2020届高三化学二轮复习实验题必练-铝及其化合物

一、工业流程

1. 难度：中等

从明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]制备Al、K₂SO₄和H₂SO₄的流程如下：

明矾焙烧的化学方程式为：4KAl(SO₄)₂·12H₂O+3S2K₂SO₄+2Al₂O₃+9SO₂↑+48H₂O

请回答下列问题：

（1）在焙烧明矾的反应中，氧化剂是_________________。

（2）步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有_____________。

A.粉碎固体混合物     B.降低温度        C.不断搅拌       D.缩短浸泡时间

（3）从水浸后的滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是__________。

（4）步骤③电解的化学方程式是_______________，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是：_________。

（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，则该电池的正极电极反应式是_________________________________。

（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为b g/mol），若SO₂的转化率为96%，可生产质量分数为98％的H₂SO₄质量为______________________吨(列出计算表达式)。

二、推断题

2. 难度：中等

如图所示中学化学中常见物质的实验转化过程，部分物质和反应条件略去。

(1)写出F的化学式______；写出物质A的一种用途______；

(2)写出单质B与强碱溶液反应的离子方程式______，写出沉淀J生成H溶液的离子方程式______；

(3)溶液E中加入氨水时，先生成白色沉淀L，写出生成L的离子方程式______；

(4)溶液I中所含金属离子是______。

三、工业流程

3. 难度：中等

某样品中含有和杂质，现欲制取纯净的，某同学设计如图的实验方案。请回答下列问题：

实验方案：

(1)操作Ⅰ的名称是______，在该操作中用到的玻璃仪器除了有烧杯、玻璃棒，还有______。

(2)沉淀 A 的成分是______填化学式，写出第③步反应中铝元素转化的离子方程式______。

(3)写出证明滤液B中已沉淀完全的实验方法______。

(4)不改变上述流程图的结构，将“①过量盐酸”“②过量 NaOH”交换位置，则“③过量 ”应改为__________，写出此方案下生成沉淀B的离子方程式______。

(5)为了得到更加纯净的，过滤后需要进行操作步骤是______。

(6)写出工业由氧化铝冶炼铝的化学方程式______。

四、实验题

4. 难度：中等

无水是一种重要的化工原料。某课外探究小组尝试制取无水，查阅资料获得下列信息：无水在升华，极易潮解，遇到水蒸气会产生白色烟雾。

探究一  无水的实验室制备

利用如图装置，用干燥、纯净的氯气在加热条件下与铝粉已除去氧化膜反应制取无水AlCl₃。供选择的药品：①铝粉 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④饱和食盐水 ⑤二氧化锰粉末 ⑥无水氯化钙 ⑦稀硫酸 ⑧浓盐酸 ⑨氢氧化钠溶液

(1)写出装置A烧瓶中发生的反应方程式 ______ 。

(2)实验开始前，先检查装置气密性，然后装入药品，接下来的步骤依次是 ______ 填序号 。

加热D中硬质玻璃管

往A烧瓶中加入液体

点燃A中的酒精灯

(3)上述供选药品中本实验无需用到的是 ______ 填数字序号。

(4)写出无水与水蒸气反应的化学方程式 ______ 。

探究二  无水的含量测定及结果分析

取D中反应后所得固体，与足量氢氧化钠溶液反应，测定生成气体的体积体积均换算成标准状况，重复测定三次，数据如下：

	第一次实验	第二次实验	第三次实验
D中固体用量
氢气的体积

(5)根据表中数据，计算所得固体中无水的质量分数 ______ 。

(6)有同学认为测得的无水的质量分数偏低，你认为可能的原因有 ______ 。

探究三   离子浓度对氯气制备的影响

二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸的浓度降低，反应停止不再产生氯气。探究小组对盐酸浓度降低影响氯气生成的原因进行如下探究：

(7)提出假设  假设1：浓度降低影响氯气的生成

假设2： ______ 。

(8)设计方案进行实验。限选试剂：浓、NaCl固体、固体、稀盐酸。

步骤	实验操作	预测现象和结论
	往不再产生氯气的装置中，加入 ______ ，继续加热	若有黄绿色气体生成，则假设1成立
	______	若有黄绿色气体生成，则假设2成立

5. 难度：中等

为了达到下列的实验要求，请从供选择的化学试剂或实验方法中选出合适的，将其编号填入对应的空格中，并按要求写出相应的方程式。

供选择的化学试剂或实验方法如下：

A.加入NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥

通入适量的

C.通入气体

加入适量铁粉

E.加入溶液，观察

加入澄清石灰水，观察

G.丁达尔效应

(1)鉴别胶体和溶液：______；

(2)除去镁粉中的少量铝粉杂质______；

(3)除去溶液中：______，离子方程式______；

(4)实验室保存溶液时要加入______

(5)除去溶液中的少量杂质：______。

五、工业流程

6. 难度：中等

工业上用铝土矿主要成分为，还有少量的等杂质提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：

(1)和II步骤中分离溶液和沉淀的操作为_________，所用到的玻璃仪器是：________；

(2)沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有_______，固体N是_______；

(3)滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为______，它属于_____填“酸”、“碱”或“盐”类物质；

(4)实验室里常往溶液中加入___________填“氨水”或“NaOH溶液”来制取；

(5)将铝粉和氧化铁的混合物点燃，反应放出大量的热量，生成的液态的铁用来焊接铁轨。请写出反应的化学方程式：______________________________________。

六、实验题

7. 难度：简单

某同学设计了一个简单的实验（如图所示），以测定镁铝合金中铝的质量分数。可供选用的试剂有：浓H₂SO₄、浓硝酸、6 mol·l^-1NaOH溶液。

请填写下列空白：

（1）有关实验操作：a、往试管中放入适量的铝合金样品；b、从分液漏斗往试管中加入过量的A溶液；c、检查装置的气密性；d、测定收集到的水的体积。

正确的操作顺序为_________________________________________。

（2）A溶液可选用________________________________________

（3）若实验中测得样品的质量为W g ，氢气的体积为a L（标准状况），则样品中Al的质量分数为_______________________________________。

七、工业流程

8. 难度：中等

以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al₂O₃（含少量杂质SiO₂、FeO、Fe₂O₃），其制备实验流程如下：

 

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为_____________________。

（2）用图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为___________（填选项编号）。

（3）在实验流程中，加30%的H₂O₂溶液发生的离子反应方程式为_________________。

（4）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为_______________________。

（5）若用调节pH溶液“沉铁”，则得到Fe(OH)₃，已知：25℃时，K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，则该温度下反应Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺的平衡常数为___________。

（6）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]2Al₂O₃+ 2NH₃↑+ N₂↑+ 5SO₃↑+ 3SO₂↑+ 53H₂O,将产生的气体通过下图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体是____________________(填化学式)。

②KMnO₄溶液褪色，发生的离子反应方程式为_________________________。