从铝土矿到铝合金

第一单元从铝土矿到铝合金 【 典 例 1】 (2011 年 广 东 广 州 五 校 联 考 )镁 和 铝 分 别 与 等 浓 度 、等 体 积 的 过 量 稀 硫 酸 反 应 ， 产 生 气 体 的 体 积 (V)与 时 间 (t)关 系如 图 。 反 应 中 镁 和 铝 的 A 转 移 电 子 数 之 比 为 2 3 B 摩 尔 质 量 之 比 为 2 3C 物 质 的 量 之 比 为 3 2 D 反 应 速 率 之 比 为 2 3C考 点 1 铝 的 性 质 （ 2010. 杭 州 调 研 ） 甲 、 乙 两 烧 杯 中 各 盛 有 100 mL 3 mol/L的 盐 酸 和 氢 氧 化 钠 溶 液 ， 向 两 烧 杯 中 分 别 加 入 等 质 量 的铝 粉 ， 反 应 结 束 后 测 得 生 成 的 气 体 体 积 为 甲 乙 =1 2，则 加 入 铝 粉 的 质 量 为 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 氢 氧 化 钠 溶 液 中 ， 加 入足 量 的 铝 片 ， 放 出 H 2 的 物 质 的 量 之 比 为 3 1 其 原 因 可 能 是A 两 溶 液 的 体 积 相 同 ， 酸 是 多 元 强 酸B 若 酸 为 一 元 强 酸 ， 酸 溶 液 的 体 积 是 碱 溶 液 体 积 的 3 倍C 两 溶 液 的 体 积 相 同 ， 酸 是 弱 酸D. 酸 是 强 酸 ， 且 酸 溶 液 的 浓 度 比 NaOH 溶 液 浓 度 大C针 对 训 练 1 某 课 外 小 组 对 一 些 金 属 单 质 和 化 合 物 的 性 质 进 行 研 究 。(1)下 表 为 “ 铝 与 氯 化 铜 溶 液 反 应 ” 实 验 报 告 的 一 部 分 ： 实 验 步 骤 实 验 现 象将 打 磨 过 的 铝 片 (过 量 )放 入一 定 浓 度 的 CuCl2溶 液 中 产 生 气 泡 ， 析 出 疏 松 的 红 色 固体 ， 溶 液 变 为 无 色 反 应 结 束 后 分 离 出 溶 液 用红 色 固 体 用 蒸 馏 水 洗 涤 后 ，置 于 潮 湿 空 气 中 一 段 时 间 后 固 体 由 红 色 变 为 绿色 设 其 主 要 成 分 为Cu 2(OH )2CO3 (1)按 反 应 类 型 写 出 实 验 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 各 一 个 (是 离子 反 应 的 只 写 离 子 方 程 式 )置 换 反 应 _ _； 化 合 反 应 _。 2Al6H=2Al33H 2或2Al3Cu2=2Al33Cu 2CuO2H 2OCO2=Cu2(OH )2CO3 (2)用 石 墨 作 电 极 ， 电 解 上 述 实 验 分 离 出 的 溶 液 ， 两 极 产 生气 泡 。 持 续 电 解 ， 在 阴 极 附 近 的 溶 液 中 还 可 以 观 察 到 的 现 象是 。解 释 此 现 象 的 离 子 方 程 式 是 ：_。 有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失Al 33OH=Al(OH )3、Al(OH )3OH=AlO2-2H 2O (3)工 业 上 可 用 铝 与 软 锰 矿 (主 要 成 分 为 MnO2)反 应 来 冶 炼 金 属锰 。 用 铝 与 软 锰 矿 炼 锰 的 原 理 是 (用 化 学 方 程 式 来 表 示 )_。 MnO2在 H 2O2分 解 反 应 中 作 催 化 剂 。 若 将 适 量 MnO2加 入 酸化 的 H 2O2的 溶 液 中 ， MnO2溶 解 产 生 Mn2 ， 该 反 应 的 离 子 方程 式 是 ：_。 MnO2H 2O22H=Mn2O22H 2O3MnO24Al 3Mn2Al2O3 高 温 【 典 例 2】 (2010 年 广 东 佛 山 模 拟 )某 实 验 室 对 煤 矸 石 的 综 合利 用 课 题 展 开 如 下 探 究 ：考 点 2 铝 的 冶 炼【 资 料 检 索 】 煤 矸 石 主 要 含 Al2O3、 SiO2 及 Fe2O3。 聚 合 氯 化 铝 (Al2(OH)nCl6 nm (1n5， m10)， 商 业 代号 PAC)是 一 种 新 型 、 高 效 絮 凝 剂 和 净 水 剂 。【 探 究 思 路 】 用 煤 矸 石 为 原 料 ， 采 用 铝 盐 水 解 絮 凝 法 ， 可 制 得 聚 合 氯 化 铝 。 (1)用 浓 盐 酸 配 20%的 盐 酸 所 需 的 玻 璃 仪 器 有 _(2)加 20%的 盐 酸 酸 浸 ， 有 关 的 离 子 方 程_。(3)残 渣 2 的 主 要 成 分 是 _， 设 计 实 验 证明 你 的 结 论 (从 “ 操 作 ” 、 “ 现 象 ” 两 个 方 面 )：_。量 筒 、 烧 杯 、 玻 璃 棒 Al2O3 6H =2Al3 3H 2O Fe2O3 6H =2Fe3 3H 2OFe(OH )3 (4)从 澄 清 的 PAC 稀 溶 液 获 得 聚 合 氯 化 铝 固 体 ， 该 实 验 操 作是 _， 得 到 PAC 粗 产 品 中 可 能 含 有 主要 杂 质 离 子 是 _。(5)从 不 引 入 杂 质 去 考 虑 ， 调 节 溶 液 的 pH 可 改 为 _(填 序 号 )。A NaOH B Al C 氨 水 D Al2O3蒸 发 浓 缩 ， 冷 却 结 晶Ca2+ BD D【 典 例 3】 (2011 年 广 东 惠 州 调 研 )向 含 有 盐 酸 的 AlCl3 溶 液中 慢 慢 滴 入 NaOH 溶 液 ， 生 成 沉 淀 W(g)与 所 加 NaOH 溶 液体 积 V 的 关 系 如 下 图 ， 其 中 正 确 的 是考 点 3 铝 的 氧 化 物 与 氢 氧 化 物 将 氯 化 铝 溶 液 和 氢 氧 化 钠 溶 液 等 体 积 混 合 ， 得 到 的 沉 淀 物 中铝 元 素 的 质 量 与 溶 液 中 所 含 铝 元 素 的 质 量 相 等 ， 则 原 氯 化 铝溶 液 和 氢 氧 化 钠 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 之 比 可 能 是 DA 1 3 B 3 2 C 1 4 D 2 7针 对 训 练 3 (2011 年 广 东 深 圳 检 测 )下 列 各 组 溶 液 ， 只 要 用 试 管 和 胶 头滴 管 ， 不 用 任 何 试 剂 就 可 以 鉴 别 的 是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】 图 中 横 坐 标 为 加 入 反 应 物 的 物 质 的 量 ， 纵 坐 标 为 产 生沉 淀 的 物 质 的 量 。 下 列 选 项 序 号 对 应 的 曲 线 编 号 错 误 的 是A 向 澄 清 石 灰 水 中 通 入 CO2 至 过 量B 向 NaAlO2 溶 液 中 滴 入 H Cl 至 过 量C 向 含 有 盐 酸 的 AlCl 3 溶 液 中 滴 入 NaOH 溶 液 至 过 量D 向 含 有 等 物 质 的 量 的 Ca(OH )2、 KOH 的 混 合 溶 液 中 通 入 CO2 至 沉 淀 消 失 AB 考 点 4 明 矾 与 偏 铝 酸 盐 液 ， 充 分 反 应 。 下 列 说 法 不 正 确 的 是A 当 Al3 恰 好 完 全 沉 淀 时 ， 消 耗 氢 氧 化 钡 1.5 molB 当 SO42 恰 好 完 全 沉 淀 时 ， Al3 全 部 转 化 为 偏 铝 酸 根C 当 向 溶 液 中 加 入 1.5 mol 氢 氧 化 钡 时 ， 反 应 可 用 下 列 离 子 方 程 式 表 示 ： 2Al3 3SO42 3Ba2 6OH = 2Al(OH )3 3BaSO4D 随 加 入 的 氢 氧 化 钡 的 物 质 的 量 不 断 增 大 ， 沉 淀 的 物 质 的 量 不 断 增 大向 含 有 1 mol KAl(SO4)2 的 溶 液 中 逐 滴 加 入 氢 氧 化 钡 溶针 对 训 练 4 D 向 含 0.02 mol Al3+的 明 矾 溶 液 中 逐 滴 加 入 0.2 molL-1的 Ba(OH )2溶 液 时 ， 测 得 产 生 沉 淀 的 质 量 m 和 逐 滴 加 入 的 Ba(OH )2溶 液 的 体 积 V的 关 系 如 下 图 所 示 。(1)写 出 两 个 阶 段 OA、 AB反 应 的 离 子 方 程 式 。OA段 ： ；AB段 ： 。（ 2） 计 算 出 A点 、 B点 所 对 应 的 m 、 V以 及 沉 淀 的 化 学 式 ， 填 在下 面 横 线 上 。V 1= ,m 1= ,沉 淀 的 化 学 式 ；V2= ,m 2= ， 沉 淀 的 化 学 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 将 0.1 mol的 镁 、 铝 混 合 物 溶 于 100 mL 2 mol/L H2SO4溶 液中 ， 然 后 再 滴 加 1 mol/L 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。 考 点 5 图 像 分 析0.06 440 (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 0.1 mol， 其 中 镁 粉 的 物 质 的 量 分 数 为 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 无 Al(OH)3。 满 足 此 条 件的 a的 取 值 范 围 是 ： _。1a0.05 400