1.有五种饱和溶液①Ba(NO3)2 ②Ca(OH)2 ③NaAlO2
④Na2CO3 ⑤NH3和NaCl,分别持续通入CO2,最终得到沉淀或析出晶体的是( )
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.③④⑤
D.③④
解析:选C。①CO2和Ba(NO3)2不反应。②CO2和Ca(OH)2反应生成CaCO3以后,最终生成Ca(HCO3)2,③CO2和NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀,④CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3↓,⑤CO2+NH3+NaCl+H2O===NH4Cl+NaHCO3↓。
2.某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Al,但不能溶解Fe,在该溶液中可以大量共存的离子组是( )
-
A.K+、Na+、HCO-3、NO3 --2-B.Na+、SO24、Cl、S -2+2-C.NH+4、Mg、SO4、NO3
D.H+、K+、Cl-、Na+
解析:选B。能溶解Al(OH)3、Al,而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液,A项中的HCO-C项中的NH+Mg2+,D项中的H+都不能在强碱溶液中大量共存。 3,4、
3.(多选)明矾与氢氧化钡溶液反应,对应的离子方程式正确的是( ) A.0.2 mol明矾与0.3 mol的氢氧化钡溶液混合
--2+2Al3++3SO24+3Ba+6OH===2Al(OH) 3↓+3BaSO4↓
B.0.2 mol明矾与0.2 mol的氢氧化钡溶液混合
---2+Al3++SO24+Ba+4OH===AlO2+BaSO4↓+2H2O
C.一定量的明矾溶液中加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量最多
---2+Al3++2SO24+2Ba+4OH===AlO2+2BaSO4↓+2H2O
D.一定量的明矾溶液中加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的物质的量最多
--2+Al3++2SO24+2Ba+3OH===Al(OH) 3↓+2BaSO4↓
解析:选AC。(1)
n[KAlSO42]2
=3时,此时生成沉淀的物质的量最多2Al3++
n[BaOH2]
--2+
3SO24+3Ba+6OH===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
(2)
n[KAlSO42]1
=时,此时生成沉淀的质量最大
n[BaOH2]2
---2+
Al3++2SO24+2Ba+4OH===AlO2+2BaSO4↓+2H2O。
4.(2016·重庆市巴蜀中学高三月考)如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液,紧接着再加入一定量稀盐酸,生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断,下列结论中不正确的是( )
A.N点时溶液中的溶质只有NaCl
B.M点之前加入的是NaOH溶液,M点之后加入的是盐酸 C.c(NaOH)=c(HCl)
D.原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶1
解析:选B。A.在MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入NaOH溶液,首先发生反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,至N点时Mg2+、Al3+恰好完全沉淀,溶液中的溶质只有NaCl,故A正确; B.接着Al(OH)3开始溶解:Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,至x=6时(M点)Al(OH)3恰好完全溶解,x在6~8之间时沉淀量不变,说明M点时仍在加入NaOH溶液,故B错误; C.x
+
=8时(P点),又产生沉淀:AlO-说明加入的盐酸与NaOH2+H+H2O===Al(OH)3↓,
反应后有剩余,至x=9时(F点),AlO-2恰好完全转化为Al(OH)3沉淀,用去盐酸1 mL,又知在NM段,溶解Al(OH)3需要1 mL NaOH溶液,故c(NaOH)=c(HCl),故C正确; D.因为沉淀Al3+需要消耗3 mL NaOH溶液,则沉淀Mg2+所消耗的NaOH溶液为2 mL,因此c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶1,故D正确。
5.铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝:
下列说法中错误的是( )
A.①②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
解析:选C。反应①后的体系中含有固体二氧化硅,需要过滤除去,反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀,需要过滤除去,A正确;a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在,其中铝元素的化合价都是+3价,B正确;由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳,C错误;由氢氧化铝制备氧化铝,加热即可,D正确。
6.将5.1 g镁铝合金,投入到500 mL 2.0 mol·L-1的盐酸中,金属完全溶解,再加入4.0 mol·L1的NaOH溶液,若要生成的沉淀最多,则NaOH溶液的体积是
-
( )
A.200 mL C.425 mL
B.250 mL D.560 mL
解析:选B。根据题意,要使生成的沉淀最多,那么镁、铝都要生成沉淀,则加入的盐酸中的Cl-要正好与NaOH中的Na+结合。则NaOH溶液的体积为500 mL×2.0 mol/L
=250 mL。
4.0 mol/L
2
7.某溶液中可能含有H、NH4、Mg2、Al3、Fe3、CO3、SO24、NO3中
+
+
+
+
+
-
-
-
的几种。
①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如下图所示。
则下列说法正确的是( )
A.溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3
+
+
+
--2-B.溶液中一定不含CO23,可能含有SO4和NO3
C.溶液中n(NH+4)=0.2 mol
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+) = 1∶1∶1
--解析:选C。根据①,一定有H+,一定没有CO23、NO3。根据②,一定有++2+3+3+
NH+4、Mg、Al,一定没有Fe,n(NH4)=(0.7-0.5)mol=0.2 mol。n(H)=0.1
mol n(Al3)=0.1 mol n(Mg2)=
+
+
+
0.4-0.1×3+3
=0.05 mol,所以n(H)∶n(Al2
)∶n(Mg2+)=2∶2∶1。
8.将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并
产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.Mg和Al的总质量为8 g B.硫酸的物质的量浓度为5 mol/L C.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D.生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L
解析:选C。由图可知,0~20 mL发生酸碱中和,20~200 mL发生离子与碱生成沉淀的反应,200~240 mL发生Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,200 mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠。A.由图像可知,n(Mg)=0.15 mol,n(Al)=0.2 mol,则Mg和Al的总质量为0.15 mol×24 g/mol+0.2 mol×27 g/mol=9 g,故A错误; B.由200~240 mL发生Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,c(NaOH)=0.2 mol/0.04 L=5 mol/L,200 mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,则c(H2SO4)=(0.2 L×5 mol/L)/ (0.5 L×2)=1 mol/L,故B错误; C.在加入240 mL NaOH溶液时,Al(OH)3恰好全部转化为NaAlO2,由B的计算可知氢氧化钠溶液的浓度为5 mol·L-1,故C正确;D.与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15 mol+0.3 mol)×22.4 L·mol-1=10.08 L,故D错误。
9.下图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是( )
A.NH4Al(SO4)2 B.KAl(SO4)2 C.Al2(SO4)3
D.NaAlO2
解析:选C。A.由图可知溶解氢氧化铝需要1 mol氢氧化钡,由Al(OH)3+OH
-
===AlO-故NH4Al(SO4)2为2 mol,加入3 mol2+2H2O可知沉淀中Al(OH)3为2 mol,
氢氧化钡,可以生成硫酸钡3 mol,n(Al3+)∶n(OH-)=2 mol∶6 mol=1∶3,发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,可以得到2 mol Al(OH)3,沉淀为3 mol+2 mol=5 mol,接着还会有硫酸钡生成,沉淀最大量为6 mol,故A错误;B.由图可知溶解氢氧化铝需要1 mol氢氧化钡,由Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O可知沉淀中Al(OH)3为2 mol,故KAl(SO4)2为2 mol,加入3 mol氢氧化钡,可以生成硫酸钡3 mol,n(Al3+)∶n(OH-)=2 mol∶6 mol=1∶3,发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,可以得到2 mol Al(OH)3,沉淀为3 mol+2 mol=5 mol,继续加Ba(OH)2还会有1 mol BaSO4生成,故B错误;C.由图可知溶解氢氧化铝需要1 mol 氢氧化钡,由Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O可知沉淀中Al(OH)3为2 mol,故Al2(SO4)3为1 mol,加入3 mol氢氧化钡,可以生成硫酸钡3 mol,n(Al3+)∶n(OH
-
)=2 mol∶6 mol=1∶3,发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,可以得到2 mol
Al(OH)3,沉淀为3 mol+2 mol=5 mol,故C正确;D.偏铝酸钠与氢氧化钡不反应,不能产生沉淀,故D错误;故答案选C。
10.(2016·昆明模拟)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸 B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 解析:选D。试剂X只能是氢氧化钠溶液,不能是盐酸;反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3;电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。
11. (原创)将全部由短周期元素组成的化合物 X 加热分解,可得 A、B、C、
D、E和H2O六种产物,其中 A、B、C 都是中学化学中常见的氧化物,气体 D是单质E所含元素的氢化物。
(1)A是一种两性氧化物,写出 A与NaOH溶液反应的化学方程式______________。
(2)B、C都是酸性氧化物且组成元素相同,C溶于水得强酸,则 B、C分子中除氧元素外所含另一种元素在周期表中的位置是______________。
(3)气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,实验室制取D时可用如图所示装置收集,则气体应从________(填“A”或“B”)通入。
(4)取一定量的X加热分解,若生成 1 mol E,则必定同时生成________mol________(填物质化学式)。
(5)通过分析各分解产物的物质的量之比,发现X的化学式与硫酸铝钾相比只有一种阳离子不同,则X的化学式为______________。若向X的浓溶液中加入过量的浓Ba(OH)2溶液,该反应的离子方程式为______________________。
解析:(1)两性氧化物A为Al2O3,与强碱溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH===2AlO2+H2O,(2)由B、C都是酸性氧化物且组成元素相同,C溶于水得强酸,可知B、C分别为SO2和SO3,硫元素在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族,(3)D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则D为NH3,实验室制备氨气的方程式△
为:2NH4Cl+Ca(OH)2=====CaCl2+2NH3↑+2H2O,由于氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,故应从B管通入气体收集。(4)根据以上分析可知,X中含有铝离子、铵根离子、硫酸根离子,再结合X的组成类似于明矾,可知其化学式为:NH4Al(SO4)2·12H2O;气体D是单质E所含元素的氢化物,D是NH3,E是N2;生成1 mol N2转移6 mol电子,根据电子守恒,生成SO2的物质的量为:6 mol/(6-4)=3 mol。(5)由上分析,X的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O,若向其浓溶液中
3+2-加入过量的浓 Ba(OH)2溶液,该反应的离子方程式为:NH+4+Al+2SO4+5OH
-
-
-
+2Ba2+===2BaSO4↓+AlO-2+NH3↑+3H2O
答案:(1)Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O (2)第三周期第ⅥA族 (3)B (4)3 SO2
-3+2-2+
(5)NH4Al(SO4)2·12H2O NH+4+Al+2SO4+5OH+2Ba===2BaSO4↓+
AlO-2+NH3↑+3H2O
12.(2016·周口模拟)铝是一种重要的金属。 (1)铝在元素周期表中的位置是___________。
(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨,铝与氧化铁发生反应的化学方程式为 _______________________________________________。
(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为________________;同温同压下,在浓度和体积均为100 mL 2 mol·L-1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积之比为5∶6,则所加Al的质量为________。
(4)以AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3,先制得AlCl3·6H2O晶体,主要操作包括①__________________________,②冷却结晶,③过滤。在第①步操作中应注意的事项是___________________________________________。
在干燥的HCl气流中加热AlCl3·6H2O晶体,能进一步制取无水AlCl3,其原因是(结合化学方程式简要说明)
_______________________________________________ _______________________________________________。 答案:(1)第三周期第ⅢA族 高温
(2)2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe
(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑ 2.16 g
(4)加热浓缩 用玻璃棒不断搅拌溶液,当有晶体析出时停止加热 因存在AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3HCl,在干燥的HCl气流中,能抑制AlCl3的水解,
且带走AlCl3·6H2O晶体受热产生的水蒸气,可得到纯净的AlCl3
13.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是________。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是________。
(4)无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 _______________________________________________ _______________________________________________。
F中试剂的作用是_______________________________________________, 用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为________。
解析:本题考查化学实验、装置图识别、基本操作等知识。(1)Mg2+、Al3+同时生成沉淀,则先加入氨水。(2)过滤时漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入AgNO3溶液,观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl,F盛装浓硫酸,防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。
答案:(1)B (2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁 (3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液) 坩埚
(4)除去氯气中HCl 防止水蒸气进入E 碱石灰(或NaOH与CaO混合物)
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