1、1第一单元 从铝土矿到铝合金教师备用题库1.镁、铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是( )选项 反应 铝 镁A 与非金属单质反应 能被 Cl2、O 2氧化 能与 N2、O 2反应B 与水反应 能与沸水反应 反应很困难C 与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应D 与某些氧化物反应能与 Fe2O3、MnO 2、Cr 2O3等金属氧化物发生铝热反应能在 CO2中燃烧答案 B 镁的金属性强于铝,铝与水反应很困难,镁能与沸水反应。2.已知 N +Al +2H2O Al(OH)3+NH 3H2O。向含有等物质的量的 N 、Al 3+、H +的混合溶液中,H+4 O-2 H+4慢慢滴加 NaOH 溶液直到过量
2、,并不断搅拌,发生以下离子反应:H +OH- H2O Al(OH) 3+OH- Al+2H2O Al 3+3OH- Al(OH)3 N +OH- NH3H2O。反应的先后顺序正确的是( )O-2 H+4A. B.C. D.答案 C 先发生中和反应,第一个反应为 H+OH- H2O;第二个反应为 Al3+3OH- Al(OH)3;Al与 N 能相互促进水解而生成 Al(OH)3,故第三个反应为 N +OH- NH3H2O;最后一个反应为O-2 H+4 H+4Al(OH)3+OH- Al +2H2O。O-23.向明矾溶液里滴加 Ba(OH)2溶液,当 S 恰好沉淀完全时,铝元素的存在形式是( )O
3、2-4A.一部分为 Al(OH)3沉淀,一部分以 Al3+形式存在于溶液中B.一部分为 Al(OH)3沉淀,一部分以 Al 形式存在于溶液中O-2C.全部为 Al(OH)3沉淀D.几乎全部以 Al 形式存在于溶液中O-2答案 D 向明矾溶液里滴加 Ba(OH)2溶液,当 S 恰好沉淀完全时,KAl(SO 4)2与 Ba(OH)2按物质的量O2-4之比 12 反应,此时铝离子与氢氧根离子物质的量之比为 14,铝元素几乎全部以 Al 形式存在于溶O-2液中,故选 D。24.某强酸性溶液 X 中可能含有 H+、N 、Al 3+、Ba 2+、Fe 2+、Fe 3+、C 、S 、S 、Cl -、N 中H
4、+4 O2-3 O2-3 O2-4 O-3的一种或几种(忽略水的电离和离子的水解),取该溶液进行连续实验,实验流程如下:下列有关推断合理的是( )A.根据上述连续实验不能确定溶液 X 中是否含有 Fe3+B.沉淀 H 为 Al(OH)3、BaCO 3的混合物C.溶液 X 中一定含有 H+、Al 3+、N 、Fe 2+、S 、Cl -H+4 O2-4D.若溶液 X 为 100 mL,产生气体 A 为 112 mL(标准状况),则溶液 X 中 c(Fe2+)=0.05 molL-1答案 A 因为加入过量 NaOH 溶液后有沉淀 F 生成,之后通入过量的 CO2生成沉淀 H,说明溶液 X 中有铝离子
5、,沉淀 H 为 Al(OH)3,B 错误。加入过量的 Ba(NO3)2溶液,有气体 A 生成,说明溶液 X 中含有具有还原性的离子,即有 Fe2+,则一定无 N ;有沉淀 C 生成,说明溶液 X 中有 S ,没有 Ba2+。加入过量 NaOH 溶O-3 O2-4液有气体 D 生成,说明溶液 X 中有 N 。溶液 X 中肯定有 H+、N 、Al 3+、Fe 2+、S ,不能确定是否H+4 H+4 O2-4有 Fe3+和 Cl-,A 正确,C 错误。气体 A 为 NO,根据 3Fe2+NO,可以计算出 n(Fe2+)= 3=0.015 0.112 L22.4 Lmol-1mol,c(Fe2+)=
6、=0.15 molL-1,D 错误。0.015mol0.1 L5.现有含 MgCl2、AlCl 3均为 n mol 的混合溶液,向其中滴加 NaOH 溶液至过量。加入 NaOH 的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液 pH 的关系如下表)( )离子 Mg2+ Al3+ 物质 Al(OH)3开始沉淀时的 pH 8.93 3.56 开始溶解时的 pH 8.04完全沉淀时的 pH 10.92 4.89 完全溶解时的 pH 12.04答案 C 由表中数据知,当 Al3+沉淀完全时 Mg2+还没有开始形成沉淀,当生成的 Al(OH)3开始溶解时Mg2+仍没有形成沉淀
7、,当加碱至溶液的 pH=8.93 时,Al(OH) 3部分溶解而 Mg(OH)2开始形成沉淀,生成沉淀速率比前段生成沉淀速率小,当溶液 pH=10.92 时,Mg(OH) 2沉淀完全,Al(OH) 3继续溶解,至 pH=12.04 时,沉淀只有 Mg(OH)2,Al(OH)3全部溶解,故 C 项正确。36.以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细 -Al 2O3,既减少环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为 Al2O3(含少量 SiO2、FeO、Fe 2O3等杂质),其制备流程如下:(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为 。 (2)加 30% H2O2溶液的目的是 。 (3)煅烧硫酸
8、铝铵晶体,主要发生的反应为 4NH4Al(SO4)212H2O 2Al2O3+2NH3+N 2+5SO 3+3SO2+53H 2O,将产生的气体通入下图所示的装置。集气瓶中收集到的气体是 (填化学式); 酸性 KMnO4溶液褪色(Mn 被还原为 Mn2+),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 O-4答案 (1)Al 2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O(2)将 Fe2+氧化为 Fe3+,有利于在沉铁过程中除去(3)N 2 25解析 铝灰的主要成分为 Al2O3(含少量 SiO2、FeO、Fe 2O3等杂质),加稀硫酸,过滤,滤液中含有 Al3+、Fe2+、Fe 3+;加
9、30% H2O2溶液,Fe 2+被氧化为 Fe3+;加入 K4Fe(CN)6,Fe3+转化为沉淀;过滤,在滤液中加入硫酸铵溶液,得到 NH4Al(SO4)2溶液;结晶、干燥、煅烧得到 -Al 2O3。(1)Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为 Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O。(2)滤液中含有 Al3+、Fe 2+、Fe 3+,加 30% H2O2溶液,Fe 2+被氧化为 Fe3+,有利于在沉铁过程中除去。(3)NH 4Al(SO4)212H2O 分解生成的气体 NH3和 SO3被饱和亚硫酸氢钠溶液吸收,二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液吸收,最后集气瓶中收集到的气体
10、是 N2;在酸性条件下,氧化剂 KMnO4与还原剂 SO2反应的离子方程式为 2Mn +5SO2+2H2O 2Mn2+5S +4H+,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 25。O-4 O2-47.利用铝灰(主要成分为 Al、Al 2O3、AlN、FeO 等)制备铝鞣剂主要成分为 Al(OH)2Cl的一种工艺如下:(1)气体 A 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在 90 水解生成 A 的化学方程式为 ;“4水解”采用 90 而不在室温下进行的原因是 。 (2)“酸溶”时,Al 2O3发生反应的离子方程式为 。 (3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为 。 (4)“废渣”的成分为 (填化学式)。
11、(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是 。 答案 (1)AlN+3H 2O Al(OH)3+NH3 降低 NH3在水中的溶解度,促使 NH3逸出(2)Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O(3)2Fe2+2H+ClO- 2Fe3+Cl-+H2O(4)Fe(OH)3(5)防止 Al(OH)2Cl 水解生成 Al(OH)3解析 铝灰的主要成分为 Al、Al 2O3、AlN、FeO 等,加入水,AlN 和水反应生成氢氧化铝和氨气,加入盐酸酸溶后,生成氯化铝和氯化亚铁,加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子,加入纯碱调节溶液 pH 使铁离子全部沉淀,采用喷雾干燥制备铝鞣剂。(1)气体 A 能使湿润的红色石蕊试纸
12、变蓝,说明生成的是氨气,铝灰中的 AlN 和水发生反应生成氢氧化铝和氨气,反应的化学方程式为:AlN+3H 2O Al(OH)3+NH3;加热可以促进氮化铝水解生成氨气,降低NH3在水中的溶解度,促使 NH3逸出。(2)氧化铝是两性氧化物,酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝和水,反应的离子方程式为:Al 2O3+6H+ 2Al3+3H2O。(3)加入漂白液的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe 2+2H+ClO- 2Fe3+Cl-+H2O。(4)由上述分析可知“废渣”成分为氢氧化铁,化学式为 Fe(OH)3。(5)铝鞣剂的主要成分为 Al(OH)2Cl,在加热蒸发时会发生水解,为防止水解采用喷雾干燥。
