（江苏专用）2020版高考化学一轮复习 专题14 从铝土矿到铝合金课件

专题14从铝土矿到铝合金高考化学(江苏省专用)A组自主命题·江苏卷题组五年高考考点铝及其化合物1.(2016江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 ()A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料答案DA项,SO2具有漂白性,可用于漂白纸浆;B项,NH4HCO3中含有N元素,可用作氮肥;C项,Fe2(SO4)3溶于水后形成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂。思路分析以A选项为例,“SO2具有氧化性”是正确的,SO2“可用于漂白纸浆”也是正确的,但二者之间没有对应关系,故不符合题意。2.(2013江苏单科,4,2分)下列有关物质性质的应用正确的是 ()A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝答案ASiO2+4HF SiF4↑+2H2O,B项错误;Cl2能与Ca(OH)2反应,C项错误;AlCl3是共价化合物,熔融的AlCl3不导电,若电解AlCl3溶液,在阴极是H+放电,而Al3+不放电,故电解AlCl3溶液得不到Al,D项错误;A项正确。知识拓展工业冶炼金属Na、Mg、Al时,均采用电解法,Na、Mg直接电解其熔融氯化物,Al则采用电解熔融Al2O3,因为AlCl3是共价化合物,熔融时没有自由移动的离子。知识拓展SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸(氢氟酸除外)反应,但可与强碱溶液反应,高温下还可以与碱性氧化物或某些盐反应,如生产玻璃的反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑。3.(2015江苏单科,6,2分)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 ()A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、S 、Cl-B. =1×10-13mol·L-1的溶液中:N 、Ca2+、Cl-、N C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、N 、S D.水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、Al 、C 24OW(H)Kc4H3O3O24O2O23O答案BA项,使酚酞变红色的溶液显碱性,Al3+与OH-不能大量共存。B项,常温下, =1×10-13mol·L-1的溶液显酸性,N 、Ca2+、Cl-、N 在酸性条件下能大量共存。C项,与Al反应放出H2的溶液可能显酸性也可能显碱性,酸性条件下N 易氧化Fe2+;碱性条件下Fe2+不能大量存在。D项,由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能显酸性也可能显碱性,酸性溶液中,Al 、C 不能大量存在。W(H)Kc4H3O3O2O23O知识归纳常见的因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组有:Fe2+、H+与N ;Fe3+与I-或S2-;ClO-与S2-或I-等。3O命题归纳离子共存是高考必考内容。常见的离子组不能大量共存的情况有:①发生复分解反应;②发生氧化还原反应;③发生彻底的水解反应;④发生配合反应。4.(2011江苏单科,6,2分)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 ()A.FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+ Cu2++Fe2+B.NO2与水的反应:3NO2+H2O 2N +NO+2H+C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2Al +CO2+3H2O 2Al(OH)3↓+C 3O2O23O答案BA项,未配平,正确的离子方程式应为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+,故错误;C项,醋酸是弱酸,不能写成离子形式,故错误;D项,通入过量CO2生成物应为HC 而不是C ,故错误。3O23O5.[2018江苏单科,18(1)(2),4分]碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为(2-x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O 2[(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑生成物(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。(1)制备碱式硫酸铝溶液时,维持反应温度和反应时间不变,提高x值的方法有。(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中,溶液的pH(填“增大”“减小”“不变”)。答案(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率(2)减小解析(1)由Al2(SO4)3溶液制碱式硫酸铝溶液时,适当提高溶液的pH可促进Al3+的水解,因此适当增加CaCO3的用量可提高x的值;另外,通过搅拌可加速Al3+的水解,从而提高x的值。(2)不断吸收SO2,溶液的酸性增强,pH减小。审题技巧提高x的值,实质为增大Al3+水解程度、提高Al3+水解速率。6.[2017江苏单科,16(1)~(3),6分]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是。答案(1)Al2O3+2OH- 2Al +H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化2O解析本题考查了以铝土矿为原料制备铝的工艺流程,涉及离子方程式的书写和电化学的相关知识。(1)Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应生成Al 和H2O。(2)“碱溶”时,NaOH溶液应过量,则在“过滤Ⅰ”所得滤液中一定含有过量的NaOH,当加入NaHCO3溶液时,HC +OH- C +H2O,使c(OH-)减小,故pH减小。(3)电解熔融Al2O3时,阳极反应式为:2O2--4e- O2↑,O2会与石墨发生化学反应,从而消耗石墨。2O3O23O疑难突破向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液时,除了发生反应HC +OH- H2O+C ,还发生反应HC +Al +H2O Al(OH)3↓+C ,然后经“过滤Ⅱ”得到Al(OH)3,灼烧Al(OH)3,发生反应2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,再电解熔融的Al2O3可得到Al。3O23O3O2O23O7.(2014江苏单科,16,12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。        (1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(12分)(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2OSiO2(2)CaSO43CaCO3+2Al3++3S +3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑(3)溶液中的部分S 被氧化成S 减小24O23O24O解析(1)酸浸时Al2O3与H2SO4发生反应,SiO2不溶于H2SO4溶液,形成滤渣Ⅰ。(2)依题意,滤渣Ⅱ的主要成分是CaSO4;若溶液pH偏高,会使Al3+水解程度增大,生成Al(OH)3,导致溶液中铝元素的含量降低。(3)过滤Ⅱ所得滤液用于吸收含SO2的烟气,反应得H2SO3,热分解时部分H2SO3被氧化成H2SO4,导致经完全热分解放出的SO2量小于吸收的SO2量,且热分解后循环利用的溶液的pH减小。命题归纳无机化工流程题主要考查以下几个方面的内容:一是将原料转化为产品的生产原理;二是产品的提纯;三是提高产品的产量与产率;四是减少污染;五是生产成本问题;六是生产设备简单、生产工艺简便可行等问题。8.[2012江苏单科,20(2),8分]铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是。②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为。③在0.5mol·L-1NaOH和1.0mol·L-1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如下图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是(填化学式)。 答案(2)①防止Mg、Al被空气氧化②52mol③Al解析(2)①因为Mg、Al为活泼金属,易被空气中的氧气氧化,通入氩气是为了隔绝空气,防止Mg、Al被氧化。②混合物Y中MgH2和Al都可以与HCl反应放出H2:MgH2+2HCl MgCl2+2H2↑1217mol34mol2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑2312mol18mol故产生氢气的总量为34mol+18mol=52mol。③结合题给信息,分析X-射线衍射谱图中(a)发现,缺少Al的衍射峰,推断混合物Y在NaOH溶液中产生氢气的主要物质为Al。B组统一命题、省(区、市)卷题组考点铝及其化合物1.(2019课标Ⅲ,7,6分)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 ()A.高纯硅可用于制作光感电池B.铝合金大量用于高铁建设C.活性炭具有除异味和杀菌作用D.碘酒可用于皮肤外用消毒答案C本题涉及常见元素在生活中的应用,考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力,认识化学知识对满足人民日益增长的生活需要具有重要作用,体现了科学态度与社会责任的学科核心素养。高纯硅是良好的半导体材料,A项正确;铝合金强度高、塑性好、耐腐蚀,B项正确;活性炭具有吸附作用,不能杀菌,C项错误;碘的酒精溶液可以杀菌消毒,D项正确。解题关键熟悉元素化合物知识在日常生活中的应用。2.(2016课标Ⅱ,12,6分)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为 ()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4答案CA项,加入足量稀硫酸后,固体全部溶解;B项,加入足量稀盐酸时有气泡产生,但仍有固体存在;D项,加入足量稀硫酸并振荡后,固体全部溶解。故A、B、D均不符合题意。思路梳理根据题中给出的实验现象,对照各选项逐一分析判断,即可找出正确选项。3.(2015课标Ⅰ,10,6分)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ()选项实验现象结论A.将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+B.将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C.用坩埚钳夹