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微专题12 数形结合思想突破“铝三角”图象与计算
1.(2023·浙江·高考真题)共价化合物 中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:
,下列说法不正确的是
A. 的结构式为 B. 为非极性分子
C.该反应中 的配位能力大于氯 D. 比 更难与 发生反应
【答案】D
【解析】A.由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知,分子的结构式为
,故A正确;
1B.由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知,分子的结构式为 ,
则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子,故B正确;
C.由反应方程式可知,氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键,配位能力大于氯原子,故C正确;
D.溴元素的电负性小于氯元素,原子的原子半径大于氯原子,则铝溴键弱于铝氯键,所以双聚溴化铝的
铝溴键更易断裂,比双聚氯化铝更易与氨气反应,故D错误;
故选D。
2.(2023·山东·统考高考真题)鉴别浓度均为 的 、 三种溶液,仅用
下列一种方法不可行的是
A.测定溶液 B.滴加酚酞试剂
C.滴加 溶液 D.滴加饱和 溶液
【答案】C
【解析】A. 溶液显弱碱性, 溶液显强碱性, 溶液显酸性,则测定溶液 是可
以鉴别出来的,故A不符合题意;
B. 溶液显弱碱性,滴入酚酞先变红后褪色, 溶液显强碱性,滴入酚酞溶液,显红色,
溶液显酸性,滴入酚酞不变色,则滴加酚酞试剂是可以鉴别出来的,故B不符合题意;
C. 溶液滴入碘化钾溶液,发生氧化还原反应生成碘,液面会由无色变成黄色,振荡后会变成无色,
而 溶液, 溶液滴入碘化钾溶液后,因不与两者反应而没有现象,则仅用滴加
溶液无法鉴别,则C符合题意;
D.饱和 溶液和 溶液不反应,和 溶液反应生成碳酸钡沉淀,和 溶液发生
双水解反应生成沉淀和气体,则滴入饱和 溶液是可以鉴别出来的,故D不符合题意;
答案C。
21.Al3+、Al(OH) 、AlO之间的转化关系
3
实现上述各步转化的离子方程式:
(1)①Al3++3NH ·H O===Al(OH) ↓+3NH
3 2 3
②Al3++3AlO+6H O===4Al(OH) ↓
2 3
③Al3++3OH-===Al(OH) ↓
3
(2)Al(OH) +3H+===Al3++3H O
3 2
(3)Al3++4OH-===AlO+2H O
2
(4)AlO+4H+===Al3++2H O
2
(5)①AlO+CO +2H O===Al(OH) ↓+HCO ②AlO+H++H O===Al(OH) ↓
2 2 3 2 3
(6)Al(OH) +OH-===AlO+2H O
3 2
2.与Al(OH) 沉淀生成有关的图象分析
3
(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象(从上述转化关系中选择符合图象变化的离子方程式,下同)。
操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐
3溶液至过量 溶液至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→ 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐
现象
渐少→消失 多→最多→沉淀不消失
图象
方程式序号 AB:(1)③BD:(6) AB:(3)BC:(1)②
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象。
偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至
操作
过量 过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→ 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→
现象
渐少→消失 沉淀不消失
图象
方程式 AB:(5)② AB:(4)
序号 BC:(2) BC:(1)②
3.可溶性铝盐与强碱反应的计算规律
4(1)求产物Al(OH) 的量
3
①当n(OH-)≤3n(Al3+)时,n[Al(OH) ]=n(OH-);
3
②当3n(Al3+)<n(OH-)<4n(Al3+)时,n[Al(OH) ]=
3
4n(Al3+)-n(OH-);
③当n(OH-)≥4n(Al3+)时,n[Al(OH) ]=0,无沉淀。
3
(2)求反应物碱的量
①若碱不足(Al3+未完全沉淀),n(OH-)=3n[Al(OH) ];
3
4.与Al3+、AlO有关的离子反应的一般规律
(1)当溶液中有多种离子时,要考虑离子之间的反应顺序,如向含有 H+、NH、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐
滴加入NaOH溶液,OH-先与H+反应,再与Mg2+、Al3+反应生成沉淀,再与NH反应,最后才溶解Al(OH)
3
沉淀。
(2)AlO与HCO的反应不属于水解相互促进的反应,而是 HCO电离出的H+与AlO发生反应:AlO+HCO+
H O===Al(OH) ↓+CO。
2 3
1.(2020·江苏·高考真题)下列有关化学反应的叙述正确的是
A.室温下,Na在空气中反应生成Na O
2 2
B.室温下,Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO
2
C.室温下,Cu与浓HNO 反应放出NO气体
3
D.室温下,Fe与浓H SO 反应生成FeSO
2 4 4
【答案】B
【解析】A.室温下,钠与空气中氧气反应生成氧化钠,故A错误;
B.室温下,铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故B正确;
C.室温下,铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,故C错误;
D.室温下,铁在浓硫酸中发生钝化,故D错误。
综上所述,答案为B。
1.(2023·广东·广州市第二中学校联考三模)下图为铝的生产原理示意图,下列相关说法不正确的是
5A.冰晶石做助熔剂
B.氧化铝属于过渡晶体
C.金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D.铝在工业上是一种很好的还原剂
【答案】C
【解析】A.冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂,正确;
B.氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征,因此被称为过渡晶体,正确;
C.工业上用电解熔融的氧化铝,得到金属铝和氧气,而工业上用热还原法来冶炼金属铁、铜,错误;
D.Al为活泼金属,冶金工业中常作还原剂,正确;
故选C。
2.(2023·湖南长沙·长郡中学校考模拟预测)学习小组用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾,并测定
明矾中结晶水的含量。
上述实验中不需要用到的操作是
A. B.
C. D.
【答案】D
6【解析】A.溶液Ⅱ经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到明矾晶体,需要用到蒸发皿,故A不符合题意;
B.明矾晶体灼烧得到KAl(SO ) ,则需要在坩埚中加热,故B不符合题意;
4 2
C.溶液Ⅱ经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到明矾晶体,需要用过滤,故C不符合题意;
D.该流程中没有分液,故D符合题意;
综上所述,答案为D。
3.(2022·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测)某小组用如图装置探究铝片与酸碱的反应,实验如下:
①A为盐酸时,1分钟后有大量气泡产生
②A为NaOH时,20秒后有大量气泡产生
③A为硫酸时,3分钟后有极少量气泡产生,滴加1mLCuSO 溶液,立即产生大量气泡,Al表面有少量红色
4
固体。下列说法正确的是
A.对比①②说明氧化性NaOH>HCl
B.对比①③说明Cl-对铝表面的氧化膜破坏能力强
C.对比①②③说明Al在不同的环境中还原性不同
D.③中实验说明Al与Cu2+反应剧烈放热
【答案】C
【解析】A.Al与盐酸反应2Al+6HCl=2AlCl +3H ↑中HCl为氧化剂,Al与NaOH溶液反应
3 2
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑中H O为氧化剂,选项A错误;
2 2 2 2
B.对比①③说明Cl-对铝表面的氧化膜结合能力强,选项B错误;
C.对比①②③说明Al在不同的环境中反应生成Al3+,即被氧性的情况不同,则还原性不同,选项C正确;
D.③中实验是Al与Cu2+发生置换反应生成Cu,Al与Cu和稀硫酸形成原电池,加快反应速率,选项D错误;
答案选C。
4.(2022·陕西安康·统考模拟预测)铝及其部分化合物的“价类二维图”如图所示。下列说法错误的是
7A.反应⑤⑥基本类型相同
B.反应①⑥所加试剂可能相同
C.1mola完全转化为b时失去3mol电子
D.物质的类别处“ ”代表偏铝酸盐
【答案】A
【解析】A.反应⑤是偏铝酸盐转化为氢氧化铝,离子方程式为: ,不
属于基本反应类型,反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝,离子方程式为: 属于复分解
反应,故A错误;
B.反应①是铝转化为铝盐,加酸可以实现转化,反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝,通入二氧化碳或者加少
量酸可以实现转化,故B正确;
C.a转化为b时Al元素的化合价由0价升高到+3价,1mola完全转化为b时恰好升高三个化合价,则失去
3mol电子,故C正确;
D.根据“价类二维图”可知a为Al,b为Al O ,c为铝盐,e为Al(OH) ,c与d、d与e可以相互转化,根
2 3 3
据含有铝元素物质之间的相互转化可以得出d为偏铝酸盐,股D正确;
故答案选A。
5.(2022·全国·校联考模拟预测)下列离子方程式书写正确的是
A.向“84”消毒液中通入少量 ,增强其氧化性:
B.将铝单质加入过量的氨水中:
C.向硅酸钠溶液中加入少量氯化钙溶液: 。
8D.向氨水中滴加少量硫酸铜溶液:
【答案】A
【解析】A.向“84”消毒液中通入少量 , 与水形成硫酸,再与 反应形成HClO,可增强氧化性,
其离子反应为 ,故A正确;
B.氨水是弱碱,铝单质与氨水不反应,故B错误;
C.向硅酸钠溶液中加入少量氯化钙溶液,离子反应为 ,故C错误;
D.向氨水中滴加少量硫酸铜溶液,氨水过量,生成四氨合铜离子,颜色加深,其反应为
,故D错误;
故选A。
6.(2022·内蒙古呼伦贝尔)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制
得的是
A.CuCl B.FeCl C.FeCl D.AlCl
2 3 2 3
【答案】D
【解析】A.氯气化学性质非常活泼,与变价金属反应时生成高价氯化物, ,但是铜单质不
能与稀盐酸反应,故A错误;
B. ,但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl ,故B错误;
2
C.氯气化学性质非常活泼,与变价金属反应时生成高价氯化物 ,铁单质与稀盐酸反应
生成FeCl ,故C错误;
2
D. ,铝单质与稀盐酸反应生成AlCl ,故D正确;
3
故答案为D。
7.(2022·四川成都·成都七中校考模拟预测)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.
9B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.NH 催化氧化只能生成NO,氨的催化氧化温度在780~840℃,二氧化氮在150℃以上开始分解,
3
到650℃完全分解为一氧化氮和氧气,所以氨的催化氧化过程中无法生成NO ,A错误;
2
B.Al与NaOH溶液反应生成NaAlO 和H ,NaAlO 溶液蒸发结晶,可获得NaAlO 晶体,B正确;
2 2 2 2
C.Fe在高温条件下与水蒸气反应,生成Fe O 和H ,C错误;
3 4 2
D.乙烯与水的加成反应是在高温高压催化剂条件下生成乙醇,D错误。
故选B。
8.(2022秋·广东东莞)相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温
同压下体积之比为
A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2
【答案】A
【解析】相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,铝全部反应,铝的化合价均是从0
价升高到+3价,所以根据电子得失守恒可知生成的氢气一样多,则放出的氢气在同温同压下体积之比为
1:1。
答案选A。
9.(2022秋·云南丽江)铝在空气中能稳定存在的原因是
A.铝的熔点比较小 B.铝的化学性质不活泼
C.铝的金属性比镁弱 D.铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜
【答案】D
【解析】铝的化学性质活泼,金属铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止
了铝进一步氧化,使铝在空气中能够稳定存在,故选D。
10.(2023秋·贵州铜仁)将某份镁铝合金均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,
同温同压下产生的气体体积比为 ,则样品中镁、铝物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,故设加入氢氧化钠溶液产生的H 为2mol,
2
10则加入盐酸产生的H 为3mol,根据反应2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑可知生成2molH ,需要Al的物质
2 2 2 2 2
的量为 mol,由于2Al+6HCl=2AlCl +3H ↑可知,等质量的Al与盐酸和NaOH反应放出的H 一样多,故说明
3 2 2
Mg与盐酸反应产生的H 为1mol,根据反应方程式Mg+2HCl=MgCl +H ↑可知,生成1molH 需消耗1mol的
2 2 2 2
Mg,故样品中铁、铝物质的量之比为1: =3:4,故答案为:C。
11.向HCl、MgCl 、AlCl 、NH Cl溶液中(假设各1 mol),逐滴加入NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶
2 3 4
液体积变化的图象如下。(假设Mg2+、Al3+结合OH-能力相同)
分析图象的变化情况,依次写出各阶段的离子方程式:
(1)OA:___________________________________。
(2)AB:_____________________________________。
(3)BC:_____________________________________。
(4)CD:____________________________________。
【答案】
(1)H++OH-===H O
2
(2)Al3++3OH-===Al(OH) ↓,Mg2++2OH-===Mg(OH) ↓
3 2
(3)NH+OH-===NH ·H O
3 2
(4)Al(OH) +OH-===AlO+2H O
3 2
12.向NaOH、Na CO 、NaAlO 溶液中(假设各1 mol),逐滴加入HCl溶液,产生沉淀的物质的量随HCl溶液
2 3 2
体积变化的图象如下:
分析图象的变化情况,写出各阶段的离子方程式:
(1)OA:________________________________。
(2)AB:___________________________________。
(3)BC:______________________________________。
11(4)CD:____________________________________。
【答案】
(1)OH-+H+===H O
2
(2)AlO+H++H O===Al(OH) ↓
2 3
(3)CO+H+===HCO,HCO+H+===CO ↑+H O
2 2
(4)Al(OH) +3H+===Al3++3H O
3 2
1.(2023春·山东泰安)下列有关 的图象不正确的是
A.图A是向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 B.图B是向 中通入二氧化碳
C.图C是向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝 D.图D是向氯化铝溶液中滴加氨水
【答案】B
【解析】A.向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,先发生反应Al3++3OH-=Al(OH) ↓,后发生反应Al(OH) +OH-
3 3
= ,生成沉淀和沉淀溶解消耗氢氧化钠溶液的体积比为3:1,图A是向氯化铝溶液中滴加氢氧化
钠溶液,故A正确;
B.向 中通入二氧化碳,反应生成碳酸钠和氢氧化铝沉淀,二氧化碳过量后氢氧化铝也不溶
解,故B错误;
C.向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝,先发生反应Al3++4OH-= ,后发生反应3
+Al3+=4Al(OH) ↓,开始没有沉淀,后有沉淀生成,故C正确;
3
D.氯化铝溶液中滴加氨水,反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,氨水过量后,氢氧化铝也不溶解,故D正
确;
选B。
122.(2022秋·陕西延安)下列有关Al(OH) 的图象不正确的是
3
A.图A是向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 B.图B是向偏铝酸钠中通入二氧化碳
C.图C是向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝 D.图D是向氯化铝溶液中滴加氨水
【答案】B
【解析】A. 向AlCl 溶液中加入NaOH溶液,首先发生反应:Al3++3OH-═Al(OH) ↓,生成Al(OH) 白色沉淀,
3 3 3
当NaOH溶液过量时发生反应:Al(OH) +OH-=AlO +2H O,开始产生的沉淀又逐渐溶解至最后消失,A正确;
3 2
B.向NaAlO 溶液中通入二氧化碳,发生反应:AlO +CO +2H O=Al(OH) ↓+HCO ,生成Al(OH) 白色沉淀,
2 2 2 3 3
但Al(OH) 是两性物质,不能被弱酸、弱碱溶解,因此二氧化碳过量时,沉淀不能溶解,即沉淀达到最大值
3
后不再发生变化,B错误;
C.向NaOH溶液中滴加AlCl 溶液发生反应:Al3++4OH-═AlO +2H O,开始滴加溶液中无沉淀生成,当AlCl
3 2 3
溶液过量时,又发生反应:Al3++3AlO +6H O=4Al(OH) ↓,生成白色沉淀,当溶液中的AlO 完全反应变为
2 3
Al(OH) 时沉淀达到最大值,C正确;
3
D.向AlCl 溶液中加入氨水,发生反应:Al3++3NH ·H O=Al(OH) ↓+3NH ,生成Al(OH) 白色沉淀,由于氨水
3 3 2 3 3
中的NH ·H O是一元弱碱,不能溶解Al(OH) ,所以沉淀达到最大值后不再发生变化,D正确;
3 2 3
故选B。
3.(2023秋·河南三门峡)甲、乙两个烧杯中分别盛有200mL4.0mol/L的盐酸和200mL4.0mol/LNaOH溶液,
向两个烧杯中均加入10.8g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为
A.1:1 B.2:1 C.3:2 D.2:3
【答案】D
【解析】2Al+6H+=2Al3++3H ↑,根据反应方程式,消耗10.8gAl的同时消耗盐酸的物质的量为
2
> ,盐酸不足,根据盐酸计算,产生氢气的物质的量为0.4mol,2Al+
132NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑,0.4molAl参加反应,消耗0.4molNaOH<0.8mol,因此铝不足,氢氧化钠过
2 2 2
量,因此产生的氢气的物质的量为0.6mol,同温同压下,体积比等于物质的量之比,产生氢气的体积比为:
0.4:0.6=2:3;故选D。
4.(2023秋·广东广州)取两块大小一样的铝片,进行如下图的实验:
根据该实验,下列说法不正确的是
A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生
B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡
C.两个烧杯中均发生反应:
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
【答案】A
【解析】A.烧杯Ⅰ中铝的表面有氧化铝,氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,故A错误;
B.烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,一段时间后,铝和氢氧化钠反应生成偏
铝酸钠和氢气;烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,故B正确;
C.烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠反应,一段时间后,铝和氢氧化钠反应;烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧
化钠反,两个烧杯中均发生反应: ,故C正确;
D.铝、氧化铝都能与碱反应,所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物,故D正确;
选A。
5.(2023春·河南洛阳·高三孟津县第一高级中学校考阶段练习)下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
14【解析】A. 是共价化合物,电解熔融的 得不到 ,工业上冶炼铝是电解熔融的 ,A错误;
B.钠在氧气中燃烧得到过氧化钠,过氧化钠与水反应水生成氢氧化钠,二氧化氮和氢氧化钠反应生成硝
酸钠和亚硝酸钠,B正确;
C.二氧化硅不与盐酸反应,C错误;
D.铁在氯气中燃烧,只能生成氯化铁,与氯气的多少无关,D错误;
故选B。
6.(2023秋·湖南益阳)把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到5.6 LH (标准状况),下列说法错
2
误的是
A.该合金的硬度比纯铝的大 B.该合金中铝的质量分数为50%
C.该合金中镁和铝的物质的量之比为1:1D.铝是地壳中含量最多的金属元素
【答案】B
【解析】n(H )= =0.25mol,设Mg的物质的量为x,则Al的物质的量为 ,依据质量守
2
恒可得,24x+ =5.1,x=0.1mol,即Mg的物质的量为0.1mol,Al的物质的量为
=0.1mol。
A.一般情况下,合金的硬度比它的成分金属大,则该合金的硬度比纯铝的大,A正确;
B.该合金中铝的质量分数为 ≈52.9%,B错误;
C.由分析可知,镁和铝的物质的量都为0.1mol,则该合金中镁和铝的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1,
C正确;
D.在地壳中,元素的含量占前三位的是:氧、硅、铝,则铝是地壳中含量最多的金属元素,D正确;
故选B。
7.(2023秋·辽宁铁岭)下列指定溶液中能大量共存的离子组是
A.澄清透明的溶液: 、 、 、
B.所含溶质为 的溶液加入: 、 、 、
C.插入铝片有气泡产生的溶液: 、 、 、
D.含有大量 的溶液: 、 、 、
15【答案】A
【解析】A.澄清透明的溶液: 、 、 、 四种离子间不发生反应,能大量共存,故A选;
B.NaHSO 在水中能完全电离,电离出来的H+能和 反应生成CO ,不能大量共存,故B不选;
4 2
C.插入铝片有气泡产生的溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液, 和H+、OH-都能发生反应而不能大量
共存,Mg2+也能和OH-反应生成沉淀不能大量共存,故C不选;
D.Fe2+、Cl-都被酸性高锰酸根离子氧化而不能大量共存,故D不选;
故选A。
8.(2023·全国·高三专题练习)甲、乙两烧杯中分别盛有 浓度均为 的盐酸与 溶液,
向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为 ,则加入铝粉
的质量为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据铝和盐酸以及氢氧化钠溶液反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl +3H ↑、
3 2
2NaOH+2Al+2H O=2NaAlO +3H ↑,若铝少量,则产生等量的氢气,若铝过量,则产生的氢气的体积比为
2 2 2
1:3。若反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2,就要求在和盐酸的反应中,铝是过量的,在和氢氧
化钠的反应中,铝是少量的。0.3molHCl完全反应,生成氢气0.15mol,所以铝和氢氧化钠反应生成氢气
0.3mol,需要铝的物质的量为0.2mol,即5.4g;
故选A。
9.(2023春·内蒙古呼伦贝尔)一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生3.36L(标
准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生6.72L的气体,则该合
金中铝、铁的物质的量之比为
A.1 ∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1 ∶2
【答案】B
【解析】合金溶于足量的NaOH溶液中,铝和氢氧化钠反应:2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑,产生气体
2 2 2
氢气3.36L(标准状况),其物质的量= ,由方程式可知 ,铁合金
溶于足量的盐酸中,Fe、Al都反应产生氢气,Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等,则
16Fe反应生成氢气的物质的量 ,根据Fe+2HCl=FeCl +H ↑可知n(Fe)=n′
2 2
(H )=0.15mol,故合金中铝、铁的物质的量之比0.1mol:0.15mol=2:3;
2
故选B。
10.(2022秋·新疆巴音郭楞)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡。然后将两
球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是
A.铝球表面有气泡产生,溶液澄清且杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生,有白色沉淀;铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,杠杆右边下沉
C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡
D.右边球上出现红色,左边溶液的c(OH-)增大
【答案】A
【解析】A.左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑,右烧杯中发生Fe+CuSO =Cu+FeSO ,则左烧杯
2 2 2 4 4
中溶液质量增大,右烧杯中溶液质量减小,不生成沉淀溶液澄清,杠杆不平衡,A正确;
B.左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑,右烧杯中发生Fe+CuSO =Cu+FeSO ,观察到铝球表面有
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气泡产生,溶液澄清无白色沉淀生成,而铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,由反应可知左烧杯中
Al的质量变小,右烧杯中Fe球上生成Cu质量变大,杠杆右边下沉,B错误;
C.由选项B的分析可知,反应后去掉两烧杯,杠杆不能平衡,C错误;
D.右边球上生成Cu,则出现红色,而左边溶液中消耗NaOH,则c(OH-)减小,D错误;
故答案为:A。
11.(2023秋·四川成都)Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素,它们的单质及其化合物之间有
很多转化关系,如表所列物质不能按如图关系(“→”表示一步完成)相互转化的是
选项 A B C D
a Na Al Fe
b NaOH
c NaCl CuO
17A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,电解熔融的氯化钠生成金属钠,
均可一步实现转化,选项A不符合题意;
B.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸铝溶液与适量强酸或二氧化碳作用生成氢氧化铝,不能
直接转化为氧化铝,不能一步实现转化,选项B符合题意;
C.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁被锌置换生成铁,均可一步实
现转化,故C不符合题意;
D.氯化铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解成氧化铜,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜,
均可一步实现转化,选项D不符合题意;
答案选B。
12.(2023秋·湖北襄阳)常温下,将等质量的 和 分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应,产生气体的
体积(V)与时间(t)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ代表 与稀硫酸反应的变化曲线
B.参加反应的 和 的质量之比:
C.在 与稀硫酸的反应中,每转移0.6mol电子,同时生成气体的体积为6.72L(标准状况下)
D.上述发生的反应中,稀硫酸的量不足
【答案】B
【解析】A.由分析可知,曲线Ⅰ代表 与稀硫酸反应的变化曲线,A正确;
B.反应生成氢气的量相同, 、 参加反应的 和
的物质的量之比为3:2,质量之比为(3×24):(2×27)=4:3,B错误;
C.在 与稀硫酸的反应中 ,每转移0.6mol电子,同时生成氢气0.3mol,体积为6.72L(标
18准状况下),C正确;
D.若反应中硫酸过量,则铝会生成更多的氢气,故上述发生的反应中,稀硫酸的量不足,D正确;
故选B。
13.(2023秋·湖北襄阳)向 溶液中投入一小块金属钠(如图所示),反应完全后,过滤并洗涤,所
得沉淀干燥后在空气中完全灼烧。下列说法正确的是
A.所得沉淀为
B. 溶液可以导电,故 溶液是电解质
C.可以用手代替镊子直接取用金属钠进行该实验操作
D.灼烧后所得产物既能与稀的强酸溶液反应,也能与稀的强碱溶液反应
【答案】D
【解析】少量钠和水生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和过量硫酸铝生成氢氧化铝沉淀;
A.由分析可知,所得沉淀为氢氧化铝,A错误;
B.电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的
离子, 溶液是混合物,不是电解质,B错误;
C.金属钠化学性质活泼,不能用手触摸,C错误;
D.灼烧后所得产物为氢氧化铝分解生成的氧化铝,氧化铝既能与稀的强酸溶液反应,也能与稀的强碱溶
液反应,D正确;
故选D。
14.(2023·浙江·统考高考真题)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝(
)按如下流程开展实验。
19已知:①铝土矿主要成分为 ,含少量 和 。用 溶液溶解铝土矿过程中 转变为难
溶性的铝硅酸盐。
② 的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度
当盐基度为0.60~0.85时,絮凝效果较好。
请回答:
(1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.步骤I,反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量 有利于减少 沉淀中的杂质
C.步骤Ⅲ,为减少 吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D.步骤Ⅳ中控制 和 的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是 ;步骤V不宜用酒精灯直接加热的原
因是 。
(4)测定产品的盐基度。
的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取 溶液于锥形瓶中,调 ,滴加指示
剂 溶液。在不断摇动下,用 标准溶液滴定至浅红色(有 沉淀),30秒
20内不褪色。平行测试3次,平均消耗 标准溶液 。另测得上述样品溶液中
。
①产品的盐基度为 。
②测定 过程中溶液 过低或过高均会影响测定结果,原因是 。
【答案】(1)NaAlO
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(2)C
(3) 蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀
(4) 0.7 pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,
而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
【解析】铝土矿主要成分为 ,含少量 和 ,向铝土矿中加氢氧化钠溶液,得到难溶性铝硅
酸盐、偏铝酸钠,氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤,滤液中主要含偏铝酸钠,向偏铝酸钠溶液中通入
二氧化碳,过滤,得到氢氧化铝沉淀,分为两份,一份加入盐酸得到氯化铝,将两份混合得到聚合氯化铝
溶液,加热得到聚合氯化铝固体。
(1)根据题中信息步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlO ;故答案为:NaAlO 。
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(2)A.步骤I,反应所学温度高于100℃,因此反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度,
故A正确;
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量 生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液,有利于减少 沉淀中的杂
质,故B正确;
C.步骤Ⅲ,洗涤时不能需对漏斗中的沉淀充分搅拌,故C错误;
D. 中a、b可通过控制 和 的投料比来控制产品盐基度,故D正确;
综上所述,答案为:C。
(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热,根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿;酒精灯直接加热受
热不均匀,会导致产品盐基度不均匀,而用蒸汽浴加热,受热均匀,得到的产品盐基度均匀;故答案为:
蒸发皿;酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀。
(4)①根据 ,样品溶液中氯离子物质的量浓度为 ,
21,根据电荷守恒得到 产品的盐基度为 ;故答案为:0.7。
②测定 过程中溶液 过低或过高均会影响测定结果,原因是pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重
铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸
银偏多;故答案为:pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏
少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多。
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