高考化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 第2講 鋁及其重要化合物 復(fù)習(xí)課件.ppt

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第三章金屬及其化合物 第2講鋁及其重要化合物 了解鋁 鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用 考綱要求 考點(diǎn)一鋁 鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 考點(diǎn)二鋁的重要化合物 考點(diǎn)三用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3 Al OH 3 AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 探究高考明確考向 練出高分 考點(diǎn)四化工生產(chǎn)中鎂 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 目錄 知識梳理 遞進(jìn)題組 考點(diǎn)一鋁 鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 1 鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表 原子結(jié)構(gòu)示意圖為 鋁是地殼中含量最多的金屬元素 自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在 知識梳理 第三周期 A族 2 金屬鋁的物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體 有良好的延展性 導(dǎo)電性和傳熱性等 密度較小 質(zhì)地柔軟 3 金屬鋁的化學(xué)性質(zhì) 寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式 O2 Al 4Al 3O22Al2O3 點(diǎn)燃 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 鋁熱反應(yīng) Al 酸 鈍化 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 4 對比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì) 5 鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線 鋁合金用于制造汽車 飛機(jī) 生活用品等 深度思考 1 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式 2 Mg Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定 因而都具有很強(qiáng)的抗腐蝕性 3 MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑 4 Mg是活潑金屬 而Al是兩性金屬 2 依據(jù)Mg Al單質(zhì)的性質(zhì) 思考回答下列問題 1 鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑 為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能 答案鋁在常溫下迅速被氧氣氧化 形成一層致密的氧化膜 保護(hù)鋁不再被氧化 因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能 2 Al既能溶于強(qiáng)酸 又能溶于強(qiáng)堿 所以說 Al既有金屬性 又有非金屬性 你認(rèn)為這種說法是否恰當(dāng) 為什么 答案不恰當(dāng) 金屬性是指元素的原子失電子的能力 非金屬性是指元素的原子得電子的能力 鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng) 都是失去3e 化合價升高為 3價 均是還原劑 因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性 3 鋁與酸 堿反應(yīng)的實質(zhì)是什么 氧化劑是什么 4 鎂在空氣中充分燃燒 所得固體產(chǎn)物可能有哪些 用化學(xué)式表示 MgO Mg3N2 C 遞進(jìn)題組 題組一對比掌握鋁 鎂的性質(zhì)1 下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是 A 由于鋁在空氣中不會銹蝕 所以鋁制品的使用壽命都很長B 由于鋁具有強(qiáng)還原性 所以常用鋁來冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C 常溫下 鋁被濃硫酸鈍化 所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D 由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng) 所以常用鋁制造電線 電纜 解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應(yīng) 加熱時濃硫酸能與氧化鋁反應(yīng) 銅的導(dǎo)電性能比鋁強(qiáng) 答案B 2 鎂 鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主 但也存在某些重大差異性 下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是 CO2 鹽酸 NaOH溶液 水A B C D 解析Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能 Mg能在CO2中燃燒而Al不能 C 歸納總結(jié) 熟記鋁 鎂的特殊化學(xué)性質(zhì)1 活潑金屬與酸反應(yīng)是金屬的通性 而鋁不但能與酸 H 反應(yīng) 還能夠與堿溶液反應(yīng) 表現(xiàn)出特殊性 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 鋁熱反應(yīng)鋁和某些金屬氧化物反應(yīng) 將其從氧化物中置換出來 同時放出大量的熱 這種反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng) 可用于焊接金屬 冶煉高熔點(diǎn)貴重金屬等 注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng) 3 Mg在CO2中能夠燃燒 所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器 題組二鋁與酸或堿反應(yīng)的定量分析 3 將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合 取等質(zhì)量該混合物四份 分別加到足量的下列溶液中 充分反應(yīng)后 放出氫氣最多的是 A 3mol L 1HClB 4mol L 1HNO3C 8mol L 1NaOHD 18mol L 1H2SO4解析在鎂 鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2 加入NaOH溶液 只有Al與之反應(yīng)生成H2 而鎂不反應(yīng) 加入鹽酸 鎂 鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2 所以放出H2的量最多 A 4 鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸 非氧化性酸 反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬 就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題 1 等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸 氫氧化鈉溶液反應(yīng) 所得H2的體積之比是 解析根據(jù)化學(xué)方程式 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 得Al與H2的關(guān)系式均為2Al 3H2 故只要參加反應(yīng)的Al的量相等 所得H2的量必相等 1 1 2 足量的兩份鋁分別投入到等體積 等物質(zhì)的量濃度的鹽酸 氫氧化鈉溶液中 產(chǎn)生H2的體積之比是 解析因為在反應(yīng)中Al過量 產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式 6HCl 3H2 2NaOH 3H2 故當(dāng)HCl NaOH物質(zhì)的量相等時 二者產(chǎn)生H2的體積比為1 3 1 3 3 足量的兩份鋁分別投入到等體積 一定物質(zhì)的量濃度的HCl NaOH溶液中 二者產(chǎn)生的H2相等 則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是 解析因為鋁足量且產(chǎn)生H2相等 根據(jù)關(guān)系式n HCl n NaOH 3 1 又因為兩溶液體積相等 故物質(zhì)的量濃度c HCl c NaOH n HCl n NaOH 3 1 3 1 4 甲 乙兩燒杯中各盛有100mL3mol L 1的鹽酸和NaOH溶液 向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉 反應(yīng)結(jié)束后 測得生成的氣體體積比為V 甲 V 乙 1 2 則加入鋁粉的質(zhì)量為 A 5 4gB 3 6gC 2 7gD 1 8g解析其反應(yīng)原理分別為2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 可見當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時 產(chǎn)生H2的體積比是1 3 而題設(shè)條件體積比為1 2 說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的 而對于NaOH來說是不足的 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 6mol3mol3mol L 1 0 1L0 15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0 15mol 2 0 3mol 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 2 27g3mol5 4g0 3mol即投入的鋁粉為5 4g 答案A 1 鋁與酸 堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與酸 堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 從化學(xué)方程式可以看出Al與酸 堿反應(yīng)時生成H2的實質(zhì)都是AlAl3 所以無論與酸還是與堿反應(yīng) Al與H2的關(guān)系都是2Al 3H2 思維建模 2 鋁的這種既能與酸 非氧化性酸 又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的 題眼 考點(diǎn)二鋁的重要化合物 遞進(jìn)題組 知識梳理 1 氧化鋁 1 物理性質(zhì) 白色固體 難溶于水 有很高的熔點(diǎn) 2 化學(xué)性質(zhì) 知識梳理 兩性氧化物 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 氫氧化鋁 1 物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體 有較強(qiáng)的性 2 化學(xué)性質(zhì) 用化學(xué)方程式表示 Al OH 3的電離方程式為 吸附 兩性氫氧化物 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 受熱分解 3 制備 向鋁鹽中加入氨水 離子方程式為 NaAlO2溶液中通入足量CO2 離子方程式為 NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合 3 常見的鋁鹽 1 硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽 2 明礬的化學(xué)式為 它是無色晶體 可溶于水 水溶液pH7 填 或 明礬可以凈水 其凈水的原理是 KAl SO4 2 12H2O Al3 3H2O Al OH 3 膠體 3H Al OH 3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水 1 明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同 答案不同 明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì) 不能殺菌消毒 而液氯只能殺菌消毒 不能沉淀懸浮的雜質(zhì) 2 在做鋁的燃燒實驗時 用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔 在酒精燈上加熱至其熔化 會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化 失去光澤 但熔化的鋁并不滴落 原因是 深度思考 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應(yīng)生成 熔點(diǎn)很高的Al2O3薄膜 使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著 所以熔化的鋁不易滴下 3 中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì) 除了Al及其重要化合物外 你還知道哪些 答案 弱酸的銨鹽 如 NH4HCO3 CH3COONH4 NH4 2S等 弱酸的酸式鹽 如 NaHCO3 KHS NaHSO3 氨基酸 遞進(jìn)題組 題組一Al2O3和Al OH 3的兩性 1 將表面已完全鈍化的鋁條 插入下列溶液中 不會發(fā)生反應(yīng)的是 A 稀硝酸B 稀鹽酸C 硝酸銅D 氫氧化鈉解析鈍化的實質(zhì)是Fe Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護(hù)膜 由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物 既可與強(qiáng)酸反應(yīng) 又可與強(qiáng)堿反應(yīng) 故A B D三項皆不符合題意 只有C選項中的Cu NO3 2不與Al2O3反應(yīng) 故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應(yīng) C 2 下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 A 鎂粉中混有少量鋁粉 加入過量燒堿溶液充分反應(yīng) 過濾 洗滌 干燥B 用過量氨水除去Fe3 溶液中的少量Al3 C Al OH 3中混有少量Mg OH 2 加入足量燒堿溶液 充分反應(yīng) 過濾 向濾液中通入過量CO2后過濾D MgO中混有少量Al2O3 加入足量燒堿溶液 充分反應(yīng) 過濾 洗滌 干燥得到MgO 解析Al OH 3不溶于氨水 故向含少量Al3 的Fe3 溶液中加入過量氨水時 Fe3 Al3 均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀 達(dá)不到除雜的目的 答案B 含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類利用Al Al2O3 Al OH 3可溶于強(qiáng)堿的特性 可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì) 如 Mg Al 加足量NaOH溶液 Fe2O3 Al2O3 加足量NaOH溶液 Mg OH 2 Al OH 3 加足量NaOH溶液 Mg2 Al3 加過量NaOH溶液 過濾 再加酸充分溶解 練后反思 題組二制備Al OH 3的最佳途徑3 用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁 下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是 加鹽酸溶解 加燒堿溶液溶解 過濾 通入過量CO2生成Al OH 3沉淀 加入鹽酸生成Al OH 3沉淀 加入過量燒堿溶液A B C D 解析若先用鹽酸溶解 Mg Al均溶解 制取Al OH 3的步驟較多 從NaAlO2制備Al OH 3 若加鹽酸不容易控制量的多少 故B項操作步驟為最佳順序 答案B 4 若甲 乙 丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al OH 3 規(guī)定必用的藥品如下 350g70 H2SO4溶液 NaOH固體240g 足量鋁屑 水 不能用其他藥品 甲 乙 丙用各自設(shè)計的方案制得Al OH 3的質(zhì)量分別是W1 W2 W3 三種實驗方案如下 甲 鋁 加NaOH溶液 加H2SO4溶液 W1gAl OH 3乙 鋁 加H2SO4溶液 加NaOH溶液 W2gAl OH 3 試回答 1 從充分利用原料 降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析 實驗方案最合理的是 2 三位學(xué)生制得的Al OH 3 W1 W2 W3其質(zhì)量由大到小的順序是 3 制得Al OH 3的最大質(zhì)量是 丙 W3 W1 W2 520g 反思?xì)w納 制取Al OH 3一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿 因為強(qiáng)酸 強(qiáng)堿都能溶解生成的Al OH 3 而不易控制酸 堿的用量 一般用氨水或CO2制取 也可用Al3 AlO的雙水解反應(yīng)制取 答案C 解析A項 氨水不能溶解Al OH 3 B項 氧元素不守恒 D項 通足量CO2時 應(yīng)生成HCO 答案C 反思?xì)w納 遞進(jìn)題組 知識梳理 考點(diǎn)三用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3 Al OH 3 AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 知識梳理 寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式 Al3 3OH Al OH 3 2 Al OH 3 3H Al3 3H2O 2 與Al OH 3沉淀生成有關(guān)的圖像分析 1 把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽 Al3 溶液中至過量 現(xiàn)象 先有白色沉淀產(chǎn)生 然后沉淀逐漸溶解 圖像 有關(guān)反應(yīng) A B Al3 3OH Al OH 3 B D Al OH 3 OH AlO 2H2O 2 把鋁鹽 Al3 溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量 現(xiàn)象 先無明顯現(xiàn)象 反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀 圖像 3 把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過量 現(xiàn)象 先生成白色沉淀 然后沉淀逐漸溶解 圖像 有關(guān)反應(yīng) A B AlO H H2O Al OH 3 B D Al OH 3 3H Al3 3H2O 4 向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量 現(xiàn)象 先無明顯現(xiàn)象 反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀 圖像 5 往等物質(zhì)的量的AlCl3 MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量 現(xiàn)象 開始出現(xiàn)白色沉淀 后沉淀量增多 最后沉淀部分溶解 圖像 有關(guān)反應(yīng) O A Al3 3OH Al OH 3 Mg2 2OH Mg OH 2 A B Al OH 3 OH AlO 2H2O 1 下列各項操作中 能出現(xiàn) 先產(chǎn)生沉淀 然后沉淀又溶解 現(xiàn)象的是 向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2 向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸 向AlCl3溶液中逐滴加入過量稀氫氧化鈉溶液 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 深度思考 解析 中Na2CO3與CO2 H2O反應(yīng)生成NaHCO3 由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大 因而只會產(chǎn)生沉淀 NaAlO2中加入稀鹽酸 開始時產(chǎn)生白色沉淀Al OH 3 當(dāng)鹽酸過量時 Al OH 3又溶于鹽酸 向AlCl3溶液中加入NaOH溶液 開始時產(chǎn)生白色沉淀Al OH 3 當(dāng)NaOH過量時 Al OH 3又溶于NaOH 只會生成H2SiO3沉淀 答案 2 下列各組物質(zhì)的無色溶液 不用其他試劑即可鑒別的是 NaOH AlCl3 NaHCO3 H2SO4 NaAlO2 NaHSO4 Na2CO3 HCl Na2CO3 NaHCO3 Ca OH 2解析都使用互滴法 兩次操作應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象 向含Al3 的溶液中滴加NaOH溶液 先生成白色沉淀 后沉淀又逐漸溶解 向NaOH溶液中滴加含Al3 的溶液 開始無沉淀產(chǎn)生 后產(chǎn)生白色沉淀 且沉淀不溶解 兩次現(xiàn)象不同 可以鑒別 不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會立即產(chǎn)生氣泡 現(xiàn)象相同 無法鑒別 NaHSO4 Na H SO 溶液顯強(qiáng)酸性 向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4 開始出現(xiàn)白色沉淀后沉淀逐漸溶解 向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液 開始無現(xiàn)象 后出現(xiàn)白色沉淀 現(xiàn)象不同 可以鑒別 向Na2CO3溶液中滴加鹽酸 開始無現(xiàn)象 后產(chǎn)生氣泡 向鹽酸中滴加Na2CO3溶液 立即產(chǎn)生氣泡 現(xiàn)象不同 可以鑒別 無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca OH 2中都會產(chǎn)生白色沉淀 無法鑒別 答案 題組一Al3 AlO形成Al OH 3圖像的綜合分析 遞進(jìn)題組 1 如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線 下列判斷錯誤的是 A 線表示Al3 的物質(zhì)的量的變化B x表示AlCl3的物質(zhì)的量C 線表示Al OH 3的物質(zhì)的量的變化D 線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 解析AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式 向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液 開始有沉淀生成后沉淀溶解 且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3 1 顯然符合題意 則x表示NaOH的物質(zhì)的量 B項錯誤 另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液 開始沒有沉淀 后有沉淀生成 與本題圖示情況不符 答案B 2 下列曲線圖 縱坐標(biāo)為沉淀的量 橫坐標(biāo)為加入物質(zhì)的量 與對應(yīng)的選項相符合的是 A 向1L濃度均為0 1mol L 1的Ba OH 2 NaAlO2混合溶液中加入0 1mol L 1的稀H2SO4B 向1L濃度分別為0 1mol L 1和0 3mol L 1的AlCl3 NH4Cl的混合溶液中加入0 1mol L 1的稀NaOH溶液C 向燒堿溶液中滴加明礬溶液D 向AlCl3溶液中滴加過量氨水 D項 AlCl3溶液中滴加過量氨水 沉淀不會溶解 D錯誤 答案A 突破Al OH 3沉淀圖像三個秘訣1 明晰橫 縱坐標(biāo)含義 然后通過曲線變化特點(diǎn)分析反應(yīng)原理 2 掌握Al3 Al OH 3 AlO三者之間的轉(zhuǎn)化比例 方法指導(dǎo) 3 明晰Al3 溶液中加堿 OH 的幾種常見變形圖像 如 圖A中 n H n Al3 2 1 圖B中 若已知原溶液中含有Mg2 則可推出 n Mg2 n Al3 1 1 圖C中 若已知原溶液中含有H 和Mg2 則可推導(dǎo)出 n H n Al3 n Mg2 2 1 1 題組二Al3 形成Al OH 3的簡單計算 3 向30mL1mol L 1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol L 1的NaOH溶液 若產(chǎn)生0 78g白色沉淀 則加入的NaOH溶液的體積可能為 A 3mLB 7 5mLC 15mLD 17 5mL解析解法一 把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像 用圖像法求解 如圖所示 當(dāng)生成沉淀0 01mol時需NaOH0 03mol或0 11mol 顯然B項符合題意 解法二 已知n AlCl3 0 03mol n Al OH 3 0 01mol 由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案 一是氫氧化鈉不足 二是氫氧化鈉過量 答案B 4 現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液 向其中不斷加入NaOH溶液 得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示 原溶液中Cl 與SO的物質(zhì)的量之比為 A 1 3B 2 3C 6 1D 3 1解析OA上升的直線表示Al OH 3和Mg OH 2一起沉淀 AB下降的直線表示Al OH 3沉淀溶解 B點(diǎn)表示Al OH 3完全溶解 AB段完全溶解Al OH 3消耗NaOH0 1L 則Al3 生成Al OH 3消耗NaOH0 3L 沉淀Mg2 消耗NaOH0 1L 因而n AlCl3 n MgSO4 2 1 所以 n Cl n SO 6 1 答案C 方法指導(dǎo) 可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計算規(guī)律 1 求產(chǎn)物Al OH 3的量 1 當(dāng)n OH 3n Al3 時 n Al OH 3 n OH 2 當(dāng)3n Al3 n OH 4n Al3 時 n Al OH 3 4n Al3 n OH 3 當(dāng)n OH 4n Al3 時 n Al OH 3 0 無沉淀 2 求反應(yīng)物堿的量 1 若堿不足 Al3 未完全沉淀 n OH 3n Al OH 3 2 若堿使生成的Al OH 3部分溶解 n OH 4n Al3 n Al OH 3 考點(diǎn)四化工生產(chǎn)中鎂 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 遞進(jìn)題組 知識梳理 知識梳理 1 從海水中提取鎂的流程 1 流程 2 主要化學(xué)反應(yīng) 制石灰乳 CaCO3CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2 沉淀Mg2 Mg2 2Ca OH 2 Mg OH 2 Ca2 制備MgCl2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 電解MgCl2 MgCl2 熔融 Mg Cl2 2 工業(yè)煉鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素 在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中 鋁土礦的主要成分是Al2O3 此外還含有少量SiO2 Fe2O3等雜質(zhì) 冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純 由于Al2O3是兩性氧化物 而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物 Fe2O3是堿性氧化物 因而可設(shè)計出兩種提純氧化鋁的方案 方案一 堿溶法討論回答下列問題 1 寫出 兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 2 步驟 中不用鹽酸 或H2SO4 酸化的理由是 因為AlO與酸反應(yīng)生成的Al OH 3具有兩性 可溶于強(qiáng)酸 不易控制酸的量 CO2廉價而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛 經(jīng)濟(jì)效益好 3 步驟 中得到較純的Al2O3 可能含有 雜質(zhì) 在電解時它不會影響鋁的純度的原因 由于SiO2的熔點(diǎn)很高 在加熱到1000 左右時不會熔化 因而不影響鋁的純度 SiO2 方案二 酸溶法 討論回答下列問題 1 寫出 中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 答案 Al2O3 6H 2Al3 3H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Al3 4OH AlO 2H2O Fe3 3OH Fe OH 3 2 步驟 中不用氨水沉淀Fe3 的原因 Al OH 3只能溶于強(qiáng)堿 不能溶于氨水 用氨水不能將Fe OH 3和Al OH 3分離 遞進(jìn)題組 題組一鋁的提煉過程 1 鋁土礦的主要成分為氧化鋁 氧化鐵和二氧化硅 工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁 下列說法中錯誤的是 A 中除加試劑外 還需要進(jìn)行過濾操作B a b中鋁元素的化合價相同C 中需要通入過量的氨氣D 進(jìn)行的操作是加熱 而且d一定是氧化鋁 解析反應(yīng) 后的體系中含有固體二氧化硅 需要過濾除去 反應(yīng) 后的體系中含有氫氧化鐵沉淀 需要過濾除去 A正確 a b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在 其中鋁的化合價都是 3價 B正確 由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過量二氧化碳 C錯誤 由氫氧化鋁制備氧化鋁 加熱即可 D正確 答案C 2 工業(yè)上用某種氧化鋁礦石 含F(xiàn)e2O3雜質(zhì) 為原料冶煉鋁的工藝流程如下 對上述流程中的判斷正確的是 A 試劑X可以為氨水 沉淀中含有鐵的化合物B CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C 反應(yīng) 中的反應(yīng)為CO2 AlO 2H2O Al OH 3 HCOD 工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al 成本更低 解析A項試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液 使Al2O3溶解 B項若用強(qiáng)酸代替CO2 強(qiáng)酸過量時 Al OH 3會溶解 不能保證生成Al OH 3沉淀 D項因Al比Fe活潑 不能用Fe置換Al 答案C 題組二鎂及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 3 MgSO4 7H2O是一種重要的化工原料 某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了利用菱鎂礦石 主要成分是MgCO3 并含有MnCO3 SiO2雜質(zhì) 制取MgSO4 7H2O的實驗 流程如下 1 第 步研磨的目的是 所得濾液主要含 等溶質(zhì) 解析研磨可增大固體的表面積 使被溶物充分溶解并使溶解速率加快 菱鎂礦石與稀硫酸反應(yīng) MgCO3 MnCO3會轉(zhuǎn)變?yōu)镸gSO4 MnSO4 使溶解充分并加快溶解速率 MgSO4MnSO4 2 第 步反應(yīng)的離子方程式為 解析根據(jù)流程圖 加入NaClO溶液 MnSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2 根據(jù)得失電子守恒和元素守恒即可寫出第 步反應(yīng)的離子方程式 Mn2 ClO H2O MnO2 Cl 2H Mn2 ClO H2O MnO2 Cl 2H 3 第 步濃縮結(jié)晶后 要經(jīng)過 洗滌 干燥等步驟才可得到MgSO4 7H2O 洗滌沉淀的基本操作是 解析第 步濃縮結(jié)晶后要經(jīng)過過濾 洗滌 干燥才能得到MgSO4 7H2O晶體 洗滌沉淀時要注意加水不能過多 且不能用玻璃棒攪拌 還要重復(fù)2 3次 過濾 將沉淀置于過濾器中 加蒸餾水至剛好浸沒沉淀 待水流盡 重復(fù)2 3次 4 若制得MgSO4 7H2O質(zhì)量為82 00g 測得MnO2質(zhì)量為1 74g 且測得第 步濾渣質(zhì)量為4 70g 忽略各物質(zhì)在溶液中的溶解損失 可計算出菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 解析根據(jù)題中信息可求得MgCO3 MnCO3的質(zhì)量分別是28 00g 2 30g 則菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 80 80 解答化工流程題的基本方法1 明確目的 提取有用信息通過閱讀題頭 明確生產(chǎn)目的 制備什么物質(zhì) 找到制備物質(zhì)時所需的原料及所含雜質(zhì) 提取出所給的相關(guān)信息 反應(yīng)的化學(xué)方程式 物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解性等 反思?xì)w納 2 分析流程 弄清各步作用對比分析流程圖中的一種物質(zhì) 原料 與最后一種物質(zhì) 產(chǎn)品 找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系 聯(lián)系問題有針對性地思考 原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進(jìn)行了什么反應(yīng) 每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物 雜質(zhì)是否要除去 采用什么操作方法除去 3 看清問題 準(zhǔn)確規(guī)范作答這一步很關(guān)鍵 答題時要看清問題 不能答非所問 要注意語言表達(dá)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性 如分清是要求回答實驗操作名稱還是具體操作步驟 1 2 3 4 5 6 7 1 下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是 A 鋁罐可久盛食醋 2014 福建理綜 6C B 氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 2014 四川理綜 1D C 明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化 2014 重慶理綜 1A D 鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) 反應(yīng)后固體物質(zhì)增重 2014 新課標(biāo)全國卷 9C 1 2 3 4 5 6 7 解析鋁罐容易受食醋中的醋酸腐蝕而破裂 無法久盛食醋 A錯 明礬用作凈水劑是利用Al3 水解生成的氫氧化鋁膠體的吸附性 涉及化學(xué)變化 C錯 鋁與氧化鐵反應(yīng) 反應(yīng)前后都是固體 質(zhì)量不變 D錯 答案B 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 解析氫氧化鋁不能溶于氨水 A對 偏鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉 B正確 SO恰好完全沉淀時 Al3 與OH 的物質(zhì)的量之比為1 4 應(yīng)生成AlO D錯 答案D 1 2 3 4 5 6 7 3 2014 北京理綜 7 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解析金屬鋁在空氣中表面會形成一層致密的氧化膜保護(hù)層 防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化 D正確 K Na Fe表面形成的氧化膜比較疏松 不能保護(hù)內(nèi)層金屬 A B C錯誤 D 1 2 3 4 5 6 7 4 2014 安徽理綜 13 室溫下 在0 2mol L 1Al2 SO4 3溶液中 逐滴加入1 0mol L 1NaOH溶液 實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如右圖 下列有關(guān)說法正確的是 A a點(diǎn)時 溶液呈酸性的原因是Al3 水解 離子方程式為Al3 3OH Al OH 3B a b段 溶液pH增大 Al3 濃度不變C b c段 加入的OH 主要用于生成Al OH 3沉淀D d點(diǎn)時 Al OH 3沉淀開始溶解 1 2 3 4 5 6 7 解析A項 Al2 SO4 3為強(qiáng)酸弱堿鹽 Al3 水解使溶液顯酸性 離子方程式應(yīng)為Al3 3H2O Al OH 3 3H 錯誤 B項 a b段 加入NaOH消耗H 使Al3 3H2O Al OH 3 3H 反應(yīng)正向進(jìn)行 Al3 的濃度減小 錯誤 C項 b c段 pH變化不明顯 說明OH 主要用于生成Al OH 3沉淀 正確 1 2 3 4 5 6 7 D項 c d過程中 pH變化較大 說明發(fā)生了反應(yīng) Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 所以c點(diǎn)以后Al OH 3開始溶解 錯誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 5 2014 上海 22改編 已知 2Na Al OH 4 CO2 2Al OH 3 Na2CO3 H2O 向含2molNaOH 1molBa OH 2 2molNa Al OH 4 的混合溶液中慢慢通入CO2 則通入CO2的量和生成沉淀的量的關(guān)系不正確的是 1 2 3 4 5 6 7 解析向含2molNaOH 1molBa OH 2 2molNa Al OH 4 的混合溶液中慢慢通入CO2發(fā)生反應(yīng)依次為2NaOH CO2 Na2CO3 H2O2mol1mol1molBa OH 2 CO2 BaCO3 H2O1mol1mol1mol2Na Al OH 4 CO2 2Al OH 3 Na2CO3 H2O2mol1mol2mol1mol 1 2 3 4 5 6 7 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO31mol1molBaCO3 CO2 H2O Ba HCO3 21mol1mol當(dāng)通入2molCO2時 生成1molBaCO3沉淀 當(dāng)通入3molCO2時 生成1molBaCO3沉淀和2molAl OH 3沉淀 1 2 3 4 5 6 7 當(dāng)通入4molCO2時 生成1molBaCO3沉淀和2molAl OH 3沉淀 當(dāng)通入5molCO2時 生成2molAl OH 3沉淀 當(dāng)通入6molCO2時 BaCO3已完全反應(yīng) Al OH 3量不變 即仍為2mol沉淀 答案B 1 2 3 4 5 6 7 6 2014 天津理綜 7 3 已知 1 2 3 4 5 6 7 工業(yè)制鎂時 電解MgCl2而不電解MgO的原因是 制鋁時 電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是 MgO的熔點(diǎn)高 熔融時耗費(fèi)更多資源 增加生產(chǎn)成本 AlCl3是共價化合物 熔融態(tài)難導(dǎo)電 1 2 3 4 5 6 7 7 2014 江蘇 16 煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放 實驗室用粉煤灰 主要含Al2O3 SiO2等 制備堿式硫酸鋁 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于煙氣脫硫研究 1 2 3 4 5 6 7 1 酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 解析酸浸時能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3 H2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水 SiO2不和H2SO4反應(yīng) 成為濾渣 Al2O3 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2OSiO2 1 2 3 4 5 6 7 2 加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使Al2 SO4 3轉(zhuǎn)化為Al2 SO4 x OH 6 2x 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 若溶液的pH偏高 將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低 其原因是 用離子方程式表示 1 2 3 4 5 6 7 解析CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4 如果pH偏高 一部分Al3 會轉(zhuǎn)化為Al OH 3沉淀 離子方程式為3CaCO3 2Al3 3SO 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 答案CaSO43CaCO3 2Al3 3SO 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 1 2 3 4 5 6 7 3 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量 其主要原因是 與吸收SO2前的溶液相比 熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 填 增大 減小 或 不變 解析熱分解時 一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽 不能分解成為SO2 SO2溶于水生成H2SO3 會中和溶液中的部分OH 使溶液的pH減小 減小 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 下列敘述正確的是 A 鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸B 鎂的金屬性比鋁的金屬性強(qiáng)C 氫氧化鋁能溶于過量氨水D 鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO解析鋁與熱的濃硫酸發(fā)生反應(yīng) 氫氧化鋁不能溶于氨水 鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO Mg3N2和C B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 鋁是一種低毒金屬元素 它并非人體需要的微量元素 食用后不會導(dǎo)致急性中毒 但食品中鋁的含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)就會對人體造成危害 下列關(guān)于鋁元素的說法正確的是 A 鋁在空氣中不易氧化是因為其性質(zhì)不活潑B 氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng) 常用作中和胃酸的藥物C 明礬可用于飲用水的殺菌消毒D 硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑 該物質(zhì)不溶于水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A項中鋁在空氣中會與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜 C項中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體 具有吸附色素和雜質(zhì)的性能 通常用作凈水劑 但不能用于殺菌消毒 D項中銨鹽都溶于水 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng) 又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是 NaHCO3 NH4 2SO3 Al2O3 Al OH 3 AlA 全部B 只有 C 只有 D 只有 解析弱酸的酸式鹽 弱酸弱堿鹽 Al Al2O3 Al OH 3等物質(zhì)既可與強(qiáng)酸反應(yīng)又可與強(qiáng)堿反應(yīng) 故選A A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng) 至體系中均無固體物質(zhì)時 消耗堿量最多的是 A AlB Al OH 3C AlCl3D Al2O3 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 有一塊鎂鋁合金 其中鎂與鋁的質(zhì)量比是8 9 加入足量稀H2SO4使其完全溶解后 再加入NaOH溶液 生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖 其中正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析鎂與鋁的質(zhì)量比是8 9 則物質(zhì)的量之比是1 1 NaOH溶液過量后Al OH 3完全溶解 只有Mg OH 2 B錯 等物質(zhì)的量的Mg OH 2與Al OH 3的質(zhì)量之比是58 78 即剩余的Mg OH 2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的 排除C D 故選A 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 甲 乙兩燒杯中分別裝有相同體積 相同pH的氨水和NaOH溶液 各加入10mL0 1mol L 1AlCl3溶液 兩燒杯中都有沉淀生成 下列判斷正確的是 A 甲中沉淀一定比乙中的多B 甲中沉淀可能比乙中的多C 甲中沉淀一定比乙中的少D 甲中和乙中的沉淀一定一樣多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 若AlCl3過量 由于相同體積 相同pH的氨水比NaOH提供的OH 物質(zhì)的量大 所以甲比乙生成的Al OH 3沉淀多 若AlCl3電離出的Al3 與氨水或NaOH溶液電離出的OH 恰好完全反應(yīng) 生成沉淀的量相等 若AlCl3少量 由于在NaOH溶液中生成的Al OH 3可繼續(xù)與NaOH反應(yīng)而溶解 乙中的沉淀量小于甲 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 7mol 0 5mol 0 2mol n H 0 1mol n Al3 0 8mol 0 7mol 0 1mol 沉淀Al3 Mg2 共消耗0 4molOH 其中沉淀Al3 消耗0 3molOH 沉淀Mg2 消耗0 1molOH 根據(jù)Mg2 2OH 可得n Mg2 0 05mol 故只有選項B正確 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 從海水中提取鎂 可按如下步驟進(jìn)行 把貝殼制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 沉降 過濾 洗滌沉淀物 將沉淀物與鹽酸反應(yīng) 結(jié)晶過濾 在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物 將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂 下列說法不正確的是 A 此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B 第 步電解時陰極產(chǎn)生氯氣C 步驟的目的是從海水中提取MgCl2D 以上提取鎂的過程中涉及化合 分解和復(fù)分解反應(yīng) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析電解熔融的MgCl2時 陰極產(chǎn)生鎂 陽極產(chǎn)生氯氣 B錯 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入250mL2 0mol L 1的稀硫酸中 固體全部溶解并產(chǎn)生氣體 待反應(yīng)完全后 向所得溶液中加入NaOH溶液 生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示 則下列說法正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL時 溶液的pH等于7B 當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL時 溶液中的溶質(zhì)只有硫酸鎂和硫酸鋁C NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol L 1D 生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11 2L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析從圖像可以看出加入的NaOH溶液先將過量的H2SO4中和 此時溶液中的溶質(zhì)為MgSO4 Al2 SO4 3和Na2SO4 但是此時因Al3 Mg2 水解使溶液呈酸性 A B項錯誤 當(dāng)加入NaOH溶液的體積為200mL時 此時溶質(zhì)只有Na2SO4 根據(jù)元素守恒 可得n NaOH 2n H2SO4 c NaOH 0 2L 2 2 0mol L 1 0 25L 則c NaOH 5mol L 1 C項正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 用于生成氫氣的硫酸的物質(zhì)的量為0 18L 5mol L 1 2 0 45mol 即H2的物質(zhì)的量 標(biāo)況下氫氣的體積為0 45mol 22 4L mol 1 10 08L D項錯誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 A B C D E五種化合物均含有某種短周期常見元素 它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示 其中A的溶液為澄清溶液 C為難溶于水的白色固體 E則易溶于水 取A的溶液灼燒 焰色反應(yīng)為淺紫色 透過藍(lán)色鈷玻璃 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 寫出化學(xué)式 A B C D E 2 寫出下列反應(yīng)的離子方程式 A B A D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析在短周期元素形成的化合物中 既能與鹽酸反應(yīng) 又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì) 又因為B受熱時轉(zhuǎn)化為C 故可知C為Al2O3 B為Al OH 3 由此推出D是AlCl3 A與過量CO2反應(yīng)生成Al OH 3 且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色 則A為KAlO2 E為NaAlO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 KAlO2Al OH 3Al2O3AlCl3NaAlO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 如圖所示為一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后 產(chǎn)生Al OH 3白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線 請回答下列問題 1 A點(diǎn)時已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為 2 AB段曲線所表示的反應(yīng)的離子方程式為 1 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 向B處生成的溶液中通入二氧化碳 可觀察到的現(xiàn)象是 4 向含有0 1molNH4Al SO4 2溶液中逐滴加入5mol L 1NaOH溶液 開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多 一段時間后有刺激性氣味的氣體逸出 最后白色沉淀逐漸減少并最終消失 請在右圖中畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖 生成白色沉淀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 2013 大綱全國卷 29 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 以螢石 CaF2 和純堿為原料制備冰晶石的流程如下 回答下列問題 1 寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析結(jié)合Al2O3 SiO2與NaOH溶液反應(yīng)后產(chǎn)物的性質(zhì)來分析流程圖一 根據(jù)螢石和純堿為原料制取冰晶石來分析流程圖二 充分利用質(zhì)量守恒等來書寫化學(xué)方程式 在加入NaOH溶液時 Al2O3和SiO2都能與NaOH反應(yīng) 分別生成NaAlO2和Na2SiO3 答案2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O 2NaOH Al2O3 2NaAlO2 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 濾液 中加入CaO生成的沉淀是 反應(yīng)2的離子方程式為 CaSiO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 E可作為建筑材料 化合物C是 寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式 解析螢石能與濃硫酸反應(yīng)生成CaSO4和HF氣體 HF Na2CO3 Al OH 3三者沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學(xué)方程式 濃H2SO4 12HF 3Na2CO3 2Al OH 3 2Na3AlF6 3CO2 9H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 電解法制鋁的化學(xué)方程式是 以石墨為電極 陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 解析電解Al2O3制取金屬鋁 加入的冰晶石為助熔劑 陽極產(chǎn)生的O2能與石墨電極反應(yīng)生成CO2 可能含有CO O2 CO2 CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 鎂在空氣中燃燒除生成MgO外 還可能生成Mg3N2 某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用鎂在空氣中燃燒后的固體 不含單質(zhì) 進(jìn)行實驗 探究其組成 1 甲組同學(xué)取一定量燃燒后的固體投入水中 得到了一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體 該氣體的化學(xué)式為 說明固體中含有Mg3N2 生成該氣體的化學(xué)方程式為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是NH3 Mg3N2與水反應(yīng)生成Mg OH 2和NH3 答案NH3Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 乙組同學(xué)為測定Mg3N2的含量 用如圖所示裝置進(jìn)行實驗 充分反應(yīng)后再加熱A 其中濃硫酸的作用是 對A加熱的目的是 已知加入的固體質(zhì)量為4 0g 最終C裝置增重ag 則固體中含Mg3N2 g 用含a的式子表示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析濃硫酸是酸性干燥劑 可吸收NH3 對A加熱可促使NH3揮發(fā) 使反應(yīng)產(chǎn)生的NH3全部被C裝置吸收 則由關(guān)系式Mg3N2 2NH3可求出agNH3對應(yīng)gMg3N2 答案吸收生成的NH3使A裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的NH3全部進(jìn)入到C裝置中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 丙組有的同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的測定結(jié)果偏高 理由是 有的同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的測定結(jié)果偏低 理由是 丙組同學(xué)進(jìn)行了改進(jìn) 他們將乙組同學(xué)實驗中得到的難溶固體進(jìn)行過濾 洗滌 干燥 并灼燒固體至恒重 測得其質(zhì)量為4 08g 上述過程中 洗滌沉淀的操作是 鎂在空氣中燃燒后生成的固體中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析A裝置中產(chǎn)生的NH3會含有水蒸氣 C裝置中濃H2SO4既吸收NH3 也吸收NH3中的水蒸氣 而且C裝置后未連接隔絕空氣中水蒸氣的裝置 所以C裝置增重的ag中包括水蒸氣的質(zhì)量 造成測定結(jié)果偏高 反應(yīng)產(chǎn)生的NH3在反應(yīng)結(jié)束后由于氣壓的原因無法全部被排出 而在裝置中滯留一部分 造成產(chǎn)生的NH3不能全部被濃硫酸吸收 所以會造成測定結(jié)果偏低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 丙組同學(xué)所得4 08g固體是MgO 包括原混合物中的MgO和Mg3N2轉(zhuǎn)化來的MgO Mg3N2 3Mg OH 2 3MgO 設(shè)原固體混合物中Mg3N2 MgO的物質(zhì)的量分別為xmol ymol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解得 x 0 004 y 0 09則燃燒后生成的固體中Mg3N2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案C裝置的兩側(cè)無干燥裝置 NH3中的水蒸氣以及外界空氣中的水蒸氣都可能進(jìn)入C裝置而被濃硫酸吸收 造成結(jié)果偏高可能有部分NH3滯留在裝置內(nèi)沒有完全被濃硫酸吸收 從而造成結(jié)果偏低向過濾器中的沉淀物上加蒸餾水至恰好完全浸沒沉淀 待水全部流出后 重復(fù)操作2 3次10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 有一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法 解決了現(xiàn)有方法存在的原料成本高 項目投資大 能耗高 副產(chǎn)品不好用等問題 其原理是將含鎂礦石粉 含氧化鎂 與銨鹽混合 經(jīng)過煅燒 水溶 過濾 得到粗鎂鹽溶液 并回收煅燒產(chǎn)生的氨 寫出用固體 NH4 2SO4與含鎂礦石粉混合煅燒時的化學(xué)反應(yīng)方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析含鎂礦石粉中含MgO MgO與 NH4 2SO4高溫反應(yīng)生成MgSO4 NH3和H2O 答案 NH4 2SO4 MgOMgSO4 2NH3 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14