2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時21 反應(yīng)熱 蓋斯定律檢測與評估

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1、2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時21反應(yīng)熱蓋斯定律檢測與評估 一、單項選擇題 1. 已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量變化如下圖所示，下列敘述中正確的是() A. 每生成2分子AB吸收bJ熱量 B. 該反應(yīng)熱4H=+(a-b)kJ?mol-i C. 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D. 斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵，放出aJ能量 2. (xx?重慶卷)已知：P(g)+6Cl(g)4PCl(g)△H=akJ?mol-i,P(g)+10Cl(g)4PCl(g)△ 423425 H=bkJ?mol-1,P具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl中P—C

2、l鍵的鍵能為ckJ?mol-1,PCl中P—Cl鍵的鍵 453 能為1.2cJ?mol-1。下列敘述正確的是() A. P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能 B. 可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應(yīng)熱4H C. Cl—Cl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)J?mol-1 D. P—P鍵的鍵能為(5a-3b+12c)kJ?mol-1 3. (xx?江蘇卷)已知:C(s)+O,g)CO2(g)△H CO2(g)+C(s)2CO(g)△H2 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H3 4Fe(s)+30(g)2FeO(s)△H 2 234 3CO(g)+FeO(

3、s)3CO(g)+2Fe(s)△H 2 325 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是() A. △H>0,△H<0B.△H>0,△H>0 1 324 C.△H=△H+△HD.△H=△H+△H 1 23345 4. (xx?全國卷II)室溫下，將1mol的CuSO?5HO(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為△H, 421 將1mol的CuSO(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為^H;CuSO?5HO受熱分解的化學(xué)方程式 4242 為CuSO?5HO(s)CuSO(s)+5HO(l),熱效應(yīng)為厶H。則下列判斷正確的是() 42423 A.△H>AHB.△H

4、313 C.△H+△H=△HD.△H+△H=△H 1 32123 5. (xx?全國卷II)在1200€時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)： H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g)△H1 2H2S(g)+S02(g)S2(g)+2H2O(g)△H2 2 2222 H2S(g)+O2(g)S(g)+H2O(g)△H3 2S(g)S(g)△H 24 則AH的正確表達式為() 4 A. AH=(AH+AH-3AH) 4123 B. AH=(3AH-AH-AH) 4312 C. AH=(AH+AH-3AH) 4123 D. AH=(AH-AH-3AH)

5、 4123 6. 25°C,101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kj?mol-i,辛烷的燃燒熱為5518J?mol-1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是() A. 2H+(aq)+S(aq)+Ba2+(aq)+20H-(aq)BaSO(s)+2HO(l)AH=-57.3J?mol-1 42 B. KOH(aq)+HSO(aq)KSO(aq)+HO(l)AH=-57.3kJ?mol-1 C. CH(l)+O(g)8CO(g)+9HO(g)AH=-5518kJ?mol-1 818222 D. 2CH(g)+25O(g)16CO(g)+18HO(l)AH=-55

6、18kJ?mol-1 818222 7. (xx?安徽江淮十校聯(lián)考)已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)AH=-57.3kJ?mol-1。則下列熱化學(xué) 方程式正確的是() A. CHCOOH(aq)+NaOH(aq)CHCOONa(aq)+HO(l)AH=-57.3kJ?mol-1 B. HSO(aq)+Ba(OH)(aq)BaSO(s)+2HO(l)AH=-114.6kJ?mol-1 2 4242 C. HCl(aq)+NaOH(s)NaCl(aq)+HO(l)AH=-57.3kJ?mol-1 D. HI(aq)+KOH(aq)KI(aq)+HO(l)AH=-57.3

7、kJ?mol-1 &(xx?浙江衢州一中)單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如下圖所示，下列說法正 確的是() 能量 ① S（s,單斜）+0血） ② S（s,正交）+C）2（g））11 \H亍\\A^=—297.16kJ?mol1 -296.83kJ*mol"111 “\\,SO/g） 反應(yīng)過程 A. S(s，單斜)S(s，正交)△H=+0.33kJ?mol-i B. 正交硫比單斜硫穩(wěn)定 C. 相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高 D. ①表示斷裂1mol02中的共價鍵所吸收的能量比形成1molSO?中的共價鍵所放出的能量少 297.16kJ 二、非選

8、擇題 9. 判斷正誤，正確的畫“V”，錯誤的畫“X”。 (1) S(s)+O2(g)SO3(g)△H=-315kJ?mo，△H即為該反應(yīng)的燃燒熱() (2) NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+HO(l)△H=-57.3kJ?mol-1，△H即為該反應(yīng)的中和熱() (3) 已知H+(aq)+OH-(aq)HO(l)△H=-57.3kJ?mol-1，貝^HSO和Ba(OH)反應(yīng)的中和熱△H=2 2242 X(-57.3)kJ?mol-1() ⑷已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mo

9、l水時放出的熱量小于57.3kJ() (5)燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)△ H=-192.9kJ?mol-1，貝lJCH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJ?mol-1() 10. (xx?江蘇高考改編) (1) 白磷(P)可由Ca(PO)、焦炭和SiO在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下： 43422 2Ca(PO)(s)+10C(s)6CaO(s)+P(s)+10CO(g)△H=+3359.26kJ?mol-1 3 4241 CaO(s)+SiO(s)CaSiO(s)△H=-89.61kJ?mol

10、-1 2 32 2Ca(PO)(s)+6SiO(s)+10C(s)6CaSiO(s)+P(s)+10CO(g)△H 3 422343 貝仏H=kJ?mol-1。 (2) 紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的 △H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 根據(jù)右圖回答下列問題: ① P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為。 ② 工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫，再和Cl2反應(yīng) 生成PC1。原因。 5 ③ P和Cl分兩步反應(yīng)生成1molPCl的厶H=，P和

11、Cl一步反應(yīng)生成1molPCl的厶H 253254 (填“大于”、“小于”或“等于”)△H3。 11. (1)(XX?全國卷I)乙酸是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。間接水合法是指現(xiàn)將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。 ① 寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：— ② 已知：甲醇脫水反應(yīng)為2CHOH(g)CHOCH(g)+HO(g)△H=+23.9kJ?mol-1 甲醇制烯烴反應(yīng)為2CHOH(g)CH(g)+2HO(g)△H=+29.1kJ?mol-1 3 2422 乙醇異構(gòu)化反應(yīng)為CHOH(g)CHOCH(g)△H=+50.

12、7kJ?mol-1 25333 則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H20(g)C2H5OH(g)的4H=kJ?mol-】。與間接水合法相 比，氣相直接水合法的優(yōu)點— (2) (xx?北京卷)NO是汽車尾氣中的主要污染物之一。 X ① NO能形成酸雨，寫出NO轉(zhuǎn)化為HNO的化學(xué)方程式：。 X23 ② 汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： NzS」mol-]. +-1D3kJ?rnol?12NO(g) >2(Xg) 寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。 (3) (xx?四川卷)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25°C、101kPa時： HO(g

13、)H0(l)△H=-44kJ?mol-i 222 2S0(g)+0(g)+2H0(g)2HS0(l)△H=—545kJ?mol-i 222243 則:①S03(g)與H20(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 ②已知:焙燒明磯的化學(xué)方程式為4KAl(S0)?12H0+3S2KS0+2Al0+9S0+48H0。焙燒948t明 4 22242322 磯(M=474g?mol-1)，若S02的利用率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸t(yī)。 12. (xx?各地模擬組合) 1molA2(g)+1molB2(g) 反應(yīng)進程 O (1) 已知化合反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(

14、g)的能量變化如右圖所示，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程 式：。 (2) 金屬鈉和C0在常壓、890°C發(fā)生如下反應(yīng)： 2 4Na(g)+3C0(g)2NaC0(l)+C(s，金剛石)△H=-1080.9kJ?mol-1 由CO,(g)+4Na(g)2N^0(s)+C(s，金剛石)△H=-357.5kJ?mol-1; 則Na20固體與C(金剛石)反應(yīng)得到Na(g)和液態(tài)NaRO/l)的熱化學(xué)方程式 為。 專題五化學(xué)反應(yīng)與能量變化 課時21反應(yīng)熱蓋斯定律 1. B【解析】由圖示可知生成物總能量高于反應(yīng)物總能量,C項錯誤；1molA2(g)與1molB2(g)反應(yīng)生成2molAB(g

15、)吸收(a-b)kJ熱量,A項錯誤,B項正確;化學(xué)鍵斷裂吸收能量,D項錯誤。 2. C【解析】由于P原子半徑大于Cl原子，故P—P鍵的鍵能小于P—Cl鍵的鍵能,A項錯誤;因 PCl5固態(tài)和氣態(tài)間轉(zhuǎn)化的熱效應(yīng)不確定,Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應(yīng)熱△H不可求,B項錯誤；設(shè)Cl—Cl鍵的鍵能為x,P—P鍵的鍵能為y,則有:6y+6x-12X1.2c=a,6y+10x-20c=b,解得x=(b-a+5.6c)kJ?mol-1,y=(5a-3b+12c)kJ?mol-1,故C項正確、D項錯誤。 3. C【解析】根據(jù)反應(yīng)特點，碳燃燒放熱,△H1<0,二氧化碳和碳反應(yīng)吸熱,△H2〉

16、0,C0燃燒放熱,△H<0,鐵和氧氣反應(yīng)放熱,△H<0,CO還原氧化鐵放熱,△H〈0；△H=△H+△H,C項正確;根據(jù) 3 45123 反應(yīng)3AH=2AH+2AH,D項錯誤。 3 45 4. B【解析】根據(jù)題意,發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: CuSO?5HO(s)溶于水(溶液溫度降低，該過程為吸熱過程)： 42 CuSO?5HO(s)Cu2+(aq)+S(aq)+5HO(l) △ H>0 1 CuSO(s)溶于水(使溶液溫度升高，該過程為放熱過程)： 4 CuSO(s)Cu2+(aq)+S(aq)△H<0 42 CuSO?5HO(s)受熱分解的熱化學(xué)方程式為 42

17、CuSO?5HO(s)CuSO(s)+5HO(l)△H 4 2423 根據(jù)蓋斯定律可知:△H3=ahi-aH2>o 根據(jù)上述分析,△H〈0,△H>0,所以A項錯誤;△H=△H-△H(△H<0),所以△H〉△H,B項正確; 23312231 △ H=△H-△H,C項錯誤;△H+△H〈△H,D項錯誤。 312123 5. A【解析】給題中方程式依次編號為①、②、③、④，①+②-③X3得 3S(g)S(g)(△H+AH-3AH) 2123 故2S(g)S(g)△H=(AH+AH-3AH) 24123 6. B【解析】中和熱的標(biāo)準(zhǔn)是生成1molH2O(l)時所放出的熱量,A項不

18、符合中和熱的定義；燃燒熱要求必須生成穩(wěn)定的氧化物,C項中生成水為氣態(tài)，應(yīng)該為液態(tài);D項中辛烷的物質(zhì)的量不是1mol,D項中△H=-11036kJ?mol-i才正確。 7. D【解析】CHCOOH是弱酸，其電離會吸熱,A不正確;S與Ba2+反應(yīng)生成BaSO會放熱,B不正 34 確;NaOH固體溶解會放熱,C不正確;HI是強酸,D正確。 &B【解析】根據(jù)蓋斯定律得:S(s，單斜)S(s，正交)△H=-0.33kJ?mol-1，可知單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫時要放出熱量，正交硫的能量較低，較穩(wěn)定，故A項錯誤、B項正確;相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量低,C項錯誤;①表示斷裂1molS(s,單

19、斜)和1molO/g)中的共價鍵 所吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共價鍵所放出的能量少297.16kj?mol-】,D錯誤。 9. (1)X(2)V(3)X(4)V(5)X 【解析】(1)硫燃燒的穩(wěn)定氧化物是二氧化硫;(3)中和熱不變;(4)醋酸是弱電解質(zhì),所以電離時要吸收一定的熱量;(5)燃燒熱是生成穩(wěn)定的氧化物。 10. (1)+2821.6 (2)①P(s)+C|(g)PC|(g)△H=-306kj?mol-i ② 兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解③-399J?mol-1等于 【解析】(1)依據(jù)蓋斯定律，將“上式+下式X6”,即得所求反應(yīng)

20、的4H=+3359.26 kj?mol-1+(-89.61kj?mol-1)X6=+2821.6J?mol-1。(2)①由圖可以看出，1molP在Cl?中完全燃燒放出的熱量為306Jmol-1,所以P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為P(s)+Cl2(g)PCl(g)△H=-306kJ?mol-1。②由圖可知,P與Cl反應(yīng)生成PCl,PCl和Cl進一步反應(yīng)生成PCl, 3 23325 都是放熱反應(yīng)，分兩步進行且第二步降低溫度,有利于PCl的生成，防止PCl的分解。③由蓋斯定 55 律知，一步生成PCl和兩步生成PCl的總熱效應(yīng)相等，即△H=-399J?mol-1。 5 5

21、3 11. (1)①CH=CH+HSOCHOSOH、 2 224253 CHOSOH+HOCHCHOH+HSO 25323224 ②-55.9減少污染，減少對設(shè)備的腐蝕 (2) ①3NO+HO2HNO+NO 223 ②N(g)+02(g)2NO(g)△H=+183J?mol-1 (3) ①SO(g)+HO(l)HSO(l)△H=-130kJ?mol-1②432 3224 【解析】(1)①乙烯與硫酸發(fā)生加成反應(yīng)生成硫酸氫乙酯，硫酸氫乙酯再通過取代反應(yīng)得到乙醇。 CH=CH+HSOCHOSOH 2224253 CHOSOH+HOCHCHOH+HSO 25323224

22、 ②通過蓋斯定律，-△電+AH]-△^=-55.9J?mol-1。比較兩種流程，可看出氣相直接水合法減少反應(yīng)步驟，增大產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時減少污染物的排放;不用硫酸作反應(yīng)物，減少對設(shè)備的腐蝕。 (2)分析下圖: 沁)-二y叫) 2X(—-ru:l -<0(g>- 打破lmol%中的化學(xué)鍵需要吸收能量945kJ,打破1mol0?中的化學(xué)鍵需要吸收能量498kJ,生成2molNO會放出能量2X630kJ。所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)： N(g)+0,(g)2N0(g)△H=+183kJ?mol-i。 ⑶①首先寫出該反應(yīng)為SO(g)+HO⑴HSO(l),利用蓋斯定律，將方程式進行疊加：

23、(③-①-② 3224 X2),則厶H=X[-545kJ?mol-1-(T97kJ?mol-1)-(-44kJ?mol-1)X2]=T30kJ?mol-1;②結(jié)合 煅燒明磯的方程式可得關(guān)系式:4KAl(SO)?12HO~9SO~9HSO,可知煅燒948t明磯可得到質(zhì)量分 4 22224 數(shù)為98%的濃硫酸的質(zhì)量： 948x106gX-X96%X98g-mol-1 474g-mol-i4 98% X10-6g?t-1=432t 12. (1)A(g)+B(g)2AB(g)△H=+(a-b)kJ?mol-1 (2)6NaO(s)+2C(s，金剛石)8Na(g)+2NaCO

24、(l)△H=-8.4kJ?mol-1 【解析】(1)由圖可知，生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H=+(a-b)kJ?mol-1o(2)根據(jù)蓋斯定律：(1)式-(2)式X3得之。 2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時18鋁及其化合物考點過關(guān) 鋁的化學(xué)性質(zhì) 【基礎(chǔ)梳理】 鋁元素是地殼中含量的金屬。常溫下，鋁被空氣里的氧氣氧化，在表面生 薄膜，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與氧氣反應(yīng)。常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)。 1. 鋁與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 4Al+3O2(現(xiàn)象:在氧氣中劇烈燃燒、在空氣中加熱鋁片卷曲不) 2. 鋁與酸、堿溶液的反應(yīng)的離子方程式 2Al+6H+

25、2Al+2OH-+2HO 2 注意:等量的鋁分別和足量的鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫。 微課1鋁熱反應(yīng)鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱劑，鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌。實驗裝置圖見右圖。鋁熱反應(yīng)先點燃鎂條，KClO3是助燃劑。 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(現(xiàn)象：火星四射、熔鐵滴落) 鋁熱反應(yīng)還可用于冶煉Ni、Mn、V等難熔金屬。如：10Al+3VO5AlO+6V等。 2 523 【典型例題】 (xx?上海浦東一模)稱取兩份鋁粉，第一份加入足量濃氫氧化鈉溶液，第二份加入足量鹽酸,如要放出等量的氣體，兩份鋁粉的質(zhì)量之比為() A. 1:3B.3:1C.1:1D.4:3 ［答案

26、］C ［解析］由反應(yīng):2Al+6H+2Al3++3Hf和2A1+2OH-+2HO2A1+3Hf,等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，生成的氫氣是一樣多的。 (xx?山東理綜)足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是() A. 氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸 ［答案］A ［解析］Al與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，D項錯;Al與A、B、C反應(yīng)的關(guān)系式為2Al~2NaOH，2Al~3HSO，2Al~6HCl，由此可知與NaOH反應(yīng)時，溶質(zhì)消耗最少，A項正確。 24 鋁與酸、堿反應(yīng)生成屯的量的關(guān)系 2 鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別如下：2Al+6H

27、Cl2AlCl+3Hf 32 2Al+2NaOH+2HO2NaAlO+3Hf 222 從化學(xué)方程式可以看出： (1) 等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比：=。 (2) 足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比:=。 (3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為＜＜，則必定是: ① 鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足;②鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應(yīng)充分利用上述過量關(guān)系。 鋁的重要化合物 【基礎(chǔ)梳理】 1. AlO與Al(OH) 233 ⑴氧化鋁白色固體，熔點(2045°C),難溶于水，

28、是性氧化物。 (2) 氫氧化鋁是兩性氫氧化物。氫氧化鋁的電離方程式: 堿式電離：； 酸式電離:。 氫氧化鋁受熱分解:。 ⑶人巴與Al(OH)3的比較 化合物 氧化鋁(Al2O3) 氫氧化鋁［Al(OH)J 物理性質(zhì) 白色固體、熔點高 白色膠狀物質(zhì)，難溶于水 化學(xué)性質(zhì) 與酸反 應(yīng) AlO+6H+ 23 Al(OH)+3H+ 3 與堿反 應(yīng) AlO+2OH- 23 Al(OH)+OH- 3 加熱 2Al(OH) 3 制備方法 Al(OH)3加熱分解： 2Al(OH) 3 AlO+3HO 232 Al3+與氨水反應(yīng):Al3++N

29、H?HOAl(OH)+3N 323 Al溶液中通入CO氣體:Al+CO+2HOAl(OH)； 2223 +HC AlCl溶液中滴加NaAlO 32 溶液:Al3++3Al+6HO4Al(OH)； 23 主要用途 作耐火材料、冶煉鋁的原料 制藥、凈水作用 2. Al3+、Al、Al(OH)之間的轉(zhuǎn)化 3 相關(guān)的離子方程式: ① Al(OH)+3H+ ② AH++30H-(少量) AH++3NH?HO 3 2 AH++3A1+6HO 2 ③ Al3++40H-(過量) ④ A1+4H+(過量) ⑤ Al(OH)+OH- ⑥ A1+H+(少

30、量)+屯0 2A1+CO+3HO 22 (或Al+CO+2HO) 22 3. 明礬 明磯［KAl(SO)?12HO］是含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽，電離方程式為 422 KAl(SO)?12H0K++A13++2S+12H0。AW容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁 4 222 Al(OH)3：Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,氫氧化鋁膠體的吸附能力很強,可以吸附水里懸浮的雜質(zhì), 并形成沉淀，使水澄清。所以，明磯是一種較好的凈水劑。 微課2從鋁土礦冶煉金屬鋁的工藝流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al

31、0,此外還含有少量SiO、FeO等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是AlO的提純。 2322323 (以堿溶法為主) 堿溶法 【典型例題】 一、鋁的重要化合物的性質(zhì) 下列有關(guān)制取Al(OH)3的離子方程式不正確的是() A. 向AlCl溶液中滴加過量NaOH溶液:Ah++3OH-Al(OH)； 33 B. 向NaAlO溶液中通入過量的CO氣體:Al+CO+2HOAl(OH)；+HC 22223 C. 向AlCl溶液中滴加NaAlO溶液:AW+3A1+6HO4Al(OH)； 3 223 D. 向氯化鋁溶液中滴加過量氨水:Al3++3NH3?H2OAl(OH)」+

32、3N ［答案］A ［解析］向AlCl3溶液中滴加過量NaOH溶液生成NaAlO2，離子方程式應(yīng)為Al3++4OH-Al+2H2O。 題組訓(xùn)練： 1. 下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是() ①NaHCO②(NH)SO③AlO④Al(OH)⑤Al 3 423233 A.①②③④⑤B.①③④⑤ C.③④⑤D.②③④⑤ ［答案］A ［解析］NaHCO屬于酸式鹽，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。(NH)SO與硫酸反應(yīng)生成SO，與 34232 氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氨氣。Al2O3、Al(OH)3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。Al與

33、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣。所以選A。 2. 下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的。 ①NaOH、AlCl②NaHCO、HSO③NaAlO、NaHSO 332424 ④NaCO、HCl⑤NaCO、NaHCO、Ca(OH) 232332 ［答案］①③④ ［解析］①中NaOH與AlCl3相互滴加的現(xiàn)象不同，當(dāng)剛滴入就出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是NaOH,當(dāng)剛滴入沒有出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是AlCl3。③中當(dāng)剛滴入就出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是NaHSO，當(dāng)剛滴入沒有出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是NaAlO。④中當(dāng)剛滴入就有氣體放出，其滴42 入

34、的是NaCO，反之當(dāng)剛滴入沒有氣體放出，其滴入的是HCl。②中無論怎么滴加，均出現(xiàn)氣體 23 放出。⑤中兩兩混合，無現(xiàn)象的是NaCO與NaHCO，再用余下的Ca(OH)分別與NaCO、NaHCO混 2332233 合，其現(xiàn)象一致，無法鑒別。 3. (xx?福建卷)常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是() X Y Z ① NaOH溶液 Al(OH) 3 稀硫酸 ② KOH溶液 SiO 2 濃鹽酸 ③ O 2 N 2 H 2 ④ FeCl3溶液 Cu 濃硝酸 A.①③B.①④C.②④D.②③ ［答案］B ［解

35、析］①中Y是兩性氫氧化物，常溫下既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng);②中SiO2不能與濃鹽酸反應(yīng);③中叫與O2在高溫或者放電的條件下反應(yīng)生成NO;N2與h2在高溫高壓、催化劑的條件下反應(yīng)生成NH:④中在常溫下，2FeCl+Cu2FeCl+CuCl，4HNO(濃)+CuCu(NO)+2NOf+2HO, 332233222 B項正確。 4. 下列說法錯誤的是() A. Al2O3的熔點很高，可用于制造耐火材料 B. 無色溶液中可能大量存在Ab、N、Cl-、S2- C. 常溫下，鋁遇濃硫酸會鈍化，可用鋁槽車運輸濃硫酸 D. AlC|溶液中加入過量稀氨水的離子方程式:A13++3NH

36、?HOAl(OH)；+3N ［答案］B ［解析］Al3+、S2-發(fā)生水解互促反應(yīng)不能大量共存，B項錯誤;氫氧化鋁不能與過量氨水反應(yīng)，AlCl3中加入過量氨水，反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OAl(OH)「+3N,D項正確。 二、實驗探究 (XX?江蘇卷)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁［Al2(SO4)x(OH)6-2x］溶液，并用于煙氣脫硫研究。 (1) 酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為；濾渣I的主要成分為(填化學(xué)式)。 (2)加CaCO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸，并使Al(SO)轉(zhuǎn)化為 3243

37、 Al(SO)(OH)。濾渣II的主要成分(填化學(xué)式)；若溶液的pH偏高，將會導(dǎo)致溶液中 24x6-2 鋁元素的含量降低，其原因是(用離子方程式表示)。 (3) 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因 是；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液 的pH將(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ［答案］(1)AlO+3HSOAl(SO)+3HOSiO 232424322 (2) CaSO3CaCO+2AL++3S+3HO2Al(OH)+3CaSO+3COf 4 32342 (3) 溶液中的部分S被氧化成S減小 ［解析］⑴粉煤灰中的A

38、lO能與HSO反應(yīng)生成Al(SO)，而SiO不能與HSO反應(yīng)，因而濾 2324243224 渣I為SiO。(2)濾液為Al(SO)，與CaCO反應(yīng)生成微溶物CaSO，因而濾渣II為CaSO。溶液中 2243344 存在Al3++3HOAl(OH)+3H+，CaCO+2H+Ca2++HO+COf，溶液的pH偏高，堿性增強，會促進AW水解， 23322 鋁元素容易轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而導(dǎo)致溶液中鋁元素含量降低。(3)+4價S具有較強還原性，溶液中的S容易被氧化為S。SO在水中溶解度較大且SO溶于水生成HSO，且加熱時部分HSO會被氧化222323 為酸性更強的H2SO4，因而比吸

39、收SO2前酸性增強，pH減小。 某同學(xué)欲探究食品添加劑銨明礬NHAl(SO)?12HO高溫分解的情況。 4 422 (1) 預(yù)測產(chǎn)物:下列關(guān)于氣體產(chǎn)物的預(yù)測不合理的(填字母)。 A.NH、N、SO、HOB.NH、SO、HO 3222332 C.NH、SO、HOD.NH、N、SO、SO、HO 32232322 (2) 定性檢驗:取一定量銨明礬，設(shè)計下列實驗探究產(chǎn)物。 ①按圖示組裝儀器后，首先檢查整套裝置的氣密性，操作。 ② 夾住止水夾屯，打開止水夾k2,用酒精噴燈充分灼燒。實驗過程中，裝置V和導(dǎo)管中未見紅棕色氣體;試管C中的品紅溶液褪色;在支口處可檢驗到NH,方法 3

40、 是；在裝置A與B之間的T形導(dǎo)管中出現(xiàn)白 色固體，該白色固體可能是(任填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。 ③ 分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，寫出它溶于NaOH溶液的離子方程 式：。 ④ 為了防止倒吸，實驗結(jié)束時必須(填字母)，然后熄滅酒精噴燈。 A.取出燒杯中的導(dǎo)管B.打開止水夾屯C.關(guān)閉止水夾屯 (3) 分析和結(jié)論:實驗證明氣體產(chǎn)物是(1)D中的5種氣體。相同條件下測得生成％和SO2的體積比是定值，v(n2):v(so2)=。 ［答案］(1)C (2)①關(guān)閉支口開關(guān)屯并打開K2，將最后的導(dǎo)管通入水中，微熱大試管，若看到從導(dǎo)管中出現(xiàn)氣泡，且停止加熱后在導(dǎo)管中上升一段水柱，

41、則證明氣密性好②打開K1，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，出現(xiàn)白煙(NH)S0或(NH)SO或SO(酸式鹽及以上物質(zhì)的混合物也可) 4 244233 ③ AlO+2OH-2A1+HO④B(或C或BC) 232 (3) 1:3 ［解析］(1)C只有硫元素化合價發(fā)生了變化，其他元素的化合價沒有發(fā)生變化，不可能發(fā)生。(2)①在組裝好實驗裝置后，應(yīng)該先檢查裝置的氣密性，該裝置氣密性檢查的方法可以是：關(guān)閉支口開關(guān)人并打開k2，將最后的導(dǎo)管通入水中，微熱大試管，若看到從導(dǎo)管中出現(xiàn)氣泡，且停止加熱后在導(dǎo)管中上升一段水柱，則證明氣密性好。②打開K］,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現(xiàn)白煙，說明在支口

42、處可檢驗到nh3。但不能用潤濕的紫色石蕊試紙檢驗，產(chǎn)物可能有SO2，會干擾實驗。(3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒可以得出。 2N~N，若N為amol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為amolX6=6amol 22 S~SO，若SO為bmol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為bmolX2=2bmol 22 6a=2b 三、從鋁土礦冶煉鋁 工業(yè)上從鋁土礦(主要成分是AlO?xHO、SiO、FeO等)提取純AlO作冶煉鋁的原料，提取時 23222323操作過程如下圖所示，圖中操作錯誤的是() A.④⑤B.③④C.②⑤D.①② ［答案］A ［解析］NaAlO2溶液中加入過量鹽酸，得不到Al(OH)3沉淀，所以第④步錯誤

43、，應(yīng)該通入匹氣體。Al(OH)3沉淀干燥不會發(fā)生分解，或者不完全分解，只有加熱灼燒，才能得到干燥的Al2O3,第⑤步錯誤。第①步灼燒也顯多余。 鋁是用途廣泛的金屬材料，目前工業(yè)上主要用鋁土礦(主要成分含氧化鋁、氧化鐵)來制取鋁， 其常見的過程如下: 操作n 通入co? 操作IV ai2o3 電解 冰晶石 請回答下列問題: (1) 沉淀B的化學(xué)式是，沉淀E的化學(xué)式是. (2) 寫出①過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。 (3) 操作II是(填操作名稱)；要通過操作W獲得純凈Al2O3，必須進行洗滌，簡述洗 滌沉淀的操作要點:。 (4) 生產(chǎn)過程中，除水和CO2可以循環(huán)使

44、用外，還可循環(huán)使用的物質(zhì)有、(填 化學(xué)式)。 ⑸電解Al2O3制取Al的化學(xué)方程式為 ［答案］(1)Fe2O3CaCO3 (2)2OH-+AlO2Al+HO 232 (3) 過濾將沉淀轉(zhuǎn)入過濾器中，加水至浸沒沉淀，讓水自然流盡后重復(fù)操作23次 (4) NaOHCaO (5) 2Al04A1+30f 232 ［解析］由轉(zhuǎn)化關(guān)系，溶液D中有氫氧化鈉生成，同時有碳酸鈣生成。所以沉淀B中含有Fe2O3，沉淀E為CaCO3。從偏鋁酸鈉溶液中制備氫氧化鋁，通入CO?，然后過濾。洗滌沉淀的操作要點:將沉淀轉(zhuǎn)入過濾器中，加水至浸沒沉淀，讓水自然流盡后重復(fù)操作23次?？裳h(huán)使用的物質(zhì)有:

45、水、CO2、NaOH、CaOo最后電解熔融氧化鋁制備鋁。 四、有關(guān)鋁的計算 將0.1mol鎂、鋁混合物溶于100mL2mol?L-iHSO溶液中，然后再滴加1mol?L-iNaOH溶液。 24 請回答: (1) 若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。當(dāng)V］=160時，則金屬粉末中n(Mg)二mol，V=。 V2刃mL (2) 若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2+、AW剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積 V(NaOH)=mLo (3) 若混合物仍為0.1mol，其中Mg的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，用100mL2mol?L-1硫

46、酸溶解此 混合物后，再加入450mL1mol?L-1NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍。 ［答案］0.06440(2)400(3)Wa〈1 ［解析］(1)由圖像可知:VmL的NaOH溶液是與過量HSO反應(yīng)的，則與Mg、Al反應(yīng)的HSO 12424的物質(zhì)的量為0.2mol-=0.12mol。 假設(shè)n(Mg)=xmol，n(Al)=ymol，貝V x+y=0.1 x+3y二0.12 解得：x=0.06,y=0.04o 2 當(dāng)加入V2mLNaOH溶液時，得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO?, (0.06x2mol+0.04x4mol)

47、關(guān)系式分別為Mg2+~2OH-,Ab+~4OH-。所以，V2J6OmL+1mo1-L-1X103 mL?L-i=440mL。 (2) 當(dāng)Mg2+、Al3+剛好沉淀完全時，溶液中只有NaSO，關(guān)系式為2NaOH~HSO，所以， 2424 V(NaOH)==400mL。 (3) 當(dāng)所得沉淀中無Al(OH)時，NaOH溶液過量，反應(yīng)后生成的溶質(zhì)為NaSO、NaAlO。則根 3242 據(jù)Na元素守恒： n(NaOH)=0.45LX1mol?L-i三0.1LX2mol?L-iX2+0.1X(l-a)mol,解得a±,則滿足 此條件的a的取值范圍是Wa〈1。 在Al2(SO4)3和Mg

48、SO4混合溶液中，滴加NaOH溶液的體積與生成沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如下圖所示，則原混合溶液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量之比為() 沉淀的物質(zhì)的量 A.6:1B.3:1C.2:1D.1:2［答案］D ［解析］設(shè)c(NaOH)=1mol?L-1,則有V［NaOH(aq)］為50~60mL時： Al(OH)+OH-Al+2HO 32 0.01mol0.01mol V［NaOH(aq)］為0~50mL時： Mg2++20H-Mg(0H)； 0.01mol0.02mol Al3++3OH-Al(OH)； 3 0.01mol0.03mol0.01mol故==,D正

49、確。 Al(OH)3沉淀生成的計算 1.強堿與Al3+反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀的定量計算規(guī)律 可溶性鋁鹽與強堿溶液混合時，二者相對量的大小會影響產(chǎn)物的生成 強堿不足量時(反應(yīng)①)：Al3++3OH-Al(OH)(; 強堿足量時(反應(yīng)②)：Al(OH)+OH-A1+2HO; 32 綜合上述兩式可得(反應(yīng)③)：Al3++4OH-Al+2H2O。 設(shè)Ab、OH-的物質(zhì)的量分別為n(Ab+)、n(OH-)，最終生成Al(OH)的物質(zhì)的量為n[Al(OH)]。 33 借助數(shù)軸討論如下圖所示： 聽耋存Al”和A1(OH)3A1(OH)3A1O2 在形式：-和A1O； 012( 3| |4” J ?(OH)疏aF+) w[A1(OH)3]:jm(OH)4n(AF+)—/?(OH)0 2.強酸與Al反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀的定量計算規(guī)律強酸不足量時(反應(yīng)①)：Al+H++H2OAl(OH)3(; 強酸足量時(反應(yīng)②)：Al(OH)+3H+AW+3HO; 32 綜合上述兩式可得(反應(yīng)③)： Al+4H+Al3++2HO。 2 設(shè)Al、H+的物質(zhì)的量分別為n(Al)、n(H+),最終生成Al(OH)的物質(zhì)的量為n[Al(OH)J。借助數(shù)軸討論如下圖所示：