时间:2025-06-25 22:18:36
1、实验题 铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe2++□ClO－+?=□Fe(OH)3↓+□C1－+?
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：??（注明试剂、现象）。
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为?（填代号）。
a．氢氧化钠溶液? b．硫酸溶液? c．氨水? d．二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、?（填操作名称）、洗涤。
（2）已知H2O2是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以HO2－形式存在。目前研究比较热门的Al－H2O2燃料电池，其原理如右图所示，电池总反应如下：2Al+3HO2－=2AlO2－+OH－+H2O
①正极反应式为?。
②Al电极易被NaOH溶液腐蚀，这是该电池目前未能推广使用的?
原因之一，电极被腐蚀的离子方程式为?。
（3）钢材镀铝可以防止钢材腐蚀，在镀铝电解池中电解液采用熔融盐（成分NaCl、KCl，电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl4－形式存在）。不采用氯化铝溶液的原因是?。
（4）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为?（填代号）。
参考答案：(14分)（1）①2Fe2++ClO－+5H2O＝2Fe(OH)3↓+C1－+4H+（2分）
②取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素。
（其他合理答案均得分）（2分）?③ c（1分）?④过滤（1分）
（2）①HO2－+2e－+H2O＝3OH－（2分）?②2Al+2OH－+2H2O＝2AlO2－+3H2↑（2分）
（3）氯化铝溶液中，H+得电子能力强于Al3+，电镀池中阴极析出氢气（2分）?（4）b（2分）
本题解析：（1）①根据方程式可知，铁元素的化合价从＋2价升高到＋3价，失去1个电子。氯元素的化合价从＋1价，降低到－1价，得到2个电子，则根据电子的得失守恒可知，还原剂与氧化剂的物质的量之比是2:1。根据原子守恒与电荷守恒可知，反应前有水参加，反应后有氢离子生成，因此配平后的方程式是2Fe2++ClO－+5H2O＝2Fe(OH)3↓+C1－+4H+。
②由于铁离子能和KSCN溶液发生显色反应，可以鉴别铁离子。而亚铁离子检验还原性，能被氯水氧化生成铁离子，据此可以鉴别滤液B是否含有铁元素。即取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素。
③滤液B中的铝元素以Al3＋的形式存在，要以沉淀形式析出，需要加入碱液。由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以不能选择强碱，最好选择弱碱氨水，答案选c。
④冷却结晶后有晶体析出，因此分离出晶体的实验操作应该是过滤。
（2）①原电池中负极，失去电子，正极得到电子。则根据方程式2Al+3HO2－=2AlO2－+OH－+H2O可知，负极是铝失去电子，正极是HO2－得到电子，所以正极的电极反应式是HO2－+2e－+H2O＝3OH－。
②金属铝能被氢氧化钠溶液溶解，生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+2OH－+2H2O＝2AlO2－+3H2↑。
（3）铝是活泼的金属，金属活动顺序表中位于氢的前面，在氯化铝溶液中，H+得电子能力强于Al3+，电镀池中阴极析出氢气，Al3+不放电，得不到金属铝。
（4）a是蒸发。不能熔融二氧化硅和氢氧化钠，不正确；b是铁坩埚，可以熔融二氧化硅和氢氧化钠，正确；c是试管，不能熔融二氧化硅和氢氧化钠，不正确；d是瓷坩埚，瓷坩埚中含有二氧化硅能和氢氧化钠反应，不能熔融氢氧化钠，不正确，答案选b。
本题难度：一般
2、选择题 用铝热法还原下列物质，制得金属各1摩尔，消耗铝最少的是
A．MnO2
B．FeO
C．Cr2O3
D．V2O5
参考答案：B
本题解析：铝热为氧化还原反应，氧化还原反应的本质是电子的转移，其得失电子数相同；、MnO2中Mn元素为+4价，制备1摩尔Mn需转移4摩尔电子；FeO中Fe元素为+2价，制备1摩尔Fe需转移2摩尔电子；Cr2O3 中Cr元素为+3价，制备1摩尔Cr需转移3摩尔电子；V2O5中V元素的化合价为+5价，制备1摩尔V需转移5摩尔电子；所以制得金属各1摩尔，消耗铝最少的是FeO，选项B正确；
本题难度：一般
3、选择题 以下有关物质用途的叙述错误的是?
A．明矾:净水剂
B．四氯化碳：灭火剂
C．四氧化三铁：红色颜料
D．小苏打：治胃酸过多
参考答案：C
本题解析：四氧化三铁为红色晶体，不能作红色颜料。
本题难度：一般
4、选择题 某活泼金属在空气中易与氧气反应，在表面生成一层致密的氧化膜，可以保护内层金属不被继续氧化；该金属是
A．铝
B．钠
C．铁
D．铜
参考答案：A
本题解析：略
本题难度：一般
5、实验题 右图中所示装置的实验如下：先关闭K，使A中反应进行，加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。
（1）C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为___________________
______________________________________________________________________________。
（2）停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯，橡胶气胆B在实验中的作用是______________________________________________________________________________。
（3）C中全部反应产物有______________、______________、______________。（填化学式）
参考答案：（1）4Mg+SiO2
2MgO+Mg2Si
(2)补充气体，维持玻璃管C中的压强与外界大气压相等，避免试管C在撤去酒精灯后，压强降低，D中液体产生倒流
（3）MgO? MgS? S
本题解析：（1）一般两种物质不能直接接触，应考虑两者之间可能发生化学反应。Mg是强还原剂，可能与SiO2反应，夺取SiO2中的氧元素。
（2）NaOH溶液是用来吸收SO2的，若根据一般的操作顺序：先撤导管，再熄灭酒精灯，这样虽不会倒流，但会污染空气。按题中操作顺序，虽不会造成大气污染，但若不维持C管里的压强，肯定会倒流，所以气胆B的作用是被充气体维持C中的压强。
（3）题中所列现象，由已熟悉CO2与Mg反应的产物可判断C中全部反应产物。冒白烟即产生了MgO，淡黄色固体肯定为S，与酸反应产生了H2S，生成物中一定有MgS。
本题难度：简单