高考化学易错题精选-铝及其化合物推断题练习题含答案(1)
- 格式:doc
- 大小:422.00 KB
- 文档页数:13
高考化学易错题精选-铝及其化合物推断题练习题含答案(1)一、铝及其化合物1.为了降低电子垃圾对环境构成的影响,将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。
得到滤渣1的主要成分为___________。
(2)第②步中加入H2O2的作用是__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是_________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:上述三种方案中,_______方案不可行,原因是________________;从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。
取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。
滴定反应如下:Cu2++ H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= __________________ 。
【答案】Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O或3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染使Fe3+、Al3+沉淀除去加热滤液2,经过蒸发、冷却、结晶、过滤,最终制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙3102505c ba-⨯⨯⨯⨯× 100%【解析】【分析】【详解】(1)Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应,随反应进行离子浓度逐渐减小,所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O,3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O,Au、Pt不与混酸反应,所以滤渣的主要成分是Au、Pt;(2)加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子,方便除去;而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染;调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去;(3)由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶,过滤得硫酸铜晶体;(4)甲方案不可行,因为滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;从原子利用率角度分析,乙方案更合理,不仅能除去硫酸铁,同时增加了硫酸铝的量,原子利用率较高;(5)由滴定反应方程式得100mL溶液中n(Cu2+)=b×10-3×a×5mol,所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%。
2.某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-阳离子Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是________________________,ab段发生反应的离子是________,bc段发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的阳离子是____________________, ab段反应的离子方程式为_______________________________________________________________________。
【答案】SiO32-、AlO2- CO32- Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al3+、Mg2+、NH4+ NH4++OH-=NH3·H2O【解析】【分析】溶液无色说明溶液中不含Fe3+离子;(1)若Y是盐酸,oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3;ab段的特点为消耗盐酸,但沉淀量不变,确定含CO32-;(2)若Y为NaOH,根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+。
【详解】溶液无色说明溶液中不含Fe3+离子;(1)若Y是盐酸,oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3;ab段的特点为消耗盐酸,但沉淀量不变,确定含CO32-;bc段沉淀部分溶液,确定为Al(OH)3和H2SiO3,所以oa段转化为沉淀的离子是AlO2-、SiO32-;ab段发生反应的离子是CO32-+2H+=H2O+CO2↑,发生反应的离子是CO32-;bc段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;(2)若Y为NaOH,根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+,结合图像bc段发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;oa段发生反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;ab段发生反应NH4++OH-=NH3·H2O。
【点睛】本题主要是考查离子推断、离子方程式的书写。
明确常见离子的性质、依据图像分析反应的原理是答题的关键,题目难度较大。
关于图像的答题需要注意以下几点:①看面:弄清纵、横坐标的含义。
②看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。
③看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。
曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。
3.A-J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置_________(2)写出检验D溶液中阳离子的方法____。
(3)写出反应④的离子方程式________。
(4)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的pH_____7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:______;(5)若向气体K的0.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小....的关系是______。
【答案】第四周期Ⅷ族取少量D溶液,加KSCN溶液,出现红色 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑< NH4++ H2OƒNH3·H2O+OH- c(NH4+)> c(SO42-)> c(H+)>c(OH-)【解析】【分析】G为主族元素的固态氧化物,在电解条件下生成I和H,能与NaOH溶液反应,说明G为Al2O3,与NaOH反应生成NaAlO2,而I也能与NaOH反应生成NaAlO2,则I为Al,H为O2,C和碱、D和气体K反应生成E、F,则说明E、F都为氢氧化物,E能转化为F,应为Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化,所以E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,则C为FeCl2,D为FeCl3,K为NH 3,B 为Fe 3O 4,与Al 在高温条件下发生铝热反应生成A ,即Fe ,结合对应单质、化合物的性质解答该题。
【详解】(1)A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中都含有铁元素,在周期表中位于周期表第四周期Ⅷ族,(2)溶液D 为氯化铁溶液,检验三价铁离子的存在,取少许D 溶液于试管中,滴加KSCN 溶液,溶液变红色,证明D 溶液中含有Fe 3+;(3)反应④是金属铝和氢氧化钠溶液的反应,Al 与NaOH 溶液反应生成NaAlO 2和H 2,反应的离子方程式为:--2222Al+2OH +2H O=2AlO +3H ;(4)气体K 的水溶液为一水合氨溶液,加入盐酸,使其恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵在水溶液中水解显酸性,所以pH <7;反应的离子方程式为:++4232NH +H O NH H O+H g ƒ;(5)若向气体NH 3的0.1mol/L 水溶液中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,假设条件均为1L ,发生反应:++3242NH H O+H =NH +H O g ,n (NH 3•H 2O)=0.1mol ,n (H +)=0.1mol ,所以一水合氨和硫酸反应生成硫酸铵溶液,铵根离子水解显酸性,溶液中离子浓度大小顺序为:c (+4NH )>c (2-4SO )>c (H +)>c (OH -)。
【点睛】比较时溶液中粒子浓度紧扣两个微弱:(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力,如在稀醋酸溶液中:CH 3COOH ƒCH 3COO -+H +,H 2O ƒOH -+H +,在溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c (CH 3COOH)>c (H +)>c (CH 3COO -)>c (OH -);(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度,如稀的CH 3COONa 溶液中:CH 3COONa=CH 3COO -+Na +,CH 3COO -+H 2O ƒCH 3COOH +OH -,H 2O ƒH ++OH -,所以CH 3COONa 溶液中:c (Na +)>c (CH 3COO -)>c (OH -)>c (CH 3COOH)>c (H +)。
4.已知A 、B 、C 、D 是中学化学的常见物质,且A 、B 、C 均含有同一种元素。
在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H 2O 已略去)。
请回答下列问题:(1)若A 可用于自来水消毒,D 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B 的溶液不能得到B 。
则B 的化学式为__。
(2)若D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,则反应②的离子方程式是__。
(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是导致酸雨的主要气体,则反应③的化学方程式为___。
(4)若A 的焰色反应呈黄色,D 为二氧化碳,则反应②的离子方程式是___。