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1、第2页/共68页第1页/共68页一、铝及其化合物之间的转化关系第3页/共68页第2页/共68页第4页/共68页第3页/共68页第5页/共68页第4页/共68页第6页/共68页第5页/共68页注：此反应为非氧化还原反应，产物全为氧化物。第7页/共68页第6页/共68页三、金属和材料1合金(1)概念一种金属与其他一种或几种金属或非金属形成的具有金属特性的物质。(2)特性一般较各成分金属的熔点低、硬度大。合金比各成分金属具有更好的物理、化学和机械加工性能等。2金属材料(1)黑色金属材料包括Fe、Cr、Mn以及它们的合金。第8页/共68页第7页/共68页生铁生铁钢钢主要成分主要成分FeFe含碳量含碳量
2、2%4.3%0.03%2%生铁与钢不锈钢普通钢中，加入Cr、Ni等多种元素，使其具有不生锈的特性。(2)有色金属材料除黑色金属以外的其他金属材料及其合金，重要的有色金属有：镁、铝、金、银、铜、钛等。第9页/共68页第8页/共68页四、复合材料1认识复合材料(1)复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的，它由两部分组成，一部分是基体，起黏结作用；另一部分是增强体，起骨架作用。(2)复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。2生产生活中常用的复合材料(1)玻璃钢：以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。与钢化玻璃(成分与普通玻璃一样)不
3、同。(2)碳纤维增强复合材料：在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体，具有韧性好、强度高而质轻的特点。第10页/共68页第9页/共68页【思考题】合金是复合材料吗？答案：不是，复合材料是由增强体和基体构成的，而合金只是金属与金属(或非金属)之间的熔合，没有增强体和基体，因此合金不是复合材料。第11页/共68页第10页/共68页测控导航表考点题号(难易度)铝及其化合物性质1(易)，3(易)金属材料、复合材料2(易)，4(中)，5(易)第12页/共68页第11页/共68页1.(原创题)下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(C)A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于盐酸，又能溶于
4、NaOH溶液D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应解析：常温下Al在空气中缓慢氧化生成致密的氧化物保护膜；在加热时Al与Cl2反应生成AlCl3；Al、Al2O3、Al(OH)3都既能与强酸反应又能与强碱反应。第13页/共68页第12页/共68页2(2010年豫南七校模拟)下列说法中不正确的是(C)A人类历史上使用最早的合金是青铜B司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C目前世界上使用量最大的合金是铝合金D目前世界上用途最广的合金是钢解析：目前世界上使用量最大的合金为铁合金。第14页/共68页第13页/共68页3(2010年济南模拟)将等物质的量的镁和铝均匀混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量
5、的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是(A)A3 molL1HCl溶液B4 molL1HNO3溶液C5 molL1NaOH溶液D18.4 molL1H2SO4溶液解析：本题考查金属的性质。B项中硝酸和D项中浓硫酸与金属反应不产生氢气；C项中NaOH溶液只与铝反应而不与镁反应，而A项中HCl溶液与镁和铝均能反应，A项正确。第15页/共68页第14页/共68页4(思维拓展)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2恰
6、好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(A)A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL第16页/共68页第15页/共68页5美国航天飞机“哥伦比亚号”爆炸，是震惊世界的航天惨案。专家推测“哥伦比亚号”航天飞机的失事原因之一：覆盖在航天飞机外层的一片微不足道的隔热瓦脱离，引起飞机外表金属温度迅速升高而熔化解体。(1)其中照片显示，在“哥伦比亚号”机翼下方有几片小瓷片脱落，引起了科学家的注意，这是一种覆盖在航天飞机表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是_。A增加航天飞机的强度，防止流星和太空垃圾撞击而损坏航天飞机B将太阳能转化为电能供航天飞机使用C便于雷达跟踪，接受地面指挥中心的指令D在返回大
7、气层时，陶瓷耐高温隔热，有效地保护航天飞机平安返回地面第17页/共68页第16页/共68页(2)隔热瓦是一种金属陶瓷，金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非均质的复合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物等，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法不正确的是_。A由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料B复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能，在综合性能上超过了单一材料C玻璃钢是以玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等，也可做印刷电路板D复合材料的熔、沸点一般比它的各组成成分的熔、沸点低第18页/共
8、68页第17页/共68页解析：(1)复合材料最早用于航天航空领域，最主要的应用领域也是宇宙航空工业。当航天飞机穿入大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，因此覆盖航天飞机表面的陶瓷应是耐高温的复合材料，并且是隔热材料。由题干也可看出，航天飞机失事的原因：隔热瓦脱离，使机体熔化。故正反鸢肝D。(2)复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经过加工制成，而A项是合金的概念，注意二者的区别。复合材料隔热瓦的特性就是耐高温，D项显然错误。答案：(1)D(2)AD第19页/共68页第18页/共68页第20页/共68页第19页/共68页 铝及其化合物的性质及转化关系1铝与酸或碱溶液反应生成H2的量
9、的关系(1)铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理为：2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2第21页/共68页第20页/共68页2与铝元素有关的图象第22页/共68页第21页/共68页向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液ABAl33OH=Al(OH)3BCAl(OH)3OH=Al(OH)4向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液AB4OHAl3=Al(OH)4BC3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3向盐酸中滴入NaAl(OH)4溶液AB4HAl(OH)4=Al34H2OBCAl33Al(OH)4=4Al(OH)3向NaAl(OH)4溶液中滴加盐酸ABA
10、l(OH)4H=Al(OH)3H2OBCAl(OH)33H=Al33H2O第23页/共68页第22页/共68页图象分析的关键是图象的起点、转折点和终点，以及图象的变化趋势。第24页/共68页第23页/共68页第25页/共68页第24页/共68页【例1】现有A、B、C三种均含铝元素的无机化合物，它们之间的转化关系如图(部分产物已略去)所示：(1)请写出B转化为C的所有可能的离子方程式_，A与C反应的离子方程式_。第26页/共68页第25页/共68页(2)若化合物B经过一系列反应可以得到单质E，将一定质量的Mg和E的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中
11、加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则固体混合物中Mg的质量为_；NaOH溶液的物质的量浓度为_。第27页/共68页第26页/共68页审题导引：(1)熟练掌握Al3、Al(OH)3、Al(OH)4间的转化。(2)根据沉淀变化趋势判断各物质组成；根据沉淀量与加入NaOH溶液量的关系判断各物质的量。第28页/共68页第27页/共68页答案：(1)Al(OH)3OH=Al(OH)4、Al(OH)33H=Al33H2O、Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(2)3.6 g5 molL1第29页/共68页第28页/共68页当溶液中有多种离子时要考虑离子之间的反应
12、顺序，如向含有H、NH4+、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH4+反应，最后再溶解Al(OH)3沉淀。第30页/共68页第29页/共68页【迁移应用】例1中图象所示的“先沉淀后溶解”常见的化学反应主要还有哪些？答案：可溶性铝盐中滴加强碱至过量Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=Al(OH)4可溶性铝酸盐中滴加强酸至过量Al(OH)4H=Al(OH)3H2OAl(OH)33H=Al33H2O第31页/共68页第30页/共68页澄清石灰水中通入CO2(或SO2)至过量Ca(OH)2CO2=CaCO3H2OCaCO3CO2
13、H2O=Ca22HCOAgNO3溶液中滴加氨水至过量AgNH3H2O=AgOHNHAgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2OFe(OH)3胶体或Al(OH)3胶体中滴加强酸至过量，胶体先聚沉，然后沉淀溶解。Fe(OH)33H=Fe33H2O硅酸胶体中滴加强碱至过量，胶体先聚沉，然后沉淀溶解。H2SiO32OH=SiO2H2O第32页/共68页第31页/共68页 金属的冶炼与铝热反应1金属的冶炼由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此冶炼不同的金属必须采用不同的冶炼方法。(1)热分解法适用于冶炼金属活动性较差的金属，如汞和银：2HgO 2HgO2，2
14、Ag2O 4AgO2。第33页/共68页第32页/共68页(2)热还原法用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合于金属活动性介于AlCu之间的大多数金属的冶炼(不包括Al)。如Fe2O33CO 2Fe3CO22CuOC 2CuCO22AlCr2O3 2CrAl2O3WO33H 2W3H2O(3)电解法适合冶炼金属活动性很强的金属(一般是在金属活动顺序表中铝及排在铝前边的金属)。例如：2Al2O3 4Al3O2MgCl2 MgCl2第34页/共68页第33页/共68页2铝热反应金属铝在高温下可与Fe2O3、Fe3O4、WO3、MnO2等金属氧化物反应，如2AlFe2O3 Al2O3
15、2Fe，此类反应称为铝热反应。铝粉和上述金属氧化物粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应能放出大量的热，常用于焊接钢轨、冶炼难熔金属等。第35页/共68页第34页/共68页【例2】金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼审题导引：由金属活动顺序判断金属阳离子氧化性，由此确定冶炼方法。解析：合金与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度大，熔点更低等，A对；AlCl3为共价化合物，熔融时不电离，故冶炼铝应该
16、电解熔融的Al2O3，B错；金属冶炼的本质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子氧化性越弱，越难被还原，C、D正确。答案：B。第36页/共68页第35页/共68页(对应学生用书第53页)第37页/共68页第36页/共68页测控导航表考点题号(难易度)铝及其化合物的性质3(易)，4(易)，5(中)金属材料、复合材料1(易)，2(易)第38页/共68页第37页/共68页1.(高考题重组)化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是(B)A(2009年天津理综)制作航天服的聚酯纤维和用于光缆通信的光导纤维都是新型无机非金属材料B(2009年四川理综)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料C(20
17、08年山东理综)金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体D(2007年山东理综)绿色食品是不含任何化学物质的食品解析：A中聚酯纤维是有机合成高分子材料；C中非金属中的石墨能导电，硅是半导体；D中绿色食品是指原料及加工过程无污染的食品。答案选B。第39页/共68页第38页/共68页2(2010年湖北模拟)纳米材料是指由极细晶粒组成，特征维度尺寸在纳米量级(1100 nm)的固态材料。纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响，远远超过电子技术。下列关于纳米技术的叙述不正确的是(B)A将纳米材料分散在水中形成的分散系能产生丁达尔现象B用纳米级金属颗粒粉剂做催化剂可加快反应速率，提高反应物的转化率C将单
18、质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧，但并不能说明“纳米铜”比铜片更易失电子D银器能抑菌、杀菌，纳米银粒子植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果解析：本题考查纳米材料的应用及金属单质的性质。纳米材料的特征维度尺寸在纳米量级(1100 nm)，因此具有胶体的性质，A正确；催化剂可加快反应速率，但不能提高反应物的转化率，B错；“纳米铜”颗粒小，与空气的接触面积大，可燃烧，但原子结构没变，C正确；纳米材料具有优于普通材料的特殊性能，如耐磨、耐高温、抗腐蚀、杀菌等，D正确。第40页/共68页第39页/共68页3将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 molL1的某溶液
19、中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为(D)AHNO3溶液BBa(OH)2溶液CH2SO4溶液 D盐酸解析：Al投入到该溶液中生成的气体是H2，排除A，n(Al)0.2 mol，若该溶液为Ba(OH)2溶液，则n(OH)0.8 mol，Al不足量，B错。若该溶液为硫酸溶液，则n(H)0.8 mol，Al不足量，C错。若该溶液为盐酸，则n(H)0.4 mol，Al过量。答案选D。第41页/共68页第40页/共68页4(2010年安徽淮南联考)正长石是一种天然的硅酸盐矿，其组成可看做SiO2中部分Si原子被Al、K原子取代而成。当有25%的Si原子被Al原子取代(不足的价数由K原子补充)
20、时，正长石的化学组成可表示为(C)AKAlSiO4 BKAlSi2O6CKAlSi3O8 DKAlSi4O10解 析：根 据 SiO2的 组 成，若 有 25%的 Si原 子 被 Al原 子 取 代，则 化 学 式 中N(Al)N(Si)N(O)138，再根据化合物中各元素化合价代数和为零，N(K)N(Al)N(Si)N(O)1138，则正长石的化学式为KAlSi3O8。第42页/共68页第41页/共68页5(思维拓展)某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题第43页/共68页第42页/共68页(1)写出混合物中加入足量
21、氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_、_、_。氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_。(2)溶液a中存在的离子有_；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？_；为此，改进方法是_。第44页/共68页第43页/共68页解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与OH反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3与OH反应生成NaAl(OH)4和H2O；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开；(2)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2，但又引入了Na，同时Al3转化成了Al(OH)4；因为
22、氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀Al(OH)4时，需要控制溶液的pH，以防止部分铝转化成Al3；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体。答案：(1)Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=Al(OH)4不能，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，不能继续与氨水反应，不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(2)K、Cl、Na、Al(OH)4因为Al(OH)3能溶于强酸，所以需控制pH，防止部分铝转化成Al3在a溶液中通入过量CO2气体第45页/共68页第44页/共68页(时间：40分钟)(对应学生用书第248249
23、页)第46页/共68页第45页/共68页测控导航表考点题号(难易度)铝及其化合物的性质1(易)，2(易)，4(易)，6(中)，7(中)，8(中)，9(中)，10(中)，12(难)金属材料、复合材料5(易)铜及其化合物的性质3(易)，7(中)，11(中)第47页/共68页第46页/共68页一、选择题1(原创题)下列关于铝的叙述中正确的是(A)A由于铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属B由于铝在空气中容易锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很短C常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸D由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆解析：本题考查铝的性质及应用
24、。铝的还原性很强，可用于冶炼金属，A对；铝在空气中易生成氧化膜，从而起保护作用，B错；钝化并非不反应，而是反应形成了氧化膜，C错；导电性Al没有Cu、Ag强，但是铝比铜、银价格低，用其制造电线、电缆是为了节约成本，D错。第48页/共68页第47页/共68页2铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为(C)A11 B21 C31 D13解析：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，当产生H2体积相等时，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31。答案选C。第49页/
25、共68页第48页/共68页3(2010年威海质检)化学反应的进行往往需要特定的条件或定量关系，下列情况最终产物种类或质量不受影响的是(C)A金属钠在常温或加热时与氧气反应B金属铜与浓硝酸或稀硝酸反应C溶质物质的量相等的氯化铝溶液和氢氧化钠溶液滴加顺序不同D实验室将等量的铁与硫酸铜溶液反应制取铜或用与稀硫酸反应生成的氢气置换氧化铜来制取铜解析：本题考查反应条件或反应物的用量对反应产物的影响。金属钠与氧气常温、加热条件下分别生成氧化钠、过氧化钠，A不正确；金属铜与浓硝酸或稀硝酸反应生成的气体分别是NO2、NO，B不正确；C项反应的过程中现象不同，但是从总量的角度分析最终产物相同，正确；用氢气还原氧
26、化铜，反应前需要消耗氢气排净置换装置中的空气，反应后需用氢气氛围冷却铜粉从而导致最终得到的铜较少，并且最终得到的产物中有水，D错。第50页/共68页第49页/共68页4下列除杂质的操作中不正确的是(C)A镁粉中混有铝粉，加入过量烧碱溶液充分反应、过滤BSO2中混有NH3，将其通过足量浓硫酸C氯气中混有氯化氢气体，将其通过碱石灰DAl(OH)3中混有Mg(OH)2，加入足量烧碱溶液后过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤解析：除杂质的原则应是不消耗或少消耗所需物质，又要防止引入新的杂质，操作也要简便。因Al可溶于烧碱溶液，而Mg不与烧碱溶液反应，A操作正确；因SO2不和硫酸反应，NH3呈碱性可和硫酸
27、反应生成(NH4)2SO4而被除去，B操作正确；因碱石灰既可和HCl反应，也能和Cl2反应，正确的除杂方法是使混合气体通过饱和食盐水；因为Mg(OH)2不溶于烧碱溶液，Al(OH)3可溶于烧碱溶液：Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，然后：NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3。第51页/共68页第50页/共68页52008年北京奥运会主体育场“鸟巢”使用了高强度的钒氮合金、高新钢和884块ETFE膜，并采用了新一代的氮化镓高亮度LED材料。下列有关说法正确的是(D)A合金的熔点通常比组分金属高，硬度比组分金属小B已知镓(Ga)处于A族，可推知氮化镓的化学式为Ga2N2C
28、ETFE膜(CH2CH2CF2CF2)是由两种单体缩聚而成的D用金属铝与V2O5在高温条件下可以冶炼钒，铝作还原剂解析：合金的熔点通常比组分金属低，硬度比组分金属大，A错；镓呈3价，氮呈3价，氮化镓的化学式为GaN，B错；ETFE膜应是CH2CH2与CF2CF2两种单体加聚而成的，C错。答案选D。第52页/共68页第51页/共68页第53页/共68页第52页/共68页7(2010年茂名调研)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是(A)A.B仅C仅 D仅解析：本题考查元素化合物之间的转化关系。分别将四个选项中的四种物质代入转化关系，都成立。第54页/共68页第53页/共
29、68页第55页/共68页第54页/共68页第56页/共68页第55页/共68页二、非选择题10(2009年福建理综改编)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：第57页/共68页第56页/共68页请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_，沉淀C的成分是_。(2)流程乙加入烧碱溶液后生成SiO的离子方程式为_，固体乙的成分是_。(3)验证滤液B含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。第58页/共68页第57页/共68页解析：第59页/共68页第58页/共68页答案：(1)Al2O36H=2Al33H2OF
30、e(OH)3、Mg(OH)2(2)SiO22OH=SiOH2OH2SiO3(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)第60页/共68页第59页/共68页11某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。实验所用仪器：a.蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳f试管夹第61页/共68页第60页/共68页(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可
31、能原因是_。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是_、_。第62页/共68页第61页/共68页解析：(1)因坩埚加热后温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，灼烧后的坩埚要在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。(2)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中
32、部分氧化铜被还原。(3)利用途径制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。答案：(1)ceb(2)ab(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体第63页/共68页第62页/共68页12(2010年潍坊检测)某化学兴趣小组用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有SiO2及铁的氧化物)提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：(1)实验室中制取CO2时，为了使反应随开随用、随关随停，应选用下图中的装置_(填字母代号)。第64页/共68页第63页/
33、共68页(2)在过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还需用到的玻璃仪器有_；洗涤沉淀的操作是_。(3)实验室制备氢氧化铝的方案有多种。现提供铝屑、氢氧化钠溶液、稀硫酸三种药品，若制备等量的氢氧化铝，请你从药品用量最少的角度出发，设计出最佳实验方案(方案不必给出)，写出此方案中发生反应的离子方程式：_。此方案中所用药品的物质的量之比是：n(Al)n(H2SO4)n(NaOH)_。(4)兴趣小组欲对铝土矿中铁元素的价态进行探究：取少量固体，加入过量稀硝酸，加热溶解；取少许溶液滴加KSCN溶液后出现红色。由此得出，铁元素的价态为3的结论。请指出该结论是否合理并说明理由_。第65页/共68页第64页/共68
34、页解析：本题考查铝及其化合物的性质以及实验基本操作。(1)CO2的制取不需要加热，A、D错；B不能达到随开随用、随关随停的目的。(2)过滤装置中还缺少漏斗。洗涤沉淀时，蒸馏水浸没沉淀，可洗涤其表面吸附的离子。(3)Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强酸和强碱溶液，制备氢氧化铝有三种途径：铝与硫酸反应生成硫酸铝，硫酸铝与氢氧化钠反应得氢氧化铝沉淀；铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠再与硫酸反应得氢氧化铝；将铝按物质的量之比13转化为Al3、Al(OH)4，利用Al3和Al(OH)4的双水解制取氢氧化铝。由方程式进行计算得第三种方法最节约原料。(4)从实验现象来看，只能说明铝土矿中含有铁元素，但是铁的价态不一定是3价，因为硝酸具有强的氧化性。答案：(1)C(2)普通漏斗向普通漏斗里加入蒸馏水，使水面浸没沉淀，等水自然流完后，重复23次(3)2Al6H=2Al33H2、2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2、Al33Al(OH)4=4Al(OH)3836(4)不合理，稀硝酸有强氧化性，若铁的价态为2价，可被氧化为3价，同样与KSCN反应溶液显红色第66页/共68页第65页/共68页错题统计错因分析选择题非选择题第67页/共68页第66页/共68页第68页/共68页第67页/共68页感谢您的观看！第68页/共68页