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(14分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛,铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。

(1)铝元素在元素周期表中的位置是____        

(2)铝电池性能优越,铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注,其原理如图所示。

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①该电池的总反应化学方程式为____    

②电池中NaCI的作用是                

③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3(石墨为电极材料)时,电解过程中阳极的电极反应式为                            

④某铝一空气电池的效率为50%,若用其作电源电解500mL的饱和NaCI溶液,电解结束后,所得溶液(假设溶液电解前后体积不变)中NaOH的浓度为0.3 mol·L-1,则该过程中消耗铝的质量为                  。(3)氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂,聚氯化铝也被用于城市污水处理。

①氯化铝在加热条件下易升华,气态氯化铝的化学式为Al2Cl6,每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构,则其结构式为               

②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式              

 

20、(1)第三周期第ⅢA族;(2)①4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 ②增强溶液的导电能力; ③I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+ ④2.7g (3) ① ②Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO. 【解析】 试题分析:(1)铝原子原子核外有3个电子层,最外层上有3个电子,所以其在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族,答案为:第三周期第ⅢA族;(2)①铝和氧气、水能反应生成氢氧化铝,反应方程式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,答案为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;②溶液中自由移动的离子浓度越大,溶液的导电性越强,水是弱电解质导电能力较小,为增大水的导电性,所以加入氯化钠,答案为:增强溶液的导电能力;③阳极上失电子发生氧化反应,所以电解碘化钾溶液时,阳极上碘离子放电和水反应生成碘酸根离子和氢离子,电极反应式为:I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+,答案为:I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+; ④电解氯化钠溶液后,氢氧化钠的物质的量=0.3mol/L×0.5L=0.15mol,设电解过程中电子转移的物质的量是x, 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 转移电子 2mol 2mol 0.15mol x x=0.15mol 某铝一空气电池的效率为50%,所以原电池中转移电子的物质的量是0.3mol,设消耗铝的质量为y. Al- 3e- =Al3+ 27g 3mol y 0.3mol y=2.7g 答案为:2.7g; (3)①氯化铝为共价化合物,氯原子提供孤对对子,铝原子提供空轨道,形成配位键,使所有原子均达到8电子稳定结构,所以结构式为; ②根据题意知,反应物是氧化铝、碳和氯气,反应条件是加热,生成物是氯化铝和一氧化碳,所以其反应方程式为:Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO,答案为:Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO. 考点:考查铝及其化合物的性质。  
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考点分析:
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(16分)活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、电子等行业有着广泛的应用。但随着锌资源的不断开发和利用,锌矿资源越来越少,因此研究利用锌二次资源对缓解锌资源枯竭进程具有重要意义。下图是以含锌铜烟尘(火法炼铜的副产品,主要成分是ZnO、CuO和FeO)制备活性氧化锌的工艺流程:

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含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分为ZnO,还含有少量的CuO和Fe2O3

(1)操作a名称是____         ,在实验室中,该过程用到的主要玻璃仪器有            

(2)溶解池中待固体全部溶解后,加入锌粉的作用有:

①将Fe3+还原为Fe2+;②            :③调节溶液的pH(控制其在5,0-5.4之间)。

(3)检验溶解池中Fe3+已全部被还原为Fe2+的最佳试剂是                             

(4)右表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为

1.0 mol-l计算)。反应池中的温度控制在90-95℃,请写出反应池中所发生反应的离子方

程式:                        

 

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+ 

1.1

3.2

Fe2+

5.8

8.8

2n2+

5.9  

8.9  

(5)操作b的名称是________                            

(6)沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为:aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O(a、b、c均为整数)。某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成,进行如下实验:称取3.59g沉淀进行焙烧,将焙烧过程中产生的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,它们分别增重0.72g和0.44g,则该沉淀的组成为                                    

 

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(12分)水泥是一种重要的建筑材料,水泥的强度是评价水泥质量的重要指标,它与水泥中CaO的含量有着良好的相关性,因此在特殊情况下可以通过测定其中Ca0的含量预测水泥的强度。为测量某品牌水泥中氧化钙的含量,进行如下实验:

步骤1:熔样:准确称取0.3000g试样置于坩埚中,高温灼烧5分钟后,冷却并研碎,加入2.000g无水碳酸钠混匀后,再高温灼烧10分钟。

步骤2:酸溶:取冷却后的烧结块,加入40mL水后,再加入l0mL稀盐酸和3滴稀硝酸。

步骤3:除杂:在酸溶后所得溶液中慢慢滴加稀氨水使其中的Fe3+、Al3+转化为沉淀,过滤。

步骤4:沉淀:在滤液中加入草酸铵溶液,加热煮沸后,边搅拌边滴加氨水至弱碱性,静置。

步骤5:溶【解析】
将生成的草酸钙(
CaC2O4)沉淀加入到稀硫酸中,加热并搅拌使其完全溶解。

步骤6:滴定:用0.1000 mol·L-1的KMnO4溶液进行滴定至微红色出现并保持30s不消失,共用去KMnO4溶液13.000mL。反应的化学方程式为:2 KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+5CO2↑+8H2O

(1)写出步骤3中Al3+转化为沉淀的离子方程式:                               

(2)已知室温下Al(OH)3的Ksp=1.0×10-33,欲使溶液中c(Al3+)≤l.0xl0-6mol·L-1,pH≥              

(3)通过计算确定该试样中氧化钙的质量分数(写出计算过程)。

 

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(14分)以化合物A为原料合成化合物M的线路如下图所示:

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已知:满分5 manfen5.com

(1)写出下列反应的反应类型:反应①:                   ;反应④:                    

(2)写出化合物B中含氧官能团的名称:                                        

(3)反应⑤中除生成M外,还有CH3OH生成。请写出物质A和Y的结构简式:

A                                    Y                                

(4)写出同时满足下列条件的B的两种同分异构体的结构简式:                      

I.分子中含有苯环结构:

II.分子中有4种不同化学环境的氢:

Ⅲ.既能与FeCI3溶液发生显色反应,也能发生银镜反应

(5)反应②和反应③的次序不能颠倒,其原因是                               

 

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(12分)氨气是一种重要的化工原料,但随着工业化进程的加快,氨气也逐渐变成居室里一种重要的污染性气体。

(1)液氨和水类似,也能发生电离:NH3+NH3满分5 manfen5.comNH4++NH2,其离子积常数为l.0xl0-30。现将2.3g金属钠投入1.0 L液氨中,则液氨电离平衡____     移动(填“不”、“正方向”、“逆方向”);待反应结束后,假设溶液的体积不变,所得溶液中NH4+的浓度为____    

(2)实验室模拟工业上用氮气和氢气合成氨气时,在反应前将两种气体通过图装置,该装置的作用有三个

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①将氮气和氢气干燥:

②使氮气和氢气充分混合;

③____        ,从而提高氮气和氢气的利用率。

(3)实验室可用氨气通过红热的氧化铜制取氮气,写出该反应的化学方程式:____                                        

(4)家庭空气中的氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂,如混凝土防冻剂尿素会和水缓慢发生反应:CO(NH22(s)+H2O(g)满分5 manfen5.com2NH3(g) +CO2(g),该反应的平衡常数表达式为K=             

(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=180Kj·mol-l

4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g); △H= -908Kj·mol-l

请写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式:                       

 

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火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,主要涉及以下反应:①2CuFeS2+O2= Cu2S+2FeS+SO2②Cu2S+O2=2Cu+SO2下列说法正确的是

A.在反应:SO2既是氧化产物又是还原产物

B.在反应②中:Cu2S仅作还原剂,硫元素被氧化

C.在反应①中:每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化

D.在反应②中:每消耗1.0 molCu2S,有4.0 mol电子转移

 

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