巧解铝及其化合物的计算题1
- 格式:doc
- 大小:298.05 KB
- 文档页数:15
高考化学《铝及其化合物推断题的综合》专项训练附答案解析一、铝及其化合物1.由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下:(注: NaCl 熔点为 801℃; AlCl3在 181℃升华)(1)工业上电解法获得金属铝的过程中,须在氧化铝中加入______,其目的是 ____。
(2)精炼前,需清除坩埚内的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,铝与氧化铁反应的化学方程式为:__________。
(3)将 Cl2连续通入粗铝熔体中,杂质随气泡上浮除去。
气泡的成分有____;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中的物质有________。
(4)在用废碱液处理 A 时,写出主要反应的离子方程式______。
(5)镀铝电解池中,以钢材镀件和铝为电极,熔融盐做电解液。
则金属铝为________极。
电镀选择在170℃下进行的原因是_________。
采用的加热方式最好是_________。
(填字母选项)A 水浴 b 油浴 c 直接强热快速升温至170℃(6)钢材表面镀铝之后,能有效防止钢材腐蚀,其原因是_______。
【答案】冰晶石或 Na3AlF62Al+ Fe2O3高温降低氧化铝熔融所需的温度2Al2O3+ 2Fe Cl2、32--+ ClO-+ H2+-2HCl 和 AlCl NaCl Cl+ 2OH=Cl O H +OH =H O 阳极,防止氯化铝升华损失b铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜,保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高,为降低其熔点,常加入冰晶石;(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁;(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,以及 NaCl 熔点为 801℃; AlCl3在 181℃升华,在结合物质之间的反应来分析;(4)酸性气体能和强碱反应,用烧碱来处理尾气;(5)电镀池中镀件金属作阳极,金属发生氧化反应;根据氯化铝在在的最高温度为100℃,油浴的温度大于100℃,且受热均匀;181℃升华;根据水浴(6)根据氧化铝的性质来回答。
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题及详细答案一、铝及其化合物1.有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。
E的单质可与酸反应,1 mol E单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6 L H2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,回答下列问题:(1)五种元素的名称:A________,B________,C________,D________,E________。
(2)画出C原子、A离子的结构示意图:__________________、__________________。
(3)B单质在D单质中燃烧,反应现象是_______________________,生成物的化学式为_____________________。
(4)A与E形成化合物的化学式为______________,它的性质决定了它在物质的分类中应属于__________________。
(5)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至无明显现象发生时,观察到的现象是先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多,随NaOH加入又逐渐溶解最终澄清,请写出有关反应的离子方程式为_______________________、___________________________________________。
【答案】氧磷硫氯铝白色烟雾 PCl3、PCl5 Al2O3两性氧化物 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素,由位置图可知,A在第二周期,B、C、D处于第三周期,设C的质子数为x,则A的质子数为x-8,B的质子数为x-1,D的质子数为x+1,A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,则x+(x-8)+(x-1)+(x+1)=56,解得x=16,即A为O,B为P,C为S,D为Cl;1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2,设E的化合价为y,根据电子转移守恒:1mol×y=33.6L22.4L/mol×2×1,解得y=3,E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,则E为Al,据此解答。
高考化学铝及其化合物推断题综合题汇编含答案(1)一、铝及其化合物1.Al2O3是铝的重要化合物,有着广泛的应用。
以下是Al2O3的实验室制备流程图。
根据题意回答下列问题:(1)实验室制备过程中,废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____;A试剂是____________(填物质名称)。
(2)两条途径中有一条明显不合理,它是_______(填“途径1”或“途径2”),合理的方案是______。
(3)某同学从多、快、好、省的原则考虑,认为综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,该同学的实验设计流程是(模仿上面流程图设计)__________。
(4)若要从滤液中得到NaCl晶体,其实验操作是_____。
(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,请设计实验检验杂质:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________。
(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,请你设计实验方案,列出计算式:_____(式中含有a、b等字母)。
【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag。
计算式为:106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝,途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝,再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝;途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠,再与盐酸生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝,据此分析解答。
【详解】(1)废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻,A为稀盐酸,故答案为:除去铝材表面的油腻;稀盐酸;(2)途径2不合理,因为盐酸的量不好控制,改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2,故答案为:途径2;将稀盐酸改成通入过量CO2;(3)综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠,两者再发生双水解生产氢氧化铝,流程为:;(4)氯化钠的溶解度受温度影响小,若要从若要从滤液中得到NaCl晶体,操作为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥;(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,检测的方法为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有,故答案为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有;(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,可采用方案为:取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;BaCO3沉淀质量为ag,则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3),则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197,Na2CO3的纯度=106a197b,Al2O3的纯度=106a1-197b;故答案为:取样品质量为m,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;计算式为:106a1-197b。
高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题含答案(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%。
巧解铝及其化合物的计算题巧解铝及其化合物的计算题铝及其化合物的计算是考查学生各种能力的重要题型,在高考及竞赛中频频出现,因此如何快速而准确解答这类题非常重要,现将几种巧算方法介绍如下:一、公式法铝及其化合物常见题型的计算公式如下:I. +3Al 与NaOH 反应生成沉淀的质量①当3:1)OH(n :)Al(n 3≥-+时,)g )(OH(n 26783)OH(n ])OH (Al [m 3--=?=。
②当3:1)OH (n :)Al (n 4:13<<-+时,)g )](OH (n )Al (n 4[78])OH (Al [m 33-+-=。
③当4:1)OH (n :)Al (n 3≤-+时,0])OH (Al [m 3=。
II. -2AlO 与强酸(+H )反应生成沉淀的质量①当1)H (n :)AlO (n 2≥+-时,)g )(H (n 78])OH (Al [m 3+=。
②当1)H (n :)AlO (n 4:12<<+-时,26])OH (Al [m 3=)g )](H (n )AlO (n 4[2+--。
③当4:1)H (n :)AlO (n 2<+-时,0])OH (Al [m 3=。
III. +32AlMg、的混合溶液与-OH 反应时,求++32AlMg、的物质的量。
若++32AlMg、与-OH 的反应关系如下图,则①mol )a b ()Al (n 3-=+②mol 2b 3a 4)Mg (n 2-=+IV . 明矾]O H 12)SO (KAl [224?溶液与2)OH (Ba 溶液反应生成沉淀的质量。
①当32])OH (Ba [n n 2≥明矾时,])OH (Ba [n 285m 2=沉淀;②当32])OH (Ba [n n 212<明矾时,明矾沉淀n 312])OH (Ba [n 77m 2+=;③当32])OH (Ba [n n 2≤明矾时,明矾沉淀n 466m =。
高考化学综合题专练∶铝及其化合物推断题一、铝及其化合物1.氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(已折算成标准状况),甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g/L。
请回答下列问题:(1)甲的化学式是__________;乙的电子式是__________。
(2)甲与水反应的化学方程式是__________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是__________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________。
有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之__________(已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
【答案】AlH3 AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑ Mg3N2 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O【解析】【分析】将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况),甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液,因此白色沉淀是Al(OH)3,则金属单质是铝,因此甲是AlH3。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则丙的相对分子质量是1.25×22.4=28,因此丙是氮气,则乙是氨气NH3,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知甲的化学式是AlH3。
乙是氨气,含有共价键的共价化合物,电子式为;(2)甲与水反应生成氢气和氢氧化铝,反应的化学方程式是AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑。
高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)含答案解析一、铝及其化合物1.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题:(1)写出下列物质的化学式:B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑【解析】【分析】金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。
高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析一、铝及其化合物1.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na +、Mg 2+、Al 3+、Fe 2+、Ba 2+、NO 3-、SO 24-、Cl -、SO 32-、HCO 3-,取该溶液进行以下实验:①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH 溶液,有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是_________________;肯定不存在的离子是______________;尚不能确定的离子是_______________。
(2)写出②中有关反应的离子方程式:________________________________________。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式:________________________________________。
(4)实验室检验Na +一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用______清洗铂丝。
【答案】Mg 2+、Al 3+、3NO -、24SO - Fe 2+、Ba 2+、SO 32-、3HCO -Na +、Cl - 3Cu +8H ++23NO -===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O Al(OH)3+OH - ===2AlO -+2H 2O 稀盐酸【解析】【分析】无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】因是无色溶液,Fe 2+是浅绿色,所以不含Fe 2+;①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO 32-、HCO 3-;②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO 3-;③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO 42-,故一定没有Ba 2+;④由于③的上层清液滴中加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl -,但由于③中加入了BaCl 2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl -;⑤由于原溶液中加入NaOH 溶液有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解,则含有Al 3+、Mg 2+;Na +在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na +;(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;肯定不存在的离子是Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;尚不能确定的离子是Na +、Cl -;答案为:Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;Na +、Cl -;(2)②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
备战高考化学(铝及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练含答案解析一、铝及其化合物1.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NH3,B为Fe3O4,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Fe3+;(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NaAlO2和H2,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 -)。
铝的计算专题类型一:铝盐加碱的计算1、AlCl3溶液中逐渐加NaOH溶液:图象离子方程式:(1)(2)分析:(1)(2)(3)(4)例1、向30毫升1mol/L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol/L的NaOH溶液,若产生0.78克白色沉淀,则加入的溶液的体积可能为()A. 3mLB. 7.5mLC. 15mLD. 27.5mL练习、向含有a molAlCl3的溶液中加入含b molNaOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是①a mol ②b mol ③a /3mol ④b/3mol ⑤0 mol ⑥(4a -b)molA.①②④⑤⑥B.①③④⑤⑥C.①②③⑤⑥D.①③⑤类型二:铝盐、镁盐等混合物加碱的计算例2、在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。
经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。
则:(1)写出代表各线段发生反应的离子方程式:OD段,CD段。
(2)原溶液中Mg2+、Al3+物质的量浓度之比为。
(3)图中C点表示当加入mol NaOH时,Al3+已经,Mg2+已经。
(4)图中线段OA:AB= 。
练习:将一定质量的Mg、Al合金投入100mL一定物质的量浓度的HCl中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液至过量,生成的沉淀质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。
求:(1)原合金中Mg、Al质量各多少克。
(2)HCl物质的量浓度。
类型三:铝宫计算技巧---电荷守恒例3、向100mL 0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,当滴加碱液800mL时,恰好完全反应得到澄清的溶液,求NaOH溶液的物质的量浓度。
例4、在NaAlO2溶液中,通入amolHCl气体,生成bmol沉淀后,又通入c mol HCl气体时,沉淀恰好溶解,则原NaAlO2溶液中含NaAlO2的物质的量是()A、(a+b)/4molB、(a+c)/4molC、(3a+c)/4molD、cmol或b/3mol练1、在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中,Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L,Cl-的物质的量浓度为1.3 mol/L。
巧解铝及其化合物的计算题铝及其化合物的计算是考查学生各种能力的重要题型,在高考及竞赛中频频出现,因此如何快速而准确解答这类题非常重要,现将几种巧算方法介绍如下:一、公式法铝及其化合物常见题型的计算公式如下:I. 与NaOH反应生成沉淀的质量①当时,。
②当时,。
③当时,。
II. 与强酸()反应生成沉淀的质量①当时,。
②当时,。
③当时,。
III. 的混合溶液与反应时,求的物质的量。
若与的反应关系如下图,则①②IV. 明矾溶液与溶液反应生成沉淀的质量。
①当时,;②当时,;③当时,。
例1:将100mL 氯化铝溶液跟苛性钠溶液混合后,得到沉淀,此时消耗苛性钠溶液的体积是()A. 250mLB. 375mLC. 475mLD. 500mL选B、C项。
例2:将铝溶解于100mL 溶液中,然后向所得溶液中加入的盐酸,最后可得沉淀多少克?根据II中公式②可得:例3:把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。
求:(1)镁铝合金的质量组成。
(2)盐酸的物质的量浓度。
(3)B点沉淀的质量。
(1)(2)(3)B点处,m(沉淀)例4:向a L物质的量浓度为的明矾溶液中逐滴加入b L物质的量浓度为的溶液时,①当b满足________时,沉淀的总物质的量为最大值;当b满足________时,沉淀的总质量为最大值。
②当,时,生成沉淀的质量为多少克?解析:向明矾中加,当沉淀完全时,生成沉淀的物质的量最大,此时,则;当沉淀完全时,沉淀质量最大,此时,即。
②根据IV中公式②可得:二、守恒法根据化学反应中的质量守恒,电荷守恒,得失电子守恒等,可简化铝的有关计算。
例5:准确称取6g铝土矿样品(含)放入盛有100mL 某浓度的硫酸的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入的NaOH 溶液,产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如下图所示。
请回答:(1)硫酸的物质的量浓度为_______________。
(2)若a=2.3,用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是_________mL,铝土矿中各组成成分的质量分数:为_________,为_________,为_________。
(3)a值的范围应是_________,在这个范围内,a值越大,_________的质量分数越小。
(1)(2)消耗NaOH溶液的体积为。
(3)由,设剩余0.9g全部为或,采用极值法不难求出a值的范围为:;a值越大,的质量分数越小。
三、对比法对比法是根据题给数据,对比分析出有关物质和过量物质,然后再求解答案。
例6:现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是溶液和NaOH溶液。
现做如下实验:①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应,产生1.56g沉淀。
②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应,产生1.56g沉淀。
③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应,产生3.12g沉淀。
通过必要的计算和推理判定:(1)甲溶液为_______溶液,其物质的量浓度是_______。
(2)乙溶液为_______溶液,其物质的量浓度是_______。
解析:对比②③两组数据,甲用量相同,乙的用量②比③多而生成的沉淀反而③比②多,根据NaOH能溶解的性质,可推知甲为,乙为NaOH;再对比①②两组数据可知①组中NaOH不足量,故NaOH 的物质的量为;;②组中NaOH 部分溶解,设浓度为,则有:,。
四、比例法比例法是利用铝及其化合物在反应过程中物质的量、质量等存在的固定比例关系来求解的方法。
例7:甲、乙两烧杯中各盛有100mL 的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中加入等质量的铝粉,反应结束后生成气体的体积比为甲:乙=1:2,则加入铝粉的质量为()A. 5.4gB. 3.6gC. 2.7gD. 1.8g解析:铝和盐酸的反应方程式为;铝与NaOH 溶液的反应方程式为,若在等物质的量的盐组别甲(mL)乙(mL)沉淀的物质的量(mol)①440 120 0.02②120 440 0.02③120 400 0.04酸和NaOH溶液中分别投入足量的铝粉,则产生的的体积比为1:3。
现在产生的气体体积比为1:2,说明铝粉的量对盐酸来说是过量的,而对NaOH是不足量的,与盐酸反应的铝粉是2.7g,与NaOH反应的铝粉应是盐酸的2倍,所以投入铝粉的质量应为5.4g。
答案为A项。
题型1:铝的化学性质1、某溶液中加入铝粉有氢气产生,该溶液中肯定可以大量存在的离子组是A、Na+、NO3-、Cl-、SO42-B、Na+、K+、Ba2+、HCO3-C、Fe3+、H+、SO42-、Cl-D、Na+、K+、Cl-、SO42-变式练习:为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验。
(1) 若取a g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为 b L。
反应的化学方程式是____ _________,样品中铝的质量是_____________g(2) 若取a g样品将其点燃,恰好完全反应,该反应的化学方程式是:_______ _____,氧化铁与铝的质量比是_____________。
(3) 待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为c L,该气体与(1)中所得气体的体积比c:b=_____________.题型2:镁铝的图像问题2、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100ml 2mol•L-1 H2SO4溶液中,然后再滴加1mol•L-1 NaOH溶液。
请回答:(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V 变化如图所示。
当V1=160 ml时,则金属粉末中n(Mg)= mol,V2= ml。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+ 刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= ml.(3)若混合物仍为0.1mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100ml 2mol •L-1H2SO4的硫酸溶解此混合物后,再加入450ml 1mol•L-1NaOH的溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。
满足此条件的a的取值范围是 .变式练习:下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物的量)正确的是A. 向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4B. 向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液C. 向烧碱溶液滴加明矾溶液D. 向AlCl3溶液滴加过量氨水高考热点选择题——29铝及其化合物1/a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg 5种金属中的一种。
已知:(1) a、c均能与稀硫酸反应放出气体;(2) b与d的硝酸盐反应,置换出单质d;(3) c与强碱反应放出气体;(4) c、e在冷浓硫酸中发生钝化。
由此可判断a、b、c、d、e依次为A.Fe Cu Al Ag MgB. Al Cu Mg Ag FeC. Mg Cu Al Ag FeD. Mg Ag Al Cu Fe2、把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95 mg溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300 mg,则该氯化镁中的杂质可能是A. 氯化钠B. 氯化铝C. 氯化钾D. 氯化钙3、若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,可能共存的是A NH4+、NO3-、CO32-、Na+B Na+、Ba2+、HCO3-、AlO2-C NO3-、Ca2+、K+、ClD NO3-、K+、AlO2-、OH4、在下列各物质中加入过量盐酸后,最终不产生沉淀或浑浊的是A偏铝酸钠溶液 B苯酚钠溶液C硅酸钠溶液 D硫代硫酸钠溶液5、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是A. 锌B. 铁C. 铝D. 镁6、只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为0.1 mol / L)是A CaCl2和Na2CO3 B稀H2SO4和Na2CO3C Ba(OH)2和NaHCO3D NaAlO2和盐酸7、甲、乙、丙、丁分别是Al2SO43、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。
若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加而沉淀消失。
丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生。
据此可推断丙物质是A Al2SO43B NaOHC BaCl2D FeSO48、下列各组物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象都相同的是A. NaHSO4和Ba(OH)2B. AlCl3和NaOHC. NaAlO2和H2SO4D. Ba(HCO3)2和Ba(OH)29、下列各组物质中,将前者加入后者时,无论前者是否过量,都能用同一个化学方程式表示的是A. 稀盐酸,Na2CO3溶液B. 稀H2SO4溶液,NaAlO2溶液C. Cu,FeCl3溶液D. 浓氨水,AgNO3溶液10、在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液,这种试剂是A NaOHB NH3·H2OC AgNO3D BaCl211、下列物质中既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是A Al(OH)3B NaCl溶液C K2SO4溶液 D稀H2SO412、把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是A.Al3+ B.Al(OH)3 C.AlO2- D.Al3+和Al(OH)313、在溶液中能与AlO2-大量共存的是A.OH-B.Al3+ C.Cu2+ D.NH4+答案: 1C 2B 3CD 4A 5C 6BD 7D 8AD 9C 10A 11A 12C 13A高考热点选择题——30铁及其化合物1、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。
则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是A. 2∶3B. 3∶2C. 1∶2D. 1∶12、某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+ 和Al3+ 四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是A. NH4+B. Mg2+C. Fe2+D. Al3+3、在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 mol / L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448 mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+ 离子。
则下列判断正确的是A混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3B反应后所得溶液中的Fe2+ 离子与Cl离子的物质的量之比为1∶2 C混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多D混合物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多4、制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。