2016届《三维设计》高考化学(人教版)Word书稿 第1章 第2节 铝及其化合物 讲义
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[课时跟踪训练]一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1.关于0.1 mol/L H2SO4溶液的叙述错误的是()A.1 L该溶液中含有H2SO4的质量为9.8 gB.0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol/LC.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/LD.取该溶液10 mL,加水稀释至100 m L后H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L【解析】:1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液中含溶质的质量为m=n·M=1 L×0.1 mol/L×98 g/mol=9.8 g,A正确;0.1 mol/L H2SO4溶液中H+浓度为0.2 mol/L,B正确;H2SO4溶液的浓度与体积无关,仍然是0.1 mol/L,C错误;10 mL溶液加水稀释至100 mL,体积增大10倍,浓度变为原来的110,即0.01 mol/L,D正确。
【参考答案】:C2.下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是()A.将40 g NaOH溶解在1 L水中B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液C.将1 L 10 mol/L浓盐酸加入9 L水中D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水至溶液体积为250 mL【解析】:根据公式c=nV,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。
A项,溶液的体积不等于1 L;B项,22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol;C项,浓盐酸与水混合后,溶液体积不是10 L;D项,n(NaOH)=0.25 mol,V[NaOH(aq)]=0.25 L,c(NaOH)=1 mol/L。
【参考答案】:D3.硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,铝离子浓度为0.1 mol/L,硫酸根离子的浓度为0.3 mol/L,则混和溶液中镁离子浓度为()A.0.15 mol/LB.0.3 mol/LC.0.45mol/LD.0.2 mol/L【解析】:根据电荷守恒有2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(SO2-4),即2c(Mg2+)+3×0.1 mol/L=2×0.3 mol/L,解得c(Mg2+)=0.15 mol/L。
第一节钠及其化合物1.钠的物理性质2.钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质,Na ――→Cl 2、O 2、H 2O 等Na +。
(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应与O 2反应⎩⎨⎧常温下:化学方程式为4Na +O 2=====常温 2Na 2O点燃时:化学方程式为2Na +O 2=====点燃Na 2O2(2)与水的反应:①化学方程式:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释:3.钠的制备与保存(1)制备:电解熔融氯化钠,化学方程式为2NaCl=====电解2Na +Cl 2↑。
(2)保存:密封存放,通常保存在煤油中。
4.焰色反应 (1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。
属于元素的物理性质。
(2)操作步骤:铂丝――→酒精灯灼烧无色――→蘸取 待测物――→酒精灯灼烧观察火焰颜色――→用盐酸洗涤铂丝――→酒精灯灼烧无色。
(3)常见元素焰色反应的颜色:钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃)。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·新课标全国卷Ⅱ)钠与CuSO 4溶液的反应:2Na +Cu 2+===Cu↓+2Na +。
( ) (2)(2013·广东高考)1 mol Na 被完全氧化生成Na 2O 2,失去2N A 个电子。
( ) (3)(2011·北京高考)钠与足量O 2反应生成Na 2O ,随着温度的升高,生成Na 2O 的速率逐渐加快。
( )(4)钠与水反应的离子方程式为2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑。
( )(5)4Na +O 2===2Na 2O 和2Na +O 2=====点燃 Na 2O 2可说明相同的反应物在不同的条件下可能发生不同的反应。
( )(6)焰色反应是大多数金属元素的性质,属于化学变化。
………………………………[循着图示·想一想] ……………………………………………………………………[特色特性·记一记]………………………………… 1.特殊的污染名词:雾霾、酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾、温室效应、白色污染、水华、赤潮 2.特殊的制备流程: (1)海水提镁:海水―→Mg(OH)2―→MgCl 2溶液―→MgCl 2·6H 2O ―→MgCl 2―→Mg (2)海水提溴:海水―→Br 2――――――→热空气吹出SO 2吸收HBr ―→Br 2 (3)海带提碘:海带―→海带灰―→含I -的溶液―→I 2的有机溶液―→I 2 3.必记四反应:(1)2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ (2)Cl 2+2Br -===Br 2+2Cl -(3)Br 2+SO 2+2H 2O===2HBr +H 2SO 4 (4)H 2O 2+2H ++2I -===I 2+2H 2O考点一| 海水资源的综合利用第五节 海水资源的开发利用及环境保护 1.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的 影响。
2.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、 材料、能源、环境等)。
[教材知识层面]1.水资源的利用2.化学资源的开发利用 (1)氯碱工业。
①电解NaCl 溶液(写出化学方程式,下同): 2NaCl +2H 2O 电解,2NaOH +H 2↑+Cl 2↑; ②产物制盐酸:H 2+Cl 2点燃,2HCl ;③制漂白液:Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 。
(2)海水中镁的提取。
海水――→CaO (过滤)Mg(OH)2――→盐酸 MgCl 2(溶液)――――→浓缩结晶 MgCl 2·6H 2O ――→ MgCl 2――→电解Mg 。
(3)海水中溴的提取。
海水(酸化)――→Cl 2 Br 2――――――→热空气或水蒸气吹出――→SO 2吸收HBr ――→Cl 2Br 2(液)。
第一章化学计量在实验中的应用考点一|物质的量、摩尔质量(基础送分型——自主学习)[记牢主干知识]1.物质的量与阿伏加德罗常数2.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M,单位:g·mol-1。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)关系:物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量(M)之间存在的关系为n=m/M。
[练通基础小题]一、基础知识全面练1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量(×)(2)物质的量就是1 mol物质的质量(×)(3)0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子(√)(4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(×)(5)氢氧化钠的摩尔质量是40 g(×)(6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍(×)(7)18 g水含有10N A个质子(√)(8)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1(×)2.摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系?请以钠为例加以说明。
提示:三者是三个不同的物理量,具有不同的单位。
其单位分别为g·mol-1、1、g。
若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol-1、g为单位时,三者在数值上是相同的。
例如:钠的摩尔质量为23 g·mol-1,钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。
二、常考题点分组练题点(一)基本概念的辨析与应用1.请用物质的量和化学符号表示下列各物质。
(1)0.5 mol氢离子0.5_mol_H+。
(2)含25N A个电子的硫酸根离子0.5 mol SO2-4。
(3)含6.02×1024个氢原子的氢气5_mol_H2。
【三维设计】高考化学第一章第二节物质的量在化学实验中的应用课时训练新人教版(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.下列目的能达到的是( )A.将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液B.将标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1盐酸C.将25.0 g胆矾溶于水后配成100 mL溶液所得溶液浓度为1 mol·L-1D.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 mo l·L-1溶液解析:A项把溶剂的体积误当作溶液的体积;B项不知溶液的体积;C正确;D项发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,得到的溶液浓度为2 mol·L-1.答案:C2.下列说法中错误的是( )A.从1 L 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 mol/LB.制成0.5 L 10 mol/L的盐酸,需要氯化氢气体112 L(标准状况)C.0.5 L 2 mol/L BaCl2溶液中,Ba2+和Cl-总数为3×6.02×1023D.10 g 98%的硫酸(密度为1.84 g/cm3)与10 mL 18.4 mol/L硫酸的浓度是不同的解析:溶液是均一稳定的,A正确;0.5 L×10 mol/L=5 mol,5 mol×22.4 L/mol=112 L,B正确;N(Ba2+)+N(Cl-)=(0.5 L×2 mol/L+0.5 L×2 mol/L×2)×6.02×1023=3×6.02×1023,C正确;98%的硫酸密度为1.84 g/cm3,其浓度为18.4 mol/L,D不正确.答案:D3.(2010·新课标全国卷)把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀.则该混合溶液中钾离子浓度为( )A.0.1(b-2a) mol·L-1B.10(2a-b) mol·L-1C.10(b-a) mol·L-1D.10(b-2a) mol·L-1解析:由反应:Ba2++SO2-4===BaSO4↓,知每份溶液中的Ba2+的物质的量为a mol,同理Cl-的物质的量为b mol.由电荷守恒:n(K+)=n(Cl-)-2n(Ba2+)=(b-2a) mol,故c(K+)=(b-2a) mol÷0.1 L=10(b-2a) mol/L.答案:D4.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使其质量分数为2a%. 此时溶液的物质的量浓度为c2mol·L-1.则c1和c2的关系是( ) A.c1=2c2B.c2<2c1C .c 2>2c 1D .c 2=2c 1解析: 由c =1 000ρw M 可知,c 1c 2=ρ1·a %ρ2·2a %=12 ρ1ρ2,由于ρ1<ρ2,所以c 2>2c 1. 答案:C5.同体积、同物质的量浓度的BaCl 2溶液可分别使同体积的Fe 2(SO 4)3、ZnSO 4、K 2SO 4三种溶液中的SO 2-4完全沉淀,则三种硫酸盐中金属离子物质的量浓度之比为( )A .1∶2∶3B .1∶3∶6C .2∶3∶6D .6∶2∶1 解析:同体积同物质的量浓度的BaCl 2溶液可使同体积的Fe 2(SO 4)3、ZnSO 4、K 2SO 4三种溶液中SO 2-4完全沉淀,说明这三种溶液中SO 2-4的物质的量相等.假设有1 mol BaCl 2,则有2/3 mol Fe 3+、1 mol Zn 2+、2 mol K +,故三种硫酸盐中金属离子物质的量浓度之比为2∶3∶6.答案:C6.(2009·全国卷Ⅰ)将15 mL 2 mol/L Na 2CO 3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol/L MCl n 盐溶液中,恰好将溶液中的M n +离子完全沉淀为碳酸盐,则MCl n 中n 值是( )A .4B .3C .2D .1解析:Na 2CO 3溶液与MCl n 溶液混合后,M n +恰好完全沉淀为碳酸盐.碳酸盐呈电中性,则CO 2-3和M n +所带的电荷数相等,有15×10-3 L×2 mol/L×2=40×10-3 L×0.5 mol/L×n ,解得n =3.答案:B7.V L Fe 2(SO 4)3溶液中含有a g SO 2-4,取此溶液0.5V L ,用水稀释至2V L ,则稀释后溶液中Fe 3+的物质的量的浓度为( )A.a 576 V mol·L -1 B.125a 36V mol·L -1 C.250a 36V mol·L -1D.125a 48V mol·L -1 解析:依题意知,c (SO 2-4)=a 96V mol·L -1,c (Fe 3+)=a 96V ×2÷3=a 144V mol·L -1,故有a 144V ×0.5V =2V ×c B ,c B =a 576Vmol·L -1. 答案:A8.(2011·开封模拟)有一瓶14%的KOH 溶液,加热蒸发掉100 g 水后,变为28%的KOH 溶液80 mL ,该80 mL 溶液的物质的量浓度为( )A .5 mol/LB .6 mol/LC .6.25 mol/LD .6.75 mol/L解析:设原溶液的质量为m ,则m ×14%=(m -100 g)×28%,解得m =200 g ,溶质的物质的量为200 g×14%56 g/mol =0.5 mol ,蒸发后溶液的体积为80 mL ,可求出该溶液的物质的量浓度为6.25 mol/L.答案:C9.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容.据此下列说法正确的是( )硫酸 化学纯CP500 mL 品名:硫酸化学式:H 2SO 4相对分子质量:98密度:1.84 g/cm3质量分数:98% A .该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/LB .1 mol Zn 与足量的该硫酸反应产生2 g 氢气C .配制200 mL 4.6 mol/L 的 稀硫酸需取该硫酸50 mLD .等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L解析:由c =1 000ρw M可计算出该硫酸的物质的量浓度为18.4 mol/L ;该硫酸是浓硫酸,和Zn 反应不生成H 2;由稀释定律,可得出所用硫酸体积为50 mL ;等质量的硫酸和水,硫酸的密度大,硫酸的体积远小于水,两者等质量混合,硫酸的浓度小于9.2 mol/L ,D 不正确.答案:C10.(2010·四川高考)标准状况下V L 氨气溶解在1 L 水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL ,质量分数为w ,物质的量浓度为c mol/L ,则下列关系中不.正确的是( )A .ρ=(17V +22 400)/(22.4+22.4V )B .w =17c /(1 000ρ)C .w =17V /(17V +22 400)D .c =1 000Vρ/(17V +22 400)解析:本题考查物质的量浓度、质量分数、标准状况下的摩尔体积及溶液密度的相关计算,意在考查考生对这些概念的理解及计算能力.选项A 中溶液的体积错误,故A 项关系不成立.答案:A二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11.(12分)(2011·高唐模拟)实验室需480 mL 1.0 mol/L 的NaOH 溶液.如图是该学生在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,请据此回答有关问题.(1)在上述实验过程中,用到的容量瓶的规格是________.(2)用已知质量为y g的表面皿,准确称取________g NaOH固体.当他将托盘天平的砝码和游码调整好之后,在左盘的表面皿中加入一定量的NaOH固体,这时指针在不停的晃动,且偏向右边.下面他的操作应该是:_________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)观察配制NaOH溶液的过程示意图,指出其中有错误的是(填操作序号)________.在①~⑥中,没有体现出来的一个重要步骤是:_____________________________________.(4)若用按图所示配得的NaOH溶液作为标准液,取其一定体积置于锥形瓶,再滴加2~3滴酚酞试液,用未知浓度的盐酸进行滴定,则测得的盐酸的物质的量浓度将__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).解析:(1)现需用480 mL 1.0 mol/L的NaOH溶液,但实验室没有480 mL规格的容量瓶,可考虑先配制500 mL,再从中取出480 mL(或移走20 mL)溶液.配成500 mL,浓度应仍为1.0 mol/L,则计算可得,需准确称取NaOH固体0.5 mol×40 g/mol=20 g.(2)称量时,“指针在不停的晃动,且偏向右边”,说明左侧表面皿中尚未加到20 g NaOH 固体,但已接近20 g,因此需要继续加入极少量NaOH固体,此时应该右手持药匙,左手轻轻拍打右手手腕,让掉下来的少量NaOH加到左盘使天平平衡.(3)溶液配制的顺序为:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀.其中NaOH具有腐蚀性,应放在小烧杯中称量,且溶解应在烧杯中进行,而不能在量筒中进行,因此①错误;在转移溶液时,应先让溶液冷却到室温再转移入容量瓶,且引流用的玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的内壁上,因此③错误;定容时,视线应与凹液面最低处的刻度线水平相切,因此⑤错误.(4)按图所示配得的NaOH溶液的体积偏大,即浓度偏小,根据c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH),该式中c(NaOH)·V(NaOH)是定值,由于NaOH溶液实际浓度偏小,则耗掉的V(HCl)偏少,因此测得的c(HCl)浓度偏大.答案:(1)500 mL (2)20.0 g 右手持药匙,左手轻轻拍打右手手腕,让掉下来的少量NaOH加到左盘使天平平衡(3)①③⑤将②得到的溶液冷却到室温再转移(4)偏大12.(14分)将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g/mL.(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________.(2)该溶液中NaOH的质量分数为________.(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为________,NaOH的质量分数为________,溶液的密度为________,含NaOH的质量为________,含NaOH的物质的量为________.(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________.解析:(1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol.c(NaOH)=0.61 mol÷0.1 L=6.1 mol/L.(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g/mL=121.9 g;NaOH的质量分数为24.4 g121.9 g×100%=20%.(3)由于整个溶液的各处都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,NaOH 的质量分数和溶液的密度及物质的量浓度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10.(4)这10 mL溶液NaOH的物质的量浓度为6.1 mol/L,稀释到100 mL以后,NaOH的物质的量浓度缩小为6.1 mol/L÷10=0.61 mol/L.答案:(1)6.1 mol/L (2)20% (3)6.1 mol/L 20%1.219 g/mL 2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol/L13.(12分)根据下列各题所给出的数据,可分别求出其“溶质的质量分数”或“溶质的物质的量浓度”,试判断并求解.(1)设N A表示阿伏加德罗常数的数值,若某氢氧化钠溶液V L中含有n个OH-,则可求出此溶液中______________为________.(2)已知某氢氧化钠溶液中Na+与H2O的个数之比为1∶a,则可求出此溶液中________为________.(3)已知标准状况下1体积水能溶解500体积的氯化氢,则可求出标准状况下氯化氢饱和溶液中________________为____________.(4)已知将100 mL 氯化铝的水溶液加热蒸干灼烧,可得到白色固体b g ,则可求出原氯化铝溶液中______________为______________.解析:(1)不知溶液的密度,只能求出物质的量浓度,c =n VN A mol/L. (2)NaOH 与H 2O 的物质的量之比为1∶a ,可求溶质的质量分数,w =4040+18a×100%=2 00020+9a%. (3)不知溶液的密度,不能计算物质的量浓度,可求其质量分数=50022.4×36.550022.4×36.5+1 000×100%=44.9%.(4)白色固体为Al 2O 3,n (Al 2O 3)=b 102 mol ,n (AlCl 3)=b 51 mol ,c (AlCl 3)=b /51 mol 0.1 L =b 5.1mol/L.答案:(1)NaOH 的物质的量浓度n VN A mol/L (2)氢氧化钠的质量分数 2 00020+9a% (3)HCl 的质量分数 44.9%(4)AlCl 3的物质的量浓度 b5.1 mol/L 14.(12分)(2011·海口模拟)实验室需要配制0.50 mol/L NaCl 溶液480 mL.按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整.(1)选择仪器.完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的两片滤纸.(2)计算.配制该溶液需取NaCl 晶体________ g.(3)称量.①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”).③称量完毕,将药品倒入烧杯中.(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是________________________________________________________________________.(5)转移、洗涤.在转移时应使用________引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了________________________________________________________________________.(6)定容,摇匀.(7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,并贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度.(8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).解析:配制480 mL的0.50 mol/L的NaCl溶液,必须用500 mL的容量瓶.m(NaCl)=0.50 mol/L×0.5 L×58.5 g/mol=14.6 g(托盘天平精确到0.1 g).用托盘天平称量时,物品放在左盘,配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签.定容时仰视液面会造成溶液体积偏大,浓度偏低.答案:(1)500 mL容量瓶胶头滴管(2)14.6(3)①②左盘(4)搅拌,加速NaCl溶解(5)玻璃棒保证溶质全部转移入容量瓶中(8)偏低。
2016届《三维设计》高考化学(人教版)Word书稿-第6章-热点专题(三)-电化学组合装置问题的分析-练习1.(2014·天津高考)已知:锂离子电池的总反应C+LiCoO2,锂硫为:Li x C+Li1-x CoO2放电充电Li2S。
有关上电池的总反应为:2Li+S放电充电述两种电池说法正确的是()A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析:选B锂离子电池放电时,为原电池,阳离子Li+向正极移动,A错误。
锂硫电池充电时,为电解池,锂电极发生还原反应生成Li,B正确。
电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少,两种电池材料不同,显然其比能量不同,C错误。
由图可知,锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2,应为该电池放电完全所得产物,而锂硫电池的电极材料为Li和S,应为充电完全所得产物,故此时不是锂离子电池给锂硫电池充电的过程,D错误。
2.烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量),组成的装置如图所示。
下列说法不正确的是()A.A为原电池,B为电解池B.A为电解池,B为原电池C.当A烧杯中产生0.1 mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 molD.经过一段时间,B烧杯中溶液的pH增大解析:选B构成A装置的是活泼性不同的两电极,两电极均浸在电解质溶液中,两极形成了解析:选D甲池Al能与NaOH溶液反应,所以为原电池,乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应,故乙池为电解池,电流表指针偏转。
甲池中Mg为正极,产生H2,Al为负极溶解,Pt作阴极产生H2,C作阳极产生O2,甲池消耗NaOH,pH减小,乙池消耗水,pH增大。
根据电子转移数目相等,则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为1∶2,在一定条件下可以完全反应。
第二节铝及其化合物明考纲要求理主干脉络1.了解铝的主要性质及应用。
2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
铝的性质及应用1.铝的物理性质及用途物理性质状态色泽密度 熔点 沸点 硬度导电、导热性 延展性固态 银白色2.7 g·cm-3660.4℃ 2 467℃ 较小 很好良好用途纯铝用作导线,铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等2.铝的原子结构和存在铝位于元素周期表中第三周期第ⅢA,原子结构示意图为○+132 8 3 。
铝在地壳中含量丰富,仅次于氧,自然界中的铝全部以化合态存在。
3.铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①②2Al+3Cl 2=====△2AlCl 3③④2Al+2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑ ⑤2Al+Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 31.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铝制餐具可长时间存放两性或碱性食物。
( )(2)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为Al+2OH-===AlO-2+H2↑。
( )(3)铝的还原性强,易在空气中锈蚀,所以铝制品的使用时间很短。
( )(4)铝的导电性强,且价格低廉,常用于制造电线、电缆。
( )(5)用铝粉和氧化镁的粉末混合共热可冶炼出镁。
( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2.将下列物质及其用途用“——”连接起来。
①Al A.治疗胃酸过多②明矾B.门窗合金、飞机材料③Al(OH)3C.耐火材料④Al2O3D.净水剂答案:①-B ②-D ③-A ④-C3.金属铝的化学性质活泼,能与酸反应,常温下为什么能用铝制槽车来储运浓硫酸?提示:常温下,浓H2SO4能使铝“钝化”,故可用铝制品盛装浓H2SO4。
4.铝的化学性质活泼,为什么铝制品有较好的抗腐蚀性能?提示:铝在常温下易被空气中的O2氧化,表面形成一层致密的氧化物薄膜,起保护作用。
1.(2015·常州模拟)用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH 试纸上,观察到的现象是( )解析:选B 氯水具有酸性和漂白性。
2.下列对氯及其化合物的说法正确的是( )A .过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B .用pH 试纸测得氯水的pH =4C .溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后,上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色D .由Ca(ClO)2+CO 2+H 2O===CaCO 3↓+2HClO 可推出Ca(ClO)2+SO 2+H 2O===CaSO 3↓+2HClO解析:选C Cl 2与变价金属反应生成高价金属氯化物,其产物与氯气和金属的相对量无关,A 错误;氯水中含有漂白作用的HClO ,不能用pH 试纸测定氯水的pH ,B 错误;2NaBr +Cl 2===2NaCl +Br 2,Br 2易溶于CCl 4而被萃取,故上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色,C 正确;HClO 有强氧化性,能将CaSO 3氧化为CaSO 4,D 错误。
3.下列离子方程式书写不正确的是( )A .氯水和碘化钾反应:Cl 2+2I -===2Cl -+I 2B .二氧化锰和盐酸制氯气:MnO 2+4H ++2Cl -=====△Mn 2++Cl 2↑+2H 2O C .氢氧化钙溶液吸收氯气:Cl 2+2OH -===Cl -+ClO -+H 2OD .氯气和水反应:Cl 2+H 2O 2H ++Cl -+ClO - 解析:选D HClO 是弱酸,不能写成离子形式,D 项错误。
4.(2015·揭阳市高三检测)下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )A .向NaHCO 3固体中加入新制的氯水,有无色气泡产生(H +)B .新制氯水使红色布条褪色(HCl)C .将AgNO 3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀产生(Cl -)D .向FeCl 2溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN 溶液,溶液呈红色(Cl 2)解析:选B 氯水使红色布条褪色与HClO 的强氧化性有关,与HCl 无关。
1.(2015·齐齐哈尔三模)化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法正确的是() A.绿色化学的核心是对环境污染进行综合治理B.烟、云、雾在阳光照射下可观察到丁达尔效应C.“温室效应”、“酸雨”的形成都与氮氧化合物有关D.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”解析:选B绿色化学的核心指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染,A项错;“温室效应”的形成与CO2有关,C项错;制作光导纤维的原料是SiO2,D项错。
2.下列说法中不正确的是()A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属解析:选D由于海带中的碘是碘离子(I-),要从海带中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降,所以一定涉及氧化还原反应,故A项正确;由于海产品适于在海水中生活,所以往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输,故B项正确;赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中N、P含量增高,造成水域中的水体富营养化,藻类大量生长,水中的含氧量减少而造成的,故C项正确;硼(B)是非金属元素,故D项错误。
3.下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是()解析:选D氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因;减少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的产生;对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染;禁止施用氮肥不符合农业现状,故D项不科学。
4.溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称。
海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。
提取碘的途径如下所示:干海带――→焙烧 海带灰――→水 水溶液――→氧化 ――→a ――→b―→碘单质 下列有关叙述正确的是( )A .碘元素在海水中也有游离态存在B .在提取的过程中用的氧化剂可以是H 2O 2C .操作a 是结晶或重结晶D .b 是提纯操作,常用蒸馏或分馏解析:选B 碘在海水中只以化合态(I -)存在,没有游离态。
…………………………[循着图示·想一想]……………………………………………………[特色特性·记一记]………………………………1.特殊的性质:Al 2O 3、Al(OH)3具有两性。
2.特殊的转化:Al 3+OH -H+Al(OH)3OH -H+AlO -23.必记六反应:(1)2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑ (2)Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O (3)AlCl 3+3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4Cl (4)Al(OH)3+3HCl===AlCl 3+3H 2O (5)Al(OH)3+NaOH===NaAlO 2+2H 2O(6)NaAlO 2+2H 2O +CO 2===Al(OH)3↓+NaHCO 3考点一| 含量丰富的金属单质——铝[教材知识层面]1.铝的原子结构铝位于元素周期表中第三周期ⅢA 族,原子结构示意图为 ,最外层有3个电子,在化学反应中易失去电子而表现为+3价,铝在地壳中含量丰富,仅次于氧,自然界中的铝全第二节 铝及其化合物 1.了解铝的主要性质及应用。
2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
- 2 -部以化合态形式存在。
2.铝的性质 (1)物理性质: 状态 色泽 密度熔点硬度 导电、导热性延展性固态 银白色2.7 g·cm -3660.4 ℃较小很好良好(2)化学性质:写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:②2Al +3Cl 2△,2AlCl 3④2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑ ⑤2Al +Fe 2O 3高温,2Fe +Al 2O 3 3.铝的应用 (1)制备:电解熔融Al 2O 3:2Al 2O 3电解,4Al +3O 2↑ (2)用途: ①纯铝用作导线。
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
[高考考查层面]命题点 铝与酸、碱的反应及计算铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为: 2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑- 3 -2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑从化学方程式可以看出,Al 与酸、碱反应时生成H 2的实质是:Al 0失3e -,A l +3,所以不论是Al 与酸还是与碱反应,Al 与产生H 2的关系均是:2Al ~3H 2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为V HCl (H 2)V NaOH (H 2)=11。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为V HCl (H 2)V NaOH (H 2)=13。
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为13<V HCl (H 2)V NaOH (H 2)<11,则必定是:①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。
[典题示例]1.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,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·L -1HClB .4 mol·L -1HNO 3C .8 mol·L -1NaOHD .18 mol·L -1H 2SO 4解析:选A 18 mol·L -1H 2SO 4为浓H 2SO 4与Mg 、Al 反应不产生H 2;Mg 、Al 与稀HNO 3反应生成NO 而不是H 2;Mg 与盐酸反应产生H 2,而Mg 与NaOH 不反应,等质量的Al 分别与足量的HCl 和NaOH 溶液反应,产生H 2的量相等。
故A 项产生H 2的量最多。
2.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5∶6(相同条件下),则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是( )A .甲、乙中都是铝过量B .甲中铝过量、乙中碱过量C .甲中酸过量、乙中铝过量D .甲中酸过量,乙中碱过量解析:选B 若酸、碱过量,生成H 2的体积比为1∶1,若铝均过量,生成H 2的体积比为2∶3,可知反应情况甲中铝过量,乙中碱过量。
[考点达标层面]1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2014·福建高考)铝罐可久盛食醋。
( )(2)(2014·江苏高考)Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应。
()(3)(2014·北京高考)Al溶于NaOH溶液中产生气体的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑。
()(4)(2014·全国卷Ⅱ)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重。
()(5)(2014·安徽高考)常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完。
()(6)(2012·广东高考)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al。
()(7)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。
()(8)(2011·安徽高考)铝箔插入稀硝酸中无现象,说明铝箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜。
()答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×2.将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。
该溶液可能是()A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液解析:选D首先换算成物质的量,Al为0.2 mol,溶液中的溶质为0.4 mol。
A选项中硝酸与铝反应不生成氢气;B选项中n(OH-)=0.8 mol,与铝反应剩余OH-;C、D选项中n(H +)分别为0.8 mol、0.4 mol,根据反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑可知C选项中H+有剩余,D选项中铝有剩余。
考点二| 铝的重要化合物——氧化铝、氢氧化铝[教材知识层面]1.氧化铝(1)化学性质:属于两性氧化物,写出下列反应的离子方程式:(2)用途:熔点很高,是一种较好的耐火材料,天然产刚玉的成分是Al2O3,还可制作各种宝石。
2.氢氧化铝- 4 -- 5 -(1)白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
(2)化学性质:反应的化学方程式分别为: ①Al(OH)3+3H +===Al 3++3H 2O ;②Al(OH)3+OH -===AlO -2+2H 2O ; ③2Al(OH)3=====△Al 2O 3+3H 2O 。
(3)制备:①向铝盐溶液中加入氨水,离子方程式为 Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH +4。
②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO 2,离子方程式为 AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3。
3.明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO 4)2·12H 2O ,其净水的原理涉及的离子方程式表示为Al 3++3H 2O Al(OH)3(胶体)+3H +。
[高考考查层面]命题点1 从铝土矿中提取Al 2O 3的方法铝土矿的主要成分是Al2O 3,含有的杂质是Fe2O 3和SiO 2,由于Al 2O 3具有两性,而杂质SiO 2是酸性氧化物,Fe 2O 3是碱性氧化物。
因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一:碱溶法方案二:酸溶法[典题示例]- 6 -1.工业上用铝土矿(主要成分为Al 2O 3,含Fe 2O 3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 .图中所有转化反应都不是氧化还原反应D .反应②的化学方程式为NaAlO 2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+NaHCO 3解析:选D 从工艺流程图上看出,加入的试剂X 能将铝土矿中的Al 2O 3转化为溶液,且向该溶液中通入过量Y ,可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO 3,故X 为NaOH 溶液,Y 为CO 2。
反应①为:Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O 。
SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O 。
故反应①过滤后得到的沉淀为Fe 2O 3,A 、B 错误;图中转化关系中由Al 2O 3冶炼铝属于氧化还原反应,C 错误。
2.工业上用铝土矿(主要成分为Al 2O 3·x H 2O 、Fe 2O 3、SiO 2等)提取纯Al 2O 3作冶炼铝的原料,提取时操作过程如下图,指出图中操作错误的是()A .④⑤B .③④C .②⑤D .①②解析:选A 由流程图可知,反应③得到的滤液为NaAlO 2溶液,加入过量盐酸后得到AlCl 3而不是Al(OH)3沉淀,应通入过量CO 2,操作④错误;Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解,故操作⑤需要加热,⑤错误。
命题点2 氢氧化铝的制备[典题示例]- 7 -1.用含有少量Mg 的Al 片制取纯净的Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是( ) ①加盐酸溶解 ②加NaOH 溶液 ③过滤 ④通入过量CO 2生成Al(OH)3 ⑤加盐酸生成Al(OH)3 ⑥加过量氨水生成Al(OH)3A .①⑥③B .①③⑥③C .②③④③D .②③⑤③解析:选C 2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑,Mg 和NaOH 溶液不反应,过滤后向NaAlO 2溶液中通入过量CO 2生成Al(OH)3沉淀,再过滤就可得到Al(OH)3。
2.若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。
规定必用的药品如下:350 g70%H 2SO 4溶液,NaOH 固体240 g ,足量铝屑、水(不能用其他药品)。
甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W 1、W 2、W 3。
三种实验方案如下:甲:铝→加NaOH 溶液→加H 2SO 4溶液→W 1 gAl(OH)3 乙:铝→加H 2SO 4溶液→加NaOH 溶液→W 2 gAl(OH)3 丙:⎭⎪⎬⎪⎫铝→加H 2SO 4溶液铝→加NaOH 溶液→W 3 gAl(OH)3 试回答:(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析,实验方案最合理的是________。
(2)三位学生制得的Al(OH)3,W 1、W 2、W 3其质量由大到小的顺序是________________________________________________________________________。