2015高考化学一轮课时检测从铝土矿到铝合金

1课时跟踪检测(二)从铝土矿到铝合金1．(2014·沭阳高级中学模拟)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液A．①⑥⑤③B．②③④③C．②③⑤③D．①③⑤③2．(2014·徐州一中模拟)下表中各组物质不能实现如图转化的是()甲――→盐酸乙――→氢氧化钠丙甲乙丙AAlCl3AlAl(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CCO2NaHCO3Na2CO3DCO2(NH4)2CO3NH33．(2014·淮阴中学模拟)利用下图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是()A．该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3B．该反应会产生高温、发出强光C．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属D．若反应中转移3mol电子，则消耗氧化剂的物质的量是1mol4．(2014·盐城中学模拟)铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是()铝土矿――→盐酸①a――→过量NaOH②b,③c,④d――→电解AlA．①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作B．a、b中铝元素的化合价相同C．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝5．(2014·姜堰中学模拟)下列是Al元素随溶液的酸碱性变化的图像，正确的是()26．(2014·句容高级中学模拟)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合配成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是()A．Fe2O3和MnO2B．MnO2和V2O5C．Cr2O3和V2O5D．Fe3O4和FeO7．下列各组物质，不能按(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO8．(2014·丹阳中学模拟)把铝粉和某铁氧化物xFeO·yFe2O3粉末配成铝热剂，再分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是8∶11，则x∶y为()A．5∶7B．7∶5C．1∶2D．2∶39．(2014·常州中学模拟)向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。(1)写出可能发生的有关反应的化学方程式。________________________________________________________________________。(2)在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量。试在图中画出当溶液中明矾为1mol时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)。(3)向aL物质的量浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为nmol/L的3Ba(OH)2溶液bL，用含a、M、n的表达式表示：①当b满足________条件时，沉淀的总物质的量为最大值；②当b满足________条件时，沉淀的质量为最大值。10．(2014·天一中学模拟)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程乙加入烧碱后的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。(2)固体A的应用____________________________________________________________________________________________________________________________(两点)。(3)滤液D与少量CO2反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________。向该滤液K中加入足量石灰水的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________。(4)流程乙制氧化铝的优点是所用的试剂较经济，缺点是_______________________。(5)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝10－11，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱恰使镁离子沉淀完全(溶液中离子浓度小于10－5mol/L时，认为沉淀完全)，则溶液的pH最小为________。11．(2014·苏州中学模拟)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物，分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况)；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液，开始现象类似，但最终仍有白色沉淀；过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6g。请回答以下问题：(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是________和________，阴离子是________________________。4(2)该结晶水合物的化学式是___________________________________________。(3)假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L－1，请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。12．(2014·金陵中学模拟)含MgCl2、AlCl3均为nmol的混合溶液，向其中滴入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(或物质)沉淀pH见表)离子Mg2＋Al3＋物质Al(OH)3开始沉淀pH8.933.56开始溶解pH8.04完全沉淀pH10.924.89完全溶解pH12.0413．(2014·前黄中学模拟)铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。(1)在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：________________(注明试剂、现象)。②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为________________(填代号)。a．氢氧化钠溶液b．硫酸溶液c．氨水d．二氧化碳③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、5________(填操作名称)、洗涤。④该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：Fe2＋＋ClO－＋________===Fe(OH)3↓＋C1－＋______________。(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为________________(填代号)。答案1．选B镁、铝都能与酸反应，但铝可溶于强碱溶液，所以可加入烧碱溶液溶解，过滤后可得到NaAlO2溶液，在反应后的滤液中可通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀，经过滤、洗涤可得到纯净的氢氧化铝，所以正确顺序为②③④③。2．选AA中铝和氢氧化钠反应只能生成偏铝酸钠。故选A。3．选DA项，Al与Fe2O3在高温条件下反应，生成Fe和Al2O3，正确；B项，铝热反应会放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C项，铝热反应可以生成金属单质，利用铝热反应可冶炼某些金属，正确；D项，铁元素的化合价从＋3价降低到0价，因此1mol氧化铁在反应中得到6mol电子，若反应中转移3mol电子，则消耗氧化剂的物质的量是0.5mol，错误。4．选C加入盐酸，氧化铝和氧化铁溶解，生成氯化铁和氯化铝，二氧化硅不溶解，过滤即可除去。加入过量的氢氧化钠，生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠，过滤除去氢氧化铁。向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2气体，即生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解得到氧化铝，氧化铝电解得到单质铝，所以只有选项C是错误的，其余都是正确的。5．选B根据化学方程式，1mol铝离子与3mol氢氧根离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀，1mol氢氧化铝沉淀与1mol氢氧根离子反应生成1mol偏铝酸根离子。6．选AD9g铝粉可以提供1mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应生成金属的质量就应该是18g。三价Fe得到1mol电子对应生成Fe的质量为18.7g，四价Mn得到1mol电子对应生成Mn的质量为13.8g，故A项正确。五价V得到1mol电子对应生成V的质量为10.2g，三价Cr得到1mol电子对应生成Cr的质量为17.3g,B、C两项即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故错误。Fe3O4中的铁元素得到1mol电子对应生成Fe的质量为21g，二价Fe得到1mol电子对应生成Fe的质量为28g，当铝粉过量、Fe3O4和FeO不足时，D项正确。7．选C各选项中物质间的转化为：A项，Al2O3――→NaOHNaAlO2――→CO2Al(OH)3；B项，6AlCl3――→NH3·H2OAl(OH)3――→NaOHNaAlO2；D项，MgCl2――→NaOHMg(OH)2――→△MgO；C项中，Al不能一步转化成Al(OH)3。8．选D设生成气体的质量为8g和11g，则根据第二份的实验，铝和烧碱反应生成气体为11g，则铝的物质的量为11/3mol，而第一份中由于铝粉与铁的氧化物恰好完全反应，所以后面是置换出来的铁与盐酸反应生成的氢气，根据方程式计算，生成8g氢气，需要铁为4mol，而在铝热反应中，铝失电子，铁的氧化物中的铁元素得电子，可以列出方程式为：x＋2y＝4,11＝x×2＋2y×3；计算可得x＝1，y＝1.5，所以x∶y＝2∶3。9．解析：(1)当明矾中铝离子恰好形成氢氧化铝沉淀时，反应的化学方程式为2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓；由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以当明矾中SO2－4恰好反应生成硫酸钡白色沉淀时，此时溶液中反应的离子方程式为K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O。(2)根据反应式2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓可知，当加入1.5mol氢氧化钡时生成1.5mol硫酸钡和1mol氢氧化铝。根据反应式KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O可知，当加入2mol氢氧化钡时，生成的氢氧化铝又溶解生成偏铝酸钠，此时硫酸钡的沉淀达到最大值。(3)①根据反应2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓和KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O可知，当沉淀的物质的量最大时明矾与氢氧化钡的物质的量之比为2∶3，则1.5aM＝nb。②同样根据反应可知，当恰好生成硫酸钡沉淀时沉淀质量最大，此时明矾与氢氧化钡的物质的量之比为1∶2，则2aM＝nb。答案：(1)2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O(2)(