高中化学高考一轮·知识清单知识清单07铝及其重要化合物含解析答案
展开一、单选题
1.氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:NaH+H2O=NaOH+H2↑。下列有关该反应的说法中,不正确的是
A.H2O中氢元素被还原
B.NaOH是氧化产物
C.该反应不属于复分解反应
D.当有22.4LH2(标准状况下)生成时转移1ml电子
2.下列各组物质,前者逐滴滴加到后者中直至过量,先出现白色沉淀,后来沉淀又消失的是( )
A.H2SO4滴入NaAlO2溶液中B.Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中
C.Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D.氨水滴入Al2(SO4)3溶液中
3.将表面有氧化膜的铝片伸入足量的NaOH溶液中,有关离子方程式正确的是
A.Al2O3 + OH- → AlO2- + H2OB.2Al3+ + 6OH- → 2Al(OH)3↓
C.2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2↑D.2Al + 6H2O → 2Al3+ + 6OH- +3H2↑
4.氢化铝锂(LiAlH4)是化工生产中的重要试剂,溶于水能放出氢气。下列叙述中正确的是
A.氢化铝锂溶于水后溶液呈中性
B.氢化铝锂与水反应的过程中,氢化铝锂中的氢被还原成氢气
C.氢化铝锂中各微粒的半径大小关系为Al3+>H﹣>Li+
D.氢化铝锂与水反应的过程中,氢化铝锂表现出强氧化性
5.室温下,在0.2ml/LAl2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0ml/LNaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图,下列有关说法正确的是
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为:Al3++3OH-Al(OH)3
B.a→b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b→c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
6.如下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是( )
A.①线表示Al3+的物质的量的变化
B.x表示AlCl3的物质的量
C.③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D.④线表示AlO2-的物质的量的变化
7.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后生成的气体的体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为( )
A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g
8.下列由实验现象得出正确结论的是( )
A.AB.BC.CD.D
9.下列关于铝的叙述中正确的是
A.由于铝在空气中不会锈蚀,所以铝制品的使用寿命都很长
B.由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属
C.常温下,铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层
D.由于铝的导电性能比铜强,所以常用铝制造电线、电缆
二、填空题
10.根据题干信息,按要求回答问题:
钠与氢气在加热条件下反应生成氢化钠,在熔融状态下能导电。取少量氢化钠溶于水剧烈反应,生成碱性溶液和一种可燃性气体。写出钠与氢气反应的化学方程式 。写出与的反应的化学方程式 。反应中作 剂。
11.氢化铝锂(LiAlH4)是重要的还原剂与储氢材料。其合成方法如下:①Na+Al+2H2NaAlH4, ②NaAlH4 +LiClLiAlH4 +NaCl。 回答下列问题:
(1)上述反应中涉及的元素的第一电离能最大的是 (填元素名称)。LiAlH4与水剧烈反应产生一种盐与 H2,写出反应的化学方程式: ;LiAlH4中H元素表现为-1价,解释H表现出负价的理由: 。
(2)基态锂原子的电子排布式为 ; 基态锂原子中有 种运动状态不同的电子。
(3)已知第一电离能Mg大于Al,但第二电离能Mg小于Al,解释原因: 。
(4)反应①、②中电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物的电子式为 。
12.用可溶性铝盐制取Al(OH)3最好选用NaOH溶液而不选用氨水。( )
三、计算题
13.向盛有10mL1ml/LNH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1ml/LNaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:
(1)写出m点反应的离子方程式: 。
(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2ml/LBa(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为 ml。
四、判断题
14.与可能大量共存。( )
15.明矾用作净水剂不涉及化学变化。( )
16.向AlCl3溶液中通入过量氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO+4+2H2O。(______)
17.MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上也用其电解冶炼对应的金属。( )
18.铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成一层致密的氧化膜。( )
19.1mlAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。( )
20.冶炼铝时常用焦炭做还原剂。(_______)
21.MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。(_______)
22.向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式:2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+。( )
23.下列物质的转化在给定条件下能够实现:Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3。( )
24.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使恰好完全沉淀的离子方程式:2Ba2++3OH-+Al3++2=2BaSO4↓+Al(OH)3↓。( )
25.用氢氧化钠溶液可以除去铝片表面的氧化膜。( )
26.氧化铝是金属氧化物,也是碱性氧化物。( )
27.Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3。( )
28.氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中,产生大量白色沉淀。(_____)
29.Al2(SO4)3和小苏打反应是泡沫灭火器的原理。( )
30.强酸性溶液中铝元素以Al3+形式存在,强碱性溶液中铝元素以形式存在。( )
31.铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐,与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐。(_______)
32.铝在自然界中有游离态和化合态两种形式。(_______)
五、解答题
33.(1)青蒿素结构如图,有关叙述正确的是 (选填序号)。
a.化学式为C15H21O5 b.不能与NaOH溶液反应
c.易溶于水 d.含有过氧键,有较强氧化性
由青蒿酸为原料出发,经五步合成可得到青蒿素,其中第2步为还原反应:
常温下即可反应且略放热,还原剂为LiAlH4。相关物质的性质:
某学习小组在实验室用双氢青蒿酸甲酯制取青蒿醇。
(2)反应中使用过量的氢化铝锂,理由是 。为使反应在溶液状态下进行,可用乙醚为溶剂,不用水的理由是 。
(3)请设计实验室制备装置(画出草图):
(4)该反应有机物的转化率约为96%,所得乙醚溶液中含有醇锂、醇铝、双氢青蒿酸甲酯、氢化铝锂。从反应混合物中提取青蒿醇的方法是:
①加 后分液;
②从乙醚层提取青蒿醇。有多种方法,以下是二种方案:
方案一:蒸发结晶。 方案二:蒸馏析出晶体。
a.这2个方案在析出晶体后都应有残留液,原因是 。
b.请对这2个方案进行比较 。
34.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为: 。
(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH (填“增大”“不变”或“减小”),发生反应的化学方程式是 。
(3)“电解I”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 ,应该采取的措施是 。
(4)电解熔融Al2O3制备铝不用氯化铝的原因是 。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是 。
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化
铝的金属性比镁强
B
取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有脱落
铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片;铝片上产生大量气泡
该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失
氢氧化铝能溶于强碱溶液
物质
性质
双氢青蒿酸甲酯(C16H28O2)
固体,难溶于水,易溶于有机溶剂。
青蒿醇(C15H28O)
固体,难溶于水,易溶于有机溶剂。
乙醚
无色液体,微溶于水;密度0.71g/cm3;沸点34.6℃。
氢化铝锂
固体,溶于乙醚。
与水反应:LiAlH4 + 4H2O →Al(OH)3↓+ LiOH +4H2↑
可将一分子酯还原成二分子醇,自身生成醇铝、醇锂。
(醇铝、醇锂可与盐酸反应,生成铝盐、锂盐和相应的醇)。
参考答案:
1.B
【详解】A.H2O中氢化合价降低,得到电子,被还原,故A正确;
B.NaOH既不是氧化产物也不是还原产物,故B错误;
C.该反应中有化合价升高,属于氧化还原反应,不属于复分解反应,故C正确;
D.根据方程式分析有1ml氢气生成转移1ml电子,当有22.4LH2(标准状况下物质的量为1ml)生成时转移1ml电子,故D正确。
综上所述,答案为B。
2.A
【详解】A.硫酸滴入偏铝酸钠中先产生氢氧化铝沉淀,后沉淀溶解,选项A正确;
B.氢氧化钡滴入硫酸铝溶液中产生硫酸钡和氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝沉淀溶解,但仍有硫酸钡沉淀,选项B错误;
C.硫酸铝滴入氢氧化钠中,先没有沉淀,后产生沉淀,选项C错误;
D.氨水滴入硫酸铝中产生沉淀,但沉淀不会溶解,选项D错误。
答案选A。
3.C
【详解】将表面有氧化膜的铝片伸入足量的NaOH溶液中,表面的氧化铝首先被溶解,反应的离子方程式为Al2O3 + 2OH- =2AlO2- + H2O,铝继续溶解,离子方程式为2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑。
故选C。
4.C
【详解】A.氢化铝锂和水发生:LiAlH4+4H2O=4H2+LiOH+Al(OH)3↓,有LiOH生成,溶液呈碱性,故A错误;
B.氢化铝锂中氢负离子失电子被氧化生成氢气,故B错误;
C.Al3+有两层电子,故Al3+的半径最大,Li+、H﹣均只有一层电子,且Li+的核电荷数较大,故Li+的半径最小,故C正确;
D.反应中,氢化铝锂表现出强还原性,故D错误;
故选:C。
5.C
【详解】A.铝离子的水解方程式应为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,A错误;
B.a→b段,溶液pH增大,水解平衡正向移动,铝离子浓度减小,B错误;
C.b→c段,加入氢氧根主要用于生成氢氧化铝沉淀,C正确;
D.c点时,Al(OH)3沉淀开始溶解,D错误。
答案选C。
6.B
【分析】假定向含有1mlAlCl3溶液中滴加NaOH溶液,首先发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al3+完全沉淀,消耗3mlOH-,生成1mlAl(OH)3,然后发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,沉淀完全溶解消耗1mlOH-,生成1mlAlO2-,前后两部分消耗的OH-为3:1,假定向含有4mlNaOH溶液中滴加AlCl3溶液,首先发生反应Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,OH-完全反应消耗1mlAl3+,生成1mlAlO2-,然后发生反应Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,AlO2- 完全反应,消耗1/3 mlAl3+,生成4/3 ml Al(OH)3↓,前后两部分消耗的Al3+为1ml:1/3ml=3:1,由图象可知,①②表示微粒、③④表示微粒物质的量关系为1:1,则该图表示向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,据此结合选项解答。
【详解】A.由上述分析可知,首先发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓,溶液中铝离子物质的量减少,①线表示Al3+的物质的量的变化,故A正确;
B.由上述分析可知,x表示NaOH溶液,故B错误;
C.由上述分析可知,随反应进行Al(OH)3物质的量先增大后减小,故③线表示Al(OH)3的物质的量的变化,故C正确;
D.由上述分析可知,Al(OH)3溶解时,AlO2-的物质的量增大,④线表示AlO2-的物质的量的变化,故D正确;
故选B。
7.A
【分析】根据铝的质量相同,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2,由化学反应方程式可知,酸与金属反应时酸不过量,碱与金属反应时碱过量来计算解答。
【详解】根据方程式,当铝分别和盐酸、氢氧化钠反应时,若消耗等量的铝,生成的气体体积比为1:1。若铝过量,等量的盐酸和氢氧化钠,生成的气体体积比为2:1。所以当两烧杯中生成的气体体积比为1:2时,可推知两烧杯中,生成的气体少的甲烧杯中铝有剩余,生成气体多的乙烧杯中铝不足。因为等量的铝消耗的盐酸物质的量更大,故甲烧杯中装盐酸;乙烧杯中装氢氧化钠。盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为,又两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2,设铝与酸反应时酸完全反应,生成的氢气的物质的量为x,则
解得x=0.15ml,一定条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为,碱与金属铝反应时铝完全反应,设与碱反应的铝的物质的量为y,则
解得y=0.2ml,则铝的质量为。
故答案选:A。
8.D
【详解】A、金属性的强弱是金属与酸反应失电子的能力强弱,而不是与碱反应,所以不能说明铝的金属性比镁强,A错误;B、因为氧化铝的熔点高,而没有脱落,而不是铝不易燃烧,B错误;C、铝与氯化铵溶液反应,是铝与铵根离子水解产生的氢离子反应生成氢气,所以气体不是氨气,而是氢气,C错误;D、氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀,反应的离子方程式为:3OH-+Al3+=Al(OH)3↓,氢氧化铝和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,所以氢氧化铝能溶于强碱氢氧化钠溶液,D正确;答案选D。
9.B
【详解】A.铝的化学性质活泼,在空气中,常温下就能与氧气反应,生成氧化铝(即锈蚀),但是,生成的是致密的氧化膜能保护内部金属,所以铝制品的使用寿命都很长,故A错误;
B.铝具有强还原性,而且发生铝热反应会放出大量热,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属,故B正确;
C.常温下,Cu与浓硫酸不反应,所以不能用浓硫酸除去铝表面的铜镀层,故C错误;
D.铝的导电性比铜弱,但是铝的价格比Cu便宜,铝也有较好的导电性,所以常用铝制造电线、电缆,故D错误;
故选B。
10. 还原
【详解】已知,钠与氢气在加热条件下反应生成氢化钠(NaH),该反应的化学方程式为:;已知,氢化钠与水能剧烈反应,生成碱性溶液和一种可燃性气体,可燃性气体是氢气,碱性物质是氢氧化钠,该反应的化学方程式为:,NaH中氢元素为-1价,反应中变成0价,化合价升高,因此,氢化钠作还原剂,故答案为:;;还原。
11.(1) 氯 LiAlH4 +2H2O=LiAlO2+4H2↑或LiAlH4 +4H2O=Li[Al(OH)4]+4H2↑ 因为三种元素中H元素的电负性最大
(2) 1s22s1 3
(3)基态Mg最高能级处于稳定的全满状态,基态Al最高能级为不稳定状态,因此第一电离能Mg大于Al,Mg+最高能级处于不稳定状态,而Al+最高能级处于稳定的全满状态,故第二电离能Mg小于Al
(4)
【详解】(1)利用同周期从左向右第一电离能是增大趋势,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,第一电离能最大的是Cl;LiAlH4中H显-1价,H2O中H显+1价,发生归中反应得到氢气和一种盐,因此反应方程式为LiAlH4 +2H2O=LiAlO2+4H2↑或LiAlH4 +4H2O=Li[Al(OH)4]+4H2↑;Li、Al均为金属元素,H为非金属元素,三种元素中H的电负性最大,Li显+1价,Al显+3价,整个化合价代数和为0,则H显-1价;故答案为氯;LiAlH4 +2H2O=LiAlO2+4H2↑或LiAlH4 +4H2O=Li[Al(OH)4]+4H2↑;因为三种元素中H元素的电负性最大;
(2)锂元素位于第二周期ⅠA族,原子序数为3,则锂原子的电子排布式为1s22s1;核外有3个电子,即有3中运动状态不同的电子;故答案为1s22s1;3;
(3)基态Mg原子核外电子电子排布式为1s22s22p63s2,最高能级3s能级处于稳定的全满状态,能量低,稳定,基态Al原子核外电子电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级3p为不稳定状态,因此第一电离能Mg大于Al,Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1,最高能级3s处于不稳定状态,而Al+的电子排布式为1s22s22p63s2,最高能级3s处于稳定的全满状态,能量低,稳定,故第二电离能Mg小于Al;故答案为基态Mg最高能级处于稳定的全满状态,基态Al最高能级为不稳定状态,因此第一电离能Mg大于Al,Mg+最高能级处于不稳定状态,而Al+最高能级处于稳定的全满状态,故第二电离能Mg小于Al;
(4)
反应①、②中电负性最大的是Cl,电负性最小的是Na,形成的化合物是NaCl,属于离子化合物,其电子式为;故答案为。
12.错误
【详解】氢氧化铝是典型的两性氢氧化物,既能与强酸反应,又能与强碱反应,但不与弱酸弱碱反应,故用可溶性铝盐制取Al(OH)3最好选用氨水而不选用NaOH溶液,答案错误。
13. 0.022
【分析】滴加1ml/LNaOH溶液0~30mL,沉淀量增加,发生反应 ,滴加1ml/LNaOH溶液30~40mL,沉淀量不变,发生反应,滴加1ml/LNaOH溶液40~50mL,沉淀溶解,发生反应。
【详解】(1) 滴加1ml/LNaOH溶液30~40mL,沉淀量不变,发生反应,m点反应的离子方程式;
(2)10mL1ml/LNH4Al(SO4)2溶液中含有0.02ml、0.01ml、0.01ml, 20mL1.2ml/LBa(OH)2溶液中含有0.024ml、0.048ml,充分反应后,生成硫酸钡沉淀0.02ml,OH-依次与、 、反应,反应消耗0.03ml OH-、生成0.01ml氢氧化铝,反应消耗0.01ml OH-,剩余的0.008ml OH-和反应,溶解0.008ml,最终生成0.002ml,所以产生沉淀的物质的量为0.022ml。
14.错误
【详解】与能发生化学反应,反应方程式为,所以与不能大量共存。
15.错误
【详解】明矾用作净水剂,是由于电离产生的Al3+发生水解反应,形成的Al(OH)3胶体有吸附作用,涉及化学变化,故答案为:错误。
16.错误
【详解】,NH3·H2O为弱碱,Al(OH)3不能溶于氨水,其离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3。
17.错误
【详解】MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上制备金属镁采取的是电解熔融氯化镁,电解熔融的氧化铝制备金属铝,故错误。答案为:错误。
18.正确
【详解】铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成一层致密的氧化膜,氧化膜阻止铝和空气中氧气接触,故正确。
19.正确
【详解】Al与足量的硫酸反应生成Al3+,Al与足量的氢氧化钠溶液反应生成AlO-反应后,铝的化合价都是+3价,则1mlAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数均为3NA,故正确。
20.错误
【分析】根据金属性判断工业制取金属的方法;
【详解】铝属于活泼金属,工业上采用电解熔融氧化铝制取,故答案为错误;
【点睛】此题考查金属的制取。利用制取基本原则进行判断。
21.错误
【详解】镁活泼性强于铝,MgO与Al粉不反应,故错误。
22.错误
【详解】向NaAlO2溶液中通入过量CO2,生成氢氧化铝和碳酸氢根离子,正确的离子方程式为:+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+。错误。
【点睛】新版教材中写为[Al(OH)4]-,故离子方程式为:[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+。
23.正确
【详解】Al2O3可以和NaOH发生反应,化学方程式为:,NaAlO2和少量CO2反应的化学方程式为:,故题中转化正确。
24.错误
【详解】明矾是KAl(SO4)2▪12H2O,其溶液中滴入Ba(OH)2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀,则KAl(SO4)2▪12H2O和Ba(OH)2的物质的量之比为1:2,此时Al3+恰好转化为[Al(OH)4]-,正确的离子方程式为:2Ba2++4OH-+Al3++2=2BaSO4↓+[Al(OH)4]-,故错误。
25.正确
【详解】氧化铝是两性氧化物,可以和氢氧化钠溶液反应,所以用氢氧化钠溶液可以除去铝片表面的氧化膜,故答案为:正确。
26.错误
【详解】氧化铝既能和酸反应生成盐和水,也能和碱反应生成盐,所以氧化铝是两性氧化物,故错误。
【点睛】新教材中的氧化铝和碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]。
27.正确
【详解】浓NH4Cl溶液呈酸性,镁单质能与溶液中H+反应生成H2,促进NH4Cl水解生成NH3•H2O,该反应为放热反应,温度升高会使NH3•H2O分解生成NH3,故正确。
28.错误
【详解】氢氧化钠溶液开始是过量的,滴入氯化铝生成偏铝酸钠,当氢氧化钠完全消耗后,再滴入氯化铝,铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝。
29.正确
【详解】Al2(SO4)3和碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳气体,Al2(SO4)3和小苏打反应是泡沫灭火器的原理,该说法正确。
30.正确
【详解】氢氧化铝与溶于盐酸生成氯化铝,氢氧化铝与溶于氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠,可知强酸性溶液中铝元素以Al3+形式存在,强碱性溶液中铝元素以形式存在,故上述说法正确。
31.错误
【详解】无论氢氧化钠是否过量,铝和NaOH溶液反应都生成偏铝酸钠和氢气,故上述说法错误。
32.错误
【详解】铝是活泼金属,铝在自然界中只以化合态形式存在,故上述说法错误。
33. d 提高双氢青蒿酸甲酯的转化率 双氢青蒿酸甲酯不溶于水,氢化铝锂会与水反应 装置要点:不加热、密闭且冷凝回流、常温水浴(不画可不扣分),则装置图为 盐酸 防止双氢青蒿酸甲酯析出 方案二可回收乙醚、甲醇
【分析】(1)根据有机物的结构简式判断分子式为C15H22O5,分子中含有-O-O-键,具有强氧化性,含有-COO-,可发生水解反应,含有较多憎水基,难溶于水;
(2)加入过量还原剂,有利于平衡的正向移动;溶质应溶于溶剂,而LiAlH4与水反应,双氢青蒿酸甲酯不溶于水;
(3)题给信息为:常温下即可反应且略放热,所以可在常温下进行反应,同时注意尽可能减少溶剂及反应物的挥发;
(4)醇锂、醇铝、氢化铝锂,与盐酸反应后进入水层,双氢青蒿酸甲酯、乙醚不溶于水,可采用先分液后蒸馏,回收乙醚、甲醇。
【详解】(1)a.根据有机物的结构简式判断分子式为C15H22O5,a错误;
b.含有酯基,可与氢氧化钠溶液反应,b错误;
c.含有酯基,不溶于水,c错误;
d.由结构简式可知含有过氧键,有较强氧化性,d正确.
故选d。答案为:d;
(2)还原剂为LiAlH4,加入过量还原剂,促使平衡正向移动,提高反应物的转化率;因LiAlH4与水反应,且双氢青蒿酸甲酯不溶于水,所以不用水作溶剂,而用乙醚作溶剂。答案为:还原剂为LiAlH4,加入足量还原剂,可提高反应物的转化率;因LiAlH4与水反应,且双氢青蒿酸甲酯不溶于水,不用水作溶剂;
(3)题给信息为:常温下即可反应且略放热,所以可在常温下进行反应,同时注意尽可能减少溶剂及反应物的挥发。从而得出设计实验装置要点:不加热、密闭且冷凝回流、常温水浴,则装置如图。答案为:装置要点:不加热、密闭且冷凝回流、常温水浴(不画可不扣分),则装置图为;
(4)①因醇铝、醇锂可与盐酸反应,生成铝盐、锂盐和相应的醇,则可先加入盐酸除去醇锂、醇铝以及氢化铝锂。答案为:盐酸;
②a.不管哪个方案,都需防止双氢青蒿酸甲酯析出,所以在析出晶体后都应留有残留液;答案为:防止双氢青蒿酸甲酯析出;
b.方案一乙醚和甲醇会挥发,而方案二可防止乙醚、甲醇挥发损耗,所以方案二更好。答案为:方案二可回收乙醚、甲醇。
【点睛】凡是分离有机混合物,都需回收有机溶剂,一方面是因为有机溶剂的成本高,可回收待用;另一方面是有机溶剂大多具有一定的毒性,会污染空气。
34.(1)Al2O3+2OH-=2+H2O
(2) 减小 H2O+NaAlO2+NaHCO3=Al(OH)3↓+Na2CO3
(3) 石墨电极被阳极上产生的O2氧化 定期补充石墨
(4)氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝以分子的形式存在
(5)NH4Cl水解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
【分析】(1)Al2O3为两性氢氧化物,在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2;
(2)加入的NaHCO3与过量的NaOH反应,导致溶液的pH减小。酸性HCO>Al(OH)3,根据强酸制取弱酸的原理得H2O+NaAlO2+NaHCO3=Al(OH)3↓+Na2CO3;
(3)电解Al2O3时生成O2,O2会氧化石墨。应定期补充石墨;
(4)氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝以分子的形式存在;
(5)NH4Cl水解显酸性,H+可以去除铝表面的氧化膜,使得Al更易与N2反应。
【详解】(1)Al2O3为两性氢氧化物,在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2,所以离子方程式为;
(2)①加入的NaHCO3与过量的NaOH反应,导致溶液的pH减小;
②酸性HCO>Al(OH)3,根据强酸制取弱酸的原理H2O+NaAlO2+NaHCO3=Al(OH)3↓+Na2CO3,所以pH减小,反应的化学方程式是H2O+NaAlO2+NaHCO3=Al(OH)3↓+Na2CO3;
(3)①电解Al2O3时生成O2,O2会氧化石墨;
②所以应定期补充石墨;
(4)氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝以分子的形式存在,没有离子存在,无法电解;
(5)NH4Cl水解显酸性,H+可以去除铝表面的氧化膜,使得Al更易与N2反应。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
A
C
C
C
B
A
D
B
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