2021高考化學(xué)(廣東專用)二輪考點(diǎn)突破-第三部分-元素及其化合物-專題十二鈉、鋁及其重要化合物-

專題十二鈉、鋁及其重要化合物鈉及其化合物的性質(zhì)1.(雙選題)(2021年廣東理綜,23,6分)下列試驗(yàn)的現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)操作現(xiàn)象結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面固體變黑膨脹濃硫酸有脫水性和強(qiáng)氧化性B常溫下將Al片放入濃硝酸中無(wú)明顯現(xiàn)象Al與濃硝酸不反應(yīng)C將一小塊Na放入無(wú)水乙醇中產(chǎn)生氣泡Na能置換出醇羥基中的氫D將水蒸氣通過(guò)灼熱的鐵粉粉末變紅鐵與水在高溫下發(fā)生反應(yīng)解析:濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性,能使蔗糖固體脫水炭化變黑,A項(xiàng)正確;常溫下將Al片放入濃HNO3中會(huì)發(fā)生鈍化,鈍化也是一種化學(xué)反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na與無(wú)水乙醇反應(yīng)得到H2,Na置換出醇羥基中的氫,C項(xiàng)正確;水蒸氣通過(guò)灼熱的鐵粉,得到的應(yīng)是黑色的Fe3O4,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:AC2.(2022年北京理綜,7,6分)下列解釋試驗(yàn)現(xiàn)象的反應(yīng)方程式正確的是()A.切開(kāi)的金屬Na暴露在空氣中,光亮表面漸漸變暗2Na+O2Na2O2B.向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液,白色沉淀變成黑色2AgCl+S2-Ag2S↓+2Cl-C.Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)間,變成白色粘稠物2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2D.向NaHCO3溶液中加入過(guò)量的澄清石灰水,毀滅白色沉淀2HCQUOTE+Ca2++2OH-CaCO3↓+CQUOTE+2H2O解析:常溫下金屬鈉在空氣中生成Na2O,A錯(cuò);Ag2S較AgCl更難溶,故沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2S,B正確;Na2O2在潮濕空氣中放置會(huì)先與水反應(yīng):2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,C錯(cuò);NaHCO3溶液與過(guò)量澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式為:HCQUOTE+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O,D錯(cuò)。答案:B3.(2011年重慶理綜,7,6分)下列敘述正確的是()A.Fe分別與氯氣和稀鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同B.K、Zn分別與不足量的稀硫酸反應(yīng)所得溶液均呈中性C.Li、Na、K的原子半徑和密度隨原子序數(shù)的增加而增大D.C、P、S、Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性漸漸增加解析:Fe與氯氣、稀鹽酸分別反應(yīng)生成的氯化物為FeCl3、FeCl2,A錯(cuò)誤;過(guò)量的鉀與水反應(yīng)生成KOH,溶液顯堿性,Zn與不足量的稀硫酸反應(yīng)生成的ZnSO4溶液中因Zn2+的水解顯酸性,B錯(cuò)誤;K的密度小于Na的密度,C錯(cuò)誤;C、P、S、Cl非金屬性漸漸增加,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性漸漸增加,D正確。答案:D4.(2011年北京理綜,11,6分)下列試驗(yàn)方案中,不能測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是()A.取a克混合物充分加熱,減重b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸取,增重b克D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、烘干,得b克固體解析:A項(xiàng)可用差量法:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm168 62m1 bgm1=QUOTEg則Na2CO3的質(zhì)量m2=(a-QUOTE)gw(Na2CO3)=QUOTE×100%=(1-QUOTE)×100%;B項(xiàng),設(shè)混合物中含Na2CO3為xmol,NaHCO3為ymol,可聯(lián)立方程組QUOTE,求出x及y可進(jìn)一步求出w(Na2CO3);C項(xiàng)反應(yīng)后被堿石灰吸取的氣體為CO2及部分水蒸氣,無(wú)法計(jì)算;D項(xiàng)沿用B項(xiàng)假設(shè),可聯(lián)立方程組QUOTE,求出x、y,可進(jìn)一步求出w(Na2CO3)。答案:C5.(2010年安徽理綜,13,6分)將0.01mol下列物質(zhì)分別加入100mL蒸餾水中,恢復(fù)至室溫,所得溶液中陰離子濃度的大小挨次是(溶液體積變化忽視不計(jì))()①Na2O2②Na2O③Na2CO3④NaClA.①>②>③>④ B.①>②>④>③C.①=②>③>④ D.①=②>③=④解析:①②溶于水,溶質(zhì)都是NaOH,且物質(zhì)的量都為0.02mol,故c(OH-)相等,即①=②;③中CQUOTE水解,溶液中毀滅了OH-、HCQUOTE,CQUOTE+H2OHCQUOTE+OH-,由定量關(guān)系可以看出每有1molCQUOTE消耗會(huì)生成2mol陰離子,故溶液中陰離子濃度稍大于④;故C正確。答案:C6.(2010年上?；瘜W(xué),11,3分)將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是()解析:此題考查了元素化合物、圖像數(shù)據(jù)的處理學(xué)問(wèn)。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加鹽酸時(shí),首先和NaOH反應(yīng)生成水和氯化鈉,當(dāng)?shù)稳?.1L時(shí),兩者恰好反應(yīng)完全;連續(xù)滴加時(shí),鹽酸和Na2CO3開(kāi)頭反應(yīng),首先發(fā)生:HCl+Na2CO3NaHCO3+NaCl,不放出氣體,當(dāng)再加入0.1L時(shí),此步反應(yīng)進(jìn)行完全;連續(xù)滴加時(shí),發(fā)生反應(yīng):NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑;此時(shí)開(kāi)頭放出氣體,分析圖像,C正確。在解答本題時(shí)關(guān)鍵是精確理解向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的。答案:C7.(2009年全國(guó)理綜Ⅱ,8,6分)下列敘述中正確的是()A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液,又有CaCO3沉淀生成B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸,生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2C.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng),在同溫同壓下,生成的CO2體積相同D.向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,有NaHCO3結(jié)晶析出解析:CaCO3與CO2、H2O反應(yīng)生成Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3飽和溶液是沒(méi)有現(xiàn)象的,A項(xiàng)錯(cuò);向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸,僅生成NaHCO3,無(wú)CO2氣體放出,B項(xiàng)錯(cuò);等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3,其中NaHCO3的物質(zhì)的量多,與足量HCl反應(yīng)時(shí),放出的CO2多,C項(xiàng)錯(cuò);D項(xiàng),發(fā)生的反應(yīng)為:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3↓,反應(yīng)消耗水且NaHCO3的溶解性較小,故有結(jié)晶析出,正確。答案:D鋁及其化合物的性質(zhì)1.(2021年山東理綜,9,4分)足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng),放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A.氫氧化鈉溶液 B.稀硫酸C.鹽酸 D.稀硝酸解析:Al與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣,D項(xiàng)錯(cuò);Al與A、B、C反應(yīng)的關(guān)系式為:2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4,2Al～6HCl,由此可知與NaOH反應(yīng)時(shí),消耗最少,A項(xiàng)正確。答案:A2.(2022年重慶理綜,11,6分)向10mL0.1mol·L-1NH4AlQUOTE溶液中,滴加等濃度Ba(OH)2溶液xmL,下列敘述正確的是()A.x=10時(shí),溶液中有NQUOTE、Al3+、SQUOTE,且c(NQUOTE)>c(Al3+)B.x=10時(shí),溶液中有NQUOTE、AlQUOTE、SQUOTE,且c(NQUOTE)>c(SQUOTE)C.x=30時(shí),溶液中有Ba2+、AlQUOTE、OH-,且c(OH-)<c(AlQUOTE)D.x=30時(shí),溶液中有Ba2+、Al3+、OH-,且c(OH-)=c(Ba2+)解析:在NQUOTE、Al3+同時(shí)存在時(shí),OH-先與Al3+反應(yīng)。當(dāng)向10mL0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入10mL等濃度的Ba(OH)2溶液時(shí),兩者按1∶1反應(yīng)。SQUOTE消耗一半,Al3+消耗一部分,生成Al(OH)3沉淀,所以溶液中存在NQUOTE、Al3+和SQUOTE,且c(NQUOTE)>c(Al3+)。當(dāng)加入30mL等濃度的Ba(OH)2溶液時(shí),Al3+完全轉(zhuǎn)化為AlQUOTE,并且生成NH3·H2O,溶液中還有剩余的Ba(OH)2,NH3·H2O發(fā)生電離,AlQUOTE發(fā)生水解,最終使c(OH-)>c(Al)。答案:A3.(2009年上?；瘜W(xué),15,3分)鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過(guò)量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如圖。反應(yīng)中鎂和鋁的()A.物質(zhì)的量之比為3∶2 B.質(zhì)量之比為3∶2C.摩爾質(zhì)量之比為2∶3 D.反應(yīng)速率之比為2∶3解析:由圖像可知,兩個(gè)反應(yīng)中生成的氫氣一樣多,說(shuō)明兩種金屬供應(yīng)的電子數(shù)目一樣多,則鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為3∶2,質(zhì)量之比為4∶3,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鎂、鋁的摩爾質(zhì)量之比為8∶9,C項(xiàng)錯(cuò);由圖像鎂、鋁與硫酸反應(yīng)需要的時(shí)間之比為2∶3,則兩者的速率之比為3∶2,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:A4.(2021年重慶理綜,8,14分)合金是建筑航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過(guò)程中通入的氣體為。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學(xué)方程式為。

焊接過(guò)程中使用的疼惜氣為(填化學(xué)式)。

(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為。

②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為。

(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。①80.0gCuAl合金用酸完全溶解后,加入過(guò)量氨水,過(guò)濾得白色沉淀39.0g,則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

②為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調(diào)整pH,當(dāng)pH=3.4時(shí)開(kāi)頭毀滅沉淀,分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀,結(jié)合題圖信息推斷該合金中除銅外確定含有。

解析:(1)①Al在周期表中的第三周期第ⅢA族,將NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,通入的氣體是CO2;②Al2O3為兩性氧化物,與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O,由于Mg與O2、N2、CO2在高溫下猛烈反應(yīng),故Al—Mg合金焊接用Ar作疼惜氣。(2)①海水為弱堿性,艦體在海水中發(fā)生吸氧腐蝕;煉鐵過(guò)程中,常加入CaCO3或CaO將SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3而除去。(3)①由于Cu(OH)2溶于過(guò)量的氨水,故白色沉淀為Al(OH)3,依據(jù)Al元素守恒可知Al的質(zhì)量為13.5g,故Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:QUOTE×100%=83.1%;②溶解銅合金的酸應(yīng)是強(qiáng)氧化性酸,如稀硝酸,則溶液中沒(méi)有Fe2+,由圖像可知,Fe3+在pH≈1.9時(shí)開(kāi)頭沉淀,在pH≈3.2時(shí)沉淀完全,依次類推。pH=3.4時(shí)才開(kāi)頭毀滅沉淀,說(shuō)明溶液中沒(méi)有Fe3+,此時(shí)的沉淀為Al(OH)3;pH=7.0時(shí)過(guò)濾出的沉淀為Al(OH)3和Cu(OH)2;pH=8.0時(shí)過(guò)濾出的沉淀為Ni(OH)2。答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可得分)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO(3)①83.1%②Al、Ni5.(2021年四川理綜節(jié)選,11)明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl(SO4)2·12H2O]。從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4的工藝過(guò)程如下所示:焙燒明礬的化學(xué)方程式為:4KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)在焙燒明礬的反應(yīng)中,還原劑是。

(2)從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的方法是。

(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol;H2O(g)H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol;2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol。則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

。

焙燒948t明礬(M=474g/mol),若SO2的利用率為96%,可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸t(yī)。

解析:(1)由焙燒明礬的化學(xué)方程式看出,單質(zhì)硫中S元素化合價(jià)上升,被氧化作還原劑;(2)從K2SO4溶液中獲得溶質(zhì)K2SO4應(yīng)蒸發(fā)結(jié)晶;(4)由Al只能發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極,NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2為還原反應(yīng),在正極上發(fā)生,結(jié)合電解質(zhì)NaOH溶液,電子守恒規(guī)律,可寫(xiě)出電池反應(yīng)為Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O3Ni(OH)2+NaAlO2;(5)將反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式編號(hào)為①、②、③,依據(jù)蓋斯定律,③×QUOTE-①×QUOTE-②,整理后得SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)ΔH=QUOTEΔH3-QUOTEΔH1-ΔH2=-130kJ/mol,依據(jù)關(guān)系式,設(shè)生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸xt,4KAl(SO4)2·12H2O～9SO2～9SO3～9H2SO44×474 9×98948t×96% x×98%QUOTE=QUOTEx=432。答案:(1)硫(S)(2)蒸發(fā)結(jié)晶(4)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O3Ni(OH)2+NaAlO2(5)SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)ΔH=-130kJ/mol4326.(2022年重慶理綜,27,15分)氯離子插層鎂鋁水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一種新型離子交換材料,其在高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣,現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)確定其化學(xué)式(固定裝置略去)。(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O熱分解的化學(xué)方程式為

。

(2)若只通過(guò)測(cè)定裝置C、D的增重來(lái)確定x,則裝置的連接挨次為(按氣流方向,用接口字母表示),其中C的作用是。裝置連接后,首先要進(jìn)行的操作的名稱是。

(3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣,稱取C、D的初始質(zhì)量后,再持續(xù)通入N2的作用是、

等。

(4)完全分解后測(cè)得C增重3.65g、D增重9.90g,則x=。若取消冷卻玻管B后進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)定的x值將(填“偏高”或“偏低”)。

(5)上述水滑石在空氣中放置時(shí)易發(fā)生反應(yīng)生成[Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·zH2O],該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng),現(xiàn)以此物質(zhì)為樣品,用(2)中連接的裝置和試劑進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定z,除測(cè)定D的增重外,至少還需測(cè)定

。

解析:(1)據(jù)題意寫(xiě)出反應(yīng)物和產(chǎn)物,然后配平:2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑。(2)A裝置的作用是供應(yīng)高溫,使氯離子插層鎂鋁水滑石分解;C裝置的作用是吸取生成的HCl氣體;D裝置考查濃H2SO4的吸水性,其增重為生成H2O的質(zhì)量。欲確定x的值,可通過(guò)C、D的增重來(lái)計(jì)算,即生成HCl和水蒸氣質(zhì)量。故氣流需先通過(guò)D裝置,再通入C中,否則水蒸氣的質(zhì)量不能精確得到,同時(shí)留意氣體進(jìn)步短出。故裝置的連接挨次為a—e—d—b。凡是產(chǎn)生氣體的裝置,連接好儀器后,首先要檢查裝置的氣密性。(3)持續(xù)通入N2可將分解產(chǎn)生的氣體全部帶入裝置C、D中,吸取完全;還可防倒吸。(4)由題意知:n(H2O)=0.55mol,n(HCl)=0.1mol2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑25+2x0.1mol0.55molQUOTE=QUOTE,x=3若取消B裝置,可使氣流速度過(guò)快,水蒸氣吸取不完全,則測(cè)得x值偏低。(5)類比可得出:此物質(zhì)發(fā)生熱分解反應(yīng)時(shí)生成HCl、H2O、CO2三種氣體;利用(2)中裝置可知,D的增重為生成H2O的質(zhì)量,C的增重為生成的HCl和CO2的質(zhì)量和。欲確定z值,至少還需測(cè)定裝置C的增重及樣品質(zhì)量。答案:(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑(2)a—e—d—b吸取HCl氣體檢查氣密性(3)將分解產(chǎn)生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸取防止產(chǎn)生倒吸(4)3偏低(5)裝置C的增重及樣品質(zhì)量(樣品質(zhì)量及樣品分解后殘余物質(zhì)量或裝置C的增重及樣品分解后殘余物質(zhì)量)7.(2011年廣東理綜,32,16分)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含確定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可接受吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下:(注:NaCl熔點(diǎn)為801℃;AlCl3在181(1)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì),相關(guān)的化學(xué)方程式為①

和②。

(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有;固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中確定存在。

(3)在用廢堿液處理氣體A的過(guò)程中,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為極。熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCQUOTE和Al2CQUOTE形式存在,鋁電極的主要電極反應(yīng)式為

。

(5)鋼材鍍鋁后,表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,其緣由是。

解析:(1)在高溫下,Al易與Fe2O3、SiO2發(fā)生置換反應(yīng),造成產(chǎn)品Al的損耗,又會(huì)產(chǎn)生新雜質(zhì)Fe、Si、Al2O3。(2)Cl2除了和雜質(zhì)Na、H2反應(yīng)生成NaCl、HCl外,還與Al反應(yīng)生成AlCl3,因精煉溫度為700℃,此時(shí)AlCl3以氣態(tài)形式存在,NaCl以固態(tài)形式存在,所以氣泡成分除Cl2外還有HCl、AlCl3(3)尾氣中主要含3種氣體,Cl2、HCl、AlCl3通過(guò)冷凝降溫把AlCl3分別出去,在氣體A中僅含有Cl2、HCl,均可與廢堿液反應(yīng)。(4)電鍍池中,鍍層金屬作陽(yáng)極,鍍件作陰極,故Al為陽(yáng)極,因電鍍液為熔融鹽(KCl、NaCl),需考慮Cl-與Al3+的結(jié)合方式,故Cl-參與電極反應(yīng),陽(yáng)極反應(yīng)式為Al-3e-+4Cl-AlCQUOTE,2Al-6e-+7Cl-Al2CQUOTE。(5)致密氧化鋁膜穩(wěn)定性較好,掩蓋在鋼材表面可防止鋼材與空氣、水、氧氣接觸發(fā)生電化學(xué)腐蝕。答案:(1)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe4Al+3SiO22Al2O3+3Si(2)HCl、AlCl3NaCl(3)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O、H++OH-H2O(4)陽(yáng)Al-3e-+4Cl-AlCQUOTE,2Al-6e-+7Cl-Al2CQUOTE(5)氧化鋁膜能隔絕空氣,阻礙鋼鐵被腐蝕8.(2009年福建理綜,24,13分)從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3+的離子方程式為

。

(2)流程乙加入燒堿后生成SiQUOTE的離子方程式為。

(3)驗(yàn)證濾液B含F(xiàn)e3+,可取少量濾液并加入(填試劑名稱)。

(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是(填化學(xué)式),寫(xiě)出該溶液的一種用途。

(5)已知298K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,取適量的濾液B,加入確定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡,測(cè)得pH=13.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=。

解析:本題考查鋁土礦中氧化鋁提取的工藝流程。(1)與HCl反應(yīng)生成Al3+的應(yīng)為鋁土礦中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)濾液B為MgCl2、FeCl3、AlCl3及鹽酸的混合液,檢驗(yàn)的特征反應(yīng)很多,如與KSCN顯血紅色,與苯酚顯紫色,與OH-顯紅褐色沉淀等。(4)生成E、K時(shí),CO2均是過(guò)量的,故應(yīng)生成NaHCO3。(5)pH=13.00,則c(OH-)=0.1mol/L,Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-),c(Mg2+)=QUOTEmol/L=5.6×10-10mol/L。答案:(1)Al2O3+6H+2Al3++3H2O(2)SiO2+2OH-SiQUOTE+H2O(3)硫氰化鉀(或硫氰酸鉀、苯酚溶液等合理答案)(4)NaHCO3制純堿(或做發(fā)酵粉等合理答案)(5)5.6×10-10mol/L鈉及其化合物的性質(zhì)1.(2022中山六校聯(lián)考)下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是()①將小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中,反應(yīng)后溶液變紅②將鈉投入稀鹽酸中,鈉先與水反應(yīng),后與鹽酸反應(yīng)③將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉,一塊直接投入水中,另一塊用鋁箔包住,在鋁箔上刺些小孔,然后投入水中,兩者放出的氫氣質(zhì)量相等A.只有①② B.只有③C.只有②③ D.①②③解析:鈉與水反應(yīng)生成的NaOH能使石蕊試液變藍(lán),①不正確;鈉投入稀鹽酸中先與鹽酸反應(yīng),過(guò)量的鈉再與水反應(yīng),②不正確;用鋁箔包住的鈉除Na與水反應(yīng)生成H2外,Al與NaOH溶液反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生H2,故③不正確。答案:D2.(2021梅州中學(xué)模擬)可用于判定碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的試驗(yàn)方法是()A.加熱時(shí)有氣體放出B.滴加鹽酸時(shí)有氣泡放出C.溶于水后,滴加稀的氯化鎂溶液有白色沉淀生成D.溶于水后,滴加澄清石灰水有白色沉淀生成解析:加熱時(shí)有氣體放出只能證明含有碳酸氫鈉而不能證明是否含有Na2CO3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NaHCO3、Na2CO3均與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2CO3與MgCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,而NaHCO3不與MgCl2反應(yīng),故沒(méi)有明顯現(xiàn)象,C項(xiàng)正確;Na2CO3、NaHCO3溶于水后,滴加澄清石灰水均有白色沉淀產(chǎn)生,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C3.(2021浙江金華十校期末)利用下列試驗(yàn)裝置,不能完成試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.利用裝置Ⅰ進(jìn)行H2O2分解反應(yīng)速率的定量測(cè)定B.利用裝置Ⅱ進(jìn)行碳酸氫鈉與碳酸鈉的檢驗(yàn)C.利用裝置Ⅲ證明鐵生銹時(shí)空氣參與反應(yīng)D.利用裝置Ⅳ進(jìn)行碳酸氫鈉與碳酸鈉穩(wěn)定性強(qiáng)弱比較解析:裝置Ⅰ中用長(zhǎng)頸漏斗會(huì)使生成的氧氣跑掉,應(yīng)當(dāng)用分液漏斗,A錯(cuò)誤;由于碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的速率比碳酸鈉快,相同時(shí)間內(nèi)氣球漲的更大,B正確;鐵生銹時(shí)空氣參與反應(yīng),造成瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,U形管兩側(cè)液面毀滅液面差,C正確;只要把碳酸氫鈉放到內(nèi)管,碳酸鈉放到外管,接內(nèi)管的澄清石灰水變渾濁,而接外管的澄清石灰水無(wú)變化,則可證明碳酸鈉穩(wěn)定性強(qiáng)于碳酸氫鈉,D正確。答案:A鋁及其化合物的性質(zhì)4.(2021廣東佛山質(zhì)檢)下列說(shuō)法正確的是()A.工業(yè)上冶煉鋁常用焦炭還原氧化鋁B.CO2、NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成C.光導(dǎo)纖維、聚乙烯、油脂都是高分子化合物D.可通過(guò)加水吸取后再用半透膜滲析的方法分別PM2.5微粒與可溶性吸附物解析:工業(yè)上冶煉鋁只能用通電電解的方法,A錯(cuò);CO2不會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成,B錯(cuò);光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2,與油脂兩者都不屬于高分子化合物,C錯(cuò);PM2.5微粒是指直徑小于2500nm的顆粒,半透膜的孔洞直徑要小于1nm,所以可以用半透膜滲析的方法分別PM2.5微粒與其所吸附的可溶物,D正確。答案:D5.(2021安徽示范高中名校聯(lián)考)工業(yè)上可用硫酸鋁與硫磺焙燒制備氧化鋁:2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.反應(yīng)中Al2(SO4)3被氧化B.Al2(SO4)3、Al2O3均含有離子鍵和共價(jià)鍵C.5.1gAl2O3含有9.03×1022個(gè)陰離子D.該反應(yīng)中,每轉(zhuǎn)移0.3mol電子生成5.04LSO2解析:該反應(yīng)中Al2(SO4)3中的S元素從+6價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2中的+4價(jià),被還原,A錯(cuò);Al2O3是離子化合物,只含有離子鍵,B錯(cuò);n(Al2O3)=5.1g/102g·mol-1=0.05mol,則氧離子個(gè)數(shù)為:0.05mol×3×6.02×1023mol-1=9.03×1022,C正確;由于沒(méi)有說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)狀況,故生成SO2氣體的體積不能確定,D錯(cuò)誤。答案:C6.(2022合肥八中月考)某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的鹽酸,測(cè)得溶液中的CQUOTE、HCQUOTE、AlQUOTE、Al3+的物質(zhì)的量與加入鹽酸的體積變化關(guān)系如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.原混合溶液中的CQUOTE與AlQUOTE的物質(zhì)的量之比為1∶2B.V1∶V2=1∶5C.M點(diǎn)時(shí)生成的CO2為0.05molD.a線表示的離子方程式為:AlQUOTE+H++H2OAl(OH)3↓解析:由于酸性有:HCl>H2CO3>HCQUOTE>CQUOTE>Al(OH)3,所以在向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的鹽酸的過(guò)程中,首先發(fā)生反應(yīng)①AlQUOTE+H++H2OAl(OH)3↓,則a線表示的是AlQUOTE的物質(zhì)的量,D選項(xiàng)正確,且n(AlQUOTE)=n(HCl)=0.05mol;然后發(fā)生反應(yīng)②CQUOTE+H+HCQUOTE,b線表示的是CQUOTE的物質(zhì)的量,c線表示的是HCQUOTE的物質(zhì)的量,n(CQUOTE)=n(HCl)=0.05mol,則n(CQUOTE)∶n(AlQUOTE)=1∶1,A選項(xiàng)錯(cuò);V1表示CQUOTE與HCQUOTE物質(zhì)的量相等時(shí)加入鹽酸的體積,此時(shí)V1=75mL,M表示反應(yīng)CQUOTE+H+HCQUOTE恰好完成,此時(shí)并沒(méi)有放出CO2,C選項(xiàng)錯(cuò);再后發(fā)生反應(yīng)③H++HCQUOTECO2↑+H2O,HCQUOTE的物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)的是d線,再后發(fā)生反應(yīng)④Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,Al3+的物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)的是e線,V2=3×50mL+150mL=300mL,V1∶V2=75∶300=1∶4,B選項(xiàng)錯(cuò)。答案:D7.(2022江南十校聯(lián)考)潛艇上的核反應(yīng)堆使用液態(tài)鋁鈉合金(單質(zhì)鈉和單質(zhì)鋁熔合而成)作載熱介質(zhì),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.該合金的熔點(diǎn)介于鈉、鋁之間B.鈉或鋁形成的氧化物均為堿性氧化物C.鈉和鋁分別與不足量的鹽酸反應(yīng)所得溶液均呈中性D.若合金中n(Na)>n(Al),將其投入到適量的水中可得無(wú)色透亮溶液解析:鋁鈉合金為液態(tài),故熔點(diǎn)低于鈉和鋁,A錯(cuò)誤;過(guò)氧化鈉、氧化鋁不屬于堿性氧化物,B錯(cuò)誤;鈉與不足量的鹽酸反應(yīng)后所得溶液呈堿性,鋁與不足量的鹽酸反應(yīng)后所得溶液呈酸性,C錯(cuò)誤;因2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,所以2Al～2NaOH～2Na,當(dāng)n(Na)>n(Al),投入到適量水中,鋁能全部溶解轉(zhuǎn)化成NaAlO2溶液,且剩余NaOH。答案:D8.(2021廣東肇慶統(tǒng)一檢測(cè))下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是()①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3②SSO3H2SO4③飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3④Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOA.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②④⑤解析:②中的S在點(diǎn)燃條件下只能生成SO2。③中先用NH3使溶液堿化,再通入足量的CO2,發(fā)生反應(yīng):NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓,由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,就會(huì)析出NaHCO3,這就是侯德榜制堿法的原理。④中的FeCl3溶液加熱,由于Fe3+的水解,最終得到Fe(OH)3。答案:A9.(雙選題)(2021廣州二模、肇慶一模改編)下列離子方程式正確的是()A.用小蘇打治療胃酸過(guò)多:HCQUOTE+H+CO2↑+H2OB.向AlCl3溶液中加入過(guò)量氨水:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NQUOTEC.稀硝酸中加入過(guò)量鐵粉:Fe+4H++NQUOTEFe3++NO↑+2H2OD.鋁溶于NaOH溶液:Al+2OH-AlQUOTE+H2↑解析:稀硝酸中加入過(guò)量鐵粉時(shí),鐵被氧化為亞鐵離子,其反應(yīng)的離子方程式為3Fe+8H++2NQUOTE3Fe2++2NO↑+4H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2AlQUOTE+3H2↑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:AB10.(2021廣州一模)某科研小組以難溶性鉀長(zhǎng)石(K2O·Al2O3·6SiO2)為原料,提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì),工藝流程如下:(1)煅燒過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生:①鉀長(zhǎng)石中的硅元素在CaCO3作用下轉(zhuǎn)化為CaSiO3,寫(xiě)出SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3的化學(xué)方程式:;

②鉀長(zhǎng)石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO2和KAlO2,寫(xiě)出Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2的化學(xué)方程式:。

(2)已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應(yīng):AlQUOTE+2H2OAl(OH)3+OH-,“浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈性(填“酸”或“堿”),“浸取”時(shí)不斷攪拌的目的是

。

(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)加入NaOH的主要作用是(用離子方程式表示)。

(4)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是、和水。

解析:(1)依題意可知鉀長(zhǎng)石中的SiO2在CaCO3作用下轉(zhuǎn)化為CaSiO3,相像于玻璃窯中的反應(yīng),故SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3的化學(xué)方程式為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑;鉀長(zhǎng)石中的Al2O3在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO2,相像于玻璃窯中的反應(yīng),故Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2的化學(xué)方程式是:Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑。(2)依據(jù)可逆反應(yīng)AlQUOTE+2H2OAl(OH)3+OH-可知,當(dāng)溶液呈酸性時(shí)促進(jìn)生成氫氧化鋁,當(dāng)溶液呈堿性時(shí)抑制氫氧化鋁的生成,為抑制AlQUOTE水解,故“浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈堿性;“浸取”時(shí)不斷攪拌可以提高離子在溶液中的含量,即提高浸取速率和浸取效率。(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)加入NaOH可以將碳酸氫鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鹽,該反應(yīng)的離子方程式為HCQUOTE+OH-H2O+CQUO