北京市2019版高考化學(xué) 專(zhuān)題十二 鈉、鋁及其化合物課件.ppt

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專(zhuān)題十二鈉 鋁及其化合物 高考化學(xué) 北京市專(zhuān)用 考點(diǎn)一鈉及其化合物A組自主命題 北京卷題組1 2014北京理綜 7 6分 下列金屬中 表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是 A KB NaC FeD Al 五年高考 答案D金屬鋁的表面可形成致密的氧化膜 保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化 故D符合題意 思路分析K Na是活潑金屬 在空氣中能和氧氣 水發(fā)生反應(yīng) Al易被空氣中的氧氣氧化生成一層致密的氧化膜 阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)被氧化 Fe表面形成的氧化膜比較疏松 不能保護(hù)內(nèi)部金屬 解題關(guān)鍵記住金屬鋁在空氣中易形成致密的氧化物保護(hù)膜而保護(hù)內(nèi)部金屬不被腐蝕是解答本題的關(guān)鍵 2 2012北京理綜 7 6分 下列解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反應(yīng)方程式正確的是 A 切開(kāi)的金屬Na暴露在空氣中 光亮表面逐漸變暗2Na O2Na2O2B 向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液 白色沉淀變成黑色2AgCl S2 Ag2S 2Cl C Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)間 變成白色黏稠物2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2D 向NaHCO3溶液中加入過(guò)量的澄清石灰水 出現(xiàn)白色沉淀2HC Ca2 2OH CaCO3 C 2H2O 答案BA項(xiàng) 切開(kāi)的金屬鈉暴露在空氣中 光亮表面變暗的原因是鈉被氧化生成Na2O 反應(yīng)方程式為4Na O22Na2O 故A錯(cuò)誤 C項(xiàng) Na2O2放置在潮濕的空氣中發(fā)生反應(yīng)2Na2O2 2H2O4NaOH O2 因NaOH易吸水而形成白色黏稠物 故C錯(cuò)誤 D項(xiàng) 向NaHCO3溶液中加入過(guò)量的澄清石灰水 出現(xiàn)白色沉淀的反應(yīng)方程式為HC Ca2 OH CaCO3 H2O 故D錯(cuò)誤 3 2018江蘇單科 9 2分 在給定條件下 下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是 A NaHCO3 s Na2CO3 s NaOH aq B Al s NaAlO2 aq Al OH 3 s C AgNO3 aq Ag NH3 2 aq Ag s D Fe2O3 s Fe s FeCl3 aq B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案A本題考查元素化合物之間的相互轉(zhuǎn)化 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O Na2CO3 Ca OH 2CaCO3 2NaOH A正確 NaAlO2與過(guò)量HCl aq 反應(yīng)生成AlCl3和NaCl B不正確 Ag NH3 2 與蔗糖無(wú)法發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成Ag C不正確 Fe與HCl aq 反應(yīng)生成FeCl2和H2 D不正確 4 2018課標(biāo) 7 6分 化學(xué)與生活密切相關(guān) 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A 碳酸鈉可用于去除餐具的油污B 漂白粉可用于生活用水的消毒C 氫氧化鋁可用于中和過(guò)多胃酸D 碳酸鋇可用于胃腸X射線(xiàn)造影檢查 答案D本題考查Na2CO3 Ca ClO 2 Al OH 3 BaCO3的化學(xué)性質(zhì) 碳酸鈉溶液顯堿性 油污屬于酯類(lèi) 油污可在熱的碳酸鈉溶液中水解而被除去 A正確 漂白粉的有效成分是Ca ClO 2 Ca ClO 2有強(qiáng)氧化性 可殺菌消毒 B正確 胃酸指鹽酸 Al OH 3可與鹽酸反應(yīng) C正確 BaCO3可與胃酸反應(yīng)生成Ba2 Ba2 有毒 D錯(cuò)誤 關(guān)聯(lián)知識(shí)胃腸X射線(xiàn)造影檢查服用的是BaSO4 BaSO4不與鹽酸反應(yīng) 5 2017江蘇單科 3 2分 下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是 A Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2 可用作呼吸面具供氧劑B ClO2具有還原性 可用于自來(lái)水的殺菌消毒C SiO2硬度大 可用于制造光導(dǎo)纖維D NH3易溶于水 可用作制冷劑 答案AB項(xiàng) ClO2具有很強(qiáng)的氧化性 可用于殺菌消毒 C項(xiàng) SiO2用于制造光導(dǎo)纖維與其硬度大無(wú)關(guān) D項(xiàng) NH3用作制冷劑是因?yàn)槠湟滓夯?液氨汽化吸熱 使周?chē)h(huán)境溫度降低 6 2015山東理綜 10 5分 某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成 將其加入Ba HCO3 2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生 下列化合物中符合上述條件的是 A AlCl3B Na2OC FeCl2D SiO2 答案AAlCl3可由Al與Cl2直接反應(yīng)生成 加入Ba HCO3 2溶液中因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而同時(shí)生成氣體和沉淀 Al3 3HCAl OH 3 3CO2 A正確 Na2O加入Ba HCO3 2溶液中生成BaCO3沉淀 但無(wú)氣體產(chǎn)生 B錯(cuò)誤 Fe與Cl2直接反應(yīng)生成FeCl3 C錯(cuò)誤 SiO2與Ba HCO3 2溶液不反應(yīng) D錯(cuò)誤 7 2014福建理綜 6 6分 下列有關(guān)物質(zhì)應(yīng)用的說(shuō)法正確的是 A 生石灰用作食品抗氧化劑B 鹽類(lèi)都可用作調(diào)味品C 鋁罐可久盛食醋D 小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一 答案D生石灰沒(méi)有還原性 不能作抗氧化劑 故A錯(cuò)誤 不是所有的鹽都能作調(diào)味品 如NaNO2有毒 故B錯(cuò)誤 鋁可與CH3COOH反應(yīng)生成鹽和H2 故C錯(cuò)誤 D正確 評(píng)析本題考查與生活相關(guān)的化學(xué)知識(shí) 是高考的熱點(diǎn) 重在考查學(xué)生的知識(shí)面 題目難度較小 8 2015安徽理綜 27 14分 硼氫化鈉 NaBH4 在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值 某研究小組采用偏硼酸鈉 NaBO2 為主要原料制備N(xiāo)aBH4 其流程如下 已知 NaBH4常溫下能與水反應(yīng) 可溶于異丙胺 沸點(diǎn) 33 1 在第 步反應(yīng)加料之前 需要將反應(yīng)器加熱至100 以上并通入氬氣 該操作的目的是 原料中的金屬鈉通常保存在中 實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有 玻璃片和小刀等 2 請(qǐng)配平第 步反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 第 步分離采用的方法是 第 步分出NaBH4并回收溶劑 采用的方法是 4 NaBH4 s 與H2O l 反應(yīng)生成NaBO2 s 和H2 g 在25 101kPa下 已知每消耗3 8gNaBH4 s 放熱21 6kJ 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 答案 1 除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣煤油鑷子濾紙 2 1NaBO2 2SiO2 4Na 2H21NaBH4 2Na2SiO3 3 過(guò)濾蒸餾 4 NaBH4 s 2H2O l NaBO2 s 4H2 g H 216 0kJ mol 1 解析 1 原料中的Na及H2會(huì)與空氣中的O2反應(yīng) 原料中的Na及產(chǎn)物NaBH4會(huì)與水反應(yīng) 故第 步反應(yīng)加料之前應(yīng)先將反應(yīng)器加熱至100 以上并通入氬氣 以除去反應(yīng)器中的空氣和水蒸氣 2 運(yùn)用化合價(jià)升降法和觀(guān)察法 不難配平所給反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 由題給信息可知 欲分離NaBH4和異丙胺可加熱蒸餾 餾分為異丙胺 留在蒸餾燒瓶中的是NaBH4固體產(chǎn)品 4 依題意可知 反應(yīng)NaBH4 s 2H2O l NaBO2 s 4H2 g 的 H 21 6kJ 216 0kJ mol 1 9 2015浙江理綜 27 12分 化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑 一定條件下金屬鈉和H2反應(yīng)生成甲 甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H2 甲與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4 將4 80g甲加熱至完全分解 得到金屬鈉和2 24L 已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 的H2 請(qǐng)推測(cè)并回答 1 甲的化學(xué)式 2 甲與AlCl3反應(yīng)得到NaAlH4的化學(xué)方程式 3 NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 4 甲在無(wú)水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑 鐵銹的成分表示為Fe2O3 脫銹過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 5 某同學(xué)認(rèn)為 用惰性氣體趕盡反應(yīng)體系中的空氣 將鐵和鹽酸反應(yīng)后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥 再與金屬鈉反應(yīng) 得到的固體物質(zhì)即為純凈的甲 取該固體物質(zhì)與水反應(yīng) 若能產(chǎn)生H2 即可證明得到的甲一定是純凈的 判斷該同學(xué)設(shè)想的制備和驗(yàn)純方法的合理性并說(shuō)明理由 答案 1 NaH 2 4NaH AlCl3NaAlH4 3NaCl 3 NaAlH4 2H2ONaAlO2 4H2 4 3NaH Fe2O32Fe 3NaOH 5 制備過(guò)程不合理 因?yàn)辂}酸易揮發(fā) H2中混有HCl 導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl 驗(yàn)純方法不合理 如果有Na殘留 Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生H2 沒(méi)有考慮混入的NaCl 解析 1 4 80g甲中氫元素的質(zhì)量為 2 1g mol 1 0 2g 則鈉元素的質(zhì)量為4 80g 0 2g 4 60g n Na n H 1 1 所以甲的化學(xué)式為NaH 2 甲與AlCl3反應(yīng)得到NaAlH4的化學(xué)方程式為4NaH AlCl3NaAlH4 3NaCl 3 NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlH4 2H2O4H2 NaAlO2 4 根據(jù)題意可知 甲在無(wú)水條件下能將鐵銹中的鐵還原為鐵單質(zhì) 化學(xué)方程式為3NaH Fe2O32Fe 3NaOH 5 制備過(guò)程和驗(yàn)純方法均不合理 制備過(guò)程中所用的鹽酸易揮發(fā) H2中混有HCl 會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物中混有NaCl 故不合理 若與鈉反應(yīng)的H2不足 固體產(chǎn)物中會(huì)有Na殘留 殘留的Na也可以與水反應(yīng)產(chǎn)生H2 沒(méi)有考慮混入的NaCl 故驗(yàn)純方法不合理 評(píng)析本題考查化學(xué)用語(yǔ) 化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) 難度不大 側(cè)重考查學(xué)生對(duì)新信息的提取能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力 考點(diǎn)二鋁及其化合物A組自主命題 北京卷題組1 2013北京理綜 27 12分 用含有Al2O3 SiO2和少量FeO xFe2O3的鋁灰制備Al2 SO4 3 18H2O 工藝流程如下 部分操作和條件略 向鋁灰中加入過(guò)量稀H2SO4 過(guò)濾 向?yàn)V液中加入過(guò)量KMnO4溶液 調(diào)節(jié)溶液的pH約為3 加熱 產(chǎn)生大量棕色沉淀 靜置 上層溶液呈紫紅色 加入MnSO4至紫紅色消失 過(guò)濾 濃縮 結(jié)晶 分離 得到產(chǎn)品 1 H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是 2 將Mn氧化Fe2 的離子方程式補(bǔ)充完整 3 已知 生成氫氧化物沉淀的pH 注 金屬離子的起始濃度為0 1mol L 1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟 的目的 4 已知 一定條件下 Mn可與Mn2 反應(yīng)生成MnO2 向 的沉淀中加入濃HCl并加熱 能說(shuō)明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是 中加入MnSO4的目的是 答案 1 Al2O3 6H 2Al3 3H2O 2 58H 54H2O 3 pH約為3時(shí) Fe2 和Al3 不能形成沉淀 將Fe2 氧化為Fe3 可使鐵完全沉淀 4 生成黃綠色氣體 除去過(guò)量的Mn 解析 2 由得失電子守恒知Fe2 和Mn的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5 1 再由電荷守恒可知左邊還應(yīng)填8H 由原子守恒推出右邊還應(yīng)填4H2O 3 濾液中含有Fe2 Fe3 Al3 H S 由生成氫氧化物沉淀的pH可知 要使Fe2 和Fe3 完全沉淀而Al3 不生成Al OH 3沉淀 應(yīng)將Fe2 氧化為Fe3 且控制pH在2 8 3 4之間 4 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O Cl2是一種黃綠色氣體 由題干提供的信息可得出加入MnSO4的目的是除去溶液中過(guò)量的Mn 2Mn 3Mn2 2H2O5MnO2 4H 審題技巧仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)流程 明確各步操作的原理或目的 根據(jù)題目要求作答 思路分析 3 分析生成氫氧化物沉淀的pH可知 調(diào)節(jié)pH約為3時(shí) Fe3 可以形成氫氧化物沉淀 而Fe2 和Al3 不能形成氫氧化物沉淀 故將Fe2 氧化為Fe3 可以使鐵完全沉淀而除去 評(píng)析本題考查了元素及其化合物 氧化還原反應(yīng)方程式的配平等知識(shí) 重點(diǎn)考查考生綜合分析問(wèn)題的能力 考生不能準(zhǔn)確應(yīng)用 3 中的信息解釋步驟 的目的是本題的失分點(diǎn) 難度中等 2 2018江蘇單科 3 2分 下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是 A NaHCO3受熱易分解 可用于制胃酸中和劑B SiO2熔點(diǎn)高硬度大 可用于制光導(dǎo)纖維C Al2O3是兩性氧化物 可用作耐高溫材料D CaO能與水反應(yīng) 可用作食品干燥劑 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案DA項(xiàng) NaHCO3用于制胃酸中和劑應(yīng)用的是NaHCO3能與胃酸反應(yīng)生成NaCl CO2和H2O這一性質(zhì) 與NaHCO3受熱易分解無(wú)關(guān) B項(xiàng) SiO2用于制光導(dǎo)纖維與其熔點(diǎn) 硬度等性質(zhì)無(wú)關(guān) C項(xiàng) Al2O3用作耐高溫材料是因?yàn)槠淙埸c(diǎn)高 與其是兩性氧化物無(wú)關(guān) 3 2018江蘇單科 6 2分 下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是 A 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液 溶液顯紅色B KAl SO4 2 12H2O溶于水可形成Al OH 3膠體C NH4Cl與Ca OH 2混合加熱可生成NH3D Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2 答案A向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液 溶液不顯紅色 A項(xiàng)錯(cuò)誤 KAl SO4 2 12H2O溶于水 電離出的Al3 發(fā)生水解可形成Al OH 3膠體 B項(xiàng)正確 實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl固體與Ca OH 2固體混合加熱制NH3 C項(xiàng)正確 Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2和FeCl2 D項(xiàng)正確 易錯(cuò)易混SCN 與Fe3 可結(jié)合形成Fe SCN 3使溶液顯紅色 而SCN 與Fe2 不能 4 2016天津理綜 4 6分 下列實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理用離子方程式表示正確的是 A 室溫下 測(cè)得氯化銨溶液pH 7 證明一水合氨是弱堿 N 2H2ONH3 H2O H3O B 用氫氧化鈉溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁 2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 C 用碳酸氫鈉溶液檢驗(yàn)水楊酸中的羧基 2HC 2H2O 2CO2 D 用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸 2Mn 16H 5C22Mn2 10CO2 8H2O 答案BN的水解反應(yīng)是可逆反應(yīng) 故應(yīng)寫(xiě)成N 2H2ONH3 H2O H3O A錯(cuò)誤 酸性 羧基 H2CO3 酚羥基 HC 所以酚羥基不能與HC反應(yīng) 故離子方程式應(yīng)寫(xiě)成 HC H2O CO2 C錯(cuò)誤 草酸是弱電解質(zhì) 不能拆寫(xiě)成離子形式 故離子方程式應(yīng)寫(xiě)為2Mn 6H 5H2C2O42Mn2 10CO2 8H2O D錯(cuò)誤 5 2018江蘇單科 16 12分 以高硫鋁土礦 主要成分為Al2O3 Fe2O3 SiO2 少量FeS2和金屬硫酸鹽 為原料 生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下 1 焙燒過(guò)程均會(huì)產(chǎn)生SO2 用NaOH溶液吸收過(guò)量SO2的離子方程式為 2 添加1 CaO和不添加CaO的礦粉焙燒 其硫去除率隨溫度變化曲線(xiàn)如圖所示 已知 多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 硫去除率 1 100 不添加CaO的礦粉在低于500 焙燒時(shí) 去除的硫元素主要來(lái)源于 700 焙燒時(shí) 添加1 CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低 其主要原因是 3 向 過(guò)濾 得到的濾液中通入過(guò)量CO2 鋁元素存在的形式由 填化學(xué)式 轉(zhuǎn)化為 填化學(xué)式 4 過(guò)濾 得到的濾渣中含大量的Fe2O3 Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2 理論上完全反應(yīng)消耗的n FeS2 n Fe2O3 答案 12分 1 SO2 OH HS 2 FeS2 硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中 3 NaAlO2Al OH 3 4 1 16 解析 1 用NaOH溶液吸收過(guò)量SO2生成NaHSO3 離子方程式為OH SO2HS 2 FeS2在低于500 焙燒時(shí)能與空氣中的O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2 發(fā)生的反應(yīng)為4FeS2 11O22Fe2O3 8SO2 故不添加CaO的礦粉在焙燒時(shí)去除的硫元素主要來(lái)源于FeS2 700 焙燒時(shí) 添加CaO后 硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中 使礦粉硫去除率降低 3 礦粉焙燒后加NaOH溶液堿浸時(shí) Al2O3能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2 發(fā)生的反應(yīng)為Al2O3 2NaOH2NaAlO2 H2O 過(guò)濾后 NaAlO2在濾液中 向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2時(shí) 發(fā)生反應(yīng)NaAlO2 CO2 2H2OAl OH 3 NaHCO3 所以鋁元素存在的形式由NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al OH 3 4 分析反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化 利用得失電子守恒知 n FeS2 5 2n FeS2 2n Fe2O3 解得 即理論上完全反應(yīng)消耗的n FeS2 n Fe2O3 1 16 6 2017江蘇單科 16 12分 鋁是應(yīng)用廣泛的金屬 以鋁土礦 主要成分為Al2O3 含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì) 為原料制備鋁的一種工藝流程如下 注 SiO2在 堿溶 時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀 1 堿溶 時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為 2 向 過(guò)濾 所得濾液中加入NaHCO3溶液 溶液的pH 填 增大 不變 或 減小 3 電解 是電解熔融Al2O3 電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗 原因是 4 電解 是電解Na2CO3溶液 原理如圖所示 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為 5 鋁粉在1000 時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN 在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合 有利于AlN的制備 其主要原因是 答案 12分 1 Al2O3 2OH 2Al H2O 2 減小 3 石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的O2氧化 4 4C 2H2O 4e 4HC O2 H2 5 NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 解析 1 Al2O3是兩性氧化物 能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成Al和H2O 2 堿溶 時(shí) NaOH溶液應(yīng)過(guò)量 則在 過(guò)濾 所得濾液中一定含有過(guò)量的NaOH 當(dāng)加入NaHCO3溶液時(shí) HC OH C H2O 使c OH 減小 故pH減小 3 電解熔融Al2O3時(shí) 陽(yáng)極反應(yīng)式為2O2 4e O2 O2會(huì)與石墨發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 從而消耗石墨 4 陽(yáng)極應(yīng)是H2O電離出的OH 放電 生成O2和H 在Na2CO3溶液充足的條件下 H 與C反應(yīng)生成HC 故陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為4C 2H2O 4e 4HC O2 陰極的電極反應(yīng)式為4H2O 4e 2H2 4OH 所以物質(zhì)A為H2 5 鋁粉表面有Al2O3薄膜 阻礙反應(yīng)的進(jìn)行 而添加少量NH4Cl固體 NH4Cl分解生成的HCl能與Al2O3反應(yīng) 破壞Al2O3薄膜 有利于Al和N2反應(yīng) 疑難突破向 過(guò)濾 所得濾液中加入NaHCO3溶液時(shí) 除了發(fā)生反應(yīng)HC OH H2O C 還發(fā)生反應(yīng)HC Al H2OAl OH 3 C 然后經(jīng) 過(guò)濾 得到Al OH 3 灼燒Al OH 3發(fā)生反應(yīng)2Al OH 3Al2O3 3H2O 再電解熔融的Al2O3可得到Al 7 2015福建理綜 24 15分 無(wú)水氯化鋁在生產(chǎn) 生活中應(yīng)用廣泛 1 氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體 其反應(yīng)的離子方程式為 2 工業(yè)上用鋁土礦 主要成分為Al2O3 含有Fe2O3 SiO2等雜質(zhì) 制取無(wú)水氯化鋁的一種工藝流程示意如下 已知 步驟 中焙燒使固體水分揮發(fā) 氣孔數(shù)目增多 其作用是 只要求寫(xiě)出一種 步驟 中若不通入氯氣和氧氣 則反應(yīng)生成相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是 已知 Al2O3 s 3C s 2Al s 3CO g H1 1344 1kJ mol 12AlCl3 g 2Al s 3Cl2 g H2 1169 2kJ mol 1由Al2O3 C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為 步驟 的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后 氣體用足量的NaOH冷溶液吸收 生成的鹽主要有3種 其化學(xué)式分別為 結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析 步驟 中加入鋁粉的目的是 答案 1 Al3 3H2OAl OH 3 3H 2 防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積 加快反應(yīng)速率 鐵或Fe Al2O3 s 3C s 3Cl2 g 2AlCl3 g 3CO g H 174 9kJ mol 1 NaCl NaClO Na2CO3 除去FeCl3 提高AlCl3純度 解析 2 通過(guò)焙燒使固體水分揮發(fā) 可以有效防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解 同時(shí)氣孔數(shù)目增多 使固體的表面積增大 反應(yīng)物的接觸面積增大 反應(yīng)速率加快 步驟 中若不通入Cl2和O2 則發(fā)生下列反應(yīng) Fe2O3 3C2Fe 3CO SiO2 2CSi 2CO 顯然生成的相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵 將題中的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次標(biāo)記為 和 根據(jù)蓋斯定律 得Al2O3 s 3C s 3Cl2 g 2AlCl3 g 3CO g H 174 9kJ mol 1 分析可知 步驟 中得到的氣態(tài)混合物主要含有反應(yīng)生成的SiCl4 AlCl3 FeCl3 CO2以及過(guò)量的Cl2和O2 冷卻至100 時(shí)所得尾氣成分為SiCl4 CO2 Cl2 O2 再冷卻至室溫后 氣體中僅剩CO2 Cl2和O2三種氣體 用足量的冷N(xiāo)aOH溶液吸收該尾氣時(shí) 發(fā)生反應(yīng) Cl2 2NaOHNaCl NaClO H2O CO2 2NaOHNa2CO3 H2O 生成的三種鹽的化學(xué)式分別為NaCl NaClO Na2CO3 分析流程和已知物質(zhì)的沸點(diǎn)可知 粗品氯化鋁中還含有FeCl3 步驟 中加入的鋁粉可與FeCl3反應(yīng)生成Fe和AlCl3 再通過(guò)升華將AlCl3提取出來(lái) 這樣就除去了FeCl3雜質(zhì) 提高了AlCl3的純度 評(píng)析工藝流程題是近幾年高考較為流行的題型 能較好地考查學(xué)生對(duì)信息的加工 分析能力以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力 應(yīng)繼續(xù)加以重視 8 2014山東理綜 30 16分 離子液體是一種室溫熔融鹽 為非水體系 由有機(jī)陽(yáng)離子 Al2C和AlC組成的離子液體作電解液時(shí) 可在鋼制品上電鍍鋁 1 鋼制品應(yīng)接電源的極 已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng) 陰極電極反應(yīng)式為 若改用AlCl3水溶液作電解液 則陰極產(chǎn)物為 2 為測(cè)定鍍層厚度 用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層 當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí) 所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為mol 3 用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 需要的試劑還有 a KClb KClO3c MnO2d Mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物 將其溶于足量稀H2SO4 滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象 填 能 或 不能 說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3 理由是 用離子方程式說(shuō)明 答案 1 負(fù)4Al2C 3e Al 7AlCH2 2 3 3 b d不能Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Fe 2Fe3 3Fe2 或只寫(xiě)Fe 2Fe3 3Fe2 解析 1 電鍍時(shí) 鍍件作陰極 與電源負(fù)極相連 發(fā)生還原反應(yīng) 電鍍過(guò)程中有機(jī)陽(yáng)離子不參與反應(yīng)且不產(chǎn)生其他離子 故陰極的電極反應(yīng)式應(yīng)為4Al2C 3e Al 7AlC 若改用AlCl3水溶液作電解液 陰極電極反應(yīng)式應(yīng)為2H 2e H2 2 2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2 反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí) 還原產(chǎn)物H2的物質(zhì)的量為3mol 3 鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)需要高溫條件 實(shí)驗(yàn)時(shí)一般用鎂條插入KClO3中 鎂條燃燒放熱 KClO3受熱分解放出O2 有助于點(diǎn)燃鋁熱劑 由于2Fe3 Fe3Fe2 故用KSCN溶液檢驗(yàn)無(wú)明顯現(xiàn)象不能證明固體混合物中無(wú)Fe2O3 9 2016四川理綜 7 6分 向1L含0 01molNaAlO2和0 02molNaOH的溶液中緩慢通入CO2 隨n CO2 增大 先后發(fā)生三個(gè)不同的反應(yīng) 當(dāng)0 01mol n CO2 0 015mol時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是 2NaAlO2 CO2 3H2O2Al OH 3 Na2CO3 下列對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是 C組教師專(zhuān)用題組 答案DA項(xiàng) n CO2 0時(shí) 溶液為NaAlO2和NaOH的混合溶液 根據(jù)電荷守恒有c Na c H c Al c OH 則c Na c C c OH c HC 故錯(cuò)誤 D項(xiàng) 反應(yīng) 結(jié)束后繼續(xù)通入CO20 015mol發(fā)生反應(yīng) 1120 015mol0 015mol0 03mol此時(shí)所得溶液為NaHCO3溶液 溶液中c Na c HC c OH c H 故正確 Na2CO3 CO2 H2O2NaHCO3 10 2013大綱全國(guó) 29 15分 鋁是一種應(yīng)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 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(wèn)題 1 寫(xiě)出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 2 濾液 中加入CaO生成的沉淀是 反應(yīng)2的離子方程式為 3 E可作為建筑材料 化合物C是 寫(xiě)出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式 4 電解制鋁的化學(xué)方程式是 以石墨為電極 陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 答案 1 2NaOH SiO2Na2SiO3 H2O 2分 2NaOH Al2O32NaAlO2 H2O 2分 2 CaSiO32Al CO2 3H2O2Al OH 3 C 每空2分 共4分 3 濃H2SO4 1分 12HF 3Na2CO3 2Al OH 32Na3AlF6 3CO2 9H2O 2分 4 2Al2O34Al 3O2 2分 O2 CO2 CO 2分 解析 3 根據(jù)冰晶石的化學(xué)式可知?dú)怏wD為HF 結(jié)合E可作為建筑材料可推出C為濃H2SO4 E為CaSO4 根據(jù)原子守恒可寫(xiě)出制備冰晶石的化學(xué)方程式 4 以石墨為電極 陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為2O2 4e O2 O2可與石墨反應(yīng)產(chǎn)生CO2和CO氣體 評(píng)析本題是高考中常見(jiàn)的考查工藝流程的有關(guān)問(wèn)題的試題 側(cè)重考查了Al Si F及其化合物的性質(zhì) 解題的關(guān)鍵是全面分析每一步流程涉及的化學(xué)反應(yīng) 難點(diǎn)是制備冰晶石的化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) 易因忽略O(shè)2與石墨的反應(yīng)導(dǎo)致 4 問(wèn)中陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分回答不完整而丟分 難度適中 考點(diǎn)一鈉及其化合物1 2018北京東城一模 7 下列物質(zhì)投入水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 水作氧化劑的是 A 鈉B 氧化鈉C 碳酸鈉D 過(guò)氧化鈉 A組2016 2018年高考模擬 基礎(chǔ)題組 三年模擬 答案AA項(xiàng) 金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣 水中氫元素的化合價(jià)降低 水作氧化劑 鈉作還原劑 B項(xiàng) 氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉 不是氧化還原反應(yīng) C項(xiàng) 碳酸鈉投入水中沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D項(xiàng) 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣 水中氫 氧元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化 水既不是氧化劑又不是還原劑 2 2018北京朝陽(yáng)期末 6 在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng) 其中反應(yīng)后固體質(zhì)量增加的是 A 氨氣還原氧化銅B 二氧化錳加入過(guò)氧化氫溶液中C 次氯酸鈣露置在空氣中變質(zhì)D 過(guò)氧化鈉吸收二氧化碳 答案DA項(xiàng) 氨氣還原氧化銅后得到銅單質(zhì) 固體質(zhì)量減少 B項(xiàng) 二氧化錳加入過(guò)氧化氫溶液中后 過(guò)氧化氫分解為水和氧氣 二氧化錳作催化劑 固體質(zhì)量不變 C項(xiàng) 次氯酸鈣露置在空氣中與水和二氧化碳反應(yīng) 生成碳酸鈣和次氯酸 固體質(zhì)量減少 D項(xiàng) 過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)后生成碳酸鈉和氧氣 固體質(zhì)量增加 3 2018北京西城期末 14 猜想與假設(shè)是基于部分證據(jù)得出的不確定結(jié)論 下列猜想與假設(shè)中不合理的是 A Ca與H2O反應(yīng)可能生成H2B SO2和H2O2反應(yīng)可能生成H2SO4C 濃硫酸與乙醇在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能是碳單質(zhì)D H2C2O4溶液與H2SO4酸化的KMnO4溶液反應(yīng) 先慢后快 催化劑可能是K 答案DA項(xiàng) Ca為活潑金屬 具有較強(qiáng)的還原性 所以鈣與水反應(yīng)時(shí) 水作氧化劑 水中只有氫元素化合價(jià)可以降低 所以可能生成氫氣 B項(xiàng) 二氧化硫中硫元素為 4價(jià) 硫酸中硫元素為 6價(jià) 所以需要氧化劑 H2O2氧化性較強(qiáng) 所以可能與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸 C項(xiàng) 濃硫酸有脫水性 可以使有機(jī)物脫水生成碳單質(zhì) D項(xiàng) H2C2O4溶液與H2SO4酸化的KMnO4溶液反應(yīng) 先慢后快 所以催化劑應(yīng)該為反應(yīng)中新生成的離子 不會(huì)是K 4 2018北京海淀期中 10 某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)下圖所示實(shí)驗(yàn)探究Na2O2與水的反應(yīng) 下列說(shuō)法中不正確的是 A 中的大量氣泡主要成分是氧氣B 中溶液變紅 說(shuō)明有堿性物質(zhì)生成C 中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)D 中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度 答案DA項(xiàng) Na2O2與水反應(yīng)能夠生成氫氧化鈉和氧氣 故 中的大量氣泡主要成分是氧氣 B項(xiàng) 中溶液變紅 說(shuō)明有堿性物質(zhì)生成 C項(xiàng) 振蕩后紅色褪去 說(shuō)明溶液中含有漂白性物質(zhì) 可能是強(qiáng)氧化性物質(zhì) D項(xiàng) 中溶液中存在H2O2 MnO2的主要作用是加快過(guò)氧化氫的分解 5 2017北京西城一模 11 某同學(xué)用Na2CO3和NaHCO3溶液進(jìn)行下圖所示的實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法中 正確的是 A 實(shí)驗(yàn)前兩溶液的pH相等B 實(shí)驗(yàn)前兩溶液中離子種類(lèi)完全相同C 加入CaCl2溶液后生成的沉淀一樣多 D 加入CaCl2溶液后反應(yīng)的離子方程式都是C Ca2 CaCO3 答案BA項(xiàng) 相同條件下 Na2CO3的水解程度大于NaHCO3 故實(shí)驗(yàn)前Na2CO3溶液的pH大 B項(xiàng) Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在Na C HC OH H C項(xiàng) Na2CO3與CaCl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3 CaCl22NaCl CaCO3 NaHCO3與CaCl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3 CaCl22NaCl CaCO3 CO2 H2O 結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知產(chǎn)生的沉淀不一樣多 D項(xiàng) NaHCO3與CaCl2反應(yīng)的離子方程式為2HC Ca2 CaCO3 CO2 H2O 6 2017北京東城二模 12 某同學(xué)為測(cè)定Na2CO3固體 含少量NaCl 的純度 設(shè)計(jì)如下裝置 含試劑 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法中不正確的是 A 必須在 間添加吸收HCl的裝置B 的作用是防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度C 通入空氣的作用是保證 中產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)移到 中D 稱(chēng)取樣品和 中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量即可求算Na2CO3固體的純度 答案AA項(xiàng) 中氫氧化鋇溶液足量 即使揮發(fā)出的HCl進(jìn)入 中也不會(huì)影響碳酸鋇沉淀的生成 所以不需要除去氯化氫 B項(xiàng) 的作用是防止空氣中的CO2進(jìn)入 中使所得BaCO3的質(zhì)量偏大 影響實(shí)驗(yàn)的精確度 C項(xiàng) 通入空氣可將 中生成的二氧化碳完全排入 中 D項(xiàng) 利用碳酸鋇的質(zhì)量可以求得二氧化碳的質(zhì)量 從而求得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量 結(jié)合樣品質(zhì)量即可求得碳酸鈉的純度 7 2016北京豐臺(tái)期末 15 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室研究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化 1 分別向濃度均為0 1mol L的Na2CO3及NaHCO3溶液中滴加幾滴酚酞溶液 Na2CO3溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色 其原因是 NaHCO3溶液也由無(wú)色變?yōu)榧t色 其原因是 比較兩份溶液的顏色 紅色較淺的是 2 研究NaHCO3與CaCl2的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)1中沒(méi)有出現(xiàn)白色渾濁的原因是 實(shí)驗(yàn)2中形成的分散系屬于 用離子方程式表示實(shí)驗(yàn)2中發(fā)生的反應(yīng) 3 在不引入其他雜質(zhì)的前提下 實(shí)現(xiàn)Na2CO3與NaHCO3之間的轉(zhuǎn)化 請(qǐng)?jiān)谙聢D中標(biāo)出所用的試劑 用量或物質(zhì)的量濃度 反應(yīng)前后溶液體積的變化可忽略 答案 1 C H2OHC OH HC H2OH2CO3 OH HCH C 水解程度大于電離程度 NaHCO3溶液 2 HC濃度低 電離出的C濃度更低 導(dǎo)致c Ca2 c C Ksp CaCO3 膠體 Ca2 2HCCaCO3 H2CO3 3 CO20 2NaOH0 01 解析 1 C水解使Na2CO3溶液呈堿性 所以加入酚酞溶液后 溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色 HC在水溶液中可以發(fā)生水解和電離 但因水解程度大于電離程度 所以NaHCO3溶液呈堿性 同濃度時(shí) C的水解程度大于HC 所以Na2CO3溶液的堿性強(qiáng)于NaHCO3溶液 3 要使Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3 且不引入雜質(zhì) 則應(yīng)通入CO2 Na2CO3 CO2 H2O2NaHCO3 由鈉原子守恒可得NaHCO3溶液的濃度為0 2mol L 要使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3 且不引入雜質(zhì) 可加入NaOH固體 由鈉原子守恒可得加入NaOH的物質(zhì)的量為2 0 1 0 1mol 0 1 0 1mol 0 01mol 考點(diǎn)二鋁及其化合物1 2018北京海淀期末 1 下列說(shuō)法中不正確的是 A 加熱雞蛋 肉類(lèi) 可使其中的蛋白質(zhì)變性B 明礬 KAl SO4 2 12H2O 用于凈水是因?yàn)樗醒趸訡 將海水中的鋼閘門(mén)連接電源負(fù)極可防止其被腐蝕D 碳酸氫鈉 氫氧化鋁可用于治療胃酸過(guò)多 答案BA項(xiàng) 加熱可以使雞蛋 肉類(lèi)中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性 B項(xiàng) 明礬凈水的原理是Al3 水解生成了氫氧化鋁膠體 氫氧化鋁膠體具有吸附性 可以吸附水中的懸浮物使其沉降 C項(xiàng) 將海水中的鋼閘門(mén)連接電源負(fù)極屬于外加電流的陰極保護(hù)法 可以防止鋼閘門(mén)被腐蝕 D項(xiàng) 碳酸氫鈉 氫氧化鋁都可以與胃酸反應(yīng) 可用于治療胃酸過(guò)多 2 2018北京石景山期末 11 根據(jù)下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷 下列說(shuō)法中正確的是 反應(yīng)條件已略去 A 生成等質(zhì)量H2時(shí) 和 反應(yīng)消耗n HCl n NaOH B 反應(yīng) 中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2 3C 反應(yīng) 和 消耗等量的Al時(shí) 生成的n Cu n Fe 3 2D 反應(yīng) 的離子方程式為Al3 3OH Al OH 3 答案CA項(xiàng) 根據(jù)反應(yīng)2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2 2Al 6HCl2AlCl3 3H2 可知 生成等質(zhì)量的H2時(shí) 和 反應(yīng)消耗n HCl 3n NaOH B項(xiàng) 反應(yīng) 為2Al 3CuSO43Cu Al2 SO4 3 其中氧化劑CuSO4與還原劑Al的物質(zhì)的量之比為3 2 C項(xiàng) 反應(yīng) 為2Al 3Cu SO43Cu Al2 SO4 3 反應(yīng) 為2Al Fe2O32Fe Al2O3 反應(yīng) 和 消耗等量的Al時(shí) 生成的n Cu n Fe 3 2 D項(xiàng) 反應(yīng) 的離子方程式為Al3 3NH3 H2OAl OH 3 3N 3 2017北京海淀一模 11 向3mol L 1鹽酸中加入打磨后的鎂條 一段時(shí)間后生成灰白色固體X 并測(cè)得反應(yīng)后溶液pH升高 為確認(rèn)固體X的成分 過(guò)濾 洗滌后進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 向固體X中加入足量硝酸 固體溶解 得到無(wú)色溶液 將其分成兩等份 向其中一份無(wú)色溶液中加入足量AgNO3溶液 得到白色沉淀a 向另一份無(wú)色溶液中加入足量NaOH溶液 得到白色沉淀b 下列分析中不正確的是 A 溶液pH升高的主要原因 Mg 2H Mg2 H2 B 生成沉淀a的離子方程式 Ag Cl AgCl C 沉淀b是Mg OH 2D 若a b的物質(zhì)的量關(guān)系為n a n b 1 3 則可推知固體X的化學(xué)式為Mg3 OH 6Cl 答案DA項(xiàng) 因?yàn)殒V與鹽酸反應(yīng)消耗H 故溶液的pH升高 B項(xiàng) 加入足量的硝酸銀溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 則該沉淀為氯化銀 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ag Cl AgCl C項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 中加入足量的氫氧化鈉溶液生成的白色沉淀為Mg OH 2 D項(xiàng) 若a b的物質(zhì)的量關(guān)系為n a n b 1 3 則X中n Cl n Mg2 1 3 結(jié)合化合物中各元素正 負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零可得固體X的化學(xué)式為Mg3 OH 5Cl 4 2016北京海淀一模 11 某同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)探究金屬鋁與銅鹽溶液的反應(yīng) 下列說(shuō)法中正確的是 A 由實(shí)驗(yàn)1可以得出結(jié)論 金屬鋁的活潑性弱于金屬銅B 實(shí)驗(yàn)2中生成紅色物質(zhì)的離子方程式 Al Cu2 Al3 CuC 溶液中陰離子種類(lèi)不同是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1 2出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因 D 由上述實(shí)驗(yàn)可推知 用砂紙打磨后的鋁片分別與H 濃度均為0 2mol L 1的鹽酸和硫酸反應(yīng) 后者更劇烈 答案CA項(xiàng) 金屬鋁的活潑性強(qiáng)于銅 B項(xiàng) 電荷不守恒 正確的離子方程式為3Cu2 2Al3Cu 2Al3 C項(xiàng) 對(duì)比實(shí)驗(yàn)1 2可知 產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是溶液中的陰離子不同 D項(xiàng) 由實(shí)驗(yàn)可知 Cl 可以加快Al的反應(yīng) 所以用砂紙打磨后的鋁片與鹽酸反應(yīng)更劇烈 5 2018北京海淀二模 26 開(kāi)發(fā)氫能源的關(guān)鍵是獲取氫氣 1 天然氣重整法是目前應(yīng)用較為廣泛的制氫方法 該工藝的基本反應(yīng)如下 第一步 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H1 206kJ mol第二步 CO g H2O g CO2 g H2 g H2 41kJ mol天然氣重整法制氫總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 2 從化石燃料中獲取氫氣并未真正實(shí)現(xiàn)能源替代 科學(xué)家嘗試從水中獲取氫氣 其中用鋁粉和NaOH溶液快速制備氫氣的鋁水解法開(kāi)始受到重視 鋁水解法中 控制濃度等條件 可以使NaOH在整個(gè)過(guò)程中起催化劑作用 即反應(yīng)前后NaOH的量不變 則鋁水解法制氫的兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 鋁粉與NaOH溶液反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)室用不同濃度NaOH溶液和鋁粉混合 模擬鋁水解法制氫 測(cè)得累計(jì)產(chǎn)氫量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如下圖所示 結(jié)合圖示判斷 下列說(shuō)法正確的是 填字母序號(hào) a 0 5min時(shí) 隨NaOH溶液濃度增大 產(chǎn)氫速率加快b c NaOH 1 0mol L時(shí) 產(chǎn)氫速率隨時(shí)間的變化持續(xù)增大c c NaOH 大于0 6mol L時(shí) 反應(yīng)初始階段產(chǎn)氫量迅速增大 可能是反應(yīng)放熱 體系溫度升高所致 d NaOH溶液濃度為0 4mol L時(shí) 若時(shí)間足夠長(zhǎng) 產(chǎn)氫量有可能達(dá)到4000mL 3 硼氫化鈉 NaBH4 水解法也能從水中獲取氫氣 該反應(yīng)需要有催化劑才能實(shí)現(xiàn) 其微觀(guān)過(guò)程如下圖所示 NaBH4水解法制氫氣的反應(yīng)的離子方程式為 若用D2O代替H2O 則反應(yīng)后生成氣體的化學(xué)式為 填字母序號(hào) a H2b HDc D2 答案 1 CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g H 165kJ mol 2 2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2 NaAlO2 2H2ONaOH Al OH 3 acd 3 B 4H2OB OH 4H2 abc 解析 1 依據(jù)蓋斯定律 由第一步反應(yīng) 第二步反應(yīng)可得天然氣重整法制氫總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g H 165kJ mol 2 鋁粉與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2 依據(jù)題意知 鋁水解法制氫過(guò)程中NaOH起催化劑作用 故反應(yīng) 生成NaOH 化學(xué)方程式為NaAlO2 2H2ONaOH Al OH 3 a項(xiàng) 根據(jù)圖像可知 0 5min內(nèi) NaOH溶液濃度越大 產(chǎn)氫速率越快 b項(xiàng) 根據(jù)圖像可知 c NaOH 1 0mol L時(shí) 產(chǎn)氫速率不會(huì)隨時(shí)間變化持續(xù)增大 c項(xiàng) 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 反應(yīng)初始階段 溫度是影響反應(yīng)速率的主要因素 溫度升高 反應(yīng)速率加快 d項(xiàng) NaOH是該反應(yīng)的催化劑 其濃度大小不影響產(chǎn)氫量 故反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng) 產(chǎn)氫量可能達(dá)到4000mL 3 由微觀(guān)示意圖知 NaBH4水解法制氫氣的反應(yīng)的離子方程式為B 4H2OB OH 4H2 由微觀(guān)示意圖可知 第一步生成的H2中的氫原子來(lái)源于B 第二步生成的H2中的氫原子來(lái)源于BH3和H2O 最后一步生成的H2中的氫原子來(lái)源于B OH 3和H2O 故選a b c 6 2018北京海淀零模 28 研究小組進(jìn)行下圖所示實(shí)驗(yàn) 試劑A為0 2mol L 1CuSO4溶液 發(fā)現(xiàn)鋁條表面無(wú)明顯變化 于是改變實(shí)驗(yàn)條件 探究鋁和CuSO4溶液 CuCl2溶液反應(yīng)的影響因素 用不同的試劑A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)4 并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 實(shí)驗(yàn)1中 鋁條表面析出紅色固體的反應(yīng)的離子方程式為 2 實(shí)驗(yàn)2的目的是證明銅鹽中的陰離子Cl 是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)迅速發(fā)生的原因 實(shí)驗(yàn)2中加入NaCl固體的質(zhì)量為g 忽略溶液體積的變化 3 實(shí)驗(yàn)3的目的是 4 經(jīng)檢驗(yàn)知 實(shí)驗(yàn)4中白色固體為CuCl 甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生白色固體的原因可能是發(fā)生了Cu CuCl22CuCl的反應(yīng) 他設(shè)計(jì)了下圖所示實(shí)驗(yàn)證明該反應(yīng)能夠發(fā)生 A極的電極材料是 能證明該反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 5 為探究實(shí)驗(yàn)4中溶液呈現(xiàn)棕褐色的原因 分別取白色CuCl固體進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn) 查閱資料知 CuCl難溶于水 能溶解在Cl 濃度較大的溶液中 生成 CuCl2 配離子 用水稀釋含 CuCl2 的溶液時(shí)會(huì)重新析出CuCl沉淀 由上述實(shí)驗(yàn)及資料可推斷 實(shí)驗(yàn)4中溶液呈棕褐色的原因可能是 CuCl2 與作用的結(jié)果 為確證實(shí)驗(yàn)4所得的棕褐色溶液中含有 CuCl2 應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是 6 上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 鋁和CuSO4溶液 CuCl2溶液的反應(yīng)現(xiàn)象與有關(guān) 答案 1 3Cu2 2Al2Al3 3Cu 2 0 117 3 證明增大CuSO4溶液的濃度能夠使Al和CuSO4的反應(yīng)發(fā)生 4 金屬銅 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 兩極均有白色沉淀生成 5 Al3 Cu2 取適量實(shí)驗(yàn)4的棕褐色溶液 加水稀釋 觀(guān)察是否出現(xiàn)白色沉淀 6 銅鹽中陰離子的種類(lèi) 銅鹽溶液的濃度等 解析 1 實(shí)驗(yàn)1中 鋁與氯化銅反應(yīng)置換出銅 反應(yīng)的離子方程式為3Cu2 2Al2Al3 3Cu 2 實(shí)驗(yàn)1中n Cl 0 005L 0 2mol L 1 2 0 002mol 實(shí)驗(yàn)2的目的是證明銅鹽中的陰離子Cl 是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)迅速發(fā)生的原因 依據(jù)控制變量法的原理可知 實(shí)驗(yàn)2中加入NaCl固體的質(zhì)量應(yīng)為0 002mol 58 5g mol 1 0 117g 3 實(shí)驗(yàn)3與原實(shí)驗(yàn)相比 增大了硫酸銅溶液的濃度 鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生 并有少量紅色固體生成 說(shuō)明增大CuSO4溶液的濃度能夠使Al和CuSO4的反應(yīng)發(fā)生 4 Cu CuCl22CuCl反應(yīng)中Cu被氧化 銅應(yīng)該作負(fù)極 CuCl2被還原 在正極放電 因此A極的電極材料為金屬銅 構(gòu)成原電池后 銅溶解生成Cu 進(jìn)入溶液 與溶液中的Cl 反應(yīng)生成CuCl白色沉淀 正極上Cu2 被還原生成的Cu 與Cl 反應(yīng)也生成白色沉淀 同時(shí)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 5 由實(shí)驗(yàn) 及資料可推斷 實(shí)驗(yàn)4中溶液呈棕褐色的原因可能是 CuCl2 與Al3 Cu2 作用的結(jié)果 根據(jù)信息知 取適量實(shí)驗(yàn)4的棕褐色溶液 加水稀釋 通過(guò)觀(guān)察是否出現(xiàn)白色沉淀可以驗(yàn)證實(shí) 驗(yàn)4所得的棕褐色溶液中是否含有 CuCl2 6 根據(jù)實(shí)驗(yàn)1 4所用試劑的種類(lèi)和濃度以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知 鋁和CuSO4溶液 CuCl2溶液的反應(yīng)現(xiàn)象與銅鹽中陰離子的種類(lèi) 銅鹽溶液的濃度等有關(guān) 7 2018北京東城期末 17 從廢舊液晶顯示器的主材ITO 主要成分是含銦 錫的氧化物 中回收銦和錫 流程示意圖如下 資料 1 為了加快步驟 的反應(yīng)速率 可以采取的措施有 至少答兩點(diǎn) 2 步驟 中銦的氧化物轉(zhuǎn)化成In3 的離子方程式是 3 步驟 中加入過(guò)量銦能夠除去溶液中的Sn2 根據(jù)所給資料分析其原因是 4 步驟 和 中NaOH溶液的作用是 5 下圖是模擬精煉銦的裝置圖 請(qǐng)?jiān)诜娇蛑刑顚?xiě)相應(yīng)的物質(zhì) 答案 1 增大鹽酸濃度 加熱 將廢料粉碎 2 In2O3 6H 2In3 3H2O 3 同周期主族元素從左向右原子半徑減小 金屬性減弱 還原性減弱 4 除去a b兩種濾渣中的錫和鋅 5 解析 1 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素包括溫度 濃度 壓強(qiáng) 催化劑 接觸面積等 為了加快步驟 的反應(yīng)速率 可以采取的措施有增大鹽酸濃度 加熱 將廢料粉碎 2 根據(jù)流程圖可知 In在氧化物中為 3價(jià) 則其氧化物的化學(xué)式為In2O3 與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為In2O3 6H 2In3 3H2O 3 兩種元素都在第五周期 且銦的族序數(shù)更小 原子半徑較大 則銦的金屬性大于錫 故步驟 中加入過(guò)量銦后可發(fā)生反應(yīng)2In 3Sn2 2In3 3Sn 從而除去溶液中的Sn2 4 Sn和Zn都能與NaOH溶液反應(yīng) 分別形成Sn和Zn進(jìn)入溶液 從而與不和堿反應(yīng)的In分離 故步驟 和 中NaOH溶液的作用是除去a b兩種濾渣中的錫和鋅 5 聯(lián)想電解精煉銅的原理可知 陽(yáng)極應(yīng)為99 000 銦 陰極應(yīng)為99 995 銦 電解質(zhì)溶液為含銦離子的溶液 8 2017北京朝陽(yáng)期中 19 以Mg和不同鹽溶液間的反應(yīng)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象 探究Mg與鹽溶液反應(yīng)的多樣性 1 對(duì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行研究 推測(cè)實(shí)驗(yàn) 中黑色固體為Ag 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 確認(rèn)黑色固體為Ag的實(shí)驗(yàn)方法是 2 對(duì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行研究 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生H2的原因可能是 Mg和N直接反應(yīng) 一段時(shí)間后 產(chǎn)生的氣體中一定含有 為進(jìn)一步研究NH4Cl溶液的作用 設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn) 結(jié)合實(shí)驗(yàn) 可以得出的結(jié)論是 3 對(duì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行研究 推測(cè)在pH 8 2的溶液中 若無(wú)HC 則H 和Mg反應(yīng)的程度很小 通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了推測(cè) 其方案是 經(jīng)檢驗(yàn) 白色晶體為堿式碳酸鎂 Mg2 OH 2CO3 結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理 分析其產(chǎn)生的原因 4 上述實(shí)驗(yàn)中 Mg與鹽溶液反應(yīng)呈現(xiàn)多樣性的原因有 鹽溶液中陽(yáng)離子氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱 鹽溶液中陰離子的催化作用 答案 1 2Ag Mg2Ag Mg2 將黑色固體過(guò)濾 洗滌 向其中加入稀HNO3 黑色固體溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體 無(wú)色氣體遇空氣后變成紅棕色 向所得溶液中滴加NaCl溶液 生成白色沉淀 2 N水解使溶液呈酸性 H 與Mg反應(yīng)生成H2 NH3 H2 和S相比 Cl 更有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2 3 用pH 8 2的NaOH溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn) NaHCO3溶液中存在HCH C Mg與溶液中的H 反應(yīng) 使c H 減小 c C 增大 同時(shí)NaHCO3溶液中也存在HC H2OH2CO3 OH Mg2 OH 和C共同結(jié)合為難溶的Mg2 OH 2CO3 4 Mg的還原性或含Mg生成物的溶解性 解析 1 Mg和Ag 發(fā)生置換反應(yīng) 離子方程式為2Ag Mg2Ag Mg2 2 N水解使溶液呈酸性 Mg與H 反應(yīng)放出H2 N H2ONH3 H2O H 因Mg消耗H 而使平衡正向移動(dòng) NH3 H2O濃度增加至一定程度時(shí)分解 故 一段時(shí)間后 產(chǎn)生的氣體除H2外 還應(yīng)該有NH3 通過(guò)三個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比 可以推出 和S相比 Cl 更有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2 3 堿性溶液中有OH 為防止其他離子的干擾 可用pH 8 2的NaOH溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn) 1 2018北京朝陽(yáng)一模 12 某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 溶液的濃度均為1mol L 下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是 A 中 2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 B 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)判斷 NaNO3的氧化性強(qiáng)于水C 中 Al 3N 6H Al3 3NO2 3H2OD 中使?jié)駶?rùn)pH試紙變藍(lán)的氣體是NH3 B組2016 2018年高考模擬 綜合題組時(shí)間 30分鐘分值 55分 一 選擇題 每題5分 共15分 答案CA項(xiàng) 中Al和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成氫氣 離子方程式為2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 B項(xiàng) 由實(shí)驗(yàn) 可知 反應(yīng)中N把Al氧化 而不是水把Al氧化 所以NaNO3的氧化性強(qiáng)于水 C項(xiàng) 反應(yīng) 中生成的無(wú)色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色 所以 中反應(yīng)為Al N 4H Al3 NO 2H2O D項(xiàng) 中濕潤(rùn)pH試紙變藍(lán) 說(shuō)明生成的氣體遇水反應(yīng)生成堿性物質(zhì) 所以該氣體是NH3 解題關(guān)鍵一般情況下 金屬與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色氣體二氧化氮 與稀硝酸反應(yīng)生成無(wú)色氣體一氧化氮 2 2017北京朝陽(yáng)二模 10 下列實(shí)驗(yàn)方案中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?答案AA項(xiàng) Mg和沸水迅速反應(yīng) Al和沸水反應(yīng)較慢 由此可以得出鎂和鋁的金屬性強(qiáng)弱 B項(xiàng) 向MgCl2和AlCl3溶液中分別加入過(guò)量稀氨水 都會(huì)生成白色沉淀 無(wú)法鑒別MgCl2和AlCl3溶液 C項(xiàng) 要證明苯環(huán)對(duì)羥基活性的影響 則反應(yīng)應(yīng)該發(fā)生在羥基上 而苯酚與Br2的反應(yīng)發(fā)生在苯環(huán)上 故不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?D項(xiàng) 要探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 需要將不同濃度的草酸溶液滴加到同濃度的酸性高錳酸鉀溶液中 解題關(guān)鍵設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí) 一定要注意控制變量 易錯(cuò)警示氫氧化鋁白色沉淀能溶于強(qiáng)堿溶液 但不能溶于氨水 苯環(huán)中不存在碳碳雙鍵 苯不能與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng) 但苯可以萃取溴水中的溴而使溴水褪色 3 2016北京豐臺(tái)期末 7 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用氫氧化鈉 鹽酸分離鐵粉和鋁粉的混合物 物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示 下列說(shuō)法中不正確的是 A x為NaOH溶液 y為鹽酸B a b發(fā)生的反應(yīng)為 Al H H2OAl OH 3 C b c Al的反應(yīng)條件分別為 加熱 通電D a b c既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng) 答案D鐵鋁混合物與試劑x反應(yīng)后 過(guò)濾可得到鐵 則x為NaOH溶液 y為鹽酸 A正確 a b為NaAlO2與鹽酸的反應(yīng) 離子方程式為Al H H2OAl OH 3 B正確 Al OH 3受熱分解可得到Al2O3 電解熔融Al2O3可制得Al C正確 NaAlO2不能與堿反應(yīng) D不正確 審題技巧認(rèn)真觀(guān)察流程圖 結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析推理 注意鐵鋁混合物中加入試劑x 鋁溶解 鐵不溶 思路分析鋁可以溶于氫氧化鈉溶液 鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 故試劑x是NaOH溶液 a為NaAlO2溶液 試劑y為鹽酸 b為Al OH 3 b加熱分解生成的c為Al2O3 c在熔融狀態(tài)下電解得到金屬鋁 4 2018北京石景山一模 26 13分 化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了中國(guó)的制堿工藝 促進(jìn)了世界制堿技術(shù)的發(fā)展 下圖是純堿工藝的簡(jiǎn)化流程 1 寫(xiě)出CO2的電子式 2 用離子方程式表示純堿工藝中HC的生成過(guò)程 3 工業(yè)生產(chǎn)時(shí)先氨化再通CO2 順序不能顛倒 原因是 4 濾液A中最主要的兩種離子是 5 某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)分離濾液A中的主要物質(zhì) 打開(kāi)分液漏斗活塞 一段時(shí)間后 試管中有白色晶體生成 用化學(xué)原理解釋白色晶體產(chǎn)生的原因 二 非選擇題 共40分 6 某純堿樣品因煅燒不充分而含少量NaHCO3 取質(zhì)量為m1的純堿樣品 充分加熱后剩余固體質(zhì)量為m2 則此樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 答案 1 2 CO2 NH3 H2OHC N 3 NH3極易溶于水 先通NH3可使更多的CO2與其反應(yīng) 能增大c HC 有利于NaHCO3晶體的析出 4 N和Cl 5 濾液