從鋁土礦到鋁合金

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1、第一單元從鋁土礦到鋁合金 【 典 例 1】 (2011 年 廣 東 廣 州 五 校 聯(lián) 考 )鎂 和 鋁 分 別 與 等 濃 度 、等 體 積 的 過 量 稀 硫 酸 反 應 ， 產 生 氣 體 的 體 積 (V)與 時 間 (t)關 系如 圖 。 反 應 中 鎂 和 鋁 的 A 轉 移 電 子 數(shù) 之 比 為 2 3 B 摩 爾 質 量 之 比 為 2 3C 物 質 的 量 之 比 為 3 2 D 反 應 速 率 之 比 為 2 3C考 點 1 鋁 的 性 質 （ 2010. 杭 州 調 研 ） 甲 、 乙 兩 燒 杯 中 各 盛 有 100 mL 3 mol/L的 鹽 酸 和 氫 氧 化

2、鈉 溶 液 ， 向 兩 燒 杯 中 分 別 加 入 等 質 量 的鋁 粉 ， 反 應 結 束 后 測 得 生 成 的 氣 體 體 積 為 甲 乙 =1 2，則 加 入 鋁 粉 的 質 量 為 A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 gA 向 pH 1 的 某 酸 溶 液 和 pH 13 的 氫 氧 化 鈉 溶 液 中 ， 加 入足 量 的 鋁 片 ， 放 出 H 2 的 物 質 的 量 之 比 為 3 1 其 原 因 可 能 是A 兩 溶 液 的 體 積 相 同 ， 酸 是 多 元 強 酸B 若 酸 為 一 元 強 酸 ， 酸 溶 液 的 體 積 是 堿 溶 液 體 積 的

3、 3 倍C 兩 溶 液 的 體 積 相 同 ， 酸 是 弱 酸D. 酸 是 強 酸 ， 且 酸 溶 液 的 濃 度 比 NaOH 溶 液 濃 度 大C針 對 訓 練 1 某 課 外 小 組 對 一 些 金 屬 單 質 和 化 合 物 的 性 質 進 行 研 究 。(1)下 表 為 “ 鋁 與 氯 化 銅 溶 液 反 應 ” 實 驗 報 告 的 一 部 分 ： 實 驗 步 驟 實 驗 現(xiàn) 象將 打 磨 過 的 鋁 片 (過 量 )放 入一 定 濃 度 的 CuCl2溶 液 中 產 生 氣 泡 ， 析 出 疏 松 的 紅 色 固體 ， 溶 液 變 為 無 色 反 應 結 束 后 分 離 出 溶 液

4、 用紅 色 固 體 用 蒸 餾 水 洗 滌 后 ，置 于 潮 濕 空 氣 中 一 段 時 間 后 固 體 由 紅 色 變 為 綠色 設 其 主 要 成 分 為Cu 2(OH )2CO3 (1)按 反 應 類 型 寫 出 實 驗 中 發(fā) 生 反 應 的 化 學 方 程 式 各 一 個 (是 離子 反 應 的 只 寫 離 子 方 程 式 )置 換 反 應 _ _； 化 合 反 應 _。 2Al6H=2Al33H 2或2Al3Cu2=2Al33Cu 2CuO2H 2OCO2=Cu2(OH )2CO3 (2)用 石 墨 作 電 極 ， 電 解 上 述 實 驗 分 離 出 的 溶 液 ， 兩 極 產 生

5、氣 泡 。 持 續(xù) 電 解 ， 在 陰 極 附 近 的 溶 液 中 還 可 以 觀 察 到 的 現(xiàn) 象是 。解 釋 此 現(xiàn) 象 的 離 子 方 程 式 是 ：_。 有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失Al 33OH=Al(OH )3、Al(OH )3OH=AlO2-2H 2O (3)工 業(yè) 上 可 用 鋁 與 軟 錳 礦 (主 要 成 分 為 MnO2)反 應 來 冶 煉 金 屬錳 。 用 鋁 與 軟 錳 礦 煉 錳 的 原 理 是 (用 化 學 方 程 式 來 表 示 )_。 MnO2在 H 2O2分 解 反 應 中 作 催 化 劑 。 若 將 適 量 MnO2加 入 酸化 的 H 2O2的

6、 溶 液 中 ， MnO2溶 解 產 生 Mn2 ， 該 反 應 的 離 子 方程 式 是 ：_。 MnO2H 2O22H=Mn2O22H 2O3MnO24Al 3Mn2Al2O3 高 溫 【 典 例 2】 (2010 年 廣 東 佛 山 模 擬 )某 實 驗 室 對 煤 矸 石 的 綜 合利 用 課 題 展 開 如 下 探 究 ：考 點 2 鋁 的 冶 煉【 資 料 檢 索 】 煤 矸 石 主 要 含 Al2O3、 SiO2 及 Fe2O3。 聚 合 氯 化 鋁 (Al2(OH)nCl6 nm (1n5， m10)， 商 業(yè) 代號 PAC)是 一 種 新 型 、 高 效 絮 凝 劑 和 凈

7、水 劑 ?！?探 究 思 路 】 用 煤 矸 石 為 原 料 ， 采 用 鋁 鹽 水 解 絮 凝 法 ， 可 制 得 聚 合 氯 化 鋁 。 (1)用 濃 鹽 酸 配 20%的 鹽 酸 所 需 的 玻 璃 儀 器 有 _(2)加 20%的 鹽 酸 酸 浸 ， 有 關 的 離 子 方 程_。(3)殘 渣 2 的 主 要 成 分 是 _， 設 計 實 驗 證明 你 的 結 論 (從 “ 操 作 ” 、 “ 現(xiàn) 象 ” 兩 個 方 面 )：_。量 筒 、 燒 杯 、 玻 璃 棒 Al2O3 6H =2Al3 3H 2O Fe2O3 6H =2Fe3 3H 2OFe(OH )3 (4)從 澄 清 的

8、PAC 稀 溶 液 獲 得 聚 合 氯 化 鋁 固 體 ， 該 實 驗 操 作是 _， 得 到 PAC 粗 產 品 中 可 能 含 有 主要 雜 質 離 子 是 _。(5)從 不 引 入 雜 質 去 考 慮 ， 調 節(jié) 溶 液 的 pH 可 改 為 _(填 序 號 )。A NaOH B Al C 氨 水 D Al2O3蒸 發(fā) 濃 縮 ， 冷 卻 結 晶Ca2+ BD D【 典 例 3】 (2011 年 廣 東 惠 州 調 研 )向 含 有 鹽 酸 的 AlCl3 溶 液中 慢 慢 滴 入 NaOH 溶 液 ， 生 成 沉 淀 W(g)與 所 加 NaOH 溶 液體 積 V 的 關 系 如 下

9、圖 ， 其 中 正 確 的 是考 點 3 鋁 的 氧 化 物 與 氫 氧 化 物 將 氯 化 鋁 溶 液 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 等 體 積 混 合 ， 得 到 的 沉 淀 物 中鋁 元 素 的 質 量 與 溶 液 中 所 含 鋁 元 素 的 質 量 相 等 ， 則 原 氯 化 鋁溶 液 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 的 物 質 的 量 濃 度 之 比 可 能 是 DA 1 3 B 3 2 C 1 4 D 2 7針 對 訓 練 3 (2011 年 廣 東 深 圳 檢 測 )下 列 各 組 溶 液 ， 只 要 用 試 管 和 膠 頭滴 管 ， 不 用 任 何 試 劑 就 可 以 鑒 別 的 是

10、A KOH 和 Al2(SO4)3C CaCl2 和 Na2CO3 B 稀 H 2SO4 和 NaH CO3D Ba(OH )2 和 NaH SO4A 【 典 例 4】 圖 中 橫 坐 標 為 加 入 反 應 物 的 物 質 的 量 ， 縱 坐 標 為 產 生沉 淀 的 物 質 的 量 。 下 列 選 項 序 號 對 應 的 曲 線 編 號 錯 誤 的 是A 向 澄 清 石 灰 水 中 通 入 CO2 至 過 量B 向 NaAlO2 溶 液 中 滴 入 H Cl 至 過 量C 向 含 有 鹽 酸 的 AlCl 3 溶 液 中 滴 入 NaOH 溶 液 至 過 量D 向 含 有 等 物 質 的

11、量 的 Ca(OH )2、 KOH 的 混 合 溶 液 中 通 入 CO2 至 沉 淀 消 失 AB 考 點 4 明 礬 與 偏 鋁 酸 鹽 液 ， 充 分 反 應 。 下 列 說 法 不 正 確 的 是A 當 Al3 恰 好 完 全 沉 淀 時 ， 消 耗 氫 氧 化 鋇 1.5 molB 當 SO42 恰 好 完 全 沉 淀 時 ， Al3 全 部 轉 化 為 偏 鋁 酸 根C 當 向 溶 液 中 加 入 1.5 mol 氫 氧 化 鋇 時 ， 反 應 可 用 下 列 離 子 方 程 式 表 示 ： 2Al3 3SO42 3Ba2 6OH = 2Al(OH )3 3BaSO4D 隨 加 入

12、 的 氫 氧 化 鋇 的 物 質 的 量 不 斷 增 大 ， 沉 淀 的 物 質 的 量 不 斷 增 大向 含 有 1 mol KAl(SO4)2 的 溶 液 中 逐 滴 加 入 氫 氧 化 鋇 溶針 對 訓 練 4 D 向 含 0.02 mol Al3+的 明 礬 溶 液 中 逐 滴 加 入 0.2 molL-1的 Ba(OH )2溶 液 時 ， 測 得 產 生 沉 淀 的 質 量 m 和 逐 滴 加 入 的 Ba(OH )2溶 液 的 體 積 V的 關 系 如 下 圖 所 示 。(1)寫 出 兩 個 階 段 OA、 AB反 應 的 離 子 方 程 式 。OA段 ： ；AB段 ： 。（ 2）

13、 計 算 出 A點 、 B點 所 對 應 的 m 、 V以 及 沉 淀 的 化 學 式 ， 填 在下 面 橫 線 上 。V 1= ,m 1= ,沉 淀 的 化 學 式 ；V2= ,m 2= ， 沉 淀 的 化 學 式 。3Ba2+6OH -+2Al3+3SO42-=3BaSO4+2Al(OH )32Al(OH )3+ SO42-+Ba2+2OH - = BaSO4+2AlO2-+4H 2O150 mL 8.55 g Al(OH)3、 BaSO4 200 mL 9.32 g BaSO4 將 0.1 mol的 鎂 、 鋁 混 合 物 溶 于 100 mL 2 mol/L H2SO4溶 液中 ， 然

14、 后 再 滴 加 1 mol/L NaOH溶 液 。 請 回 答 ：(1)若 在 滴 加 NaOH溶 液 的 過 程 中 ， 沉 淀 質 量 m隨 加 入 NaOH溶液 的 體 積 V變 化 如 圖 所 示 。 當 V1 160 mL 時 ， 則 金 屬 粉 末中 n(Mg) _mol， V2 _mL。 考 點 5 圖 像 分 析0.06 440 (2)若 在 滴 加 NaOH溶 液 過 程 中 ， 欲 使 Mg2 、 Al3 剛 好 沉 淀 完全 ， 則 滴 入 NaOH溶 液 的 體 積 V(NaOH)_mL。(3)若 混 合 物 仍 為 0.1 mol， 其 中 鎂 粉 的 物 質 的 量 分 數(shù) 為 a，用 100 mL 2 mol/L的 硫 酸 溶 解 此 混 合 物 后 ， 再 加 入 450 mL 1 mol/L的 NaOH溶 液 ， 所 得 沉 淀 中 無 Al(OH)3。 滿 足 此 條 件的 a的 取 值 范 圍 是 ： _。1a0.05 400