2022高考化学一轮复习题组训练3.3用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物2含解析

这是一份2022高考化学一轮复习题组训练3.3用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物2含解析，共4页。试卷主要包含了 下列离子方程式中,正确的是，将5，4 g Al为0，铝是应用广泛的金属等内容，欢迎下载使用。

1. 下列离子方程式中,正确的是( )
A.铝与稀硫酸反应:Al+2H+2Al3++H2↑
B.铝与过量氢氧化钠溶液反应:2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
C.AlCl3溶液与稀氨水混合: Al3++3OH-Al(OH)3↓
D.Al与Cu(NO3)2溶液反应:Al+Cu2+Cu+Al3+
【解析】选B。A项,Al不守恒;C项,氨水不能写成OH-;D项,电荷不守恒。
2.将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 ml·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液可能是( )
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液D.HCl溶液
【解析】选D。5.4 g Al为0.2 ml,溶液中的溶质为0.4 ml。A项硝酸与铝反应不生成氢气;B项n(OH-)=0.8 ml,与铝反应剩余OH-;C、D选项中n(H+)分别为0.8 ml、0.4 ml,根据反应2Al+6H+2Al3++3H2↑可知C项中H+有剩余,D项中铝有剩余。
【归纳提升】
铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
从化学方程式可以看出,Al与酸、碱反应时生成H2的实质是,所以不论是Al与酸还是与碱反应,Al与产生H2的关系均是2Al～3H2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为=。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为=。
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为<<,则必定是
①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;
②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。
铝的化合物的性质
3.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
请回答下列问题:
(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:_____________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么? _____________。
(3)溶液a中存在的离子有_____________________;在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量,为什么?_____________________。为此,改进方法是_____________________。
【解析】(1)加入足量氢氧化钠溶液,Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3+先与OH-反应生成Al(OH)3,生成的Al(OH)3继续与OH-反应生成Al和H2O。(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。
(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2+,但又引入了Na+,同时Al3+转化成了Al;因为氢氧化铝能与强酸反应,所以在加入盐酸沉淀Al时,需要控制溶液的pH,以防止部分Al转化成Al3+;氢氧化铝只能与强碱或强酸反应,因此,可在溶液a中通入过量二氧化碳气体,而Al(OH)3不会溶解。
答案:(1)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++3OH-Al(OH)3↓,
Al(OH)3+OH-Al+2H2O
(2)不能,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开
(3)Cl-、K+、Al、OH-、Na+ 因为Al(OH)3能与强酸反应,所以在加入盐酸时,需要控制盐酸的量,以防止部分Al(OH)3转化成Al3+ 通入过量二氧化碳气体
【归纳提升】
含铝杂质的提纯方法归类
利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性,可除去许多物质中的含铝杂质,如:
(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+):加过量NaOH溶液,过滤,再加酸充分溶解。
铝的冶炼
4.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为________ ___。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_______________(填“增大”“不变”或“减小”),发生反应的化学方程式是___________。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________, 应该采取的措施是___________。
(4)电解熔融Al2O3制备铝不用氯化铝的原因是 ________________
(5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是___________________。
【解析】(1)Al2O3为两性氢氧化物,在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。
(2)加入的NaHCO3与过量的NaOH反应,导致溶液的pH减小。酸性HC> Al(OH)3,根据强酸制取弱酸的原理得H2O+NaAlO2+NaHCO3Al(OH)3↓+Na2CO3。
(3)电解Al2O3时生成O2,O2会氧化石墨。应定期补充石墨。
(4)氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝以分子的形式存在。
(5) NH4Cl水解显酸性,H+可以去除铝表面的氧化膜,使得Al更易与N2反应。
答案:(1)Al2O3+ 2OH-2Al+H2O
(2)减小 H2O+NaAlO2+NaHCO3Al(OH)3↓+Na2CO3
(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化 定期补充石墨
(4)氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝以分子的形式存在
(5) NH4Cl水解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
【归纳提升】铝土矿冶炼金属铝的方法及步骤
1.碱溶法
2.酸溶法
3.铝土矿冶炼铝的解题模板