1、河北省承德市双滦区实验中学2021届高三化学一轮复习午测试题4课题:镁、铝及其重要化合物1某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:请回答下列问题:(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是_。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)在稀释、结晶过程中,稀释的目的是_;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的_气体的方法来代替。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化
2、学方程式:_。(5)该生产流程能实现_(填化学式)的循环利用。2一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有H、OH、Na、NO,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有_(填“氧化性”或“还原性”)。(2)该同学分析:若H大量存在,则NO就不能大量存在。设计实验证实如下:装置现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色.试管变热,溶液沸腾盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是_。根据现象,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:实验内容现象实验1将湿润KI淀粉试纸置于空气中未变蓝实验2用湿润KI淀粉
3、试纸检验浅棕色气体试纸变蓝a.浅棕色气体是_。b实验1的目的是_。c实验1、2说明反应生成了NO,将生成NO的离子方程式补充完整:Al_NO_=_Al3_NO_。(3)再假设:若OH大量存在,NO也可能不能大量存在。重新设计实验证实如下:装置现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润KI淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。刺激性气味的气体是_。产生该气体的离子方程式是_。(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是_。3实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备Mg
4、Al2O4的主要流程如下:(1)制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式为_。(2)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。(3)在25 下,向浓度均为0.01 molL1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为_。已知25 时KspMg(OH)21.81011,KspAl(OH)331034(4)无水AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是_;F中试剂的作用是_。(5)将Mg、Cu组成的3.92 g混合物投入过量稀硝酸中,充分反应后,固体
5、完全溶解时收集到还原产物NO气体1.792 L(标准状况),向反应后的溶液中加入4 molL1的NaOH溶液80 mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为_g。参考答案1答案:(1)加快反应速率(2)AlO(OH)NaOH=NaAlO2H2O(3)促进AlO的水解CO2(4)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH(5)NaOH解析:(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,是因为温度越高,反应速率越快。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应,最后得到偏铝酸钠,钠和铝的物质的量之比为11,所以AlO(OH)与NaOH以物质的量之比11反应,即反应的化学方程式为AlO(OH)NaO
6、H=NaAlO2H2O。(3)AlO在溶液中会发生水解:AlO2H2OAl(OH)3OH,依据越稀越水解,可知加水稀释是为了促进AlO的水解。“稀释、结晶”工艺中,也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替,即2H2OAlOCO2=Al(OH)3HCO。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,杂质是碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠,从而除去碳酸根离子,化学方程式为Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。(5)后续反应中又生成氢氧化钠,而开始时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿,故该生产流程能实现循环利用的是NaOH。2答案:(1)还原性(2)6HAl2O3=2Al33H2
7、Oa.NO2 b对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能c114H112H2O(3)NH38Al3NO5OH2H2O=3NH38AlO(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2解析:(1)加入铝粉产生H2,Al失去电子,H得到电子,则Al为还原剂,具有还原性。(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,该离子反应为6HAl2O3=2Al33H2O。液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,由将湿润KI淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明KI在空气中不能被氧化,而用湿润KI淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝,则KI被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质。a.由上述分析可
8、知,浅棕色气体是NO2;b.实验1的目的是对比实验;c.Al与H、NO发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水,离子反应为AlNO4H=Al3NO2H2O。(3)用湿润KI淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为NH3。由上述分析可知,碱性条件下Al与NO发生氧化还原反应生成氨气,离子反应为8Al3NO5OH2H2O=3NH38AlO。(4)NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,即反应生成偏铝酸钠和氢气,反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。3答案:(1)2Al(OH)3Mg(OH)2=MgAl2O44H2O(2)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgN
9、O3溶液)(3)Al(OH)3Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)除去HCl吸收水蒸气(5)8.00解析:(1)MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入过量氨水,过滤所得沉淀为Al(OH)3和Mg(OH)2,故反应为2Al(OH)3Mg(OH)2=MgAl2O44H2O。(2)根据反应流程,沉淀中附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净。(3)根据溶度积计算可知,形成Al(OH)3沉淀所需氢氧根离子浓度最小,故先生成Al(OH)3沉淀,一水合氨是弱碱,书写离子方程式时不能拆开,且生成沉淀不再溶解,离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(4)B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体;因为氯化铝易发生水解,故应该防止空气中的水蒸气进入E装置,F中试剂的作用是吸收水蒸气。(5)设Mg和Cu的物质的量分别为a mol、b mol,根据电子守恒可得:2a2b0.083,则ab0.12,m(沉淀)m(金属)m(OH)3.92 g0.12 mol217 gmol18.00 g。