- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
(8分)冶炼金属常用以下几种方法:
①热分解法 ②以活泼金属Na、Mg等还原 ③以C、CO或H2做还原剂
④电解法 ⑤利用铝热反应原理还原
请将下列金属所采用的最佳冶炼方法填写在相应空白处(填写序号,每项只填写一种方法)。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属 。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属 。
(3)Hg、Ag等不活泼金属 。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属 。
正确答案
(1)③ (2)④ (3)① (4)⑤(每空2分)
考查金属的冶炼。金属的冶炼一般根据金属的活泼性选择相应的冶炼方法。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属一般采用以C、CO或H2做还原剂,即答案选③。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属,采用电解法,答案选④。
(3)Hg、Ag等不活泼金属,采用热分解法,答案是①。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属,采用铝热反应,答案选⑤。
(15分)(1)氯化铝水溶液呈 性,原因是(用离子方程式表示):
。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 ,Al2(SO4)3溶液蒸干最后得到的固体产物是 ;
(2)NaHCO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”或“碱”)性,实验室保存NaHCO3溶液的试剂瓶应用 塞,原因是 (写出有关的离子方程式);
(3)普通泡沫灭火器是利用NaHCO3溶液跟Al2(SO4)3溶液混合,产生大量的气体和沉淀,气体将混合物压出灭火器,相关反应的离子方程式是 。
(4)现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵、⑧氨水。
①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) ;④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
正确答案
(1)酸 Al3+ + 3H2OAl(OH)3+ 3H+ Al2O3 Al2(SO4)3
(2)碱 橡皮 HCO + H2O
H2CO3 + OH— 2OH— +SiO2 = SiO2
+ H2O
(3)3HCO+ Al3+= Al(OH)3↓+ 3CO2↑
(4)④、②、③、①;⑥、⑦、④、⑤、⑧
试题分析:(1)氯化铝是强酸弱碱盐,水解显酸性,方程式为Al3+ + 3H2OAl(OH)3+ 3H+;由于水解是吸热的,所以升高温度,促进水解,且氯化氢极易挥发,所以最终得到的是氢氧化铝,灼烧得到氧化铝。由于硫酸是难挥发性的,所以将硫酸铝溶液蒸干,得到的是Al2(SO4)3。
(2)碳酸氢钠由于水解程度大于电离程度,所以溶液显碱性。由于碱能和玻璃中的二氧化硅反应生成黏性强的硅酸钠,而使瓶塞和瓶口打不开,所以应该用橡皮塞。方程式分别为
HCO3-+H2OH2CO3+OH-、2OH-+SiO2=SiO32-+H2O。
(3)碳酸氢钠和硫酸铝水解相互促进,生成氢氧化铝和CO2,方程式为3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)酸或碱的溶液中氢离子浓度或OH-浓度越大,对水的抑制程度越大。硫酸是二元强酸,氢氧化钠是一元强碱,醋酸是弱酸,氯化铵水解促进水的电离,所以①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④、②、③、①;醋酸根水解显碱性,促进NH4+水解。磷酸氢铵难电离出氢离子,抑制NH4+水解。氨水是弱碱,所以④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是⑥、⑦、④、⑤、⑧。
考点;考查盐类水解的应用
点评:盐电离出来的离子结合水电离出来的 H+或 OH-生成弱电解质的过程。盐类水解的应用主要有:①判断盐溶液的酸碱性和比较盐溶液酸碱性的强弱时,通常需考虑盐的水解。②比较盐溶液中各离子浓度的相对大小时,当盐中含有易水解的离子,需考虑盐的水解。③判断溶液中离子能否大量共存。当有弱碱阳离子和弱酸阴离子之间能发生强烈双水解,则不能在溶液中大量共存。④配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解。⑤选择制备盐的途径时,需考虑盐的水解。⑥离子除杂、化肥的使用需考虑盐类的水解。⑦溶液中离子浓度大小比较时需要考虑盐类水解。
某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用,专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O),其实验方案如下:
请回答下列问题:
(1)过滤用的玻璃仪器有________。
(2)小组成员经过检测,发现制得的绿矾不纯,试分析原因:________________________,要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾,应如何改进:______________________。
(3)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂,在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2可以使B溶解,则该反应的化学方程式为______________________。
(4)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改用烧碱,重新设计方案,也能最终制得三种物质,你认为后者方案相对于前者方案________(填“更合理” 或“不合理”),理由是__________。
正确答案
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)反应过程中部分二价铁转化成了三价铁 向溶液D中加入足量铁粉,反应后过滤,取滤液蒸发结晶即可得绿矾
(3)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(4)更合理 因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大
(1)过滤属于基本操作,玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
(2)Fe2+很容易被空气中的氧气氧化为Fe3+,加入足量铁粉于溶液中,就可以使Fe3+转化为Fe2+,从而使滤液蒸发结晶即可得绿矾。
(3)稀H2SO4不能直接氧化Cu,加入氧化性的H2O2可氧化。
(4)实验评价在于比较,一般是从试剂成本、反应时间(生产效率)等方面思考,故后者更合理。
已知A、Y为常见金属单质,且Y是短周期元素,Z既可溶于盐酸,又可溶于氢氧化钠溶液。
据图回答问题:
(1)Y在元素周期表中的位置_______________________。
(2)Z与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为____________________________。
(3)B与M反应的化学方程式为______________________________________。
(4)A与水蒸气反应的化学方程式为__________________________________。
(5)检验溶液F中阳离子的方法是____________________________________。
(6)在沸水中加入F的饱和溶液的离子方程式为_______________________。
正确答案
(1)第三周期ⅢA族 (2)
(3) (4)
(5)取少量F溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液呈红色
(6)
由溶液G的焰色反应呈紫色知,溶液G中含K+;由溶液C与AgNO3溶液反应生成白色沉淀N知,白色沉淀N为AgCl,C中含Cl-,则G为KNO3,C为KCl;红褐色沉淀E为Fe(OH)3,则白色沉淀D为Fe(OH)2,F为FeCl3,M为KOH,B为FeCl2,A为Fe,K为H2,X为Fe3O4;由“Y是短周期元素,Z既可溶于盐酸,又可溶于氢氧化钠溶液”知,Y为Al,Z为Al2O3。(5)检验Fe3+的方法是:取少量待测液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液呈红色
物质A-H有下图所示转化关系(有些产物没有列出)。其中,B是一种极易溶于水的气体,D是能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质,G是难溶于水的蓝色固体。
试填写下列空白:
(1)写出Cu与H的浓溶液反应的化学方程式: ;
(2)写出反应④的离子方程式: ;
(3)用电子式表示A和B的形成过程: 、 ;
(4)用惰性电极电解F的水溶液时,两极的电极反应式为:
正极 ;
负极 。
正确答案
(1)Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
(3)、
根据B是极易溶于水的气体,且是A与浓硫酸反应生成的,可知B是HCl气体,再根据G是蓝色固体,可知G为Cu(OH)2 。C能与G反应,也能与Cu和NaNO3反应生成E和F,C应该显酸性,故C只能为NaHSO4溶液。则D为NO气体。H为HNO3
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