明矾是一种净水剂.明矾溶于水后Al3+能与水反应:Al3++3H2OㄐAl(OH)3+3H+有胶状Al(OH)3沉淀生成.可以吸附水中悬浮的杂质.而不能除去溶解在水中的物质.矾是一价金属(M+)或铵根离子(NH4+)和三价金属(M3+)硫酸盐的含水复盐的总称.它的种类很多.其通式为(M2SO4?M2(SO4)3?24H2O),例如:明矾K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O,铁铵矾(NH4)2SO4?Fe2(SO4)3?24H2O等.习惯上把某些含有结晶水的硫酸盐也称为矾.如胆矾.绿矾等.它们不属于真正的矾.完全是人们的习惯称呼.3.例题精讲例1 下列叙述中.正确的是:A:某物质中只含有一种元素.该物质一定是纯净物.B:某晶体中含有阳离子.则必定含有阴离子.C:金属晶体的自由电子属整个晶体所共有.D:金属晶体发生形变时其内部金属离子与自由电子的相互作用消失了.解析:由同素异形体组成的混合物中只含有一种元素.故A的叙述是错误的,在金属晶体中含有金属阳离子却不含有阴离子.故B的叙述是错误的,金属虽发生形变.只是“各层之间发生了相对的滑动 .但不致断裂.就是因为“金属离子和自由电子之间较强的相互作用仍然存在 .故B的叙述也同样是错误的.所以只有C项是正确的.应选C.例2 下列金属晶体中.金属离子和自由电子的相互作用最弱的是:A:钠 B:钾 C:镁 D:铝解析:钠.镁.铝属于同一周期.在同一周期中.从左到右.“作用 增强.故钠.镁.铝中.“钠 最弱,在同一主族中.从上到下.“作用 减弱.钠和钾同属碱金属元素.钾在钠的下方.“作用 不如钠.故选B.例3.下列各组物质中.按熔点由低到高排列正确的是 ( )A.O2.I2.Hg B.CO2.KCl.SiO2C.Na.K.Rb D.SiC.NaCl.SO2解析:本题主要考查离子晶体.原子晶体.分子晶体.金属晶体四类典型晶体熔点的关系.一般的分子晶体的熔点低于金属晶体与离子晶体.这两种晶体的熔点又低于原子晶体.同一类型晶体间.其微粒之间的作用力越强.熔点越高.A组中O2.I2.Hg常温下分别是气体.固体和液体.所以熔点应为O2<Hg<I2.A不符合题意.B中CO2.KCl.SiO2分别属于分子晶体.离子晶体和原子晶体.它们的熔点由低到高的顺序为:CO2<KCl<SiO2.符合题意要求.C中的晶体都是金属晶体.结合碱金属的知识.熔点应为Na>K>Rb.C不符合题意.D中SiC.NaCl.SO2分别属于原子晶体.离子晶体和分子晶体.它们的熔点为SiC>NaCl>SO2.故选B.例4 将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧.燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是 ( )A.②①③④ B.④①②③C.③②①④ D.③①②④[思路]: 本题考查Mg在O2.N2.CO2中燃烧的反应以及定量分析问题的能力,只要能利用质量守恒定律,逐一分析其质量关系,即可解题.[解析]: Mg在氧气中:2Mg+O2 = 2MgOMg在氮气中:2Mg+O2 = 2MgO(主) 3Mg+N2 = Mg3N2Mg在二氧化碳中:2Mg+CO2 = 2MgO+C依元素守恒法.1mol Mg燃烧生成1mol MgO.质量增加16g,1mol Mg燃烧生成1/3mol Mg3N2.质量增加28/3g,1molMg在二氧化碳中燃烧.固体产物分别为1/2mol在C和1mol的MgO.质量增加6g+16g=22g.因此.相同质量的镁粉若分别在上述气体中燃烧.所得固体产物的质量的大小关系是在二氧化碳中燃烧最大.应选C.[注意]:Mg在二氧化碳中燃烧时.不存在2Mg+CO2 = 2MgO+C的反应.这是因为在空气中的主要成分是N2和O2.只含微量的CO2.O2的氧化性远强于CO2.所以存在过量O2的条件下.不可能发生与CO2的反应(即使假定发生了此反应.生成的C也会继续与O2反应生成CO2.最终结果也相当于没反应).例5.如何用化学方法除去下列物质中的杂质.写出有关的化学方程式:(1)铝中含少量的镁 (2)镁中含少量的铝[思路]:提纯物质主要应考虑:①利用被提纯物质与杂质的不同化学性质.②所加试剂最好只与杂质作用.不改变被提纯的物质.③不要引入新杂质.④反应较快.操作方便.被提纯物质易于分离出来.[解析]本题所给物质为金属混合物.主要从金属活泼性来考虑.(1)中的镁比铝活泼.可利用金属与盐的转换反应除杂.(2)中的铝能与强碱溶液反应.镁不能.可选用强碱溶液作试剂.答案:(1)将混合物加入足量的氯化铝溶液中.充分反应后过滤.3Mg+2AlCl3=3MgCl2+3Al(2) 将混合物加入足量的氢氧化钠溶液中.充分反应后过滤.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑例6.若镁粉着火.请注意不要用泡沫灭火器灭火.也不要用干粉灭火器灭火.简述理由(提示:泡沫灭火器产生CO2和H2O等.干粉灭火器中含NaHCO3).[思路]:本题应从Mg活泼的化学性质入手.[解析]:在泡沫灭火器喷射出CO2和H2O的混合物时.Mg可与CO2和H2O反应.会促进燃烧.事与愿违.2Mg+CO2 = 2MgO+C Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 2H2+O2=2H2O干粉灭火器中:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,Mg仍在CO2中燃烧.所以不能使用.例7:等物质的量的钠.镁.铝分别与1L1mol/L的盐酸作用产生氢气.可出现下列四种情况:①Na<Mg<Al;②Na<Mg=Al;③Na=Mg=Al;④Na>Mg=Al.讨讨论上述四种情况所需金属的物质的量分别在何范围?[思路]:本题可用分段讨论的方法.但比较繁琐.用作图法则方便快捷.[解析]:化学反应中.反应物与生成物的量通常成线性关系.作图时可利用特殊点(如刚开始反应.恰好完全反应等)画出投入金属量与产生氢气量的关系图.各种情况一目了然. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质,必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程),才能达到使用标准。
(1)原水净化有下列措施:① 过滤,② 添加混凝剂,③ 加入活性炭,④ 加入消毒剂。你认为正确的顺序是         

A.①②③④B.②①③④C.②③①④D.④①②③
(2)原水中可以加入明矾作为混凝剂,从而达到去除固体杂质和悬浮物,其原理是明矾溶于水后生成的胶体可以吸附水中的悬浮颗粒并使之沉降。写出明矾中的Al3+水解生成胶体的离子方程式_________________________________________________;
(3)目前我国不少自来水厂采用液氯消毒,液氯注入水中与水发生可逆反应,生成一种强酸和一种弱酸(次氯酸),该反应的化学方程式为______________________________。

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自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质,必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程),才能达到使用标准。
(1)原水净化有下列措施:①过滤,②添加混凝剂,③加入活性炭,④加入消毒剂。你认为正确的顺序是         

A.①②③④B.②①③④C.②③①④D.④①②③
(2)原水中可以加入明矾作为混凝剂,从而达到去除固体杂质和悬浮物,其原理是明矾溶于水后生成的胶体可以吸附水中的悬浮颗粒并使之沉降。写出明矾中的Al3+水解生成胶体的离子方程式________________________________________________;
(3)目前我国不少自来水厂采用液氯消毒,液氯注入水中与水发生可逆反应,生成一种强酸和一种弱酸(次氯酸),该反应的化学方程式为______________________________。

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自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质,必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程),才能达到使用标准。

(1)原水净化有下列措施:① 过滤,② 添加混凝剂,③ 加入活性炭,④ 加入消毒剂。你认为正确的顺序是         

A.①②③④      B.②①③④       C.②③①④       D.④①②③

(2)原水中可以加入明矾作为混凝剂,从而达到去除固体杂质和悬浮物,其原理是明矾溶于水后生成的胶体可以吸附水中的悬浮颗粒并使之沉降。写出明矾中的Al3+水解生成胶体的离子方程式_________________________________________________;

(3)目前我国不少自来水厂采用液氯消毒,液氯注入水中与水发生可逆反应,生成一种强酸和一种弱酸(次氯酸),该反应的化学方程式为______________________________。

 

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自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质,必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程),才能达到使用标准。
(1)原水净化有下列措施:① 过滤,② 添加混凝剂,③ 加入活性炭,④ 加入消毒剂。你认为正确的顺序是         
A.①②③④B.②①③④C.②③①④D.④①②③
(2)原水中可以加入明矾作为混凝剂,从而达到去除固体杂质和悬浮物,其原理是明矾溶于水后生成的胶体可以吸附水中的悬浮颗粒并使之沉降。写出明矾中的Al3+水解生成胶体的离子方程式_________________________________________________;
(3)目前我国不少自来水厂采用液氯消毒,液氯注入水中与水发生可逆反应,生成一种强酸和一种弱酸(次氯酸),该反应的化学方程式为______________________________。

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(2010?朝阳区模拟)根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法.
(1)①废水I若采用CO2处理,离子方程式是
OH-+CO2=HCO3-
OH-+CO2=HCO3-

②废水Ⅱ常用明矾处理.实践中发现废水中的c(HCO-3)越大,净水效果越好,这是因为
HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强
HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强

③废水Ⅲ中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):Hg2++
CH4
CH4
═CH3Hg++H+
我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0.05mg/L.若某工厂排放的废水1L中含Hg2+3×10-7mol,是否达到了排放标准
(填“是”或“否”).
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的Cl2与CN-的物质的量之比为5:2,则该反应的离子方程式为
5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+
5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+

(2)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度,它是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化刹的量,换算成氧的含量(以mg/L计).某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD),过程如下:
Ⅰ.取V1 mL水样于锥形瓶,加入10.00mL 0.2500mol/L K2Cr2O7溶液.
Ⅱ.加碎瓷片少许,然后慢慢加入硫酸酸化,混合均匀,加热.
Ⅲ.反应完毕后,冷却,加指示剂,用c mol/L的硫酸亚铁铵[(NH42Fe(SO42]溶液    滴定.终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL.
①I中,量取K2Cr207,溶液的仪器是
酸式滴定管(或移液管)
酸式滴定管(或移液管)

②Ⅱ中,碎瓷片的作用是
防止暴沸
防止暴沸

③Ⅲ中,发生的反应为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3+7H2O由此可知,该水样的化学需氧量COD=
8000×(15-cV2)
V1
8000×(15-cV2)
V1
(用含c、V1、V2的表达式表示).

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③n=1                 ④n>1

例8下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是                                                     (    )

A.NaBa2+  ClSO42-               B.KAlO2NO3-   OH-

C.HNH4Al3+   SO42-               D.HClCH3COO-   NO3-

[思路]:离子共存问题,一直是高考的“热点”。解决这类问题,只要考虑两大方面即可:(1)能否发生复分解反应,(2)能否发生氧化还原反应。若两类反应均不发生,则可共存。

[解析]:Al3+只能存在于酸性条件下,故C可共存,但加入氨水后可生成Al(OH)3沉淀,且不溶于溶液中铵盐;AlO2-存在于碱性环境中,加入氨水后不会产生沉淀;A答案中Ba2+、SO42-不共存,而D中的H+ 和CH3COO-不能共存。故选B。

例9.下列离子方程式正确的是                        (           )

A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应

H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O

B.硫酸铝溶液中滴入氨水

Al3++3OH-=Al(OH)3

C.碳酸氢镁溶液中加入氢氧化钠溶液

Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+CO32-+2H2O

D.硝酸铝溶液中滴加少量的氢氧化钠溶液

Al3++3OH-=Al(OH)3

[思路与解析]:A式错在若一种物质中有两种或两种以上的离子参加反应,必须维持在原物质中的微粒数比,在稀硫酸中1个SO42-离子对应两个H+离子,在氢氧化钡中1个Ba2+对应2个OH-离子,故该反应的离子方程式为:

2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O

B项中氨水(NH3?H2O)为一元弱碱,是弱电解质,应该保留分子式,故该反应的离子方程式为:Al3++3 NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

C项中的碳酸氢镁属易溶且易电离的物质,它与NaOH溶液反应,属酸式盐与碱的反应。变成的是正盐MgCO3,而Mg2+和OH-结合生成的Mg(OH)2因其溶解度较MgCO3低的多,根据离子反应总是向着离子减少的方向进行的规律,Mg2+变成Mg(OH)2而不会生成MgCO3,该离子方程式是正确的。

D项在过量的硝酸铝溶液中滴加少量的NaOH溶液,生成的Al(OH)3沉淀不会溶解,故该离子方程式是正确的。

故选C、D。

例10 今有铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料,在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法:

2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

  Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

  2NaAlO2+2H2O+H2SO4=2Al(OH)3↓+Na2SO4

(1)上述那一种方法比较节约试剂?(提示:试从每生产2molAl(OH)3所耗费的试剂用量给予说明)

(2)原料相同,请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示,并说明其可以最节约试剂的根据)。

思路与解析:(1)Al即可以跟稀硫酸,也可跟氢氧化钠溶液反应放出氢气。反应后如果再以H2SO4或NaOH溶液处理,实际上是调控pH,使之得到Al(OH)3,达到制备的目的。先用酸,后用碱,还是先用碱,后用酸,都是可行的,但是耗用的酸、碱用量却不同。同样是制备2molAl(OH)3,前法需2molAl、3molH2SO4、6molNaOH;后法只需2molAl、1molH2SO4、2molNaOH,显然,后法较前法节约了酸、碱试剂。

(2)仔细观察第一种方法,它第一步生成的是Al2(SO4)3,略有酸性,所以要用较多的NaOH。第二种方法生成的是NaAlO2,略有碱性,所以要用较多的硫酸。因此,设想是否能用略有酸性的Al2(SO4)3和略有碱性的NaAlO2自己中和呢?联合两法可设计出第三种方法。

2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4

相当于制备2molAl(OH)3需要的原料为2molAl、0.75molH2SO4、1.5molNaOH,确实节约了试剂。

例11:某复盐的化学式AxB(ED4)y?z H2O,已知x、y、z均为正整数,且x+y+z=10,用该晶体完成下列实验:①称取晶体40.2g,加热至质量不再改变,质量减少了10.8g,②将剩余固体溶于水,配成200mL溶液,取出20mL,向其中加入过量的Ba(OH)2溶液,ED4离子和B离子完全沉淀,经测定为5.24g,③将沉淀物加到足量的盐酸中,固体质量又减少了0.580g。

试通过计算和推理回答A、B是何种元素及晶体的化学式。

[思路]:所谓复盐,即含有两种或两种以上的金属离子(含NH4+ 和一种酸根离子的盐。题设复盐的化学式为AxB(ED4)y?z H2O,显然A、B为简单金属离子;ED4离子和B离子与过量的Ba(OH)2溶液反应得到两种沉淀物,显然是阴离子ED4离子与Ba2+  结合得一沉淀,阳离子B离子与OH-结合得一沉淀,且可溶于盐酸的必为B离子与OH-结合得到的金属B的难溶氢氧化物,另一不溶于盐酸的必为ED4离子与Ba2+  结合得到的难溶性钡盐,而且从阴离子的形式使我们想起了SO42-,即初步确认难溶性钡盐为BaSO4

[解析]:这类问题的解决,一般还要辅之于定量的计算,由题给实验数据,在4.02g复盐中:

结晶水的物质的量为:10.8g÷18g/mol=0.600mol

初步确认的SO42-的物质的量为:{(5.24g-0.580g)÷233g/mol}×200mL/20mL=0.200mol

这样,该复盐中y:z=0.200:0.600=1:3

这就找到了解决问题的突破口,因为有了y:z=1:3,加之题给x+y+z=10,就创造了利用数学手段,结合化学意义进行讨论进而确认的机会。讨论:

当y=1时,z=3,则x=6,依该结论,则该复盐的化学式当初步确定为A6B(ED4)?3H2O,这显然与化合价法则相矛盾。原假设不能成立。

当y=2时,z=6,则x=2,依该结论,则该复盐的化学式当初步确定为A2B(ED4)2?6H2O,且可能成立的情况必然为A为+1价,则B必为+2价。依上述推论推得的40.2g中含结晶水0.600mol,则含A为0.200mol、B为0.100mol,可知生成金属B的氢氧化物的化学式为B(OH)2,且其摩尔质量为:

(0.58g×200mL/20mL)/0.100mol=58.0g/mol

易得金属B的相对原子质量为58.0-17.0×2=24.0,显然B元素为Mg。40.2g复盐中A元素的质量为:

40.2g-10.8g-96g/mol×0.2mol-2.4g=7.80g

金属A的摩尔质量为:7.80g÷0.2mol=39.0g/mol,所以A元素为K元素。

这样复盐的化学式是K2Mg(SO4)2?6H2O。

例12.向已知含有Zn2+的溶液中滴加氨水,有白色沉淀Zn(OH)2生成,继续滴加氨水使其过量,沉淀溶解,生成了[Zn(NH3)4](OH)2。此外Zn(OH)2即可溶于盐酸,又可溶于NaOH溶液,生成ZnO22-,所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。

现有四种离子,每组有两种金属离子。请各选一种试剂,将它们两者分开。可供选择的试剂有:

A.硫酸    B.盐酸    C.硝酸    D.氢氧化钠溶液    E.氨水   

根据上述内容填写下表:

 

离子组

选用试剂代号

沉淀物化学式

保留在溶液中的离子

①Zn2+和Al3+

 

 

 

②Zn2+和Mg2+

 

 

 

③Zn2+和Ba2+

 

 

 

④Mg2+和Al3+

 

 

 

[思路]:本题给出的知识性信息是Zn(OH)2两性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。运用它们的化学性质,选择适当的试剂加以分离。

[解析]:①Zn2+和Al3+的分离:由于Al(OH)3和Zn(OH)2均为两性氢氧化物,不能用酸碱加以区分,但是Zn2+可与过量的氨水反应,生成Zn(NH3)42+,Al3+无此性质,可选用氨水(E)为试剂,生成沉淀Al(OH)3,留在溶液中的为Zn(NH3)42+

②Zn2+和Mg2+的分离:因Zn(OH)2为两性氢氧化物,Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀,可选用NaOH(D)为试剂。沉淀为Mg(OH)2,留在溶液中的离子为:ZnO22-

③Zn2+和Ba2+的分离:由于BaSO4难溶于水且不溶于酸,而ZnSO4则能溶于水,可选用H2SO4(A)为试剂。沉淀为BaSO4,保留在溶液中的离子为Zn2+

④Mg2+和Al3+的分离:Al(OH)3有两性,能溶于过量的NaOH溶液中,Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀,可选用NaOH(D)为试剂。沉淀为Mg(OH)2,留在溶液中的离子为:AlO2-

4.实战演练

一、选择题

1.(2001年春季高考题)将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H2 2.8 L(标准状况),原混合物中的质量可能是?

A.2 g                                      B.14 g?

C.8 g                                                D.10 g?

2.将某物质的量的镁和铝相混合,取等质量的该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是?

A.3 mol?L1 HCl?

B.4 mol?L1的HNO3?

C.8 mol?L1 NaOH?

D.18 mol?L1 H2SO4?

3.人的纯净的胃液是一种强酸性液体,pH在0.9~1.5左右,氢氧化铝是一种治疗胃液过多的胃药的主要成分,目前这种胃药已不常用,原因主要是?

A.长期摄入铝元素不利于人体健康?

B.它不能中和胃液?

C.它不易溶于胃液?

D.它的疗效太差?

4.下列气体逐渐通入NaAlO2溶液中,开始时产生沉淀,继续通入气体时沉淀又溶解,该气体是?

A.NO2                                                     B.NO?

C.CO2                                                      D.H2S?

5.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量()与溶液中沉淀物的量()的关系示意图中正确的是?

6.在氯化镁和硫酸镁的混合液中,若Mg2与Cl的物质的量浓度之比为4∶3时,下列判断正确的是?

A.溶液中Mg2与SO的物质的量浓度相等?

B.溶液中Mg2与SO物质的量浓度之比为5∶8?

C.溶液中Mg2与SO物质的量浓度之比为8∶5?

D.溶液中氯化镁和硫酸镁物质的量相等?

7.将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合得到的沉淀物和溶液中所含铝元素的质量相等,则原AlCl3溶液和NaOH溶液物质的量浓度之比可能是?

A.2∶3                                              B.1∶3?

C.1∶4                                              D.2∶7?

8. g钠、铝混合物,放入n g水中,反应停止后,仍有不溶物a g,则溶液中溶质为

A.NaOH?

B.NaAlO2?

C.NaOH和NaAlO2?

D.无法确定?

9.将铝粉放入烧碱溶液中,若反应过程中有1.5 mol电子发生转移,则参加反应的水为?

A.9 g?                                      B.18 g?

C.0.5 mol?                              D. mol?

10.将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是?

 

A

B

C

D

X

NaOH

AlCl3

HCl

NaAlO2

Y

AlCl3

NaOH

NaAlO2

HCl

二、非选择题(共50分)?

11.(12分)在50 mL b mol?L1 AlCl3溶液中加入50 mL a mol?L1 NaOH溶液。

(1)当a≤3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量为                    。?

(2)当ab满足                    条件时,先有沉淀,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3的质量为                    g。

12.(12分)今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料,在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法:?

①2Al+3H2SO4===Al2(SO43+3H2↑?

Al2(SO43+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4?

②2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑?

2NaAlO2+H2SO4+2H2O===2Al(OH)3↓+Na2SO4?

(1)上述哪一种方法比较节约试剂?[提示:试从每生产2 mol Al(OH)3所耗费的试剂用量予以说明]?

(2)原料相同,请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示,并说明其可以最节约试剂的根据)。?????????

13.(10分)镁是一种很活泼的金属,常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为:?

2Mg+SiO22MgO+Si?

同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si?

Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)。?

SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。?

(1)图(甲)是进行Mg与SiO2反应的实验装置。?

Ⅰ.由于O2的存在对该实验有较大影响,实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的                   

Ⅱ.实验开始时,必须先通入X的气体,再接通电源加热反应物,其理由是                    ;当反应引发后,切断电源,反应能继续进行,其原因是                   

Ⅲ.反应结束时,待冷却至常温后,关闭K,从分液漏斗处加入稀盐酸,可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知                    在空气中能自燃。?

(2)图(乙)所示装置进行的实验如下:先关闭K,使A中反应进行;加热玻璃管C,可观察到C管中发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后,将C管中固体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成。?

Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁,这是因为                   

Ⅱ.停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是                   

Ⅲ.C中全部反应产物有                                                   。(填化学式)?

14.(8分)有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂,在隔绝空气的条件下灼烧,使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份,分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中。充分反应后,前者消耗 mol NaOH,放出气体0.336 L;后者消耗n mol HCl,放出气体V L。若将等质量的这种铝热剂中的铝粉与足量的稀硫酸作用,可得3.36 L气体(气体体积均在标准状况下测定。)求:?

(1)该铝热剂的质量分数。?

(2)的值。

15.(8分)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验,三组各取30 mL同浓度的盐酸溶液,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:?

实验序号

合金质量(mg)

255

385

459

生成气体体积(mL)

280

336

336

(1)甲组实验中,盐酸                     (填“过量”“适量”或“不足量”),理由是                            。乙组实验中,盐酸                     (填“过量”“适量”或“不足量”),理由是                    。要算出盐酸的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是                    ,求得的盐酸的物质的量浓度为                    

(2)求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是                    ,求得的Mg、Al的物质的量之比为                   

(3)在丙组实验之后,向容器中加入1 mol?L1的氢氧化钠溶液,能使合金中的铝恰好溶解,不形成含铝的沉淀,并使Mg2刚好沉淀完全,再过滤出不溶固体,求滤液中各溶质的物质的量和所加入氢氧化钠溶液的体积(写计算过程)。

 

 

附参考答案

一、1.C?

2.解析:镁、铝不能与HNO3、浓H2SO4反应产生H2;Mg不与NaOH反应,Al能;Mg\,Al都能与盐酸反应产生H2。?

答案:A?

3.A  4.A  5.C  6.C  7.AD  8.B  9.AC  10.C?

二、11.(1)a mol  (2)3ba<4b  (15.6b3.9a)

12.(1)方法②比方法①更节约试剂。?

(2)2Al+3H2SO4===Al2(SO43+3H2↑?

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑?

Al2(SO43+6NaAlO2+12H2O===8Al(OH)3↓+3Na2SO4?

相当于制备2molAl(OH)3所用原料为2mol Al、mol H2SO4、1.5 mol NaOH,确实节约了试剂。

13.(1)Ⅰ.③  Ⅱ.防止加热条件下H2与空气混合爆炸  Mg与SiO2的反应是放热反应  Ⅲ.SiH4?

(2)Ⅰ.同在加热条件下,Mg能与玻璃中的SiO2反应  Ⅱ.防止C管降温时因气体压强减小,而引起D中溶液倒流  Ⅲ.MgO  S  MgS?

14.(1)Al:27.95%  Fe3O4:72.05%?

(2)m=0.05 mol  n=0.24 mol  V=1.344 L?

15.(1)过量  因为乙组所用合金量比甲组多,产生H2也多,说明甲组中HCl未反应完  不足量  因为甲组255 g合金生成H2 280 mL,每克合金生成H2mL。若乙组中合金耗尽,应生成H2×385=423 mL,实际只生成336 mL,所以盐酸不足量  盐酸30 mL、气体336 mL  1 mol?L1?

(2)合金255 mg,气体280 mL  1∶1?

(3)滤液中溶质为NaCl,NaAlO2?

设丙组中Mg、Al的物质的量均为?

则24+27=0.459   =0.009 mol?

根据Cl元素守恒:?

(NaCl)=(HCl)=1×0.03=0.03 mol?

根据Al元素守恒:(NaAlO2)=(Al)=0.009 mol?

由Na元素守恒:(NaOH)=(NaCl)+(NaAlO2)=0.03+0.009

=0.039 mol

V(NaOH)==0.039 L=39 mL

 


同步练习册答案