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强化练18 铝及其化合物的性质
1.C 本题考查铝及金属氮化物的性质。AlN不是纯金属或合金,属于无机非金属材料,A错误;Al(OH)3具有两性,能溶于NaOH溶液,则AlN与足量氢氧化钠溶液共热时生成偏铝酸钠和氨气,B错误;NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜,C正确;AlN与足量盐酸反应的离子方程式为AlN+4H+===Al3++NH,D错误。
2.C 本题考查离子方程式的正误判断,涉及反应物用量对反应的影响和化学式的拆分是否正确。氢氧化铁溶于氢碘酸,生成的Fe会与I-发生氧化还原反应生成碘化亚铁、单质碘,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++6H2O+I2,A错误;NH3·H2O是弱碱,氨水不能溶解氢氧化铝,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,B错误;NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使SO完全沉淀,二者的物质的量之比为1∶2,反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化铝沉淀和一水合氨,离子方程式为NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O,C正确;NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O,D错误。
3.D 本题考查从铝热法冶炼金属铬的废渣中回收铬和铝的工艺流程分析。铬、铝是重要的金属资源,铬是重金属,会造成环境污染,合理处理废渣有利于保护环境和资源再利用,A正确;根据③得到含CrO等的滤液和滤渣2,结合流程通入过量CO2,则发生反应AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,NaHCO3溶解度较小,则滤渣2中主要成分是Al(OH)3和少量的NaHCO3,B正确;CrO中Cr显+6价,Cr2O3中Cr显+3价,过程④发生氧化还原反应,CrO作氧化剂,被还原成Cr3+,S2O被氧化成SO,用浓氨水沉铬时,Cr2(SO4)3与NH3·H2O反应生成Cr(OH)3,同时生成(NH4)2SO4,Cr(OH)3经热分解生成Cr2O3,根据B项分析,含CrO等的滤液中还含有NaHCO3,NaHCO3与氨水反应转化为Na2CO3,C正确;步骤①中Cr2O3转化为CrO,Cr的化合价由+3价变为+6价,存在化合价变化,属于氧化还原反应,步骤③没有元素化合价变化,步骤④存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,D错误。
4.D 本题考查物质的性质与用途。铝的金属性强与其可用于制作铝金属制品无对应关系,铝用于制作铝制品是因为铝质轻,且在空气中其表面能形成一层致密的氧化物薄膜,起到保护内层金属的作用,A错误;氧化铝的熔点高与其可用作电解冶炼铝的原料无对应关系,氧化铝可用作电解冶炼铝的原料主要是因为Al2O3是离子化合物,熔融状态下能导电,B错误;Al(OH)3可用于治疗胃酸过多,与其具有弱碱性有关,与受热分解无关,C错误;明矾溶于水后其中的Al3+能水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体可以吸附水中的杂质,与其可用于净水有对应关系,D正确。
5.解析 本题通过钙化法焙烧制备V2O5的流程分析,考查生产条件的判断、反应原理分析、产品纯度计算等知识。
(1)焙烧过程将V2O3转化为Ca(VO3)2,CaO参与反应,V元素化合价升高,需要氧气参加反应,反应的化学方程式为CaO+O2+V2O3Ca(VO3)2。
(2)①Ca(VO3)2难溶于水,可溶于盐酸,若焙砂酸浸时溶液的pH=4,由表中数据可知,Ca(VO3)2溶于盐酸转化为VO,反应的离子方程式为Ca(VO3)2+4H+===2VO+Ca2++2H2O。②根据题图乙推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是酸度大于3.2%时,钒的溶解量增大不明显,而铝的溶解量增大程度更大。
(3)加入石灰乳调节pH得到Ca3(VO4)2沉淀,由表中信息,可知应控制pH范围为10~12,Ca3(VO4)2与碳酸铵反应转化为更难溶的CaCO3沉淀,c(Ca2+)降低,使钒从沉淀中转移到溶液中,形成(NH4)3VO4溶液,再向溶液中加入NH4Cl溶液,调节溶液pH,同时溶液中c(NH)增大,有利于析出NH4VO3。①浸出液中加入石灰乳的作用是调节溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)2沉淀。②由表中信息可知,当pH>8时,钒的主要存在形式不是VO,NH4VO3的产量明显降低。
(4)加入高锰酸钾发生反应:5Fe2++MnO+8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,反应消耗KMnO4的物质的量为b2×10-3 L×c2 mol·L-1=b2c2×10-3 mol,剩余Fe2+的物质的量为5b2c2×10-3 mol,与VO反应的Fe2+