第5講 鋁、鎂及其重要化合物-2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)名師精講練(解析版)_第1頁(yè)
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學(xué)而優(yōu)教有方PAGEPAGE36第5講鋁、鎂及其重要化合物[考情分析]鋁及其化合物的性質(zhì)多與日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用有關(guān),高考題型有選擇題、實(shí)驗(yàn)題、化學(xué)工藝流程題等。選擇題重點(diǎn)考查化學(xué)方程式、離子方程式、離子共存、物質(zhì)鑒別、物質(zhì)制取等,非選擇題中常借助工藝流程的形式,以除雜或提純等相關(guān)問(wèn)題為主線綜合考查金屬元素化合物的性質(zhì)。[考點(diǎn)過(guò)關(guān)]考點(diǎn)一鋁【落實(shí)基礎(chǔ)】1.位置與結(jié)構(gòu):鋁元素在元素周期表中位于周期族,基態(tài)原子的電子排布式為,核外有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,有個(gè)不成對(duì)電子。鋁是的金屬,在金屬活動(dòng)性順序表中,鋁位于鋅鐵的前面,鋁在化學(xué)反應(yīng)中,能表現(xiàn)出較強(qiáng)的性,即失電子的能力,是常用的還原劑。2.物理性質(zhì):鋁是金屬、密度(屬輕金屬)、硬度、熔沸點(diǎn),有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。鋁合金密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉,常用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子行業(yè)等。3.化學(xué)性質(zhì)(寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式)與O2反應(yīng)常溫下鋁能與O2反應(yīng)生成致密氧化膜,保護(hù)內(nèi)層金屬。加熱條件下鋁能與O2反應(yīng)生成氧化鋁:。鋁制品表面的氧化膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用,所以鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性與非氧化性酸的反應(yīng)與堿反應(yīng)與某些鹽溶液反應(yīng)與某些金屬氧化物的反應(yīng)鈍化常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜),阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,可用鋁制容器盛放和運(yùn)輸濃H2SO4、濃HNO34.制備:工業(yè)上電解熔融Al2O3制備金屬鋁,有關(guān)化學(xué)方程式:。5.用途:純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等2Al2O34Al+3O2↑【考點(diǎn)突破】例題1、下列說(shuō)法正確的是。①鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)樾再|(zhì)不活潑②由于鋁的導(dǎo)電性比銅、銀都強(qiáng),所以常用其制造電線、電纜③常溫下,由于鋁與濃硫酸鈍化時(shí)不反應(yīng),所以可用鋁制槽車運(yùn)送濃硫酸④鋁既能溶于酸,又能溶于堿⑤將一塊帶有氧化膜的鋁片與過(guò)量的濃NaOH溶液完全反應(yīng)后,取澄清溶液將其蒸干,得純凈的NaAlO2固體⑥兩份相同質(zhì)量的鋁粉,分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量前者多⑦不直接用鋁片跟稀硝酸反應(yīng)制硝酸鋁主要是因?yàn)殇X在稀硝酸中發(fā)生鈍化⑧常溫下,相同的鋁片分別加入足量的濃、稀硝酸,濃硝酸中鋁片先溶解完⑨與Al反應(yīng)能產(chǎn)生H2的溶液中一定大量共存:Fe2+、K+、NOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,4)⑩濃硝酸滴入用砂紙打磨過(guò)的鋁條中,產(chǎn)生紅棕色氣體?用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái),說(shuō)明鋁的熔點(diǎn)較低?用NaOH溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁:2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑[易錯(cuò)警示](1)鋁制品表面的氧化膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用,所以鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。(2)常溫下,鋁遇濃硝酸、濃硫酸會(huì)在表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化,從而阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。因此可用鋁制容器盛放和運(yùn)輸濃H2SO4、濃HNO3。(3)鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng),還原劑是鋁,氧化劑是水而不是NaOH。(4)用鋁箔包裹的鈉與水反應(yīng)時(shí),既要考慮鈉與水的反應(yīng),又要考慮鋁與生成的NaOH的反應(yīng)。(5)能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性。【變式練習(xí)】1.根據(jù)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷,下列說(shuō)法正確的是(反應(yīng)條件已略去)()A.生成等質(zhì)量H2時(shí),①和②反應(yīng)消耗n(HCl)=n(NaOH)B.反應(yīng)③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3C.反應(yīng)③和④消耗等量的Al時(shí),生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2D.反應(yīng)⑤的離子方程式為Al3++3OH-=Al(OH)3↓2.鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性,將難熔金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來(lái),關(guān)于鋁熱反應(yīng)解答下列問(wèn)題:(1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),需要的試劑還有________。A.KClB.KClO3C.MnO2D.Mg(2)用等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進(jìn)行鋁熱反應(yīng)。①引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是___________________________________________________。②產(chǎn)物中單質(zhì)是________(寫(xiě)名稱)。(3)取少量(1)中鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,________(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3,理由是___________(用離子方程式說(shuō)明)??键c(diǎn)二鋁的化合物【落實(shí)基礎(chǔ)】1.氧化鋁與氫氧化鋁物質(zhì)Al2O3Al(OH)3物理性質(zhì)氧化鋁是________、不溶于水、難熔的物質(zhì)難溶于水的白色膠狀物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng):與酸反應(yīng):與堿反應(yīng):與堿反應(yīng):冶煉鋁:受熱分解:屬性氧化物氫氧化物用途利用其高熔點(diǎn)常用作高級(jí)耐火材料,如制坩堝、高溫爐管等;利用其高制剛玉球磨機(jī)、高壓鈉燈的燈管等Al(OH)3可用作脫色劑(有吸附色素的能力)、用作胃酸中和劑,也是一種阻燃材料(分解吸熱,生成高熔點(diǎn)的Al2O3而具有阻燃作用)2.鋁鹽(1)水解性:Al3+容易水解,生成膠狀的氫氧化鋁膠體,水解的離子方程式為,Al3+與AlO2-、HS—、S2—、HCO3—、CO32—等會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng),如硫酸鋁溶液與碳酸鈉溶液混合發(fā)生離子反應(yīng)的方程式為:。(2)明礬:復(fù)鹽是由兩種或兩種以上陽(yáng)離子和一種陰離子組成的鹽。如明礬,化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O。明礬的凈水原理:明礬溶于水后發(fā)生電離:,Al3+水解生成Al(OH)3膠體,氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng),可以吸附水里懸浮的雜質(zhì),并形成沉淀,使水澄清。所以,明礬是一種較好的凈水劑。(3)AlCl3是,熔融時(shí)不導(dǎo)電,不能電解制Al,AlCl3溶液加熱蒸干灼燒最終得?!究键c(diǎn)突破】例題2、下列說(shuō)法正確的是。①泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應(yīng)②Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料③向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水的離子方程式:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)④氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中,產(chǎn)生大量白色沉淀⑤明礬作凈水劑時(shí)起還原作用⑥Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)⑦制備Al(OH)3的方法是:向1mol·L-1AlCl3溶液中加入過(guò)量的6mol·L-1NaOH溶液⑧氫氧化鋁可作胃酸的中和劑⑨用過(guò)量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+⑩鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體物質(zhì)增重?將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生?明礬[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作凈水劑,也可用作消毒劑[易錯(cuò)警示]Al、Al2O3、Al(OH)3與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)均生成偏鋁酸鹽;Al(OH)3是不溶于水的白色膠狀物質(zhì),能吸附色素作凈水劑,作胃酸中和劑,也是一種阻燃材料(分解吸熱,生成高熔點(diǎn)的Al2O3而具有阻燃作用);既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物稱之為兩性物質(zhì),包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白質(zhì)等,多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4等)也既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng),但不能將它們稱為兩性物質(zhì)?!咀兪骄毩?xí)】1.,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉混合物,物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:下列說(shuō)法不正確的是()A.X為NaOH溶液,Y為鹽酸B.a(chǎn)→b發(fā)生的反應(yīng)為AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓C.b→c→Al的反應(yīng)條件分別為加熱、電解D.a(chǎn)、b、c既能與酸又能與堿反應(yīng)2.某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4??紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置,使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?;卮稷裰械膯?wèn)題。固體混合物分離利用的流程圖Ⅰ.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明)(1)反應(yīng)①所加試劑NaOH的電子式為_(kāi)________________________________________,B→C的反應(yīng)條件為_(kāi)_______,C→Al的制備方法稱為_(kāi)_______。(2)該小組探究反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無(wú)變化;加熱有Cl2生成,當(dāng)反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時(shí)滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進(jìn)行的因素有(填序號(hào))________。a.溫度b.Cl-的濃度c.溶液的酸度考點(diǎn)三鎂的性質(zhì)及應(yīng)用【落實(shí)基礎(chǔ)】一、金屬鎂1.位置:鎂元素在元素周期表中位于周期族,基態(tài)原子的電子排布式為,鈉鎂鋁的金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)?、金屬鍵的強(qiáng)弱順序?yàn)椤⒌谝浑婋x能的大小順序?yàn)椤㈦娯?fù)性的強(qiáng)弱順序?yàn)?。鎂是的金屬,在金屬活動(dòng)性順序表中,鎂位于鋅鐵的前面。鎂在化學(xué)反應(yīng)中,能表現(xiàn)出較強(qiáng)的性,即失電子的能力,是常用的還原劑。2.物理性質(zhì):鎂是金屬、密度(屬輕金屬)、硬度、熔沸點(diǎn),有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。3.化學(xué)性質(zhì):與O2反應(yīng)鎂條在O2中燃燒,發(fā)出耀眼的強(qiáng)光,生成白色固體物質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為與N2反應(yīng)鎂條能與N2反應(yīng),化學(xué)方程式為與水反應(yīng)鎂不易與冷水反應(yīng),能與沸水反應(yīng),化學(xué)方程式為與酸反應(yīng)鎂是活潑金屬,能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)放出H2,反應(yīng)的離子方程式為與某些氧化物反應(yīng)鎂能在CO2中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4.從海水中提取鎂工藝流程基本步驟及主要反應(yīng)制熟石灰的化學(xué)方程式為:、沉淀的化學(xué)方程式為:酸化的化學(xué)方程式為:蒸發(fā)結(jié)晶:析出MgCl2·6H2O脫水:在氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無(wú)水氯化鎂電解:電解熔融氯化鎂制得鎂,化學(xué)方程式為5.用途:鎂制造信號(hào)彈和焰火;鎂合金用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件;氧化鎂用于制耐高溫材料。二、鎂的重要化合物1.氧化鎂:堿性氧化物,熔點(diǎn)很高,可用作耐火材料,難溶于水,與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:。2.氫氧化鎂:中強(qiáng)堿,難溶于水,存在溶解平衡,溶解度小于碳酸鎂,故碳酸鎂水解生成氫氧化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式:。3.氯化鎂:MgCl2可發(fā)生水解,由MgCl2·6H2O制備MgCl2時(shí),要在HCl的氣氛中脫水。4.氮化鎂:在水中劇烈水解,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為?!究键c(diǎn)突破】例題3、下列說(shuō)法正確的是。①工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在CO2氣體中冷卻②Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg)③把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中,鋁溶解有氣泡放出,而鎂沒(méi)有任何變化,說(shuō)明鋁的金屬性比鎂強(qiáng)④使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑能分離氧化鎂中混有氧化鋁⑤鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)都為3⑥Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)⑦加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,將含有Mg2+、Al3+的混合溶液中的Mg2+沉淀下來(lái)⑧海水中提取鎂的過(guò)程中包括了分解、化合、復(fù)分解、置換四種反應(yīng)類型⑨將氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)直接加熱可制得無(wú)水氯化鎂⑩將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,置鎂片于其中探討Mg的活潑性[易錯(cuò)警示]因?yàn)镸g在加熱時(shí)與O2、N2、CO2等氣體反應(yīng),電解熔融MgCl2得到的Mg,應(yīng)在H2的氛圍中冷卻?!咀兪骄毩?xí)】1.以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下:已知浸出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2OB.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同2.氯化鎂是重要的無(wú)機(jī)材料,在常溫下易吸濕,可溶于水和乙醇。某興趣小組以海水為原料制備無(wú)水氯化鎂。實(shí)驗(yàn)1制備MgCl2·6H2O晶體以海水為原料,對(duì)其進(jìn)行一系列處理,得到晶體。(1)除去海水中不溶性雜質(zhì)常用的實(shí)驗(yàn)操作是(填名稱)。

(2)從氯化鎂溶液中析出MgCl2·6H2O晶體的結(jié)晶方法是(填“降溫結(jié)晶”或“蒸發(fā)結(jié)晶”)。

實(shí)驗(yàn)2樣品中MgCl2·6H2O晶體含量測(cè)定準(zhǔn)確稱取實(shí)驗(yàn)一制得的MgCl2·6H2O晶體ag于錐形瓶中,加去離子水溶解,依次加入一定量三乙醇胺、NH3-NH4Cl緩沖溶液,搖勻,滴入鉻黑T指示劑,用0.02000mol·L-1EDTA(用H2Y2-表示)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA溶液的體積為VmL。已知:①0.02000mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH約為5,指示劑鉻黑T使用的適宜pH范圍為8~11,NH3-NH4Cl緩沖溶液pH約為10。②滴定原理:Mg2++H2Y2-MgY2-+2H+。(3)該實(shí)驗(yàn)中使用的滴定管是(填“甲”或“乙”)。

(4)NH3-NH4Cl緩沖溶液的作用是。

(5)樣品中MgCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

實(shí)驗(yàn)3制備無(wú)水氯化鎂利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置(夾持和加熱裝置省略),準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量MgCl2·6H2O晶體在HCl氣流中小心加熱。(6)A裝置的作用是。

(7)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前后測(cè)得玻璃管B減重m1g,干燥管C增重m2g,m1>m2,其可能的原因是(用化學(xué)方程式表示)。

【過(guò)關(guān)演練】(時(shí)間:45分鐘分?jǐn)?shù):100分)一、選擇題(本小題共12小題,共48分,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1.(2022·湖南雙峰縣第一中學(xué)高三月考)2020年12月17日,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器上的四器之一,“返回器”安全著陸,據(jù)悉,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器上所需的鋁合金材料要求具有高穩(wěn)定性,高強(qiáng)度,耐腐蝕,抗惡劣環(huán)境強(qiáng)等性能下列關(guān)于鋁的說(shuō)法正確的是A.鋁元素在周期表中位于第三周期,第Ⅲ族B.基態(tài)鋁原子的最外層電子排布為3s23p1C.鋁原子的最外層只有一個(gè)電子D.基態(tài)鋁原子一共有三個(gè)能級(jí)2.(2022·廣東兩陽(yáng)中學(xué)高三月考)有關(guān)鋁及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.氧化鋁熔點(diǎn)較高,是一種優(yōu)良的耐火材料B.可用鋁壺?zé)_(kāi)水,不可用其長(zhǎng)期存放食醋、堿水C.鐵易生銹,而鋁在空氣中較穩(wěn)定,所以鐵比鋁活潑D.氫氧化鋁能中和胃酸,可用于制胃藥3.(2022·珠海實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三三模)下列由廢鋁粉、稀鹽酸和氨氣為原料制取的實(shí)驗(yàn)原理和裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.用裝置甲溶解廢鋁粉 B.用裝置乙制取固體C.用裝置丙過(guò)濾得到固體 D.用裝置丁灼燒固體制得4.(2012·東莞第八中學(xué)高三月考)某同學(xué)通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)探究Mg及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到目的的是A.將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,置鎂片于其中探究討Mg的活潑性B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,觀察Mg(OH)2沉淀的生成C.將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過(guò)濾,洗滌并收集沉淀D.將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無(wú)水MgCl2固體5.(2022·廣東·一模)下列反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是A.溶液與過(guò)量溶液反應(yīng):B.金屬Na與溶液反應(yīng):C.少量與KClO溶液反應(yīng):D.草酸與酸性溶液反應(yīng):6.(2022·石家莊二中·高三月考)胃舒平的主要成分是氫氧化鋁,同時(shí)含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·H2O)等化合物。下列敘述中錯(cuò)誤的是A.鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是:1s22s22p63s2B.鋁元素原子核外共有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子C.鈉離子半徑比鋁離子半徑大D.金屬鋁與鈉的最高價(jià)氧化物的水化物溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑7.(2022·東莞高級(jí)中學(xué)高三期中)探究鋁片與Na2CO3溶液的反應(yīng)。均無(wú)明顯現(xiàn)象鋁片表面產(chǎn)生細(xì)小氣泡加熱后出現(xiàn)白色渾濁,產(chǎn)生大量氣泡(經(jīng)檢驗(yàn)為H2和CO2)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-B.對(duì)比I、III說(shuō)明Na2CO3溶液能破壞鋁表面的保護(hù)膜C.H2逸出有利于CO水解平?向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.推測(cè)出現(xiàn)白色渾濁的原因:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑8.(2022·湖南·高考真題)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡(jiǎn)單流程如下:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C.合成槽中產(chǎn)物主要有和D.濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用9.(2022·廣東韶關(guān)·二模)廢易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬,分析流程,正確的是A.為盡量少引入雜質(zhì),NaOH溶液應(yīng)改用KOH或氨水B.“沉淀”為Al2(CO3)3C.上述流程中可用過(guò)量CO2代替NH4HCO3D.濾渣的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)210.(2022·廣州二中高三月考)以混有的為原料制備氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.酸浸的離子方程式為B.浸出渣的成分是C.母液的主要溶質(zhì)是D.固體X是11.(2022東莞中學(xué)松山湖學(xué)校高三月考)Al2O3與MgO的混和物經(jīng)過(guò)量燒堿溶液處理后,過(guò)濾,向所得濾液中滴加NaHCO3溶液,測(cè)得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下:下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在的離子有Na+、AlO2-、OH-、H+B.b點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類相同C.NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/LD.生成沉淀的離子方程式為:HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-12.(2022年?yáng)|莞長(zhǎng)安中學(xué)高三月考)為測(cè)定鎂鋁合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):稱量ag鎂鋁合金粉末,放在如圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)再次稱量剩余固體的質(zhì)量B.氧氣要保證充足C.可以用空氣代替氧氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后固體質(zhì)量大于ag二、非選擇題(本小題共4題,共52分)13.(2022年中山第一中學(xué)高三月考)某學(xué)習(xí)小組探究Mg與NaHCO3溶液反應(yīng)的機(jī)理,做了如下探究。實(shí)驗(yàn)一:實(shí)驗(yàn)A實(shí)驗(yàn)B操作在注射器中加入過(guò)量鎂片(擦去表面氧化膜),吸入15mL飽和NaHCO3溶液。在注射器中加入過(guò)量鎂片(擦去表面氧化膜),吸入15mL蒸餾水?,F(xiàn)象有氣體產(chǎn)生,20min后注射器內(nèi)壁和底部產(chǎn)生大量白色沉淀緩慢產(chǎn)生氣體(1)寫(xiě)出B中生成氣體的化學(xué)方程式_____。實(shí)驗(yàn)二:(2)實(shí)驗(yàn)A產(chǎn)生的氣體有_____。實(shí)驗(yàn)三:分別取少量實(shí)驗(yàn)A和B的上層清液于兩支試管中,各加入2滴BaCl2溶液,A中立即產(chǎn)生白色沉淀,B中無(wú)明顯現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)三說(shuō)明Mg與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生了_____(填離子符號(hào))。對(duì)A中白色固體的成分提出假設(shè):I.白色固體是Mg(OH)2;II.白色固體是MgCO3;III.白色固體是堿式碳酸鎂。實(shí)驗(yàn)四:將A中白色沉淀過(guò)濾、洗滌后,取0.1mol加入1mol/L鹽酸800mL恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)況下的CO2氣體6.72L。(4)白色沉淀的主要成分為_(kāi)____(寫(xiě)化學(xué)式)。(5)綜上所述,結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋實(shí)驗(yàn)A中產(chǎn)生現(xiàn)象的原因_______。14.(2022年潮州高級(jí)中學(xué)高三月考)某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了以下化學(xué)實(shí)驗(yàn):將金屬鈣置于空氣中燃燒,然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水,此過(guò)程中反應(yīng)放出大量的熱,并且放出有臭味的氣體。(1)甲同學(xué)提出:運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想,Ca與Mg位于同一主族,化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性。請(qǐng)寫(xiě)出Ca在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。(2)乙同學(xué)提出:Ca的性質(zhì)比Na活潑,在空氣中燃燒還應(yīng)有CaO2生成,請(qǐng)寫(xiě)出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式____________________。(3)丙同學(xué)提出用實(shí)驗(yàn)的方法探究放出臭味氣體的成分:(查閱資料)1.CaO2遇水反應(yīng)生成H2O2,H2O2可能會(huì)分解產(chǎn)生一定量的O3。2.碘量法是最常用的臭氧測(cè)定方法,其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2),臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣。反應(yīng)式為O3+2KI+H2O=O2+I(xiàn)2+2KOH。(提出假設(shè))假設(shè)1:該臭味氣體只有NH3;假設(shè)2:該臭味氣體只有________;假設(shè)3:該臭味氣體含有________。(設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究)(4)該小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)。請(qǐng)完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論(儀器自選)。限選實(shí)驗(yàn)試劑:紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、pH試紙、淀粉-KI溶液、蒸餾水。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論取少量反應(yīng)后固體于試管中,___________________15.(2022·揭陽(yáng)華僑中學(xué)中學(xué)高三月考)粉煤灰的主要成分為Al2O3、SiO2,還含少量Fe2O3等,工業(yè)上可用粉煤灰制取氧化鋁、堿式硫酸鋁溶液等。(1)從粉煤灰獲得氧化鋁的部分工藝流程如下:①“酸浸”在恒容密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行,溫度不宜過(guò)高的原因是_______。②“除鐵”生成Fe(OH)3的離子方程式為_(kāi)______,檢驗(yàn)溶液中鐵元素已經(jīng)除盡的方法是_______。③“結(jié)晶”是向濃溶液中通入HCl氣體,從而獲得AlCl3·6H2O晶體的過(guò)程,溶液中Al3+和鹽酸的濃度隨通氣時(shí)間的變化如圖所示。Al3+濃度減小的原因是_______。(2)堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末,反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾得到堿式硫酸鋁溶液,生成物(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。①制備堿式硫酸鋁溶液時(shí),維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間不變,提高x值的方法有_______。②通過(guò)測(cè)定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值,測(cè)定方法如下:a.取堿式硫酸鋁溶液25.00mL,加入鹽酸酸化的過(guò)量BaCl2溶液充分反應(yīng),靜置后過(guò)濾、洗滌,干燥至恒重,得固體2.3300g。b.取堿式硫酸鋁溶液2.50mL,稀釋至25mL,加入0.1000mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸,冷卻后用0.08000mol·L-1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的EDTA至終點(diǎn),消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL(已知Al3+、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1:1)。計(jì)算(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。_______16.金屬鎂、鋁可用于制造輕質(zhì)合金、精密儀器等,26Mg是26Al衰變的產(chǎn)物,可用于地質(zhì)年代的研究?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)若將基態(tài)鎂原子最高能級(jí)的電子排布圖表示為,則它違背的電子排布規(guī)律是_______、_______;基態(tài)鋁原子核外電子所處最高能級(jí)軌道的形狀為_(kāi)______。(2)EDTA與硬水中的Ca2+、Mg2+結(jié)合,使Ca2+、Mg2+濃度降低,避免結(jié)成鍋爐水垢,Mg2EDTA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。①M(fèi)g2EDTA中組成元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。②Mg2EDTA分子內(nèi)的原子中屬于sp3雜化的是_______(用元素符號(hào)表示)。(3)鎂與鈹均屬于堿土金屬元素,氯化鈹在1000℃時(shí),完全離解為BeCl2單體,BeCl2單體的空間構(gòu)型為_(kāi)______。(4)在熔融條件下,鋁的氧化物導(dǎo)電,氯化物不導(dǎo)電,則鋁的氧化物為_(kāi)______晶體;一定條件下,鋁的氯化物為二聚體,二聚體中所含的化學(xué)鍵為_(kāi)______(填標(biāo)號(hào))。A.離子鍵

B.極性鍵

C.非極性鍵

D.配位鍵(5)由Mg、Al、O構(gòu)成的透明陶瓷立方晶胞結(jié)構(gòu)信息如圖所示:①該透明陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)______。②已知兩個(gè)最近的Mg原子之間的距離為anm,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該透明陶瓷立方晶胞的密度為_(kāi)______g·cm?3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

參考答案[考情分析]鋁及其化合物的性質(zhì)多與日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用有關(guān),高考題型有選擇題、實(shí)驗(yàn)題、化學(xué)工藝流程題等。選擇題重點(diǎn)考查化學(xué)方程式、離子方程式、離子共存、物質(zhì)鑒別、物質(zhì)制取等,非選擇題中常借助工藝流程的形式,以除雜或提純等相關(guān)問(wèn)題為主線綜合考查金屬元素化合物的性質(zhì)。[考點(diǎn)過(guò)關(guān)]考點(diǎn)一鋁【落實(shí)基礎(chǔ)】1.位置與結(jié)構(gòu):鋁元素在元素周期表中位于周期族,基態(tài)原子的電子排布式為,核外有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,有個(gè)不成對(duì)電子。鋁是的金屬,在金屬活動(dòng)性順序表中,鋁位于鋅鐵的前面,鋁在化學(xué)反應(yīng)中,能表現(xiàn)出較強(qiáng)的性,即失電子的能力,是常用的還原劑。2.物理性質(zhì):鋁是金屬、密度(屬輕金屬)、硬度、熔沸點(diǎn),有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。鋁合金密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉,常用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子行業(yè)等。3.化學(xué)性質(zhì)(寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式)與O2反應(yīng)常溫下鋁能與O2反應(yīng)生成致密氧化膜,保護(hù)內(nèi)層金屬。加熱條件下鋁能與O2反應(yīng)生成氧化鋁:。鋁制品表面的氧化膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用,所以鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性與非氧化性酸的反應(yīng)與堿反應(yīng)與某些鹽溶液反應(yīng)與某些金屬氧化物的反應(yīng)鈍化常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜),阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,可用鋁制容器盛放和運(yùn)輸濃H2SO4、濃HNO34.制備:工業(yè)上電解熔融Al2O3制備金屬鋁,有關(guān)化學(xué)方程式:。5.用途:純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等1.第三,ⅢA,1s22s22p63s23p1,13,1,較活潑,金屬,強(qiáng)2.銀白色,小,小,低3.4Al+3O22Al2O3,2Al+6H+=3Al3++3H2↑,2Al+2Cu2++=2Al3++3Cu,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3+2Fe4.2Al2O34Al+3O2↑【考點(diǎn)突破】例題1、下列說(shuō)法正確的是。①鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)樾再|(zhì)不活潑②由于鋁的導(dǎo)電性比銅、銀都強(qiáng),所以常用其制造電線、電纜③常溫下,由于鋁與濃硫酸鈍化時(shí)不反應(yīng),所以可用鋁制槽車運(yùn)送濃硫酸④鋁既能溶于酸,又能溶于堿⑤將一塊帶有氧化膜的鋁片與過(guò)量的濃NaOH溶液完全反應(yīng)后,取澄清溶液將其蒸干,得純凈的NaAlO2固體⑥兩份相同質(zhì)量的鋁粉,分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量前者多⑦不直接用鋁片跟稀硝酸反應(yīng)制硝酸鋁主要是因?yàn)殇X在稀硝酸中發(fā)生鈍化⑧常溫下,相同的鋁片分別加入足量的濃、稀硝酸,濃硝酸中鋁片先溶解完⑨與Al反應(yīng)能產(chǎn)生H2的溶液中一定大量共存:Fe2+、K+、NOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,4)⑩濃硝酸滴入用砂紙打磨過(guò)的鋁條中,產(chǎn)生紅棕色氣體?用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái),說(shuō)明鋁的熔點(diǎn)較低?用NaOH溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁:2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑【解析】鋁在空氣中會(huì)與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜,①錯(cuò)誤;鋁的導(dǎo)電性比銅、銀都弱,②錯(cuò)誤;鈍化是形成致密的氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行,不是不反應(yīng),③錯(cuò)誤;鋁既能溶于酸,又能溶于堿,且均反應(yīng)放出氫氣,④正確;鋁片與過(guò)量的濃NaOH溶液完全反應(yīng)后,蒸干得到的不是純NaAlO2,⑤錯(cuò)誤;由Al與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式易知相同質(zhì)量的Al與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的H2的質(zhì)量相等,⑥正確;鋁只與濃硝酸之間有鈍化作用,稀硝酸沒(méi)有鈍化作用,不直接用鋁片跟稀硝酸反應(yīng)制硝酸鋁主要是因?yàn)殇X片與HNO3反應(yīng)生成污染環(huán)境的NO等氣體,同時(shí)由于鋁不純,制備的硝酸鋁不純,⑦錯(cuò)誤;常溫下鋁與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化不可能完全溶解,⑧錯(cuò)誤;與Al能放出氫氣的,同業(yè)可能顯酸性也可能顯堿性,若是堿性,則Fe2+和OH-不共存,若酸性,NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,不產(chǎn)生H2,⑨錯(cuò)誤;常溫下鋁在濃硝酸中鈍化,觀察不到紅棕色NO2氣體,⑩錯(cuò)誤;鋁在空氣中加熱生成氧化鋁的熔點(diǎn)較高,所以內(nèi)部熔化的鋁不會(huì)滴落,?錯(cuò)誤;鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)而鎂不能,鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,?正確?!敬鸢浮竣堍?[易錯(cuò)警示](1)鋁制品表面的氧化膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用,所以鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。(2)常溫下,鋁遇濃硝酸、濃硫酸會(huì)在表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化,從而阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。因此可用鋁制容器盛放和運(yùn)輸濃H2SO4、濃HNO3。(3)鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng),還原劑是鋁,氧化劑是水而不是NaOH。(4)用鋁箔包裹的鈉與水反應(yīng)時(shí),既要考慮鈉與水的反應(yīng),又要考慮鋁與生成的NaOH的反應(yīng)。(5)能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性?!咀兪骄毩?xí)】1.根據(jù)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷,下列說(shuō)法正確的是(反應(yīng)條件已略去)()A.生成等質(zhì)量H2時(shí),①和②反應(yīng)消耗n(HCl)=n(NaOH)B.反應(yīng)③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3C.反應(yīng)③和④消耗等量的Al時(shí),生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2D.反應(yīng)⑤的離子方程式為Al3++3OH-=Al(OH)3↓【解析】根據(jù)得失電子守恒,生成氫氣的物質(zhì)的量相等則消耗鋁的物質(zhì)的量相等,根據(jù)鋁守恒,設(shè)1mol鋁參加反應(yīng),則與NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉1mol,需氫氧化鈉1mol,與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁1mol,需鹽酸3mol,所以生成等質(zhì)量H2時(shí),①和②反應(yīng)消耗n(HCl)=3n(NaOH),A錯(cuò)誤。鋁與硫酸銅反應(yīng),鋁是還原劑,硫酸銅是氧化劑,根據(jù)得失電子守恒可知,硫酸銅與鋁的物質(zhì)的量之比為3∶2,B錯(cuò)誤。反應(yīng)③和④消耗等量的Al時(shí),Al失電子的物質(zhì)的量相等,設(shè)2mol鋁參加反應(yīng),由得失電子守恒可知,生成銅的物質(zhì)的量為3mol,生成鐵的物質(zhì)的量為2mol,所以生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2,C正確。一水合氨是弱電解質(zhì),書(shū)寫(xiě)離子方程式用化學(xué)式,氯化鋁與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化銨,正確的離子方程式為Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4),D錯(cuò)誤。答案:C2.鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性,將難熔金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來(lái),關(guān)于鋁熱反應(yīng)解答下列問(wèn)題:(1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),需要的試劑還有________。A.KClB.KClO3C.MnO2D.Mg(2)用等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進(jìn)行鋁熱反應(yīng)。①引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是___________________________________________________。②產(chǎn)物中單質(zhì)是________(寫(xiě)名稱)。(3)取少量(1)中鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,________(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3,理由是___________(用離子方程式說(shuō)明)?!窘馕觥?1)做鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要KClO3做助燃劑,且用鎂條引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條,點(diǎn)燃Mg條后放出熱量,使KClO3固體分解放出O2,進(jìn)一步加劇Mg的燃燒,可在短時(shí)間內(nèi)使混合物溫度迅速升高,引發(fā)反應(yīng)。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng),++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,加KSCN溶液不會(huì)變紅?!敬鸢浮?1)BD(2)①加少量KClO3,插上鎂條并將其點(diǎn)燃②鐵(3)不能Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+考點(diǎn)二鋁的化合物【落實(shí)基礎(chǔ)】1.氧化鋁與氫氧化鋁物質(zhì)Al2O3Al(OH)3物理性質(zhì)氧化鋁是________、不溶于水、難熔的物質(zhì)難溶于水的白色膠狀物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng):與酸反應(yīng):與堿反應(yīng):與堿反應(yīng):冶煉鋁:受熱分解:屬性氧化物氫氧化物用途利用其高熔點(diǎn)常用作高級(jí)耐火材料,如制坩堝、高溫爐管等;利用其高制剛玉球磨機(jī)、高壓鈉燈的燈管等Al(OH)3可用作脫色劑(有吸附色素的能力)、用作胃酸中和劑,也是一種阻燃材料(分解吸熱,生成高熔點(diǎn)的Al2O3而具有阻燃作用)2.鋁鹽(1)水解性:Al3+容易水解,生成膠狀的氫氧化鋁膠體,水解的離子方程式為,Al3+與AlO2-、HS—、S2—、HCO3—、CO32—等會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng),如硫酸鋁溶液與碳酸鈉溶液混合發(fā)生離子反應(yīng)的方程式為:。(2)明礬:復(fù)鹽是由兩種或兩種以上陽(yáng)離子和一種陰離子組成的鹽。如明礬,化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O。明礬的凈水原理:明礬溶于水后發(fā)生電離:,Al3+水解生成Al(OH)3膠體,氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng),可以吸附水里懸浮的雜質(zhì),并形成沉淀,使水澄清。所以,明礬是一種較好的凈水劑。(3)AlCl3是,熔融時(shí)不導(dǎo)電,不能電解制Al,AlCl3溶液加熱蒸干灼燒最終得。參考答案1.白色,Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,兩性,2Al2O34Al+3O2↑;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,兩性2.(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑(2)KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-(3)共價(jià)化合物,Al2O3固體【考點(diǎn)突破】例題2、下列說(shuō)法正確的是。①泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應(yīng)②Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料③向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水的離子方程式:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)④氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中,產(chǎn)生大量白色沉淀⑤明礬作凈水劑時(shí)起還原作用⑥Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)⑦制備Al(OH)3的方法是:向1mol·L-1AlCl3溶液中加入過(guò)量的6mol·L-1NaOH溶液⑧氫氧化鋁可作胃酸的中和劑⑨用過(guò)量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+⑩鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體物質(zhì)增重?將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生?明礬[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作凈水劑,也可用作消毒劑【解析】硫酸鋁和碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀、硫酸鈉和二氧化碳,能滅火,①正確;Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料,②正確;氨水是弱堿不能溶解氫氧化鋁,則向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水的離子方程式為Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,③正確;氫氧化鈉溶液開(kāi)始是過(guò)量的,滴入氯化鋁生成偏鋁酸鈉,當(dāng)氫氧化鈉完全消耗后,再滴入氯化鋁,鋁離子與偏鋁酸根離子反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化鋁,④錯(cuò)誤;明礬凈水是因?yàn)锳l3+水解成Al(OH)3膠體吸附,⑤錯(cuò)誤;Al2O3屬于兩性氧化物,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),MgO屬于堿性氧化物,與NaOH溶液不反應(yīng),⑥錯(cuò)誤;Al(OH)3是兩性氫氧化物,可以和過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生偏鋁酸鈉,故不能制備氫氧化鋁懸濁液,⑦錯(cuò)誤;氫氧化鋁屬于兩性氫氧化物能與酸反應(yīng),可作胃酸的中和劑,⑧正確;氨水與Fe3+和Al3+均反應(yīng)生成氫氧化物沉淀,不符合除雜的要求,⑨錯(cuò)誤;鋁與氧化鐵反應(yīng),反應(yīng)前后都是固體,質(zhì)量不變,⑩錯(cuò)誤;Al3+與HCOeq\o\al(-,3)發(fā)生雙水解反應(yīng),生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體,?正確;明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后,Al3+能發(fā)生水解反應(yīng),生成的Al(OH)3膠體具有吸附作用,可用作凈水劑,但Al(OH)3并不具有消毒作用,?錯(cuò)誤?!敬鸢浮竣佗冖邰?[易錯(cuò)警示]Al、Al2O3、Al(OH)3與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)均生成偏鋁酸鹽;Al(OH)3是不溶于水的白色膠狀物質(zhì),能吸附色素作凈水劑,作胃酸中和劑,也是一種阻燃材料(分解吸熱,生成高熔點(diǎn)的Al2O3而具有阻燃作用);既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物稱之為兩性物質(zhì),包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白質(zhì)等,多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4等)也既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng),但不能將它們稱為兩性物質(zhì)?!咀兪骄毩?xí)】1.,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉混合物,物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:下列說(shuō)法不正確的是()A.X為NaOH溶液,Y為鹽酸B.a(chǎn)→b發(fā)生的反應(yīng)為AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓C.b→c→Al的反應(yīng)條件分別為加熱、電解D.a(chǎn)、b、c既能與酸又能與堿反應(yīng)【解析】鐵粉和鋁粉混合物,加入試劑X,過(guò)濾得到鐵,試劑X為NaOH溶液,a為偏鋁酸鈉溶液,偏鋁酸鈉和適量鹽酸反應(yīng)生成b[Al(OH)3],Al(OH)3經(jīng)加熱生成c(Al2O3),Al2O3經(jīng)電解生成Al。答案:D2.某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置,使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?;卮稷裰械膯?wèn)題。固體混合物分離利用的流程圖Ⅰ.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明)(1)反應(yīng)①所加試劑NaOH的電子式為_(kāi)________________________________________,B→C的反應(yīng)條件為_(kāi)_______,C→Al的制備方法稱為_(kāi)_______。(2)該小組探究反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無(wú)變化;加熱有Cl2生成,當(dāng)反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時(shí)滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進(jìn)行的因素有(填序號(hào))________。a.溫度b.Cl-的濃度c.溶液的酸度【解析】(1)由題給流程圖知,溶液A中含有的溶質(zhì)為偏鋁酸鈉、鉻酸鈉和NaOH,通入CO2得到的沉淀B為Al(OH)3,Al(OH)3受熱分解可得到固體C(Al2O3),電解熔融的Al2O3可得到Al;固體D為MnO2,MnO2可與濃鹽酸在加熱的條件下生成Cl2。NaOH的電子式為。B→C的反應(yīng)條件為加熱(或煅燒),C→Al的制備方法稱為電解法。(2)由題意“反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無(wú)變化,加熱有Cl2生成”說(shuō)明溫度對(duì)反應(yīng)有影響;當(dāng)反應(yīng)停止后,滴加硫酸,提供H+,故反應(yīng)又開(kāi)始產(chǎn)生Cl2。由此判斷H+對(duì)反應(yīng)有影響。綜上所述,故選ac?!敬鸢浮?1)加熱(或煅燒)電解法(2)ac考點(diǎn)三鎂的性質(zhì)及應(yīng)用【落實(shí)基礎(chǔ)】一、金屬鎂1.位置:鎂元素在元素周期表中位于周期族,基態(tài)原子的電子排布式為,鈉鎂鋁的金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)椤⒔饘冁I的強(qiáng)弱順序?yàn)?、第一電離能的大小順序?yàn)?、電?fù)性的強(qiáng)弱順序?yàn)椤fV是的金屬,在金屬活動(dòng)性順序表中,鎂位于鋅鐵的前面。鎂在化學(xué)反應(yīng)中,能表現(xiàn)出較強(qiáng)的性,即失電子的能力,是常用的還原劑。2.物理性質(zhì):鎂是金屬、密度(屬輕金屬)、硬度、熔沸點(diǎn),有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。3.化學(xué)性質(zhì):與O2反應(yīng)鎂條在O2中燃燒,發(fā)出耀眼的強(qiáng)光,生成白色固體物質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為與N2反應(yīng)鎂條能與N2反應(yīng),化學(xué)方程式為與水反應(yīng)鎂不易與冷水反應(yīng),能與沸水反應(yīng),化學(xué)方程式為與酸反應(yīng)鎂是活潑金屬,能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)放出H2,反應(yīng)的離子方程式為與某些氧化物反應(yīng)鎂能在CO2中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4.從海水中提取鎂工藝流程基本步驟及主要反應(yīng)制熟石灰的化學(xué)方程式為:、沉淀的化學(xué)方程式為:酸化的化學(xué)方程式為:蒸發(fā)結(jié)晶:析出MgCl2·6H2O脫水:在氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無(wú)水氯化鎂電解:電解熔融氯化鎂制得鎂,化學(xué)方程式為5.用途:鎂制造信號(hào)彈和焰火;鎂合金用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件;氧化鎂用于制耐高溫材料。二、鎂的重要化合物1.氧化鎂:堿性氧化物,熔點(diǎn)很高,可用作耐火材料,難溶于水,與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:。2.氫氧化鎂:中強(qiáng)堿,難溶于水,存在溶解平衡,溶解度小于碳酸鎂,故碳酸鎂水解生成氫氧化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式:。3.氯化鎂:MgCl2可發(fā)生水解,由MgCl2·6H2O制備MgCl2時(shí),要在HCl的氣氛中脫水。4.氮化鎂:在水中劇烈水解,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。一、1.第三,ⅡA,1s22s22p63s2,Na>Mg>Al,Al>Mg>Na,Mg>Al>Na,Al>Mg>Na,較活潑,金屬,強(qiáng)2.銀白色,小,小,低3.2Mg+O22MgO,3Mg+N2Mg3N2,Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑,Mg+2H+=Mg2++H2↑,2Mg+CO22MgO+C4.CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O=Ca(OH)2,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,氯化氫,MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑二、1.MgO+2H+=Mg2++H2O2.Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),MgCO3+H2Oeq\o(=,\s\up10(△))Mg(OH)2+CO2↑4.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑【考點(diǎn)突破】例題3、下列說(shuō)法正確的是。①工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在CO2氣體中冷卻②Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg)③把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中,鋁溶解有氣泡放出,而鎂沒(méi)有任何變化,說(shuō)明鋁的金屬性比鎂強(qiáng)④使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑能分離氧化鎂中混有氧化鋁⑤鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)都為3⑥Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)⑦加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,將含有Mg2+、Al3+的混合溶液中的Mg2+沉淀下來(lái)⑧海水中提取鎂的過(guò)程中包括了分解、化合、復(fù)分解、置換四種反應(yīng)類型⑨將氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)直接加熱可制得無(wú)水氯化鎂⑩將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,置鎂片于其中探討Mg的活潑性【解析】加熱時(shí)O2、N2、CO2等都能與鎂反應(yīng),①錯(cuò)誤;Mg的電子層數(shù)比Mg2+的多,所以半徑r(Mg)>r(Mg2+),②錯(cuò)誤;比較金屬性的強(qiáng)弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢程度,③錯(cuò)誤;MgO是堿性氧化物,與NaOH溶液不能反應(yīng),而Al2O3是兩性氧化物,可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2,過(guò)濾后洗滌,就得到純凈的MgO,向?yàn)V液中加入鹽酸至沉淀達(dá)到最大量,過(guò)濾洗滌,不溶物加熱得Al2O3,④正確;鎂和鋁原子的電子層數(shù)均為3,最外層電子數(shù)分別是2和3,⑤錯(cuò)誤;Al2O3屬于兩性氧化物,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),MgO屬于堿性氧化物,與NaOH溶液不反應(yīng),⑥錯(cuò)誤;向混合溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,生成的氫氧化鋁能溶解在強(qiáng)堿中,而氫氧化鎂不能溶解,從而可將Mg2+沉淀出來(lái),⑦正確;提取鎂的過(guò)程中涉及的反應(yīng)主要有:CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2↓、Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。上述反應(yīng)中沒(méi)有置換反應(yīng),⑧錯(cuò)誤;為了抑制MgCl2水解應(yīng)在氯化氫熱氣流中干燥晶體是,⑨錯(cuò)誤;濃H2SO4稀釋時(shí)應(yīng)將濃H2SO4加到水中,⑩錯(cuò)誤?!敬鸢浮竣堍遊易錯(cuò)警示]因?yàn)镸g在加熱時(shí)與O2、N2、CO2等氣體反應(yīng),電解熔融MgCl2得到的Mg,應(yīng)在H2的氛圍中冷卻。【變式練習(xí)】1.以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下:已知浸出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2OB.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同B【解析】結(jié)合工藝流程圖可知,煅燒后得到的輕燒粉的成分為MgO和少量SiO2、Fe2O3、Al2O3,NH4Cl溶液呈酸性,浸出時(shí)使MgO及Fe2O3、Al2O3溶解,浸出后得到的廢渣中含有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3,所得浸出液中含有Mg2+及過(guò)量的NH4Cl,加入氨水時(shí)Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,經(jīng)煅燒得到高純鎂砂MgO。結(jié)合流程圖和上述分析可知,浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O,A項(xiàng)正確;浸出可以在較高溫度下進(jìn)行,促進(jìn)NH4Cl水解和NH3的逸出,但沉鎂時(shí)應(yīng)在低溫下進(jìn)行,以減弱氨水分解,B項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合流程圖可知,浸出得到的NH3可轉(zhuǎn)化為氨水,用于沉鎂,濾液中含有過(guò)量的NH4Cl,可用于浸出時(shí)的反應(yīng)液,故該流程中NH3和NH4Cl均可循環(huán)使用,C項(xiàng)正確;本流程中分離Mg2+與Al3+、Fe3+時(shí),Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,是利用了它們氫氧化物Ksp的不同,D項(xiàng)正確。2.氯化鎂是重要的無(wú)機(jī)材料,在常溫下易吸濕,可溶于水和乙醇。某興趣小組以海水為原料制備無(wú)水氯化鎂。實(shí)驗(yàn)1制備MgCl2·6H2O晶體以海水為原料,對(duì)其進(jìn)行一系列處理,得到晶體。(1)除去海水中不溶性雜質(zhì)常用的實(shí)驗(yàn)操作是(填名稱)。

(2)從氯化鎂溶液中析出MgCl2·6H2O晶體的結(jié)晶方法是(填“降溫結(jié)晶”或“蒸發(fā)結(jié)晶”)。

實(shí)驗(yàn)2樣品中MgCl2·6H2O晶體含量測(cè)定準(zhǔn)確稱取實(shí)驗(yàn)一制得的MgCl2·6H2O晶體ag于錐形瓶中,加去離子水溶解,依次加入一定量三乙醇胺、NH3-NH4Cl緩沖溶液,搖勻,滴入鉻黑T指示劑,用0.02000mol·L-1EDTA(用H2Y2-表示)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA溶液的體積為VmL。已知:①0.02000mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH約為5,指示劑鉻黑T使用的適宜pH范圍為8~11,NH3-NH4Cl緩沖溶液pH約為10。②滴定原理:Mg2++H2Y2-MgY2-+2H+。(3)該實(shí)驗(yàn)中使用的滴定管是(填“甲”或“乙”)。

(4)NH3-NH4Cl緩沖溶液的作用是。

(5)樣品中MgCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

實(shí)驗(yàn)3制備無(wú)水氯化鎂利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置(夾持和加熱裝置省略),準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量MgCl2·6H2O晶體在HCl氣流中小心加熱。(6)A裝置的作用是。

(7)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前后測(cè)得玻璃管B減重m1g,干燥管C增重m2g,m1>m2,其可能的原因是(用化學(xué)方程式表示)。

【解析】(1)除去海水中不溶性雜質(zhì)常用的實(shí)驗(yàn)操作是過(guò)濾。(2)為降低水解程度,從氯化鎂溶液中析出MgCl2·6H2O晶體的結(jié)晶方法是降溫結(jié)晶。(3)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液pH約為5,呈酸性,應(yīng)選用酸式滴定管,故使用的滴定管是甲。(4)NH3-NH4Cl緩沖溶液的作用是控制溶液的pH為8~11。(5)根據(jù)反應(yīng)Mg2++H2Y2-MgY2-+2H+,可計(jì)算樣品中MgCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(6)抑制晶體水解,A裝置的作用是干燥氯化氫氣體。(7)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前后測(cè)得玻璃管B減重m1g,干燥管C增重m2g,m1>m2,其可能的原因是MgCl2·6H2OMgO+2HCl+5H2O(或MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2O或MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O)。【答案】(1)過(guò)濾(2)降溫結(jié)晶(3)甲(4)控制溶液的pH為8~11(5)4.06×10-3Va×100%(6)干燥氯化氫氣體(7)MgCl2·6H2OMgO+2HCl+5H2O(或MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2O或MgCl2·6H2O【過(guò)關(guān)演練】(時(shí)間:45分鐘分?jǐn)?shù):100分)一、選擇題(本小題共12小題,共48分,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1.(2022·湖南雙峰縣第一中學(xué)高三月考)2020年12月17日,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器上的四器之一,“返回器”安全著陸,據(jù)悉,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器上所需的鋁合金材料要求具有高穩(wěn)定性,高強(qiáng)度,耐腐蝕,抗惡劣環(huán)境強(qiáng)等性能下列關(guān)于鋁的說(shuō)法正確的是A.鋁元素在周期表中位于第三周期,第Ⅲ族B.基態(tài)鋁原子的最外層電子排布為3s23p1C.鋁原子的最外層只有一個(gè)電子D.基態(tài)鋁原子一共有三個(gè)能級(jí)B【解析】A.Al為13號(hào)元素,在周期表中位于第三周期,第ⅢA族,故A錯(cuò)誤;B.基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,故最外層電子排布為3s23p1,故B正確;C.鋁原子結(jié)構(gòu)示意圖為,最外層有3個(gè)電子,故C錯(cuò)誤;D.基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,有5個(gè)能級(jí),故D錯(cuò)誤。2.(2022·廣東兩陽(yáng)中學(xué)高三月考)有關(guān)鋁及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.氧化鋁熔點(diǎn)較高,是一種優(yōu)良的耐火材料B.可用鋁壺?zé)_(kāi)水,不可用其長(zhǎng)期存放食醋、堿水C.鐵易生銹,而鋁在空氣中較穩(wěn)定,所以鐵比鋁活潑D.氫氧化鋁能中和胃酸,可用于制胃藥C【解析】A.氧化鋁是離子化合物,其晶體中離子鍵很強(qiáng),故熔點(diǎn)很高,可用作耐火材料,選項(xiàng)A正確;B.鋁具有導(dǎo)熱性,所以可用鋁壺?zé)_(kāi)水,但鋁既可以酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng),所以不能用鋁壺長(zhǎng)期存放食醋、堿水,選項(xiàng)B正確;C.Al比Fe活潑,氧化鋁為致密的氧化膜可保護(hù)內(nèi)部的Al,則鐵易生銹,而鋁在空氣中較穩(wěn)定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.氫氧化鋁為弱堿,與鹽酸反應(yīng),則氫氧化鋁能中和胃酸,可用于制胃藥,選項(xiàng)D正確。3.(2022·珠海實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三三模)下列由廢鋁粉、稀鹽酸和氨氣為原料制取的實(shí)驗(yàn)原理和裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.用裝置甲溶解廢鋁粉 B.用裝置乙制取固體C.用裝置丙過(guò)濾得到固體 D.用裝置丁灼燒固體制得D【解析】A.將廢鋁粉加入到鹽酸中,適當(dāng)加熱和攪拌以加快反應(yīng)速率,則用裝置甲溶解廢鋁粉能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珹不合題意;B.向所得的AlCl3溶液中通入過(guò)量的氨氣,來(lái)制備Al(OH)3固體,用裝置乙可以制取固體,倒扣的漏斗能防止倒吸,B不合題意;C.分離固體和液體常用過(guò)濾操作,即用裝置丙過(guò)濾得到固體,C不合題意;

D.蒸發(fā)溶液用蒸發(fā)皿,而對(duì)固體加熱則需用大試管或者坩堝,故用裝置丁用蒸發(fā)皿灼燒固體制得不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珼符合題意。4.(2012·東莞第八中學(xué)高三月考)某同學(xué)通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)探究Mg及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到目的的是A.將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,置鎂片于其中探究討Mg的活潑性B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,觀察Mg(OH)2沉淀的生成C.將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過(guò)濾,洗滌并收集沉淀D.將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無(wú)水MgCl2固體B【解析】A、濃硫酸溶于水放熱,且密度大于水,因此稀釋濃硫酸,應(yīng)將濃硫酸加到水中,而不能將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,A錯(cuò)誤;B、將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,鎂離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,B正確;C、過(guò)濾時(shí)應(yīng)該用玻璃棒引流,C錯(cuò)誤;D、應(yīng)將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加足量稀鹽酸,生成氯化鎂。由于氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫,水解吸熱,且氯化氫易揮發(fā),所以加熱時(shí)促進(jìn)鎂離子水解,蒸干得不到無(wú)水MgCl2固體,為氫氧化鎂固體,D錯(cuò)誤。5.(2022·廣東·一模)下列反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是A.溶液與過(guò)量溶液反應(yīng):B.金屬Na與溶液反應(yīng):C.少量與KClO溶液反應(yīng):D.草酸與酸性溶液反應(yīng):A【解析】A.溶液與過(guò)量溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀和偏鋁酸根離子,反應(yīng)離子方程式為,故A正確;B.Na先與溶液中的水反應(yīng)生成NaOH和氫氣,NaOH再與反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,離子方程式為,故B錯(cuò)誤;C.少量SO2通入KClO溶液中,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為:SO2+H2O+3ClO-═Cl-+SO+2HClO,故C錯(cuò)誤;D.高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,能氧化草酸生成二氧化碳,高錳酸根離子被還原生成錳離子,草酸為弱酸不可拆,離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D錯(cuò)誤。6.(2022·石家莊二中·高三月考)胃舒平的主要成分是氫氧化鋁,同時(shí)含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·H2O)等化合物。下列敘述中錯(cuò)誤的是A.鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是:1s22s22p63s2B.鋁元素原子核外共有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子C.鈉離子半徑比鋁離子半徑大D.金屬鋁與鈉的最高價(jià)氧化物的水化物溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑D【解析】A.鎂質(zhì)子數(shù)為12,基態(tài)原子的核外電子排布式是:1s22s22p63s2,故A正確;B.原子核外有幾個(gè)電子就有幾種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以鋁原子核外電子有13種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B正確;C.鈉離子和鋁離子電子層數(shù)相同,而鈉原子核電荷數(shù)小,所以鈉元素離子半徑比鋁離子半徑大,故C正確;D.鈉的最高價(jià)氧化物的水化物溶液為氫氧化鈉溶液,鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,故D錯(cuò)誤。7.(2022·東莞高級(jí)中學(xué)高三期中)探究鋁片與Na2CO3溶液的反應(yīng)。均無(wú)明顯現(xiàn)象鋁片表面產(chǎn)生細(xì)小氣泡加熱后出現(xiàn)白色渾濁,產(chǎn)生大量氣泡(經(jīng)檢驗(yàn)為H2和CO2)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-B.對(duì)比I、III說(shuō)明Na2CO3溶液能破壞鋁表面的保護(hù)膜C.H2逸出有利于CO水解平?向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.推測(cè)出現(xiàn)白色渾濁的原因:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑D【解析】A.碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,在水溶液中會(huì)發(fā)生水解,主要水解平衡為:CO+H2OHCO+OH-,A正確;B.I中Al表面沒(méi)有氣泡,說(shuō)明表面有氧化膜,III中Al有氣泡,說(shuō)明表面氧化膜被破壞,B正確;C.氫氣逸出有利于鋁與氫氧根離子的反應(yīng),碳酸根水解生成碳酸氫根和氫氧根離子,消耗了氫氧根離子,從而促進(jìn)了碳酸根離子的水解,所以H2逸出對(duì)CO水解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C正確;D.碳酸鈉水解顯堿性,鋁表面的氧化鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸根離子,去掉氧化膜后,鋁與氫氧根離子、水反應(yīng)生成氫氣,碳酸根離子部分水解生成碳酸氫根離子,碳酸氫根離子與偏鋁酸根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子,所以出現(xiàn)白色沉淀的原因可用離子方程式表示為:,D錯(cuò)誤。8.(2022·湖南·高考真題)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡(jiǎn)單流程如下:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C.合成槽中產(chǎn)物主要有和D.濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用C【解析】煙氣(含HF)通入吸收塔,加入過(guò)量的碳酸鈉,發(fā)生反應(yīng),向合成槽中通入NaAlO2,發(fā)生反應(yīng),過(guò)濾得到和含有的濾液。A.陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2在高溫下與發(fā)生反應(yīng),因此不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料,故A正確;B.采用溶液噴淋法可增大反應(yīng)物的接觸面積,提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率,故B正確;C.由上述分析可知,合成槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物是和,故C錯(cuò)誤;D.由上述分析可知,濾液的主要成分為,可進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用,故D正確。9.(2022·廣東韶關(guān)·二模)廢易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬,分析流程,正確的是A.為盡量少引入雜質(zhì),NaOH溶液應(yīng)改用KOH或氨水B.“沉淀”為Al2(CO3)3C.上述流程中可用過(guò)量CO2代替NH4HCO3D.濾渣的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2C【解析】由題給流程可知,易拉罐中鋁與氫氧化鈉溶液微熱反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,鐵、鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),過(guò)濾得到含有鐵、鎂的濾渣和偏鋁酸鈉溶液;向偏鋁酸鈉溶液中加入碳酸氫銨溶液,溶液中鋁離子與碳酸氫根反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子,過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀;氫氧化鋁沉淀溶于稀硫酸后,加入硫酸鉀,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到明礬。A.鋁能與氫氧化鈉溶液和氫氧化鉀溶液反應(yīng),不能與弱堿氨水反應(yīng),則溶解易拉罐時(shí)不能用氨水代替氫氧化鈉溶液,故A錯(cuò)誤;B.由分析可知,沉淀為氫氧化鋁,故B錯(cuò)誤;C.二氧化碳也能與偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,則可以用過(guò)量的二氧化碳代替碳酸氫銨得到氫氧化鋁沉淀,故C正確;D.由分析可知,濾渣的主要成分是鐵、鎂,故D錯(cuò)誤。10.(2022·廣州二中高三月考)以混有的為原料制備氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.酸浸的離子方程式為B.浸出渣的成分是C.母液的主要溶質(zhì)是D.固體X是A【解析】鹽酸酸浸,可溶,不溶,濾渣為,浸出液中主要成分是,加入氨水沉鎂,,母液主要溶質(zhì)是,固體X為。A.鹽酸酸浸,是微溶物,不可拆成離子,故A錯(cuò)誤;B.鹽酸酸浸,可溶,不溶,濾渣為,故B正確;C.加入氨水沉鎂,,母液主要溶質(zhì)是,故C正確;D.沉鎂過(guò)程中,加入氨水沉鎂,,母液主要溶質(zhì)是,固體X為,故D正確。11.(2022東莞中學(xué)松山湖學(xué)校高三月考)Al2O3與MgO的混和物經(jīng)過(guò)量燒堿溶液處理后,過(guò)濾,向所得濾液中滴加NaHCO3溶液,測(cè)得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下:下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在的離子有Na+、AlO2-、OH-、H+B.b點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類相同C.NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/LD.生成沉淀的離子方程式為:HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-C【解析】A.a點(diǎn)溶液是Al2O3與MgO的混和物經(jīng)過(guò)量燒堿溶液處理,過(guò)濾后所得濾液溶質(zhì)是生成的NaAlO2和過(guò)量的NaOH,有Na+、AlO2-、OH-,任何水溶液中均存在H+,故A正確;B.由b點(diǎn)到c點(diǎn)是偏鋁酸離子、氫氧根離子與碳酸氫根離子反應(yīng),其離子方程式為:HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,偏鋁酸根離子、氫氧根離子濃度減少,碳酸根離子、氫離子濃度增加,微粒各類相同,故B、D正確;d點(diǎn)坐標(biāo)說(shuō)明加入40mLNaHCO3溶液與偏鋁酸離子、氫氧根離子反應(yīng),生成n[Al(OH)3]=32×10—3mol,所以n(NaHCO3)>n[Al(OH)3]==32×10—3mol,則NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度大于0.8mol/L,故C錯(cuò)誤。12.(2022年?yáng)|莞長(zhǎng)安中學(xué)高三月考)為測(cè)定鎂鋁合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):稱量ag鎂鋁合金粉末,放在如圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)再次稱量剩余固體的質(zhì)量B.氧氣要保證充足C.可以用空氣代替氧氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后固體質(zhì)量大于agC【解析】A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一定要再次稱量剩余固體質(zhì)量,再通過(guò)其它操作可以計(jì)算鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),故A正確;B.為了使其充分灼燒,氧氣要保證充足,故B正確;C.用空氣代替氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響,這是因?yàn)楦邷貤l件下,鎂還能夠和氮?dú)?、二氧化碳等反?yīng),故C錯(cuò)誤;D.灼燒后的固體為氧化鎂和氧化鋁的混合物,質(zhì)量大于ag,這是因?yàn)檠鯕鈪⒓恿朔磻?yīng),故D正確。二、非選擇題(本小題共4題,共52分)13.(2022年中山第一中學(xué)高三月考)某學(xué)習(xí)小組探究Mg與NaHCO3溶液反應(yīng)的機(jī)理,做了如下探究。實(shí)驗(yàn)一:實(shí)驗(yàn)A實(shí)驗(yàn)B操作在注射器中加入過(guò)量鎂片(擦去表面氧化膜),吸入15mL飽和NaHCO3溶液。在注射器中加入過(guò)量鎂片(擦去表面氧化膜),吸入15mL蒸餾水?,F(xiàn)象有氣體產(chǎn)生,20min后注射器內(nèi)壁和底部產(chǎn)生大量白色沉淀緩慢產(chǎn)生氣體(1)寫(xiě)出B中生成氣體的化學(xué)方程式_____。實(shí)驗(yàn)二:(2)實(shí)驗(yàn)A產(chǎn)生的氣體有_____。實(shí)驗(yàn)三:分別取少量實(shí)驗(yàn)A和B的上層清液于兩支試管中,各加入2滴BaCl2溶液,A中立即產(chǎn)生白色沉淀,B中無(wú)明顯現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)三說(shuō)明Mg與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生了_____(填離子符號(hào))。對(duì)A中白色固體的成分提出假設(shè):I.白色固體是Mg(OH)2;II.白色固體是MgCO3;III.白色固體是堿式碳酸鎂。實(shí)驗(yàn)四:將A中白色沉淀過(guò)濾、洗滌后,取0.1mol加入1mol/L鹽酸800mL恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)況下的CO2氣體6.72L。(4)白色沉淀的主要成分為_(kāi)____(寫(xiě)化學(xué)式)。(5)綜上所述,結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋實(shí)驗(yàn)A中產(chǎn)生現(xiàn)象的原因_______?!敬鸢浮浚?)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑(2)CO2(3)CO32-(4)Mg4(OH)2(CO3)3(5)在碳酸氫鈉溶液中存在著電離平衡HCO3-?H++CO32-和水解平衡HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,Mg與H+反應(yīng)生成Mg2+和H2促進(jìn)了電離平衡正向移動(dòng),Mg2+和CO32-、OH-反應(yīng)生成Mg4(OH)2(CO3)3沉淀,減少了CO32-、OH-的濃度,不僅促進(jìn)了電離平衡正向移動(dòng),也促進(jìn)了水解平衡正向移動(dòng),H2CO3的濃度增大并分解為CO2【解析】該學(xué)習(xí)小組探究Mg與NaHCO3溶液反應(yīng)的機(jī)理,根據(jù)產(chǎn)生的氣體具有可燃性可知?dú)怏w中有H2;根據(jù)產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁,可以確定其中有CO2;根據(jù)實(shí)驗(yàn)三可知反應(yīng)后的溶液中有CO32-;根據(jù)定量實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以確定沉淀的化學(xué)式;根據(jù)平衡移動(dòng)原理可說(shuō)明該反應(yīng)的機(jī)理。(1)鎂在常溫下可以與水緩慢反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣,所以B中生成氣體的化學(xué)方程式為Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。(2)實(shí)驗(yàn)A產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁,說(shuō)明A中產(chǎn)生的氣體中還有CO2。(3)分別取少量實(shí)驗(yàn)A和B的上層清液于兩支試管中,各加入2滴BaCl2溶液,A中立即產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀可能為碳酸鋇,說(shuō)明Mg

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