Al粉與Fe3O4發(fā)生反應所得黑色固體的成分,實驗過程及現(xiàn)象如下:下列說法不正確的是()A.反應①產(chǎn)生的氣體是H2B.反應②為Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2OC.反應③的白色沉淀是Al(OH)3D.黑色固體中不含Al和Fe3O4【答案】D【解析】探究Al粉與Fe3O4發(fā)生反應所得黑色固體的成分,由實驗可知,黑色固體與稀硫酸反應生成氣體,且溶液b加KSCN溶液不變色,可知溶液b不含鐵離子;黑色固體與NaOH溶液反應無氣體,則一定不含Al,溶液a與二氧化碳反應生成白色沉淀為氫氧化鋁,則黑色固體中一定含氧化鋁。由上述分析可知,黑色固體一定含氧化鋁、Fe,一定不含Al,可能含F(xiàn)e3O4。金屬與稀硫酸反應生成H2,故A正確;固體含氧化鋁,則反應②為Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O,故B正確;反應③中AlOeq\o\al(-,2)與二氧化碳反應,可知白色沉淀是Al(OH)3,故C正確;黑色固體中不含Al,可能含F(xiàn)e3O4,故D錯誤。【歸納總結(jié)】1.檢驗與鑒別(1)用過量NaOH溶液檢驗Al3+的存在。(2)用過量NaOH溶液鑒別AlCl3溶液和MgCl2溶液。(3)用互滴法鑒別AlCl3溶液與NaOH溶液或NaAlO2溶液與鹽酸。2.分離與除雜用過量NaOH溶液和相應酸溶液分離Al3+、Mg2+或分離MgO、Al2O3等。除雜時,具體如下(括號內(nèi)為雜質(zhì)):(1)Mg(Al):加足量NaOH溶液。(2)Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液。(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液。(4)Mg2+(Al3+):加過量NaOH溶液,過濾,再加相應酸充分溶解。3.實驗室制備Al(OH)3不選用NaOH溶液,其原因是Al(OH)3呈兩性,但它只溶于強酸或強堿,而不溶于弱堿(氨水),則使用氨水容易控制產(chǎn)物。【例題9】通過觀察化學實驗現(xiàn)象,分析歸納出正確的結(jié)論,是學習化學科學最基本的技能之一。下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解有氣泡放出,而鎂沒有任何變化由此得出:鋁的金屬性比鎂強B取一塊鋁箔,用酒精燈點燃:鋁箔只熔化成液體而沒有脫落由此得出:鋁不易燃燒C向氯化銨溶液中投入一鋁片:鋁片上產(chǎn)生大量氣泡由此得出:該氣體是氨氣D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,最后沉淀完全消失由此得出:氫氧化鋁能溶于強堿溶液【答案】D【解析】A項,比較金屬性的強弱是利用金屬單質(zhì)與水或酸反應產(chǎn)生H2的快慢程度,錯誤;B項,由于生成了熔點很高的氧化鋁,起到隔絕空氣的作用,錯誤;C項,產(chǎn)生的氣體應為H2和NH3的混合氣體,錯誤?!纠}10】某無色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、NOeq\o\al(-,3),加入鋁粉后,只產(chǎn)生H2。回答下列問題:(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2,說明鋁具有__________(填“氧化性”或“還原性”)。(2)若H+大量存在,則NOeq\o\al(-,3)就不能大量存在。設計實驗證實如下:裝置現(xiàn)象Ⅰ.實驗初始,未見明顯現(xiàn)象Ⅱ.過一會兒,出現(xiàn)氣泡,液面上方呈淺棕色Ⅲ.試管變熱,溶液沸騰①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是___________________________。②根據(jù)現(xiàn)象Ⅱ,推測溶液中產(chǎn)生了NO,為進一步確認,進行如下實驗:實驗內(nèi)容現(xiàn)象實驗1將濕潤KI-淀粉試紙置于空氣中試紙未變藍實驗2用濕潤淀粉-KI試紙檢驗淺棕色氣體試紙變藍a.淺棕色氣體是_____________________。b.實驗1的目的是___________________。c.實驗1、2說明反應生成了NO,將生成NO的離子方程式補充完整:Al+____NOeq\o\al(-,3)+____=____Al3++____NO↑+____。(3)再假設:若OH-大量存在,NOeq\o\al(-,3)也可能不大量存在。重新設計實驗證實如下:裝置現(xiàn)象Ⅰ.實驗初始,未見明顯現(xiàn)象Ⅱ.過一會兒,出現(xiàn)氣泡,有刺激性氣味為確認“刺激性氣味”氣體,進行如下實驗:用濕潤淀粉-KI試紙檢驗,未變藍;用濕潤紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍。①刺激性氣味的氣體是________。②產(chǎn)生該氣體的離子方程式是_____________________。(4)在NaOH溶液中加入鋁粉,結(jié)果只檢驗出有H2生成,其化學方程式是__________________?!敬鸢浮?1)還原性(2)①6H++Al2O3=2Al3++3H2O②a.NO2b.對比實驗,排除氧氣使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍的可能c.114H+112H2O(3)①NH3②8Al+3NOeq\o\al(-,3)+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlOeq\o\al(-,2)(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑【解析】(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2,Al為還原劑,具有還原性。(2)①鹽酸與氧化鋁反應的離子反應方程式為6H++Al2O3=2Al3++3H2O。②液面上方呈淺棕色,一定不是氫氣,為氮的氧化物,將濕潤淀粉-KI試紙置于空氣中未變藍,說明KI在空氣中不能被氧化,而用濕潤淀粉-KI試紙檢驗淺棕色氣體,試紙變藍,則KI被氧化,即二氧化氮與水反應生成硝酸,再氧化碘離子生成碘單質(zhì)。a.由上述分析可知,淺棕色氣體是NO2;b.實驗1的目的是對比實驗;c.Al與H+、NOeq\o\al(-,3)發(fā)生反應的離子方程式為Al+NOeq\o\al(-,3)+4H+=Al3++NO↑+2H2O。(3)①用濕潤淀粉-KI試紙檢驗,未變藍;用濕潤紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍,則氣體為NH3。②由上述分析可知,堿性條件下Al與NOeq\o\al(-,3)發(fā)生反應的離子方程式為8Al+3NOeq\o\al(-,3)+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlOeq\o\al(-,2)。(4)NaOH溶液中加入鋁粉,反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑?!菊骖}演練】1.(2022·湖北·高考真題)化學與生活密切相關,下列不涉及化學變化的是()A.加入明礬后泥水變澄清 B.北京冬奧會用水快速制冰C.燉排骨湯時加點醋味道更鮮 D.切開的茄子放置后切面變色【答案】B【解析】A.明礬凈水的原理為:,膠體具有吸附性,可以使泥水變澄清,涉及化學變化,A錯誤;B.水和冰的分子式都是H2O,水快速制冰為物理變化,B正確;C.燉排骨湯時放點醋,可使骨頭中的鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)溶解出來,營養(yǎng)值更價高。此外,醋還可以防止食物中的維生素被破壞,涉及化學變化,C錯誤;D.茄子中存在一類叫“酚氧化酶”的物質(zhì),它見到氧氣之后,發(fā)生化學反應產(chǎn)生一些有色的物質(zhì)。反應時間越長,顏色越深,D錯誤;故選B。2.(2022·湖南·高考真題)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下:下列說法錯誤的是()A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C.合成槽中產(chǎn)物主要有和D.濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用【答案】C【解析】煙氣(含HF)通入吸收塔,加入過量的碳酸鈉,發(fā)生反應,向合成槽中通入NaAlO2,發(fā)生反應,過濾得到和含有的濾液。A.陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2能與煙氣中的HF發(fā)生反應,因此不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料,故A正確;B.采用溶液噴淋法可增大反應物的接觸面積,提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率,故B正確;C.由上述分析可知,合成槽內(nèi)發(fā)生反應,產(chǎn)物是和,故C錯誤;D.由上述分析可知,濾液的主要成分為,可進入吸收塔循環(huán)利用,故D正確;答案選C。3.(2022·浙江·高考真題)下列說法不正確的是()A.晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間,常用于制造光導纖維B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強、射程遠,可用于道路照明C.氧化鋁熔點高,常用于制造耐高溫材料D.用石灰石-石膏法對燃煤煙氣進行脫硫,同時可得到石膏【答案】A【解析】A.晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間,是良好的半導體材料,可用于制造晶體管、集成電路等,而二氧化硅常用于制造光導纖維,A錯誤;B.鈉的焰色反應為黃色,可用作透霧能力強的高壓鈉燈,B正確;C.耐高溫材料應具有高熔點的性質(zhì),氧化鋁熔點高,可用作耐高溫材料,C正確;D.石灰石的主要成分為碳酸鈣,石灰石-石膏法脫硫過程中發(fā)生反應:CaCO3CaO+CO2↑,SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4,得到了石膏,D正確;答案選A。4.(2022·全國·高考真題)能正確表示下列反應的離子方程式為()A.硫化鈉溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑B.明礬溶液與過量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NHC.硅酸鈉溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCOD.將等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以體積比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O【答案】D【解析】A.硝酸具有強氧化性,可以將S2-氧化為S單質(zhì),自身根據(jù)其濃度大小還原為NO或NO2,反應的離子方程式為4H++2NO+S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(濃)或8H++2NO+3S2-=3S↓+2NO↑+4H2O(稀),A錯誤;B.明礬在水中可以電離出Al3+,可以與氨水電離出的OH-發(fā)生反應生成Al(OH)3,但由于氨水的堿性較弱,生成的Al(OH)3不能繼續(xù)與弱堿發(fā)生反應,故反應的離子方程式為Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,B錯誤;C.硅酸的酸性小于碳酸,向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳時,生成硅酸沉淀,二氧化碳則根據(jù)其通入的量的多少反應為碳酸根或碳酸氫根,反應的離子方程式為SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2過量),C錯誤;D.將等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2與NH4HSO4溶液以體積比1:2混合,Ba(OH)2電離出的OH-與NH4HSO4電離出的H+反應生成水,Ba(OH)2電離出的Ba2+與NH4HSO4電離出的SO反應生成BaSO4沉淀,反應的離子方程為為Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,D正確;故答案選D。5.(2022·浙江·高考真題)下列物質(zhì)對應的化學式不正確的是()A.氯仿:CHCl3 B.黃銅礦的主要成分:Cu2SC.芒硝:Na2SO4·10H2O D.鋁土礦的主要成分:Al2O3【答案】B【解析】A.氯仿是三氯甲烷的俗稱,其化學式為CHCl3,故A正確;
B.黃銅礦的主要成分:CuFeS2,故B錯誤;C.芒硝:Na2SO4·10H2O,故C正確;
D.鋁土礦的主要成分:Al2O3,故D正確;故選B。6.(2021·浙江·高考真題)下列說法不正確的是A.硅酸鈉是一種難溶于水的硅酸鹽 B.鎂在空氣中燃燒可生成氧化鎂和氮化鎂C.鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣 D.常溫下,鋁遇濃硝酸或濃硫酸時會發(fā)生鈍化【答案】A【解析】A.硅酸鈉是溶于水的硅酸鹽,故A錯誤;B.鎂在空氣中燃燒時,與氧氣和二氧化碳反應生成氧化鎂,與氮氣反應生成氮化鎂,故B正確;C.鈉具有強還原性,能與冷水反應生成氫氧化鈉和氫氣,故C正確;D.濃硫酸和濃硝酸具有強氧化性,鋁在濃硫酸和濃硫酸中會發(fā)生鈍化,阻礙反應的繼續(xù)進行,故D正確;故選A。7.(2021·全國·高考真題)實驗室制備下列氣體的方法可行的是()氣體方法A氨氣加熱氯化銨固體B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸中C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A.氯化銨不穩(wěn)定,加熱易分解生成氨氣和氯化氫,但兩者遇冷又會化合生成氯化銨固體,所以不能用于制備氨氣,A不可行;B.將鋁片加到冷濃硝酸中會發(fā)生鈍化現(xiàn)象,不能用于制備二氧化氮,B不可行;C.硫化氫為還原性氣體,濃硫酸具有強氧化性,不能用濃硫酸與硫化鈉固體反應制備該硫化氫氣體,因為該氣體會與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應,C不可行;D.實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物,生成氯化鉀和氧氣,二氧化錳作催化劑,可用此方法制備氧氣,D可行;故選D。8.(2020·北京·高考真題)下列說法不正確的是()A.用碳酸鈉溶液處理鍋爐水垢:CaSO4(s)+CO?CaCO3(s)+SOB.濕潤的淀粉碘化鉀試紙遇氯氣變藍:3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO+6H+C.鋁粉和氧化鐵組成的鋁熱劑用于焊接鋼軌:2Al+Fe2O3Al2O3+2FeD.淡黃色的過氧化鈉敞口放置變成白色:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑【答案】B【解析】A.硫酸鈣的溶解度大于碳酸鈣的溶解度,溶解度大的物質(zhì)能向溶解度小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,所以鍋爐水垢中的硫酸鈣可用碳酸鈉溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,沉淀轉(zhuǎn)換的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動,平衡一般向生成更難溶物質(zhì)的方向移動,則離子反應為:CaSO4(s)+CO?CaCO3(s)+SO,故A正確;B.濕潤的淀粉碘化鉀試紙遇氯氣變藍是由于氯氣與碘離子反應生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)遇淀粉變藍,發(fā)生的反應為:Cl2+2I-=I2+2Cl-,故B錯誤;C.鋁粉和氧化鐵組成的鋁熱劑發(fā)生反應生成熔融態(tài)的鐵單質(zhì),可用于焊接鋼軌,發(fā)生的反應為:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,故C正確;D.空氣中含有二氧化碳和水蒸氣,過氧化鈉可與水和二氧化碳反應,淡黃色的過氧化鈉敞口放置變成白色,發(fā)生的反應有:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,氫氧化鈉繼續(xù)與二氧化碳反應,最終白色物質(zhì)為碳酸鈉,故D正確;答案選B。9.(2020·江蘇·高考真題)下列有關物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關系的是()A.鋁的金屬活潑性強,可用于制作鋁金屬制品B.氧化鋁熔點高,可用作電解冶煉鋁的原料C.氫氧化鋁受熱分解,可用于中和過多的胃酸D.明礬溶于水并水解形成膠體,可用于凈水【答案】D【解析】A.鋁在空氣中可以與氧氣反應生成致密氧化鋁,致密氧化鋁包覆在鋁表面阻止鋁進一步反應,鋁具有延展性,故鋁可用于制作鋁金屬制品,A錯誤;B.氧化鋁為離子化合物,可用作電解冶煉鋁的原料,B錯誤;C.氫氧化鋁為兩性氫氧化物,可以用于中和過多的胃酸,C錯誤;D.明礬溶于水后電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體能吸附水中的懸浮物,用于凈水,D正確;故選D。10.(2021·浙江·高考真題)固體化合物X由3種元素組成,某學習小組開展如下探究實驗。其中,白色沉淀B能溶于NaOH溶液。請回答:(1)白色固體C的化學式是_______,藍色溶液D中含有的溶質(zhì)是_______(用化學式表示)。(2)化合物X的化學式是_______;化合物X的一價陰離子與CH4具有相同的空間結(jié)構,寫出該陰離子的電子式_______。(3)藍色溶液A與作用,生成一種氣體,溶液藍色褪去,同時生成易溶于硝酸的白色沉淀。①寫出該反應的離子方程式________________________________。②設計實驗驗證該白色沉淀的組成元素_______?!敬鸢浮?/p>
CuAl2Cl8
將白色沉淀溶于硝酸,得到藍色溶液,說明有元素;再向溶液中加入溶液,有白色沉淀,說明有元素【解析】含有Cu2+的溶液顯藍色,含有[Cu(NH3)4]2+的溶液顯深藍色,化合物X溶解后得到的溶液A呈現(xiàn)藍色,且加入足量氨水后得到深藍色溶液,即可推得化合物X中含有Cu2+;向含有Al3+的溶液中加入氨水可用于制備Al(OH)3,且Al(OH)3為可溶于NaOH溶液的白色沉淀,即可推斷白色沉淀B為Al(OH)3沉淀;深藍色溶液在加入硝酸酸化的AgNO3溶液后有白色沉淀析出,可推得化合物X中含有Cl-,綜上,化合物X中含有Al3+、Cu2+和Cl-。(1)由上述分析可得,白色沉淀D為Al(OH)3,灼燒Al(OH)3得到Al2O3,故白色固體為Al2O3;溶液D中含有的陽離子有Cu2+、、Ag+、H+,陰離子有,故溶液中含有:,故答案為:;。(2)由圖示數(shù)據(jù)并根據(jù)原子守恒可知,4.020gX中含有鋁離子物質(zhì)的量為:=0.02mol,含有氯離子物質(zhì)的量為:=0.08mol,由化合物應顯電中性可得三種離子物質(zhì)的量比值為n(Cu2+):n(Al3+):n(Cl-)=1:2:8,則可得X的化學式為CuAl2Cl8;陰離子中Al原子的雜化方式為sp3,空間結(jié)構為正四面體,與CH4相同,其電子式為,故答案為:CuAl2Cl8;。(3)①由上述分析可知,藍色溶液A中含有Al3+、Cu2+和Cl-,與反應時溶液藍色褪去,即反應后溶液中不存在Cu2+,可推測銅元素以沉淀形式析出,反應得到的沉淀為白色且可溶于硝酸,可推測銅元素在其中不是藍色且穩(wěn)定的+2價,而是+1價,即反應過程中Cu元素化合價降低,中氮元素顯-2價,具有還原性,反應過程中N元素化合價升高生成N2,符合反應中有氣體產(chǎn)生,根據(jù)化合價升降守恒、電荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反應離子方程式為。②Cu2+在溶液中顯藍色,CuCl中Cu元素為+1價,能被硝酸氧化為+2價,CuCl與硝酸反應過程中Cl元素以Cl-形式存在于溶液中,Cl-與AgNO3溶液反應生成不溶于硝酸的白色沉淀,故答案為:將白色沉淀于硝酸,得到藍色溶液,說明有元素;再向溶液中加入溶液,有白色沉淀,說明有元素。11.(2021·廣東·高考真題)對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物,一種回收利用工藝的部分流程如下:已知:25℃時,的,;;;該工藝中,時,溶液中元素以的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中,有生成,其中元素的化合價為_______。(2)“沉鋁”中,生成的沉淀為_______。(3)“沉鉬”中,為7.0。①生成的離子方程式為___________________________。②若條件控制不當,也會沉淀。為避免中混入沉淀,溶液中____________(列出算式)時,應停止加入溶液。(4)①濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有和,為_______。②往濾液Ⅲ中添加適量固體后,通入足量_______(填化學式)氣體,再通入足量,可析出。(5)高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示,圖中所示致密保護膜為一種氧化物,可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應。①該氧化物為_______。②已知:和同族,和同族。在與上層的反應中,元素的化合價變?yōu)?5價,則該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______?!敬鸢浮?6
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【解析】由題中信息可知,廢催化劑與氫氧化鈉一起焙燒后,鋁和鉬都發(fā)生了反應分別轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉和鉬酸鈉,經(jīng)水浸、過濾,分離出含鎳的固體濾渣,濾液I中加入過量的二氧化碳,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,過濾得到的沉淀X為氫氧化鋁,濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后,過濾得到鉬酸鋇。(1)“焙燒”中,有生成,其中Na和O的化合價為+1和-2,根據(jù)化合價的代數(shù)和為0可知,元素的化合價為+6。(2)“沉鋁”中,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,因此,生成的沉淀為。(3)①濾液II中含有鉬酸鈉,加入氯化鋇溶液后生成沉淀,該反應的離子方程式為+=↓。②若開始生成沉淀,則體系中恰好建立如下平衡:,該反應的化學平衡常數(shù)為。為避免中混入沉淀,必須滿足,由于“沉鉬”中為7.0,,所以溶液中時,開始生成沉淀,因此,時,應停止加入溶液。(4)①濾液I中加入過量的二氧化碳,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,同時生成碳酸氫鈉,過濾得到的濾液II中含有碳酸氫鈉和鉬酸鈉。濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后,因此,過濾得到的濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有和,故為。②根據(jù)侯氏制堿法的原理可知,往濾液Ⅲ中添加適量固體后,通入足量,再通入足量,可析出。(5)①由題中信息可知,致密的保護膜為一種氧化物,是由與反應生成的,聯(lián)想到金屬鋁表面容易形成致密的氧化膜可知,該氧化物為。②由和同族、和同族可知,中顯+3價(其最高價)、顯-3價。在與上層的反應中,元素的化合價變?yōu)?5價,其化合價升高了8,元素被氧化,則該反應的氧化劑為,還原劑為。中的O元素為-1價,其作為氧化劑時,O元素要被還原到-2價,每個參加反應會使化合價降低2,根據(jù)氧化還原反應中元素化合價升高的總數(shù)值等于化合價降低的總數(shù)值可知,該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為?!菊n后精練】第I卷(選擇題)1.(2022·貴州遵義·三模)化學與生產(chǎn)、生活密切相關,下列物質(zhì)的性質(zhì)、用途都正確且有相關性的是()選項性質(zhì)用途ACCl4難溶于水,難于燃燒CCl4常用作有機溶劑和滅火劑BAl2O3既能與強酸反應,又能與強堿反應Al2O3常用作耐高溫材料CSiO2透明,折射率合適,能夠發(fā)生全反射SiO2用作光導纖維材料DCl2具有漂白性常用Cl2對自來水進行殺菌消毒A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A.CCl4常用作有機溶劑是因為:四氯化碳常溫下是難溶于水的液態(tài),是一種非極性分子、能溶解很多有機物,如烴、脂肪、油類、樹脂、油漆以及無機物碘等,四氯化碳能做滅火劑的原因,除了它不可燃外,四氯化碳密度大,一經(jīng)化成蒸氣能覆蓋在可燃物的表面隔絕空氣、火焰自然熄滅,A不符合;B.Al2O3因熔點高常用作耐高溫材料,B不符合;C.SiO2透明,折射率合適,能夠發(fā)生全反射,且儲量豐富,成本價格較為低廉,C符合;D.Cl2沒有有漂白性、常用Cl2對自來水進行殺菌消毒,是因為發(fā)生了反應:,HClO具有漂白性,D不符合;答案選C。2.(2022·云南師大附中高三階段練習)下列離子方程式書寫正確的是()A.Cl2與水反應:Cl2+H2O=2H++ClO-+C1-B.將銅片投入FeCl3溶液中:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+C.將SO2通入BaCl2溶液中:SO2+Ba2+=BaSO3↓+2H+D.鋁片與NaOH溶液反應:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑【答案】D【解析】A.Cl2與水反應生成HCl和HClO,HClO為弱電解質(zhì),該反應的離子方程式為Cl2+H2O=HClO+H++Cl?,故A錯誤;B.將銅片投入FeCl3溶液中的離子方程式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故B錯誤;C.將SO2通入BaCl2溶液中,SO2不與BaCl2反應,故C錯誤;D.鋁片與NaOH溶液反應的離子方程式為2Al+2OH?+2H2O=2+3H2↑,故D正確;故答案為:D。3.(2022·全國·高三專題練習)以高硫鋁土礦(主要成分為、、,少量和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得的部分工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是()A.“焙燒”時產(chǎn)生的氣體可以用NaOH溶液吸收B.濾液中的鋁元素主要以形式存在C.可以將少量產(chǎn)品溶于稀硫酸中,再滴入酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色則證明產(chǎn)品中含有FeOD.可用磁選操作的原因是具有磁性【答案】C【解析】高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)粉碎后通入空氣、加入氧化鈣焙燒,其中氧化鈣和二氧化硫反應生成亞硫酸鈣,和二氧化硅反應生成硅酸鈣,得到產(chǎn)物加入氫氧化鈉溶液堿浸其中氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉溶液,經(jīng)操作Ⅰ得到的固體中含大量的Fe2O3.Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,以此解答該題。A.二氧化硫可與氫氧化鈉溶液反應而被吸收,避免污染環(huán)境,故A正確;B.與NaOH反應生成,故B正確;C.產(chǎn)品溶于稀硫酸中,可生成硫酸亞鐵,可與酸性高錳酸鉀溶液反應,不能證明產(chǎn)品中含有FeO,故C錯誤;D.具有磁性,可用磁鐵分離,故D正確;故選:C。4.(2022·云南師大附中高三階段練習)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關說法正確的是()A.室溫下,22.4L乙烷中含有的碳原子數(shù)小于2NAB.1L0.1mol/LNH4Cl溶液中的數(shù)目為0.1NAC.標準狀況下,11.2LCHCl3中所含的氯原子數(shù)為1.5NAD.室溫下,27gAl與足量濃硫酸反應,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA【答案】A【解析】A.1mol乙烷中含有的碳原子數(shù)為2NA,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知,室溫下1mol乙烷的體積大于22.4L,即室溫下,22.4L乙烷的物質(zhì)的量小于1mol,其含有的碳原子數(shù)小于2NA,A正確;B.NH4Cl溶液中發(fā)生水解生成NH3·H2O,故1L0.1mol/LNH4Cl溶液中的數(shù)目小于0.1NA,B錯誤;C.標準狀況下,CHCl3不是氣態(tài)物質(zhì),無法計算11.2LCHCl3的物質(zhì)的量,也就無法計算其所含的氯原子的數(shù)目,C錯誤;D.室溫下,Al遇濃硫酸發(fā)生鈍化,無法計算該過程的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目,D錯誤;故選A。5.(2022·吉林長春·模擬預測)下列方案設計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()目的方案設計現(xiàn)象和結(jié)論A探究乙醇消去反應的產(chǎn)物取4mL乙醇,加入12mL濃硫酸、少量沸石,加熱,將產(chǎn)生的氣體直接通入2mL酸性KMnO4溶液中酸性KMnO4溶液褪色,證明消去反應的產(chǎn)物為乙烯B探究Na2SO3溶液是否變質(zhì)取少量溶液置于試管中,加入足量稀鹽酸,再加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,證明Na2SO3溶液已經(jīng)變質(zhì)C探究金屬鈉在氧氣中燃燒所得固體的成分取少量固體置于試管中,加入2~3mL蒸餾水有氣體生成,證明所得固體為Na2O2D探究Al和Mg的金屬活動性取20mL0.5mol/LNaOH溶液放入小燒杯中,將打磨光亮的鋁片和鎂片用導線連接后浸入溶液中鋁片表面有大量氣泡冒出,證明Mg的金屬性強于AlA.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A.乙烯或乙醇均能使酸性KMnO4溶液褪色,故不能證明消去反應的產(chǎn)物為乙烯,A錯誤;B.取少量溶液置于試管中,加入足量稀鹽酸,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀硫酸鋇產(chǎn)生,證明溶液中含有硫酸根離子、則證明Na2SO3溶液已經(jīng)變質(zhì),B正確;C.鈉與水反應會產(chǎn)生氫氣、Na2O2與水反應產(chǎn)生氧氣,故固體加水有氣體生成,不能證明所得固體為Na2O2,C錯誤;D.鎂不能與氫氧化鈉溶液反應、鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣,取20mL0.5mol/LNaOH溶液放入小燒杯中,將打磨光亮的鋁片和鎂片用導線連接后浸入溶液中,構成原電池,鋁為負極、鎂為正極、鎂的表面會出現(xiàn)氣泡,故不能證明Mg的金屬性強于Al,D錯誤;答案選B。6.(2022·全國·高三專題練習)某鋁熱劑由鋁粉和鐵的某種氧化物組成,二者恰好完全反應生成鐵單質(zhì)和氧化鋁。將該鋁熱劑均分成兩份,同溫同壓下,一份直接與足量的NaOH溶液反應,放出H2體積為V1L;另一份在完全發(fā)生鋁熱反應后與足量的鹽酸反應,放出H2體積為V2L。下列說法錯誤的是()A.兩份生成氫氣的質(zhì)量比一定為B.兩份消耗NaOH和的物質(zhì)的量之比一定小于C.鋁熱劑中鋁和鐵元素的物質(zhì)的量之比一定為D.鋁熱劑中氧和鐵元素的物質(zhì)的量之比一定為【答案】C【解析】設鐵的氧化物為FexOy,則鋁熱反應為,取含Al的鋁熱劑分兩等分進行實驗,則其中一份鋁的物質(zhì)的量為,生成鐵的物質(zhì)的量為;鋁與氫氧化鈉溶液反應關系式為,由生成氫氣的體積為V1,可以計算出消耗n()=,由n(Al)=n(NaOH),可以算出;鐵與鹽酸反應關系式為,由生成氫氣的體積為V2,可以計算出用于產(chǎn)生氫氣消耗鹽酸的物質(zhì)的量為,由n(Fe)=n(HCl),算出。A.根據(jù)同溫同壓下氣體的體積比等于氣體物質(zhì)的量之比,氫氣的摩爾質(zhì)量都為2g/mol,則兩份生成氫氣的質(zhì)量比一定為,A正確;B.兩份用于反應產(chǎn)生氫氣時消耗NaOH和HCl的物質(zhì)的量之比為,而鹽酸還與產(chǎn)生的氧化鋁反應,故消耗NaOH和HCl的物質(zhì)的量之比小于,B正確;C.鋁熱劑中鋁和鐵元素的物質(zhì)的量之比為,C錯誤;D.鋁熱劑中氧和鐵元素的物質(zhì)的量之比為,D正確;故答案選C。7.(2022·全國·高三專題練習)下列圖像表示錯誤的是()A.向鹽酸中滴加NaAlO2溶液B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液C.向H2SO4和HNO3物質(zhì)的量2:1的混合稀酸溶液中逐漸加入粉D.向NaOH和Ca(OH)2物質(zhì)的量2:1的混合溶液中通入CO2【答案】D【解析】A.向鹽酸中滴加NaAlO2溶液,開始時鹽酸過量,反應第一步:+4H+=Al3++2H2O,此時無沉淀,設此時加入NaAlO2的物質(zhì)的量為1mol,的當酸中H+全部反應完畢后,消耗1mol,生成1molAl3+,之后發(fā)生反應第二步:3+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓,此時開始產(chǎn)生沉淀,Al3+全部參加反應后沉淀達到最大值,消耗3mol,則無沉淀時消耗的物質(zhì)的量與沉淀最大值時消耗的物質(zhì)的量之比為1:3,A正確;B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液,設NH4Al(SO4)2的物質(zhì)的量為2mol,反應第一步:3Ba2++3+2Al3++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,此時沉淀增速最快,對應斜率最大,消耗3molBa(OH)2,生成2molAl(OH)3;第一步反應Al3+全部沉淀,剩余1mol和2mol,之后發(fā)生反應第二步:Ba2+++2+2OH-=BaSO4↓+2NH3·H2O,第二步全部沉淀,沉淀達到最大值,消耗1molBa(OH)2;再加入1molBa(OH)2時OH-過量,Al(OH)3溶解,發(fā)生反應第三步:2Al(OH)3+2OH-=2+4H2O(擴大2倍,與第一步生成的2molAl(OH)3對應),沉淀減少一部分;這三步反應消耗的Ba(OH)2的物質(zhì)的量之比為3:1:1,B正確;C.H2SO4和HNO3物質(zhì)的量2:1的混合稀酸溶液中,H+與之比為5:1,設HNO3的物質(zhì)的量為1mol,則混合稀酸溶液中,H+的物質(zhì)的量為5mol,的物質(zhì)的量為1mol,逐漸加入Fe粉,發(fā)生反應第一步:Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O,有氣體產(chǎn)生,當NO全部消耗時,剩余1molH+,生成1molFe3+和1molNO,消耗1molFe;之后發(fā)生第二步反應:Fe+Fe3+=Fe2+(擴大倍為了與第一步生成的1份Fe3+對應),無氣體產(chǎn)生,當Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+后,消耗0.5molFe;之后發(fā)生第三步反應:Fe+H+=Fe2++H2↑(剩余第一步反應剩余1molH+,故方程式擴大倍),有氣體產(chǎn)生,消耗0.5molFe;這三步反應消耗的Fe比例為2:1:1,C正確;D.NaOH和Ca(OH)2物質(zhì)的量2:1的混合溶液中,Ca2+和OH-之比為1:4,設NaOH的物質(zhì)的量為2mol,則Ca2+和OH-物質(zhì)的量分別為1mol和4mol;通入CO2,發(fā)生反應第一步:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O,此時有沉淀產(chǎn)生,當Ca2+完全沉淀時,沉淀達最大值,消耗1molCO2;之后發(fā)生反應第二步:2OH-+CO2=+H2O,此時無現(xiàn)象,當OH-完全反應時,消耗1molCO2;之后發(fā)生反應第三步:+CO2+H2O=2,此時無現(xiàn)象,當完全反應時,消耗1molCO2;再之后發(fā)生反應第四步:CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2,此時沉淀逐漸溶解,當CaCO3完全反應時沉淀完全溶解,消耗1molCO2;則產(chǎn)生沉淀消耗的CO2的物質(zhì)的量:無現(xiàn)象消耗的CO2的物質(zhì)的量:沉淀溶解消耗的CO2的物質(zhì)的量=1:2:1,D錯誤;故選D。8.(2022·全國·高三專題練習)類推是化學學習和研究常用的重要思維方法,但所得結(jié)論要經(jīng)過實踐的檢驗才能確定其正確與否。根據(jù)你所掌握的知識,判斷下列類推結(jié)論中正確的是()A.Mg燃燒不能用CO2滅火,故燃燒也不能用CO2滅火B(yǎng).Al在O2中燃燒生成Al2O3,故Fe在O2中燃燒生成Fe2O3C.CO2與Na2O2反應生成Na2CO3和O2,故SO2與Na2O2反應生成Na2SO3和O2D.與溶液反應生成H2,故與溶液反應也生成H2【答案】A【解析】A.由于鈉比鎂活潑,鎂能與CO2反應,則鈉也能與CO2反應,Mg燃燒不能用CO2滅火,故Na燃燒也不能用CO2滅火,故A正確;B.Fe在O2中燃燒生成Fe3O4,故B錯誤;C.二氧化硫具有還原性,SO2與Na2O2反應生成Na2SO4,故C錯誤;D.Mg的金屬性大于Al,Mg不能和NaOH溶液反應,故D項錯誤;選A;9.(2022·上海嘉定·二模)某未知溶液可能含有Cl-、SO、CO、Mg2+、Al3+和K+。取100mL該溶液進行實驗,過程記錄如下,由此可知原溶液中()A.一定有Cl- B.一定有CO C.一定沒有K+ D.一定沒有Mg2+【答案】A【解析】向加入了過量Ba(OH)2溶液后所得溶液中通入過量CO2產(chǎn)生了0.01mol沉淀,再向沉淀中加入過量NaOH溶液,沉淀溶解得到新的溶液,則原溶液中含有0.01molAl3+,不含,相關的離子反應方程式為Al3++4OH-=+2H2O,+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓;0.01molAl3+可以轉(zhuǎn)化為0.01molAl(OH)3,轉(zhuǎn)化過程中需要0.02molBa(OH)2;若加入過量Ba(OH)2溶液后所得0.01mol沉淀為BaSO4,則原溶液中有0.01mol,根據(jù)電荷守恒可知,原溶液中至少還有0.01molCl-;若加入過量Ba(OH)2溶液后所得0.01mol沉淀為Mg(OH)2,則原溶液中有0.01molMg2+,無,根據(jù)電荷守恒可知,原溶液中至少還有0.05molCl-;由于K+不干擾實驗,故溶液中可能存在K+,其物質(zhì)的量需滿足電荷守恒;綜上所述,原溶液中一定有Al3+、Cl-,一定沒有,可能含有、Mg2+、K+;故選A。10.(2022·全國·高三專題練習)核潛艇上的核反應堆使用液態(tài)鋁鈉合金作載熱介質(zhì)。有關說法中正確的是()A.該合金的熔點介于鈉、鋁之間 B.鋁鈉合金的良好傳熱性與自由電子有關C.鈉或鋁形成的氧化物均為堿性氧化物 D.原子半徑鈉大于鋁,金屬鍵鈉強于鋁【答案】B【解析】A.一般情況下,合金的熔點比各組分的熔點都低,則合金的熔點比鈉、鋁的熔點都低,故A錯誤;B.鋁鈉合金屬于金屬晶體,溫度高的區(qū)域自由電子的能量增大,運動速率加快,與金屬離子的碰撞頻率增加,自由電子把能量傳遞給金屬離子,從而具有導熱性,所以合金的良好傳熱性與自由電子有關,故B正確;C.鈉或鋁形成的氧化物中過氧化鈉屬于過氧化物,氧化鋁屬于兩性氧化物,都不是堿性氧化物,故C錯誤;D.鈉和鋁形成的晶體都是金屬晶體,鈉原子的原子半徑大于鋁,價電子數(shù)小于鋁,所以鈉的金屬鍵弱于鋁,故D錯誤;故選B。11.(2022·上海普陀·二模)下表中除雜試劑和方法都正確的是()選項物質(zhì)(雜質(zhì))除雜試劑分離方法ACl2(HCl)飽和食鹽水洗氣BN2(O2)鎂粉加熱CCO2(SO2)飽和Na2CO3(aq)洗氣DAl2O3(Fe2O3)NaOH(aq)過濾A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A.HCl極易溶于水,食鹽水可抑制氯氣的溶解,洗氣可分離,A正確;B.Mg與氧氣、氮氣均反應,不能除雜,B錯誤;C.二者均與碳酸鈉溶液反應,將原物質(zhì)除去,C錯誤;D.氧化鋁與NaOH溶液反應,將原物質(zhì)除去,D錯誤;故答案選A。12.(2022·上海普陀·二模)在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)B.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)C.NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)【答案】C【解析】A.偏鋁酸鈉和過量的鹽酸反應生成氯化鋁不是氫氧化鋁,A錯誤;B.氯化鈉和二氧化碳不反應,B錯誤;C.溴化鈉和氯氣反應生成氯化鈉和溴單質(zhì),溴和碘化鈉反應生成碘單質(zhì)和溴化鈉,C正確;D.鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵不是氯化鐵,D錯誤;故選C。13.(2022·上海上?!つM預測)為探究鋁及其化合物的性質(zhì),進行如下4步實驗:①將鋁片放入濃硫酸中;②加入足量蒸餾水;③待鋁片完全溶解后逐滴加入過量NaOH溶液;④逐滴加入足量鹽酸。下列說法正確的是()A.①中無化學反應發(fā)生B.②滴入蒸餾水后立即產(chǎn)生H2C.③中現(xiàn)象:澄清→渾濁→澄清D.④的現(xiàn)象與③不同【答案】C【解析】A.鋁遇濃硫酸鈍化,鈍化屬于化學變化,①中有化學反應發(fā)生,A錯誤;B.向濃硫酸中滴入蒸餾水,氫離子濃度不會瞬間增大,故不會立即產(chǎn)生氫氣,當濃硫酸被稀釋到一定程度時會生成氫氣,B錯誤;C.鋁片完全溶解后生成鋁離子,滴加氫氧化鈉溶液,先中和過量的酸,溶液澄清;氫離子反應完后氫氧化鈉與鋁離子反應生成氫氧化鋁沉淀,溶液變渾濁;鋁離子沉淀完全后,再滴加氫氧化鈉溶液,沉淀溶解,溶液變澄清,故③中現(xiàn)象:澄清→渾濁→澄清,C正確;D.再向③中滴加鹽酸,鹽酸先中和過量的氫氧化鈉,溶液為澄清,氫氧根反應完后再滴加鹽酸,鹽酸與偏鋁酸根反應生成氫氧化鋁沉淀,溶液變渾濁,鹽酸再過量時,鹽酸和氫氧化鋁沉淀反應,溶液變澄清,根據(jù)分析,④的現(xiàn)象與③相同,D錯誤;故選C。14.(2022·遼寧沈陽·三模)下列實驗現(xiàn)象及結(jié)論均正確的是()選項ABCD實驗操作現(xiàn)象a中產(chǎn)生白色沉淀b中先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解熱水浴中的試管中先出現(xiàn)渾濁酸性高錳酸鉀溶液褪色試管中有藍色沉淀產(chǎn)生結(jié)論金屬性:Mg>Al其他條件不變時,溫度升高,化學反應速率加快乙醇與濃硫酸混合加熱至170℃,有乙烯生成Fe電極被保護A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A.氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能溶于強酸強堿,但不溶于弱堿氨水,所以b中的白色沉淀不可能溶解,故A錯誤;B.體積和濃度都相同的硫代硫酸鈉溶液分別在熱水浴和冷水浴中與體積和濃度都相同的稀硫酸反應,熱水浴中的試管中先出現(xiàn)渾濁說明其他條件不變時,溫度升高,化學反應速率加快,故B正確;C.乙醇和乙烯都能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應使溶液褪色,所以將反應后的混合氣體能使酸性高錳酸鉀溶液褪色不能說明乙醇與濃硫酸混合加熱至170℃,有乙烯生成,故C錯誤;D.鋅和鐵在氯化鈉溶液中構成原電池時,金屬性強的鋅失去電子被損耗,鐵被保護,所以向少量鐵電極附近的溶液中加入鐵氰化鉀溶液沒有藍色沉淀產(chǎn)生,故D錯誤;故選B。15.(2022·全國·高三專題練習)空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有50mL0.5mol/L硫酸溶液的燒杯中,該鋁片與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率v與反應時間t可用如圖所示的曲線來表示。下列推論錯誤的是()A.0→a段不產(chǎn)生氫氣是因為表面的氧化物隔離了鋁和硫酸溶液B.b→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因之一是溫度升高C.t=c時,反應處于平衡狀態(tài),此時產(chǎn)生H2的體積最多D.t>c時,產(chǎn)生氫氣的速率降低主要是因為溶液中c(H+)降低【答案】C【解析】A.久置的鋁片表面有一層致密的Al2O3,Al2O3先與硫酸反應得到鹽和水,無氫氣放出,A正確;B.隨反應進行,氫離子濃度降低,反應速率減慢;鋁和鹽酸反應放熱,反應過程中,溶液溫度升高,反應速率加快,后者為影響b→c段速率的主要因素,所以產(chǎn)生氫氣的速率增加較快,B正確;C.t=c時反應沒有停止,繼續(xù)生成氫氣,氫氣的體積繼續(xù)增多,故C錯誤;D.隨反應進行,氫離子濃度降低,反應速率減慢;鋁和鹽酸反應放熱,反應過程中,溶液溫度升高,反應速率加快,t>c時,影響速率的主要因素是前者,所以反應速率逐漸減小,D正確。故選C。16.(2022·全國·高三專題練習)實驗室為測定鎂鋁合金中鎂、鋁含量,設計如下流程:下列說法錯誤的是()A.所加鹽酸體積不少于100mLB.沉淀1的質(zhì)量為gC.沉淀1加足量NaOH溶液反應的離子方程式為Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—D.鎂鋁合金中鎂、鋁質(zhì)量之比為【答案】B【解析】由題給流程可知,鎂鋁合金與足量稀鹽酸反應得到含有氯化鋁、氯化鎂的溶液和標準狀況下5.6L氫氣;向溶液中加入足量氨水,將溶液中鎂離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀,過濾得到含有氫氧化鎂和氫氧化鋁的沉淀1;向沉淀1中加入足量氫氧化鈉溶液,將氫氧化鋁溶解轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸根離子,氫氧化鎂不反應,過濾得到氫氧化鎂沉淀2和四羥基合鋁酸鈉溶液;向溶液中通入過量二氧化碳,將四羥基合鋁酸鈉完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,過濾、洗滌、灼燒得到氧化鋁;由鎂鋁合金和氧化鋁的質(zhì)量都為mg可知,氧化鋁中氧原子的質(zhì)量與鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量相同,則合金中鎂、鋁質(zhì)量之比為48:54=8:9,物質(zhì)的量比為:=1:1,設合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量為amol,由反應生成標準狀況下5.6L氫氣可得:mol+amol=,解得a=0.1。A.由分析可知,鎂鋁合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量都為0.1mol,則溶解合金加入5mol/L鹽酸的體積不少于×103mL/L=100mL,故A正確;B.由分析可知,鎂鋁合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量都為0.1mol,則氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量之和為mg+0.5mol×17g/mol=(m+8.5)g,故B錯誤;C.由分析可知,沉淀1加足量氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應為氫氧化鋁與足量氫氧化鈉溶液反應生成為四羥基合鋁酸鈉,反應的離子方程式為Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—,故C正確;D.由分析可知,合金中鎂、鋁質(zhì)量之比為48:54=8:9,故D正確;故選B。第II卷(非選擇題)17.(2021·全國·高三專題練習)已知A、B、C、D代表的四種物質(zhì)均為中學化學中的常見物質(zhì),它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關系(反應條件及部分反應產(chǎn)物已略去)。請回答下列問題:(1)若A、B、C在焰色試驗中火焰均呈黃色,D為一種常用于飲料生產(chǎn)的氣體。①寫出B的俗稱:___________。②寫出反應②的化學方程式:___________。(2)若A、B均為淺黃色溶液,D為金屬單質(zhì)。①寫出B的一種工業(yè)用途:___________。②寫出反應②的離子方程式:_______________________。(3)已知符合題設轉(zhuǎn)化關系的一組物質(zhì)如下,寫出反應②的化學方程式:___________。(4)參照以上實例,設計另一組符合上述轉(zhuǎn)化關系的物質(zhì)組合,寫出其化學式:A___________、B___________、C___________、D___________?!敬鸢浮?1)純堿
(2)制作印刷電路板或生產(chǎn)凈水劑等
(3)或(4)C(O2)
CO(CO2)
CO2(CO)
O2(C)【解析】(1)若A、B、C在焰色試驗中火焰均呈黃色,A、B、C中都含有Na元素;D為一種常用于飲料生產(chǎn)的氣體,D為CO2;結(jié)合轉(zhuǎn)化關系分析,A為NaOH,B為Na2CO3,C為NaHCO3;①B為Na2CO3,其俗稱為純堿;答案為:純堿。②反應②為CO2與Na2CO3、H2O反應生成NaHCO3,反應的化學方程式為CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3;答案為:CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3。(2)若A、B均為淺黃色溶液,D為金屬單質(zhì),由轉(zhuǎn)化關系知,該金屬元素具有可變化合價,則A為氯水,D為Fe,B為FeCl3,C為FeCl2;①B為FeCl3,F(xiàn)eCl3的工業(yè)用途為:制作印刷電路板或生產(chǎn)凈水劑等;答案為:制作印刷電路板或生產(chǎn)凈水劑等。②反應②為Fe與FeCl3反應生成FeCl2,反應的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+;答案為:Fe+2Fe3+=3Fe2+。(3)反應②為Al(OH)3與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2O,反應的化學方程式為Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;答案為:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。(4)常見的符合圖示轉(zhuǎn)化關系的物質(zhì)如下表:類型ABCD連續(xù)氧化CCOCO2O2NH3N2NOO2H2SSSO2O2FeFe2+Fe3+HNO3連續(xù)還原C12FeC13FeC12FeO2CO2COCO2NON2NH3O2SO2SH2SHNO3Fe3+Fe2+Fe連續(xù)酸化OHCO2CO2H+SO2H+SHSH2SH+A1(OH)3A13+H+連續(xù)堿化CO2OHSO2OHH2SHSSOHA13+A1(OH)3OH…………寫出其中一組不同于(1)(2)(3)轉(zhuǎn)化關系的化學式即可。18.(2022·全國·高三專題練習)鋁鎂合金是飛機制造、建筑等行業(yè)的重要材料。研究性學習小組的同學,為測定某鋁鎂合金(不含其他元素)中鋁的質(zhì)量分數(shù),設計了下列兩種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白:【方案一】將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應,測定剩余固體質(zhì)量。(1)實驗中發(fā)生反應的離子方程式是_______________________。(2)稱取10.8g鋁鎂合金粉末樣品,溶于體積為V、物質(zhì)的量濃度為4.0mol·L-1NaOH溶液中,為了保證鋁鎂合金粉末能充分反應,則NaOH溶液的體積V≥_____mL。(3)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測得鋁的質(zhì)量分數(shù)將____(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)?!痉桨付繉⒁欢夸X鎂合金與足量稀硫酸溶液反應,測定生成氣體的體積。(4)同學們擬選用下列實驗裝置完成實驗:你認為最簡易的裝置其連接順序是A→__________(填接口字母)。(5)仔細分析實驗裝置后,同學們經(jīng)討論認為以下兩點會引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會將瓶內(nèi)空氣排出,使所測氫氣體積偏大;實驗結(jié)束時,連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在,使所測氫氣體積偏小。于是他們設計了如圖所示的實驗裝置。①裝置中導管a的作用除了平衡氣體壓強,使分液漏斗中的稀硫酸能順利滴下以外,從精確測量氫氣體積的角度分析,還有一個作用是_________________。②已知金屬與酸的反應是放熱反應,為了較準確測量室溫、一個標準大氣壓下氫氣的體積,在讀反應前后量氣管乙中液面的讀數(shù)求氫氣體積的過程中,除視線平視外還應注意_________(填字母編號)。A.冷卻至室溫再讀數(shù)B.乙管中液面不再上升時應該及時讀數(shù)C.讀數(shù)時應上下移動量氣管乙,使甲、乙中液面左右相平D.讀數(shù)時不必使甲、乙中液面左右相平③若實驗用鋁鎂合金的質(zhì)量為5.1g,測得氫氣體積為5.6L(已轉(zhuǎn)換成標準狀況),則合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)為___________(保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
100
偏低
EDF
消除加入稀硫酸排開空氣的體積對測量氫氣體積所帶來的誤差
AC
53%【解析】(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣,反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,離子方程式是:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;(2)假設10.8g合金全是Al的質(zhì)量,由關系式,解得V=100mL,為了保證鋁鎂合金粉末能充分反應,則NaOH溶液的體積V≥100mL;(3)鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導致測得鋁的質(zhì)量分數(shù)將偏低;(4)裝置的組裝順序:合金與水反應,用排水量氣法測定氫氣的體積,其中盛水的試劑瓶導管一定要短進長出,利用增大壓強原理將水排出,量筒中水的體積就是生成氫氣的體積,量筒內(nèi)導管應伸入量筒底部,故連接順序為:(A)接(E)(D)接(F);(5)①裝置中導
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