全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总及答案
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案解析

全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案解析一、铝及其化合物1.氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(已折算成标准状况),甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g/L。
请回答下列问题:(1)甲的化学式是__________;乙的电子式是__________。
(2)甲与水反应的化学方程式是__________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是__________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________。
有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之__________(已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
【答案】AlH3 AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑ Mg3N2 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O【解析】【分析】将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况),甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液,因此白色沉淀是Al(OH)3,则金属单质是铝,因此甲是AlH3。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则丙的相对分子质量是1.25×22.4=28,因此丙是氮气,则乙是氨气NH3,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知甲的化学式是AlH3。
乙是氨气,含有共价键的共价化合物,电子式为;(2)甲与水反应生成氢气和氢氧化铝,反应的化学方程式是AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑。
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案

高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案一、铝及其化合物1.为了降低电子垃圾对环境构成的影响,将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。
得到滤渣1的主要成分为___________。
(2)第②步中加入H2O2的作用是__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是_________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:上述三种方案中,_______方案不可行,原因是________________;从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。
取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。
滴定反应如下:Cu2++ H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= __________________ 。
【答案】Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O或3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染使Fe3+、Al3+沉淀除去加热滤液2,经过蒸发、冷却、结晶、过滤,最终制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙3102505c ba-⨯⨯⨯⨯× 100%【解析】【分析】【详解】(1)Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应,随反应进行离子浓度逐渐减小,所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O,3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O,Au、Pt不与混酸反应,所以滤渣的主要成分是Au、Pt;(2)加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子,方便除去;而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染;调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去;(3)由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶,过滤得硫酸铜晶体;(4)甲方案不可行,因为滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;从原子利用率角度分析,乙方案更合理,不仅能除去硫酸铁,同时增加了硫酸铝的量,原子利用率较高;(5)由滴定反应方程式得100mL溶液中n(Cu2+)=b×10-3×a×5mol,所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含答案解析

全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含答案解析一、铝及其化合物1.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题:(1)写出下列物质的化学式:B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑【解析】【分析】金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe,以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。
高考化学铝及其化合物推断题综合题汇编含答案解析

高考化学铝及其化合物推断题综合题汇编含答案解析一、铝及其化合物1.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na +、Mg 2+、Al 3+、Fe 2+、Ba 2+、NO 3-、SO 24-、Cl -、SO 32-、HCO 3-,取该溶液进行以下实验:①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH 溶液,有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是_________________;肯定不存在的离子是______________;尚不能确定的离子是_______________。
(2)写出②中有关反应的离子方程式:________________________________________。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式:________________________________________。
(4)实验室检验Na +一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用______清洗铂丝。
【答案】Mg 2+、Al 3+、3NO -、24SO - Fe 2+、Ba 2+、SO 32-、3HCO -Na +、Cl - 3Cu +8H ++23NO -===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O Al(OH)3+OH - ===2AlO -+2H 2O 稀盐酸【解析】【分析】无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】因是无色溶液,Fe 2+是浅绿色,所以不含Fe 2+;①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO 32-、HCO 3-;②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO 3-;③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO 42-,故一定没有Ba 2+;④由于③的上层清液滴中加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl -,但由于③中加入了BaCl 2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl -;⑤由于原溶液中加入NaOH 溶液有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解,则含有Al 3+、Mg 2+;Na +在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na +;(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;肯定不存在的离子是Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;尚不能确定的离子是Na +、Cl -;答案为:Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;Na +、Cl -;(2)②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
高考化学 铝及其化合物推断题 综合题及答案解析

高考化学铝及其化合物推断题综合题及答案解析一、铝及其化合物1.Al2O3是铝的重要化合物,有着广泛的应用。
以下是Al2O3的实验室制备流程图。
根据题意回答下列问题:(1)实验室制备过程中,废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____;A试剂是____________(填物质名称)。
(2)两条途径中有一条明显不合理,它是_______(填“途径1”或“途径2”),合理的方案是______。
(3)某同学从多、快、好、省的原则考虑,认为综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,该同学的实验设计流程是(模仿上面流程图设计)__________。
(4)若要从滤液中得到NaCl晶体,其实验操作是_____。
(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,请设计实验检验杂质:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________。
(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,请你设计实验方案,列出计算式:_____(式中含有a、b等字母)。
【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag。
计算式为:106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝,途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝,再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝;途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠,再与盐酸生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝,据此分析解答。
(1)废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻,A为稀盐酸,故答案为:除去铝材表面的油腻;稀盐酸;(2)途径2不合理,因为盐酸的量不好控制,改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2,故答案为:途径2;将稀盐酸改成通入过量CO2;(3)综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠,两者再发生双水解生产氢氧化铝,流程为:;(4)氯化钠的溶解度受温度影响小,若要从若要从滤液中得到NaCl晶体,操作为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥;(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,检测的方法为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有,故答案为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有;(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,可采用方案为:取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;BaCO3沉淀质量为ag,则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3),则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197,Na2CO3的纯度=106a197b,Al2O3的纯度=106a1-197b;故答案为:取样品质量为m,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;计算式为:106a1-197b。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含详细答案

全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含详细答案一、铝及其化合物1.A 、B 、C 、D 均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如图(部分产物和条件已略去),请回答下列问题:(1)若A 为CO 2气体,D 为NaOH 溶液,则B 的化学式为_________。
(2)若A 为AlCl 3溶液,D 为NaOH 溶液,则C 的名称为_________。
(3)若A 和D 均为非金属单质,D 为双原子分子,则由C 直接生成A 的基本反应类型为_________。
(4)若常温时A 为气态氢化物,B 为淡黄色固体单质,则A 与C 反应生成B 的化学方程式为_________。
(5)若A 为黄绿色气体,D 为常见金属,则A 与C 溶液反应的离子方程式为_________。
下列试剂不能鉴别B 溶液与C 溶液的是_________(填字母编号)。
a .NaOH 溶液b .盐酸c .KSCN 溶液d .酸性KMnO 4溶液【答案】NaHCO 3 偏铝酸钠 分解反应 2222H S SO =3S 2H O ++2322Fe Cl =2Fe 2Cl ++-++ b【解析】【分析】【详解】(1)若A 为CO 2与过量的D 即NaOH 反应,生成碳酸氢钠;碳酸氢钠溶液与NaOH 反应可得到碳酸钠溶液;碳酸钠溶液又可以与CO 2反应生成碳酸氢钠;所以B 的化学式为NaHCO 3;(2)若A 为AlCl 3,其与少量的NaOH 反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3继续与NaOH 反应生成偏铝酸钠;偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成Al(OH)3;所以C 的名称为偏铝酸钠;(3)若A ,D 均为非金属单质,且D 为双原子分子,那么推测可能为性质较为活泼的O 2或Cl 2,A 则可能为P ,S 或N 2等;进而,B ,C 为氧化物或氯化物,C 生成单质A 的反应则一定为分解反应;(4)淡黄色的固体有过氧化钠,硫单质和溴化银;根据转化关系,推测B 为S 单质;那么A 为H 2S ,C 为SO 2,B 为氧气;所以相关的方程式为:2222H S SO =3S 2H O ++;(5)A 为黄绿色气体则为Cl 2,根据转化关系可知,该金属元素一定是变价元素,即Fe ;那么B 为FeCl 3,C 为FeCl 2;所以A 与C 反应的离子方程式为:2322FeCl =2Fe 2Cl ++-++; a .NaOH 与Fe 2+生成白色沉淀后,沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色,而与Fe 3+直接生成红褐色沉淀, a 项可以;b .盐酸与Fe 2+,Fe 3+均无现象,b 项不可以;c .KSCN 溶液遇到Fe 3+会生成血红色物质,而与Fe 2+无现象,c 项可以;d .Fe 2+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色,Fe 3+不会使高锰酸钾溶液褪色,d 项可以;答案选b。
全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案

全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总附答案一、铝及其化合物1.为了降低电子垃圾对环境构成的影响,将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。
得到滤渣1的主要成分为___________。
(2)第②步中加入H2O2的作用是__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是_________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:上述三种方案中,_______方案不可行,原因是________________;从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。
取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。
滴定反应如下:Cu2++ H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= __________________ 。
【答案】Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O或3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染使Fe3+、Al3+沉淀除去加热滤液2,经过蒸发、冷却、结晶、过滤,最终制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙3102505c ba-⨯⨯⨯⨯× 100%【解析】【分析】【详解】(1)Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应,随反应进行离子浓度逐渐减小,所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O,3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O,Au、Pt不与混酸反应,所以滤渣的主要成分是Au、Pt;(2)加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子,方便除去;而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染;调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去;(3)由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶,过滤得硫酸铜晶体;(4)甲方案不可行,因为滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;从原子利用率角度分析,乙方案更合理,不仅能除去硫酸铁,同时增加了硫酸铝的量,原子利用率较高;(5)由滴定反应方程式得100mL溶液中n(Cu2+)=b×10-3×a×5mol,所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%。
高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题及详细答案

高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题及详细答案一、铝及其化合物1.表是元素周期表的一部分,针对表中的①-⑩元素按要求回答下列问题:(1)在①-⑩元素中,化学性质最不活泼的元素是________(填元素符号),化学性质最活泼的金属元素是________(填元素符号)。
(2)在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是________,碱性最强的化合物的化学式是________。
(3)氧化物属于两性氧化物的元素是________(填元素符号),写出该元素的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式________(4)比较元素的气态氢化物的稳定性:②_________③;最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:②_________⑥。
(5)⑥的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为________【答案】Ar K HClO4 KOH Al Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O < > SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O【解析】【分析】稀有气体性质稳定,除稀有气体同周期从左往右,同主族从下至上,非金属性增强。
非金属性越强,单质越活泼,越易与氢气化合,生成的气态氢化物越稳定,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。
同周期从右往左,同主族从上至下,金属性逐渐增强。
金属性越强,单质越活泼,遇水或酸反应越剧烈,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
【详解】(1)根据分析①-⑩元素中,化学性质最不活泼的元素是Ar,化学性质最活泼的金属元素是K;(2)根据分析,①-⑩元素中Cl非金属性最强,故在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO 4,K 金属性最强,碱性最强的化合物的化学式是KOH ; (3)铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质,则氧化物属于两性氧化物的元素是Al ,该元素的氧化物与NaOH 溶液反应的离子方程式Al 2O 3 + 2OH - = 2AlO 2- + H 2O ;(4)非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氧的非金属较强,故水比氨气稳定,②<③;非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,N 非金属性强于Si ,则HNO 3酸性强于H 2SiO 3,故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:②>⑥;(5)硅的最高价氧化物SiO 2与烧碱溶液反应的化学方程式为:SiO 2 + 2NaOH = Na 2SiO 3 + H 2O 。
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全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总及答案一、铝及其化合物1.2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。
锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。
锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO 2、Al 等,处理该废料的一种工艺如图所示:(1)Li 的原子结构示意图为_____________,LiCoO 2中Co 的化合价为_______。
(2)“碱浸”时Al 溶解的离子方程式为__________________________________。
(3)“酸溶”时加入H 2O 2的目的是______________________________________。
(4)“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。
(5)配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液,需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外,还有_____。
(6)取CoC 2O 4固体4.41g 在空气中加热至300 ℃,得到的钴的氧化物2.41g ,则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。
【答案】 +3 2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑ 将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价 222424Co C O CoC O +-+=↓ 100mL 容量瓶、胶头滴管Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+【解析】【分析】铝钴膜主要含有2LiCoO 、Al 等,将废料先用碱液浸泡,将Al 充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,滤渣为2LiCoO ,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成24Li SO 、4CoSO ,然后加入氨水调节溶液的pH ,生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子,最后对滤液用草酸铵洗涤处理,经过一系列处理得到草酸钴。
据此解答。
【详解】(1)锂是3号元素,原子结构示意图为,2LiCoO 中Li 显1+价,氧元素显2-价,设钴元素的化合价是x ,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:()()1x 220+++-⨯=,则x 3=+,故答案为:;3+;(2)“碱浸”时Al 溶解于氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑;(3)双氧水具有氧化性,“酸溶”时加入22H O ,可以将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价,用氨水调节pH ,将锂离子转化为氢氧化锂沉淀,所得滤渣主要为LiOH ,故答案为:将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价;(4)“沉钴”中4CoSO 与草酸铵反应生成草酸钴,反应的离子方程式为222424Co C O CoC O +-+=↓,故答案为:222424Co C O CoC O +-+=↓;(5)配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液,需要经过称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤,需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要100mL 容量瓶、胶头滴管,故答案为:100mL 容量瓶、胶头滴管;(6)4.41gCoC 2O 4的物质的量为 4.41g 0.03mol 147g /mol=,其中含有钴元素的质量0.03mol 59g /mol 1.77g =⨯=,因此钴的氧化物中含有氧元素的质量2.41g 1.77g 0.64g =-=,氧元素的物质的量0.64g 0.04mol 16g /mol ==,因此该钴的氧化物为34Co O ,钴元素被氧化,因此反应物中需要氧气参与,根据元素守恒,生成物中还有二氧化碳,反应的方程式为Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+,故答案为:Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+。
【点睛】从处理铝钴膜废料的工艺流程不难得出:Co 的化合价多于一种,所以钴元素的氧化物有多种,所以我们得先确认本题中生成的是哪种氧化物,才能正确书写方程式。
2.有A 、B 、C 、D 、E 五种短周期元素,已知相邻的A 、B 、C 、D 四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。
E 的单质可与酸反应,1 mol E 单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6 L H 2;E 的阳离子与A 的阴离子核外电子层结构完全相同,回答下列问题:(1)五种元素的名称:A________,B________,C________,D________,E________。
(2)画出C 原子、A 离子的结构示意图:__________________、__________________。
(3)B 单质在D 单质中燃烧,反应现象是_______________________,生成物的化学式为_____________________。
(4)A 与E 形成化合物的化学式为______________,它的性质决定了它在物质的分类中应属于__________________。
(5)向D 与E 形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至无明显现象发生时,观察到的现象是先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多,随NaOH加入又逐渐溶解最终澄清,请写出有关反应的离子方程式为_______________________、___________________________________________。
【答案】氧磷硫氯铝白色烟雾 PCl3、PCl5 Al2O3两性氧化物 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素,由位置图可知,A在第二周期,B、C、D处于第三周期,设C的质子数为x,则A的质子数为x-8,B的质子数为x-1,D的质子数为x+1,A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,则x+(x-8)+(x-1)+(x+1)=56,解得x=16,即A为O,B为P,C为S,D为Cl;1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2,设E的化合价为y,根据电子转移守恒:1mol×y=33.6L22.4L/mol×2×1,解得y=3,E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,则E为Al,据此解答。
【详解】(1)由上述分析,可知A为氧、B为磷、C为硫、D为氯、E为铝;(2)C为硫,S原子核外有16个电子,三个电子层,各层电子数为2、8、6,原子结构示意图为:;A为氧,O2-离子核外电子数为10,有2个电子层,各层电子数为2、8,离子结构示意图为:;(3)磷单质在氯气中燃烧三氯化磷和五氯化磷,生成物的化学式为:PCl3是液体、PCl5是固体,反应现象是:有白色烟雾生成;(4)A与E形成的化合物为氧化铝,化学式为Al2O3,能与酸、碱反应生成盐与水,属于两性氧化物;(5)D与E形成的化合物为AlCl3,向AlCl3的水溶液中逐渐滴入烧碱溶液直至过量,发生Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,则可观察到先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多,随NaOH加入又逐渐溶解最终澄清。
3.含有A+、B3+、C3+三种金属阳离子的水溶液发生了如下一系列变化后逐一沉淀出来,其中B3+转入白色沉淀:请通过分析回答(用化学符号填写):(1)A +是__,B 3+是__,C 3+是__;(2)X 是__,Y 是__,Z 是__;(3)写出下列离子方程式:①生成Y 沉淀:__;②B 3+与过量氨水反应:__;(4)写出下列化学方程式:单质铝和Y 分解后的固体产物反应:__.【答案】Ag + Al 3+ Fe 3+ AgCl Fe (OH )3 Al (OH )3 Fe 3++3OH ﹣═Fe(OH )3↓ Al 3++3NH 3•H 2O═Al(OH )3↓+3NH 4+ 2Al+Fe 2O 32Fe+Al 2O 3【解析】【分析】含有A +、B 3+、C 3+ 三种金属阳离子的水溶液,加入过量盐酸反应过滤得到白色沉淀X 和滤液甲,白色沉淀只能是氯化银沉淀,说明A +离子为Ag +,滤液甲中加入过量氢氧化钠溶液过滤得到红褐色沉淀Y 为Fe(OH)3,滤液乙中加入适量盐酸反应生成白色沉淀Z 为Al(OH)3,其中B 3+转入白色沉淀,则B 3+、C 3+ 离子分别为:Al 3+、Fe 3+,据此回答;【详解】(1)由上述分析可知A +、B 3+、C 3+ 三种金属阳离子分别为:Ag +、Al 3+、Fe 3+, 答案为:Ag +;Al 3+;Fe 3+;(2)分析可知对应X 、Y 、Z 分别为:AgCl 、Fe(OH)3、Al(OH)3;故答案为:AgCl ; Fe(OH)3;Al(OH)3;(3)①生成Y 沉淀的离子方程式为:Fe 3++3OH ﹣═Fe(OH)3↓;故答案为:Fe 3++3OH ﹣═Fe(OH)3↓;②Al 3+与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,离子方程式为:Al 3++3NH 3•H 2O ═Al(OH)3↓+3NH 4+;故答案为:Al 3++3NH 3•H 2O ═Al(OH)3↓+3NH 4+;(4)氢氧化铁分解产物是氧化铁,铝与氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝,放出大量的热,反应方程式为:2Al+Fe 2O 3===高温2 Fe+Al 2O 3;故答案为:2Al+Fe 2O 3===高温2 Fe+Al 2O 3。
4.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:3224NH H O H SO Δ⋅−−−→−−−−→−−→甲乙丙甲(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
则甲是________(填化学式)。
写出“32NH H O ⋅−−−−→乙丙”转化的离子方程式______________________。
(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是___________,甲的化学式为_____________。
【答案】23Al O 33234Al3NH H O=Al(OH)3NH +++⋅↓+ 3Fe + 23Fe O 【解析】【详解】(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为23Al O 、乙是硫酸铝,丙为3Al(OH),则乙与氨水反应的离子方程式为:33234Al 3NH H O Al(OH)3NH +++⋅=↓+;(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。