《高考化學 第三章 金屬及其化合物 第2講 鋁及其重要化合物 復習課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學 第三章 金屬及其化合物 第2講 鋁及其重要化合物 復習課件.ppt（173頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第三章金屬及其化合物 第2講鋁及其重要化合物 了解鋁 鎂及其重要化合物的主要性質和應用 考綱要求 考點一鋁 鎂的性質及應用 考點二鋁的重要化合物 考點三用數形結合思想理解Al3 Al OH 3 AlO之間的轉化關系 探究高考明確考向 練出高分 考點四化工生產中鎂 鋁及其化合物的轉化關系 目錄 知識梳理 遞進題組 考點一鋁 鎂的性質及應用 1 鋁的結構和存在鋁位于元素周期表 原子結構示意圖為 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)的形式存在 知識梳理 第三周期 A族 2 金屬鋁的物理性質銀白色有金屬光澤的固體 有良好的延展性 導電性和傳熱性等 密度較小 質地柔軟 3 金屬鋁的化學性質 寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式 O2 Al 4Al 3O22Al2O3 點燃 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 鋁熱反應 Al 酸 鈍化 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 4 對比記憶鎂的化學性質 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 深度思考 1 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式 2 Mg Al在空氣中性質穩(wěn)定 因而都具有很強的抗腐蝕性 3 MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑 4 Mg是活潑金屬 而Al是兩性金屬 2 依據Mg Al單質的性質 思考回答下列問題 1 鋁的化學性質活潑 為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能 答案鋁在常溫下迅速被氧氣氧化 形成一層致密的氧化膜 保護鋁不再被氧化 因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能 2 Al既能溶于強酸 又能溶于強堿 所以說 Al既有金屬性 又有非金屬性 你認為這種說法是否恰當 為什么 答案不恰當 金屬性是指元素的原子失電子的能力 非金屬性是指元素的原子得電子的能力 鋁不論是與酸反應還是與堿反應 都是失去3e 化合價升高為 3價 均是還原劑 因而鋁具有較強的金屬性 3 鋁與酸 堿反應的實質是什么 氧化劑是什么 4 鎂在空氣中充分燃燒 所得固體產物可能有哪些 用化學式表示 MgO Mg3N2 C 遞進題組 題組一對比掌握鋁 鎂的性質1 下列關于鋁單質的敘述中正確的是 A 由于鋁在空氣中不會銹蝕 所以鋁制品的使用壽命都很長B 由于鋁具有強還原性 所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬C 常溫下 鋁被濃硫酸鈍化 所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D 由于鋁的導電性能比銅強 所以常用鋁制造電線 電纜 解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應 加熱時濃硫酸能與氧化鋁反應 銅的導電性能比鋁強 答案B 2 鎂 鋁單質的化學性質以相似為主 但也存在某些重大差異性 下列物質能用于證明二者存在較大差異性的是 CO2 鹽酸 NaOH溶液 水A B C D 解析Al能與NaOH溶液反應而Mg不能 Mg能在CO2中燃燒而Al不能 C 歸納總結 熟記鋁 鎂的特殊化學性質1 活潑金屬與酸反應是金屬的通性 而鋁不但能與酸 H 反應 還能夠與堿溶液反應 表現出特殊性 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 鋁熱反應鋁和某些金屬氧化物反應 將其從氧化物中置換出來 同時放出大量的熱 這種反應稱為鋁熱反應 可用于焊接金屬 冶煉高熔點貴重金屬等 注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應 3 Mg在CO2中能夠燃燒 所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器 題組二鋁與酸或堿反應的定量分析 3 將等物質的量的鎂和鋁混合 取等質量該混合物四份 分別加到足量的下列溶液中 充分反應后 放出氫氣最多的是 A 3mol L 1HClB 4mol L 1HNO3C 8mol L 1NaOHD 18mol L 1H2SO4解析在鎂 鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產生H2 加入NaOH溶液 只有Al與之反應生成H2 而鎂不反應 加入鹽酸 鎂 鋁都與鹽酸反應生成H2 所以放出H2的量最多 A 4 鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸 非氧化性酸 反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬 就鋁的這一特殊性質回答下列問題 1 等質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 解析根據化學方程式 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 1 1 2 足量的兩份鋁分別投入到等體積 等物質的量濃度的鹽酸 氫氧化鈉溶液中 產生H2的體積之比是 解析因為在反應中Al過量 產生的H2由HCl和NaOH的量決定 根據化學反應中的關系式 6HCl 3H2 2NaOH 3H2 故當HCl NaOH物質的量相等時 二者產生H2的體積比為1 3 1 3 3 足量的兩份鋁分別投入到等體積 一定物質的量濃度的HCl NaOH溶液中 二者產生的H2相等 則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是 解析因為鋁足量且產生H2相等 根據關系式n HCl n NaOH 3 1 又因為兩溶液體積相等 故物質的量濃度c HCl c NaOH n HCl n NaOH 3 1 3 1 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量的鋁粉 反應結束后 測得生成的氣體體積比為V 甲 V 乙 1 2 則加入鋁粉的質量為 A 5 4gB 3 6gC 2 7gD 1 8g解析其反應原理分別為2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 可見當參加反應的HCl和NaOH的物質的量一樣多時 產生H2的體積比是1 3 而題設條件體積比為1 2 說明此題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 答案A 1 鋁與酸 堿反應生成H2的量的關系鋁與酸 堿反應的化學方程式分別為2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 從化學方程式可以看出Al與酸 堿反應時生成H2的實質都是AlAl3 所以無論與酸還是與堿反應 Al與H2的關系都是2Al 3H2 思維建模 2 鋁的這種既能與酸 非氧化性酸 又能與強堿反應產生H2的性質常作為推斷題的 題眼 考點二鋁的重要化合物 遞進題組 知識梳理 1 氧化鋁 1 物理性質 白色固體 難溶于水 有很高的熔點 2 化學性質 知識梳理 兩性氧化物 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 氫氧化鋁 1 物理性質白色膠狀不溶于水的固體 有較強的性 2 化學性質 用化學方程式表示 Al OH 3的電離方程式為 吸附 兩性氫氧化物 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 受熱分解 3 制備 向鋁鹽中加入氨水 離子方程式為 NaAlO2溶液中通入足量CO2 離子方程式為 NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合 3 常見的鋁鹽 1 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復鹽 2 明礬的化學式為 它是無色晶體 可溶于水 水溶液pH7 填 或 明礬可以凈水 其凈水的原理是 KAl SO4 2 12H2O Al3 3H2O Al OH 3 膠體 3H Al OH 3膠體吸附水中雜質形成沉淀而凈水 1 明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同 答案不同 明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質 不能殺菌消毒 而液氯只能殺菌消毒 不能沉淀懸浮的雜質 2 在做鋁的燃燒實驗時 用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔 在酒精燈上加熱至其熔化 會看到的現象是鋁箔熔化 失去光澤 但熔化的鋁并不滴落 原因是 深度思考 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成 熔點很高的Al2O3薄膜 使內部的鋁被Al2O3包裹著 所以熔化的鋁不易滴下 3 中學化學學習階段接觸到許多既能與酸反應又能與堿反應的物質 除了Al及其重要化合物外 你還知道哪些 答案 弱酸的銨鹽 如 NH4HCO3 CH3COONH4 NH4 2S等 弱酸的酸式鹽 如 NaHCO3 KHS NaHSO3 氨基酸 遞進題組 題組一Al2O3和Al OH 3的兩性 1 將表面已完全鈍化的鋁條 插入下列溶液中 不會發(fā)生反應的是 A 稀硝酸B 稀鹽酸C 硝酸銅D 氫氧化鈉解析鈍化的實質是Fe Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護膜 由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物 既可與強酸反應 又可與強堿反應 故A B D三項皆不符合題意 只有C選項中的Cu NO3 2不與Al2O3反應 故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應 C 2 下列除去雜質的方法不正確的是 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 解析Al 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 Fe3 Al3 均轉化為氫氧化物沉淀 達不到除雜的目的 答案B 含鋁雜質的提純方法歸類利用Al Al2O3 Al OH 3可溶于強堿的特性 可除去許多物質中的含鋁雜質 如 Mg Al 加足量NaOH溶液 Fe2O3 Al2O3 加足量NaOH溶液 Mg OH 2 Al OH 3 加足量NaOH溶液 Mg2 Al3 加過量NaOH溶液 過濾 再加酸充分溶解 練后反思 題組二制備Al OH 3的最佳途徑3 用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁 下列操作步驟中最恰當的組合是 加鹽酸溶解 加燒堿溶液溶解 過濾 通入過量CO2生成Al OH 3沉淀 加入鹽酸生成Al OH 3沉淀 加入過量燒堿溶液A B C D 解析若先用鹽酸溶解 Mg Al均溶解 制取Al OH 3的步驟較多 從NaAlO2制備Al OH 3 若加鹽酸不容易控制量的多少 故B項操作步驟為最佳順序 答案B 4 若甲 乙 丙三位同學用規(guī)定的藥品制備Al OH 3 規(guī)定必用的藥品如下 350g70 H2SO4溶液 NaOH固體240g 足量鋁屑 水 不能用其他藥品 甲 乙 丙用各自設計的方案制得Al OH 3的質量分別是W1 W2 W3 三種實驗方案如下 甲 鋁 加NaOH溶液 加H2SO4溶液 W1gAl OH 3乙 鋁 加H2SO4溶液 加NaOH溶液 W2gAl OH 3 試回答 1 從充分利用原料 降低成本和提高產率等因素分析 實驗方案最合理的是 2 三位學生制得的Al OH 3 W1 W2 W3其質量由大到小的順序是 3 制得Al OH 3的最大質量是 丙 W3 W1 W2 520g 反思歸納 制取Al OH 3一般不用強酸或強堿 因為強酸 強堿都能溶解生成的Al OH 3 而不易控制酸 堿的用量 一般用氨水或CO2制取 也可用Al3 AlO的雙水解反應制取 答案C 解析A項 氨水不能溶解Al OH 3 B項 氧元素不守恒 D項 通足量CO2時 應生成HCO 答案C 反思歸納 遞進題組 知識梳理 考點三用數形結合思想理解Al3 Al OH 3 AlO之間的轉化關系 知識梳理 寫出上述轉化的離子方程式 Al3 3OH Al OH 3 2 Al OH 3 3H Al3 3H2O 2 與Al OH 3沉淀生成有關的圖像分析 1 把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽 Al3 溶液中至過量 現象 先有白色沉淀產生 然后沉淀逐漸溶解 圖像 有關反應 A B Al3 3OH Al OH 3 B D Al OH 3 OH AlO 2H2O 2 把鋁鹽 Al3 溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量 現象 先無明顯現象 反應一段時間后逐漸產生大量的白色沉淀 圖像 3 把強酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過量 現象 先生成白色沉淀 然后沉淀逐漸溶解 圖像 有關反應 A B AlO H H2O Al OH 3 B D Al OH 3 3H Al3 3H2O 4 向強酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量 現象 先無明顯現象 反應一段時間后逐漸產生白色沉淀 圖像 5 往等物質的量的AlCl3 MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量 現象 開始出現白色沉淀 后沉淀量增多 最后沉淀部分溶解 圖像 有關反應 O A Al3 3OH Al OH 3 Mg2 2OH Mg OH 2 A B Al OH 3 OH AlO 2H2O 1 下列各項操作中 能出現 先產生沉淀 然后沉淀又溶解 現象的是 向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2 向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸 向AlCl3溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 深度思考 解析 中Na2CO3與CO2 H2O反應生成NaHCO3 由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大 因而只會產生沉淀 NaAlO2中加入稀鹽酸 開始時產生白色沉淀Al OH 3 當鹽酸過量時 Al OH 3又溶于鹽酸 向AlCl3溶液中加入NaOH溶液 開始時產生白色沉淀Al OH 3 當NaOH過量時 Al OH 3又溶于NaOH 只會生成H2SiO3沉淀 答案 2 下列各組物質的無色溶液 不用其他試劑即可鑒別的是 NaOH AlCl3 NaHCO3 H2SO4 NaAlO2 NaHSO4 Na2CO3 HCl Na2CO3 NaHCO3 Ca OH 2解析都使用互滴法 兩次操作應產生不同的現象 向含Al3 的溶液中滴加NaOH溶液 先生成白色沉淀 后沉淀又逐漸溶解 向NaOH溶液中滴加含Al3 的溶液 開始無沉淀產生 后產生白色沉淀 且沉淀不溶解 兩次現象不同 可以鑒別 不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會立即產生氣泡 現象相同 無法鑒別 NaHSO4 Na H SO 溶液顯強酸性 向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4 開始出現白色沉淀后沉淀逐漸溶解 向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液 開始無現象 后出現白色沉淀 現象不同 可以鑒別 向Na2CO3溶液中滴加鹽酸 開始無現象 后產生氣泡 向鹽酸中滴加Na2CO3溶液 立即產生氣泡 現象不同 可以鑒別 無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca OH 2中都會產生白色沉淀 無法鑒別 答案 題組一Al3 AlO形成Al OH 3圖像的綜合分析 遞進題組 1 如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線 下列判斷錯誤的是 A 線表示Al3 的物質的量的變化B x表示AlCl3的物質的量C 線表示Al OH 3的物質的量的變化D 線表示AlO的物質的量的變化 解析AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式 向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液 開始有沉淀生成后沉淀溶解 且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質的量之比為3 1 顯然符合題意 則x表示NaOH的物質的量 B項錯誤 另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液 開始沒有沉淀 后有沉淀生成 與本題圖示情況不符 答案B 2 下列曲線圖 縱坐標為沉淀的量 橫坐標為加入物質的量 與對應的選項相符合的是 A 向1L濃度均為0 1mol L 1的Ba OH 2 NaAlO2混合溶液中加入0 1mol L 1的稀H2SO4B 向1L濃度分別為0 1mol L 1和0 3mol L 1的AlCl3 NH4Cl的混合溶液中加入0 1mol L 1的稀NaOH溶液C 向燒堿溶液中滴加明礬溶液D 向AlCl3溶液中滴加過量氨水 D項 AlCl3溶液中滴加過量氨水 沉淀不會溶解 D錯誤 答案A 突破Al OH 3沉淀圖像三個秘訣1 明晰橫 縱坐標含義 然后通過曲線變化特點分析反應原理 2 掌握Al3 Al OH 3 AlO三者之間的轉化比例 方法指導 3 明晰Al3 溶液中加堿 OH 的幾種常見變形圖像 如 圖A中 n H n Al3 2 1 圖B中 若已知原溶液中含有Mg2 則可推出 n Mg2 n Al3 1 1 圖C中 若已知原溶液中含有H 和Mg2 則可推導出 n H n Al3 n Mg2 2 1 1 題組二Al3 形成Al OH 3的簡單計算 3 向30mL1mol L 1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol L 1的NaOH溶液 若產生0 78g白色沉淀 則加入的NaOH溶液的體積可能為 A 3mLB 7 5mLC 15mLD 17 5mL解析解法一 把該題的信息轉化為圖像 用圖像法求解 如圖所示 當生成沉淀0 01mol時需NaOH0 03mol或0 11mol 顯然B項符合題意 解法二 已知n AlCl3 0 03mol n Al OH 3 0 01mol 由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能有兩個答案 一是氫氧化鈉不足 二是氫氧化鈉過量 答案B 4 現有AlCl3和MgSO4混合溶液 向其中不斷加入NaOH溶液 得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示 原溶液中Cl 與SO的物質的量之比為 A 1 3B 2 3C 6 1D 3 1解析OA上升的直線表示Al OH 3和Mg OH 2一起沉淀 AB下降的直線表示Al OH 3沉淀溶解 B點表示Al OH 3完全溶解 AB段完全溶解Al OH 3消耗NaOH0 1L 則Al3 生成Al OH 3消耗NaOH0 3L 沉淀Mg2 消耗NaOH0 1L 因而n AlCl3 n MgSO4 2 1 所以 n Cl n SO 6 1 答案C 方法指導 可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律 1 求產物Al OH 3的量 1 當n OH 3n Al3 時 n Al OH 3 n OH 2 當3n Al3 n OH 4n Al3 時 n Al OH 3 4n Al3 n OH 3 當n OH 4n Al3 時 n Al OH 3 0 無沉淀 2 求反應物堿的量 1 若堿不足 Al3 未完全沉淀 n OH 3n Al OH 3 2 若堿使生成的Al OH 3部分溶解 n OH 4n Al3 n Al OH 3 考點四化工生產中鎂 鋁及其化合物的轉化關系 遞進題組 知識梳理 知識梳理 1 從海水中提取鎂的流程 1 流程 2 主要化學反應 制石灰乳 CaCO3CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2 沉淀Mg2 Mg2 2Ca OH 2 Mg OH 2 Ca2 制備MgCl2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 電解MgCl2 MgCl2 熔融 Mg Cl2 2 工業(yè)煉鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素 在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中 鋁土礦的主要成分是Al2O3 此外還含有少量SiO2 Fe2O3等雜質 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SiO2是酸性氧化物 Fe2O3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 堿溶法討論回答下列問題 1 寫出 兩步驟中可能發(fā)生反應的離子方程式 2 步驟 中不用鹽酸 或H2SO4 酸化的理由是 因為AlO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物NaHCO3用途廣泛 經濟效益好 3 步驟 中得到較純的Al2O3 可能含有 雜質 在電解時它不會影響鋁的純度的原因 由于SiO2的熔點很高 在加熱到1000 左右時不會熔化 因而不影響鋁的純度 SiO2 方案二 酸溶法 討論回答下列問題 1 寫出 中可能發(fā)生反應的離子方程式 答案 Al2O3 6H 2Al3 3H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Al3 4OH AlO 2H2O Fe3 3OH Fe OH 3 2 步驟 中不用氨水沉淀Fe3 的原因 Al OH 3只能溶于強堿 不能溶于氨水 用氨水不能將Fe OH 3和Al OH 3分離 遞進題組 題組一鋁的提煉過程 1 鋁土礦的主要成分為氧化鋁 氧化鐵和二氧化硅 工業(yè)上經過下列工藝可以冶煉金屬鋁 下列說法中錯誤的是 A 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 中需要通入過量的氨氣D 進行的操作是加熱 而且d一定是氧化鋁 解析反應 后的體系中含有固體二氧化硅 需要過濾除去 反應 后的體系中含有氫氧化鐵沉淀 需要過濾除去 A正確 a b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在 其中鋁的化合價都是 3價 B正確 由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過量二氧化碳 C錯誤 由氫氧化鋁制備氧化鋁 加熱即可 D正確 答案C 2 工業(yè)上用某種氧化鋁礦石 含Fe2O3雜質 為原料冶煉鋁的工藝流程如下 對上述流程中的判斷正確的是 A 試劑X可以為氨水 沉淀中含有鐵的化合物B CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C 反應 中的反應為CO2 AlO 2H2O Al OH 3 HCOD 工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al 成本更低 解析A項試劑X應為強堿溶液 使Al2O3溶解 B項若用強酸代替CO2 強酸過量時 Al OH 3會溶解 不能保證生成Al OH 3沉淀 D項因Al比Fe活潑 不能用Fe置換Al 答案C 題組二鎂及其重要化合物轉化關系的應用 3 MgSO4 7H2O是一種重要的化工原料 某研究性學習小組設計了利用菱鎂礦石 主要成分是MgCO3 并含有MnCO3 SiO2雜質 制取MgSO4 7H2O的實驗 流程如下 1 第 步研磨的目的是 所得濾液主要含 等溶質 解析研磨可增大固體的表面積 使被溶物充分溶解并使溶解速率加快 菱鎂礦石與稀硫酸反應 MgCO3 MnCO3會轉變?yōu)镸gSO4 MnSO4 使溶解充分并加快溶解速率 MgSO4MnSO4 2 第 步反應的離子方程式為 解析根據流程圖 加入NaClO溶液 MnSO4轉變?yōu)镸nO2 根據得失電子守恒和元素守恒即可寫出第 步反應的離子方程式 Mn2 ClO H2O MnO2 Cl 2H Mn2 ClO H2O MnO2 Cl 2H 3 第 步濃縮結晶后 要經過 洗滌 干燥等步驟才可得到MgSO4 7H2O 洗滌沉淀的基本操作是 解析第 步濃縮結晶后要經過過濾 洗滌 干燥才能得到MgSO4 7H2O晶體 洗滌沉淀時要注意加水不能過多 且不能用玻璃棒攪拌 還要重復2 3次 過濾 將沉淀置于過濾器中 加蒸餾水至剛好浸沒沉淀 待水流盡 重復2 3次 4 若制得MgSO4 7H2O質量為82 00g 測得MnO2質量為1 74g 且測得第 步濾渣質量為4 70g 忽略各物質在溶液中的溶解損失 可計算出菱鎂礦石中MgCO3的質量分數為 解析根據題中信息可求得MgCO3 MnCO3的質量分別是28 00g 2 30g 則菱鎂礦石中MgCO3的質量分數為 100 80 80 解答化工流程題的基本方法1 明確目的 提取有用信息通過閱讀題頭 明確生產目的 制備什么物質 找到制備物質時所需的原料及所含雜質 提取出所給的相關信息 反應的化學方程式 物質的穩(wěn)定性和溶解性等 反思歸納 2 分析流程 弄清各步作用對比分析流程圖中的一種物質 原料 與最后一種物質 產品 找出原料與產品之間的關系 聯系問題有針對性地思考 原料轉化為產品的過程中依次進行了什么反應 每一步除目標物質外還產生了什么雜質或副產物 雜質是否要除去 采用什么操作方法除去 3 看清問題 準確規(guī)范作答這一步很關鍵 答題時要看清問題 不能答非所問 要注意語言表達的科學性和準確性 如分清是要求回答實驗操作名稱還是具體操作步驟 1 2 3 4 5 6 7 1 下列關于鋁及其化合物的敘述正確的是 A 鋁罐可久盛食醋 2014 福建理綜 6C B 氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 2014 四川理綜 1D C 明礬用作凈水劑不涉及化學變化 2014 重慶理綜 1A D 鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應 反應后固體物質增重 2014 新課標全國卷 9C 1 2 3 4 5 6 7 解析鋁罐容易受食醋中的醋酸腐蝕而破裂 無法久盛食醋 A錯 明礬用作凈水劑是利用Al3 水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性 涉及化學變化 C錯 鋁與氧化鐵反應 反應前后都是固體 質量不變 D錯 答案B 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 解析氫氧化鋁不能溶于氨水 A對 偏鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉 B正確 SO恰好完全沉淀時 Al3 與OH 的物質的量之比為1 4 應生成AlO D錯 答案D 1 2 3 4 5 6 7 3 2014 北京理綜 7 下列金屬中 表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是 A KB NaC FeD Al解析金屬鋁在空氣中表面會形成一層致密的氧化膜保護層 防止內層的金屬進一步被氧化 D正確 K Na Fe表面形成的氧化膜比較疏松 不能保護內層金屬 A B C錯誤 D 1 2 3 4 5 6 7 4 2014 安徽理綜 13 室溫下 在0 2mol L 1Al2 SO4 3溶液中 逐滴加入1 0mol L 1NaOH溶液 實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如右圖 下列有關說法正確的是 A a點時 溶液呈酸性的原因是Al3 水解 離子方程式為Al3 3OH Al OH 3B a b段 溶液pH增大 Al3 濃度不變C b c段 加入的OH 主要用于生成Al OH 3沉淀D d點時 Al OH 3沉淀開始溶解 1 2 3 4 5 6 7 解析A項 Al2 SO4 3為強酸弱堿鹽 Al3 水解使溶液顯酸性 離子方程式應為Al3 3H2O Al OH 3 3H 錯誤 B項 a b段 加入NaOH消耗H 使Al3 3H2O Al OH 3 3H 反應正向進行 Al3 的濃度減小 錯誤 C項 b c段 pH變化不明顯 說明OH 主要用于生成Al OH 3沉淀 正確 1 2 3 4 5 6 7 D項 c d過程中 pH變化較大 說明發(fā)生了反應 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 所以c點以后Al OH 3開始溶解 錯誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 5 2014 上海 22改編 已知 2Na Al OH 4 CO2 2Al OH 3 Na2CO3 H2O 向含2molNaOH 1molBa OH 2 2molNa Al OH 4 的混合溶液中慢慢通入CO2 則通入CO2的量和生成沉淀的量的關系不正確的是 1 2 3 4 5 6 7 解析向含2molNaOH 1molBa OH 2 2molNa Al OH 4 的混合溶液中慢慢通入CO2發(fā)生反應依次為2NaOH CO2 Na2CO3 H2O2mol1mol1molBa OH 2 CO2 BaCO3 H2O1mol1mol1mol2Na Al OH 4 CO2 2Al OH 3 Na2CO3 H2O2mol1mol2mol1mol 1 2 3 4 5 6 7 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO31mol1molBaCO3 CO2 H2O Ba HCO3 21mol1mol當通入2molCO2時 生成1molBaCO3沉淀 當通入3molCO2時 生成1molBaCO3沉淀和2molAl OH 3沉淀 1 2 3 4 5 6 7 當通入4molCO2時 生成1molBaCO3沉淀和2molAl OH 3沉淀 當通入5molCO2時 生成2molAl OH 3沉淀 當通入6molCO2時 BaCO3已完全反應 Al OH 3量不變 即仍為2mol沉淀 答案B 1 2 3 4 5 6 7 6 2014 天津理綜 7 3 已知 1 2 3 4 5 6 7 工業(yè)制鎂時 電解MgCl2而不電解MgO的原因是 制鋁時 電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是 MgO的熔點高 熔融時耗費更多資源 增加生產成本 AlCl3是共價化合物 熔融態(tài)難導電 1 2 3 4 5 6 7 7 2014 江蘇 16 煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放 實驗室用粉煤灰 主要含Al2O3 SiO2等 制備堿式硫酸鋁 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于煙氣脫硫研究 1 2 3 4 5 6 7 1 酸浸時反應的化學方程式為 濾渣 的主要成分為 填化學式 解析酸浸時能與H2SO4反應的是Al2O3 H2SO4與Al2O3反應生成鹽和水 SiO2不和H2SO4反應 成為濾渣 Al2O3 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2OSiO2 1 2 3 4 5 6 7 2 加CaCO3調節(jié)溶液的pH至3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使Al2 SO4 3轉化為Al2 SO4 x OH 6 2x 濾渣 的主要成分為 填化學式 若溶液的pH偏高 將會導致溶液中鋁元素的含量降低 其原因是 用離子方程式表示 1 2 3 4 5 6 7 解析CaCO3和溶液中的H2SO4反應生成CaSO4 如果pH偏高 一部分Al3 會轉化為Al OH 3沉淀 離子方程式為3CaCO3 2Al3 3SO 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 答案CaSO43CaCO3 2Al3 3SO 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 1 2 3 4 5 6 7 3 上述流程中經完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量 其主要原因是 與吸收SO2前的溶液相比 熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 填 增大 減小 或 不變 解析熱分解時 一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽 不能分解成為SO2 SO2溶于水生成H2SO3 會中和溶液中的部分OH 使溶液的pH減小 減小 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 下列敘述正確的是 A 鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸B 鎂的金屬性比鋁的金屬性強C 氫氧化鋁能溶于過量氨水D 鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO解析鋁與熱的濃硫酸發(fā)生反應 氫氧化鋁不能溶于氨水 鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO Mg3N2和C B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 鋁是一種低毒金屬元素 它并非人體需要的微量元素 食用后不會導致急性中毒 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 鋁在空氣中不易氧化是因為其性質不活潑B 氫氧化鋁可與胃酸反應 常用作中和胃酸的藥物C 明礬可用于飲用水的殺菌消毒D 硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑 該物質不溶于水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A項中鋁在空氣中會與O2反應生成致密的氧化物薄膜 C項中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體 具有吸附色素和雜質的性能 通常用作凈水劑 但不能用于殺菌消毒 D項中銨鹽都溶于水 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 下列物質中既能跟稀硫酸反應 又能跟氫氧化鈉溶液反應的是 NaHCO3 NH4 2SO3 Al2O3 Al OH 3 AlA 全部B 只有 C 只有 D 只有 解析弱酸的酸式鹽 弱酸弱堿鹽 Al Al2O3 Al OH 3等物質既可與強酸反應又可與強堿反應 故選A A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 相同質量的下列物質分別與等濃度的NaOH溶液反應 至體系中均無固體物質時 消耗堿量最多的是 A AlB Al OH 3C AlCl3D Al2O3 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 有一塊鎂鋁合金 其中鎂與鋁的質量比是8 9 加入足量稀H2SO4使其完全溶解后 再加入NaOH溶液 生成沉淀的質量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖 其中正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析鎂與鋁的質量比是8 9 則物質的量之比是1 1 NaOH溶液過量后Al OH 3完全溶解 只有Mg OH 2 B錯 等物質的量的Mg OH 2與Al OH 3的質量之比是58 78 即剩余的Mg OH 2的質量小于沉淀最大質量的 排除C D 故選A 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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10mL0 1mol L 1AlCl3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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 若AlCl3過量 由于相同體積 相同pH的氨水比NaOH提供的OH 物質的量大 所以甲比乙生成的Al OH 3沉淀多 若AlCl3電離出的Al3 與氨水或NaOH溶液電離出的OH 恰好完全反應 生成沉淀的量相等 若AlCl3少量 由于在NaOH溶液中生成的Al OH 3可繼續(xù)與NaOH反應而溶解 乙中的沉淀量小于甲 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 7mol 0 5mol 0 2mol n H 0 1mol n Al3 0 8mol 0 7mol 0 1mol 沉淀Al3 Mg2 共消耗0 4molOH 其中沉淀Al3 消耗0 3molOH 沉淀Mg2 消耗0 1molOH 根據Mg2 2OH 可得n Mg2 0 05mol 故只有選項B正確 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 從海水中提取鎂 可按如下步驟進行 把貝殼制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 沉降 過濾 洗滌沉淀物 將沉淀物與鹽酸反應 結晶過濾 在HCl氣體氛圍中干燥產物 將得到的產物熔融電解得到鎂 下列說法不正確的是 A 此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富B 第 步電解時陰極產生氯氣C 步驟的目的是從海水中提取MgCl2D 以上提取鎂的過程中涉及化合 分解和復分解反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析電解熔融的MgCl2時 陰極產生鎂 陽極產生氯氣 B錯 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 將一定質量的Mg和Al的混合物投入250mL2 0mol L 1的稀硫酸中 固體全部溶解并產生氣體 待反應完全后 向所得溶液中加入NaOH溶液 生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系如圖所示 則下列說法正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 當加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL時 溶液的pH等于7B 當加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL時 溶液中的溶質只有硫酸鎂和硫酸鋁C NaOH溶液的物質的量濃度為5mol L 1D 生成的H2在標準狀況下的體積為11 2L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析從圖像可以看出加入的NaOH溶液先將過量的H2SO4中和 此時溶液中的溶質為MgSO4 Al2 SO4 3和Na2SO4 但是此時因Al3 Mg2 水解使溶液呈酸性 A B項錯誤 當加入NaOH溶液的體積為200mL時 此時溶質只有Na2SO4 根據元素守恒 可得n NaOH 2n H2SO4 c NaOH 0 2L 2 2 0mol L 1 0 25L 則c NaOH 5mol L 1 C項正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 用于生成氫氣的硫酸的物質的量為0 18L 5mol L 1 2 0 45mol 即H2的物質的量 標況下氫氣的體積為0 45mol 22 4L mol 1 10 08L D項錯誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 A B C D E五種化合物均含有某種短周期常見元素 它們的轉化關系如圖所示 其中A的溶液為澄清溶液 C為難溶于水的白色固體 E則易溶于水 取A的溶液灼燒 焰色反應為淺紫色 透過藍色鈷玻璃 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 寫出化學式 A B C D E 2 寫出下列反應的離子方程式 A B A D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析在短周期元素形成的化合物中 既能與鹽酸反應 又能與NaOH溶液反應的物質必為兩性物質 又因為B受熱時轉化為C 故可知C為Al2O3 B為Al OH 3 由此推出D是AlCl3 A與過量CO2反應生成Al OH 3 且A的溶液的焰色反應為淺紫色 則A為KAlO2 E為NaAlO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 KAlO2Al OH 3Al2O3AlCl3NaAlO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 如圖所示為一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后 產生Al OH 3白色沉淀的質量與NaOH的物質的量之間的關系曲線 請回答下列問題 1 A點時已參加反應的AlCl3和NaOH的物質的量之比為 2 AB段曲線所表示的反應的離子方程式為 1 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 向B處生成的溶液中通入二氧化碳 可觀察到的現象是 4 向含有0 1molNH4Al SO4 2溶液中逐滴加入5mol L 1NaOH溶液 開始發(fā)現溶液中出現白色沉淀并逐漸增多 一段時間后有刺激性氣味的氣體逸出 最后白色沉淀逐漸減少并最終消失 請在右圖中畫出生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系示意圖 生成白色沉淀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 2013 大綱全國卷 29 鋁是一種應用廣泛的金屬 工業(yè)上用Al2O3和冰晶石 Na3AlF6 混合熔融電解制得 鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等 從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 以螢石 CaF2 和純堿為原料制備冰晶石的流程如下 回答下列問題 1 寫出反應1的化學方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析結合Al2O3 SiO2與NaOH溶液反應后產物的性質來分析流程圖一 根據螢石和純堿為原料制取冰晶石來分析流程圖二 充分利用質量守恒等來書寫化學方程式 在加入NaOH溶液時 Al2O3和SiO2都能與NaOH反應 分別生成NaAlO2和Na2SiO3 答案2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O 2NaOH Al2O3 2NaAlO2 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 濾液 中加入CaO生成的沉淀是 反應2的離子方程式為 CaSiO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 E可作為建筑材料 化合物C是 寫出由D制備冰晶石的化學方程式 解析螢石能與濃硫酸反應生成CaSO4和HF氣體 HF Na2CO3 Al OH 3三者沒有發(fā)生氧化還原反應 根據質量守恒定律可寫出化學方程式 濃H2SO4 12HF 3Na2CO3 2Al OH 3 2Na3AlF6 3CO2 9H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 電解法制鋁的化學方程式是 以石墨為電極 陽極產生的混合氣體的成分是 解析電解Al2O3制取金屬鋁 加入的冰晶石為助熔劑 陽極產生的O2能與石墨電極反應生成CO2 可能含有CO O2 CO2 CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 鎂在空氣中燃燒除生成MgO外 還可能生成Mg3N2 某?；瘜W興趣小組的同學利用鎂在空氣中燃燒后的固體 不含單質 進行實驗 探究其組成 1 甲組同學取一定量燃燒后的固體投入水中 得到了一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體 該氣體的化學式為 說明固體中含有Mg3N2 生成該氣體的化學方程式為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體是NH3 Mg3N2與水反應生成Mg OH 2和NH3 答案NH3Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 乙組同學為測定Mg3N2的含量 用如圖所示裝置進行實驗 充分反應后再加熱A 其中濃硫酸的作用是 對A加熱的目的是 已知加入的固體質量為4 0g 最終C裝置增重ag 則固體中含Mg3N2 g 用含a的式子表示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析濃硫酸是酸性干燥劑 可吸收NH3 對A加熱可促使NH3揮發(fā) 使反應產生的NH3全部被C裝置吸收 則由關系式Mg3N2 2NH3可求出agNH3對應gMg3N2 答案吸收生成的NH3使A裝置中反應產生的NH3全部進入到C裝置中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 丙組有的同學認為乙組同學的測定結果偏高 理由是 有的同學認為乙組同學的測定結果偏低 理由是 丙組同學進行了改進 他們將乙組同學實驗中得到的難溶固體進行過濾 洗滌 干燥 并灼燒固體至恒重 測得其質量為4 08g 上述過程中 洗滌沉淀的操作是 鎂在空氣中燃燒后生成的固體中Mg3N2的質量分數為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A裝置中產生的NH3會含有水蒸氣 C裝置中濃H2SO4既吸收NH3 也吸收NH3中的水蒸氣 而且C裝置后未連接隔絕空氣中水蒸氣的裝置 所以C裝置增重的ag中包括水蒸氣的質量 造成測定結果偏高 反應產生的NH3在反應結束后由于氣壓的原因無法全部被排出 而在裝置中滯留一部分 造成產生的NH3不能全部被濃硫酸吸收 所以會造成測定結果偏低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 丙組同學所得4 08g固體是MgO 包括原混合物中的MgO和Mg3N2轉化來的MgO Mg3N2 3Mg OH 2 3MgO 設原固體混合物中Mg3N2 MgO的物質的量分別為xmol ymol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解得 x 0 004 y 0 09則燃燒后生成的固體中Mg3N2質量分數為 100 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案C裝置的兩側無干燥裝置 NH3中的水蒸氣以及外界空氣中的水蒸氣都可能進入C裝置而被濃硫酸吸收 造成結果偏高可能有部分NH3滯留在裝置內沒有完全被濃硫酸吸收 從而造成結果偏低向過濾器中的沉淀物上加蒸餾水至恰好完全浸沒沉淀 待水全部流出后 重復操作2 3次10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 有一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法 解決了現有方法存在的原料成本高 項目投資大 能耗高 副產品不好用等問題 其原理是將含鎂礦石粉 含氧化鎂 與銨鹽混合 經過煅燒 水溶 過濾 得到粗鎂鹽溶液 并回收煅燒產生的氨 寫出用固體 NH4 2SO4與含鎂礦石粉混合煅燒時的化學反應方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析含鎂礦石粉中含MgO MgO與 NH4 2SO4高溫反應生成MgSO4 NH3和H2O 答案 NH4 2SO4 MgOMgSO4 2NH3 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14