2017版《三年高考两年模拟》化学汇编专题:专题十二钠、镁、铝及其化合物
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专题十二 钠.镁.铝及其化合物
A 组三年高考真题(2016〜2014年)
1. (2016课标全国卷H, 12, 6分)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实
验:
① 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固 体全部溶解;
② 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为(
)
A. NaHCO 3、AI(OH) 3 C . Na 2SO 3、B aCO 3
B. AgCI 、NaHCO 3 D . W2CO 3、CUSO 4
2. (2016江苏化学,6, 2分)根据侯氏制碱原理制备少量 NaHCO 3的实验,经过制取氨气、
制取NaHCO ?、分离NaHCO ?、干燥NaHCO ?四个步骤,下列图示装置和原理能达到实
验目的的是( )
制取 NaHCO.
4, 2分)在CO 2中,Mg 燃烧生成MgO 和C 。
下列说法正确的是(
A •元素C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
2+
B. Mg 、MgO 中镁元素微粒的半径: r (Mg )> r (Mg )
C.
在该反应条件下, Mg 的还原性强于 C 的还原性
D •该反应中化学能全部转化为热能
CO.
3. (2015 •苏化学,
氐制耿氨气
NH ;和食
盘 的饱和溶诫
C.分肉KiiHCO :,
D. r^NaHCO,
2
4. (2015 山东理综,10, 5分)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入 Ba (HCO 3)2溶
液中同时有气体和沉淀产生。
下列化合物中符合上述条件的是 ( )
5.
(2015重庆理综,2, 6分)下列说法正确的是
(
)
A . I 的原子半径大于 Br , HI 比HBr 的热稳定性强 B.
P 的非金属性强于 Si , H 3PO 4比H 2SQ 3的酸性强
C. Al 2O 3和MgO 均可与NaOH 溶液反应
D.
SO 2和SO 3混合气体通入 Ba (NO 3)2溶液可得到 BaSO ?和BaSO q
6. (2015课标全国卷H, 13, 6分)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,
预测的现象与实际相符的是 (
)
选项 ①中物质 ②中物质
预测②中的现象 A 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡 B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 C 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 产生大量白色沉淀 D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
7. (2014北京理综,9, 6分)下列解释事实的方程式不正确的是
( )
A .测 0.1 mol L —氨水的 pH 为 11: NH 3H 2O ^^NH ; + OH 一
B .将Na 块放入水中,产生气体:
2Na + 2H 2O===2NaOH + H 2 T
通电 2+ —
C. 用CuCl 2溶液做导电实验,灯泡发光:
CuCl 2=====Cu + 2CI
D. AI 片溶于NaOH 溶液中,产生气体:2AI + 2OH —
+ 2HQ===2AIO 2+ 3战f & (2014安徽理综,13, 6分)室温下,在 0.2 mol L
Al 2(SO 4)3溶液中,逐滴加入 1.0
―1
mol L NaOH 溶液,实验测得溶液 pH 随NaOH 溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正 确的是(
)
A . AlCl 3
B . Na 2O
C . FeCb
D . SiO 2
4
A.
a 点时,溶液呈酸性的原因是 Al '*水解,离子方程式
为 Al 3+
+ 30H 「AI (OH ) 3
B . a 〜b 段,溶液pH 增大,Al 3+
浓度不变
C . b 〜c 段,加入的OH 「主要用于生成 AI (OH ) 3沉淀
D . d 点时,AI (OH ) 3沉淀开始溶解 9.
(2014福建理综,6, 6分)下列有
关物质应用的说法正确的是
( )
A •生石灰用作食品抗氧化剂
B •盐类都可用作调味品
C .铝罐可久盛食醋
D •小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
10. (2016浙江理综,27 I, 6分)化合物Mg 5Al 3(OH )i9(H 2O )4可作环保型阻燃材料,受热时
按如下化学方程式分解:
2Mg 5AI 3(OH ) 19(H 2O )4==2=27H 2Of + 10MgO + 3Al 2O 3 (1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据 ________ 。
⑵用离子方程式表示除去固体产物中
Al 2O 3的原理 ________________________________
⑶已知MgO 可溶于NH 4CI 的水溶液,用化学方程式表示其原理
11. (2015福建理综,24, 15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为
⑵工业上用铝土矿(主要成分为 Al 2O 3,含有FQ 2O 3、SiO 2等杂质)制取无水氯化铝的一 种工艺流程
示意如下: 净却
—1[7「辿理
1(X1 1
\\ \
已知:
--应卅| Alt 'I,
AI 托 升年
'■- ■—L I
30() V
①步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是
__________________________________________________ (只要求写出一种)。
②步骤n中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是
③已知:
Al2O3(s)+ 3C(s)===2AI(s)+ 3C0(g)
-1
Z\H1= + 1 344.1 kJ mol
2AICI 3(g)===2AI(s)+ 3Cl2(g)
―1
少2=+ 1 169.2 kJ mol
由Al 203、C和Cl2反应生成AlCl 3的热化学方程式为
④步骤川的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3
种,其化学式分别为______________________________________________ 。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤V中加入铝粉的目的是_____________________
12. (2015 •东理综,32 , 16分)七铝十二钙(12CaO 7Al 2O3)是新型的超导材料和
发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工
艺如下:
辭T■叫
(1)煅粉主要含MgO和________ ,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不
溶,若溶液I中c(Mg 2+)小于5 X10-6mol L-二则溶液pH大于___________ [Mg(OH)2的心卩
=5X10 - 12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3 ,原因是
⑵滤液I中的阴离子有__________ (忽略杂质成分的影响);若滤液I中仅通入CO2会生
成 _______ ,从而导致CaCO3产率降低。
⑶用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为
6
⑷电解制备AI(OH) 3时,电极分别为Al 片和石墨,电解总反应方程式为
⑸一种可超快充电的新型铝电池,充放电时 AICI 4和AI 2CI 7两种离子在AI 电极上相互
转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极 AI 的电极反应式为
13. (2015课标全国卷I,
27, 14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁
硼矿(王要成分为 Mg ?B 2O 5 H 2O 和Fe 3O 4,还有少量 Fe 2O 3' FeO 、CaO 、AI 2O 3
和SiO 2等)为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如图所示:
一硼 I 峻
含镁盐 溶液
回答下列问题:
(1)写出Mg 2B 2O 5 H 2O 与硫酸反应的化学方程式 ___________________ 。
为提高浸出速率, 除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有 _________________________
_______________________________________________________ (写出两条)。
⑵利用 _________ 的磁性,可将其从浸渣”中分离。
’浸渣”中还剩余的物质是 ___________________________________________________ (写化学式)。
(3) 净化除杂”需先加H 2O 2溶液,作用是 __________________________________ 。
然后再调 节溶液的pH 约为5, 目的是 _________________________________________ 。
(4) 粗硼酸”中的主要杂质是 ________ (填名称)。
(5) 以硼酸为原料可制得硼氢化钠 (NaBH 4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式 为 ________ 。
(6) 单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质 硼,用化学方程式表示制备过程 ___________________________________ 。
14. (2014山东理综,30 ,16分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。
由
矿粉
硫皎
i i 化
过
有机阳离子、AI 2CI7和AICI 4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀
铝。
(1)钢制品应接电源的_________ 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参
与电极反应,阴极电极反应式为__________________________ 。
若改用AICI 3水溶液作电解液,则阴极产物为 _________ 。
⑵为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移 6 mol电子
时,所得还原产物的物质的量为___________ mol。
⑶用铝粉和FQ2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有____________ 。
a. KCI
b. KCIO3
c. MnO2
d. Mg
取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象, __________ (填“能”或“不能”说明固体混合物中无Fe2O3,理由是
___________________________ (用离子方程式说明)。
B组两年模拟精选(2016〜2015年)
1. (2016 •东日照一中期中)某溶液中含有HCO3、SO3「、CO「CH3COO「四种阴离子,
若向其中加入足量的Na?。
?后,溶液中离子浓度基本保持不变的是()
A . CH3COO 一
B . SO,
C. CO3一
D. HCO3
2. (2016甘肃兰州一中期中)向Na2CO3、NaHCO 3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体
的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。
则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共
存的是()
+ —o——
A. a点对应的溶液中:Na、OH、SO4、NO3
B. b 点对应的溶液中:Al3+、Fe3+、MnO4、Cl—
+ 2 + ——
C. c点对应的溶液中:Na、Ca、NO3、Cl
——2+ +
D. d点对应的溶液中:F、NO3、Fe 、Ag
3. (2016福建省三明一中期中)下列有关金属的工业制法中,正确的是()
8
A .制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCI溶液
B .制铁:以铁矿石为原料,CO还原得铁
C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁
D .制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝
4. (2016湖南长沙一模,12)下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂
的量(X)之间的关系图,则其中正确的是()
B •向NaAIO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡
C.向NH4AI(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量
D .向NaOH、Ba(OH)2、NaAIO 2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量
5. (2016衡阳调研,8)40 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种:C「、NH4、Na +>
Mg2*、Al3+。
现对X溶液进行如图所示的实验,其现象和结果如下:
F列说法正确的是()
A . X溶液中一定含有Mg2*、Al 3+> Cl—,不含有Na*和NH4
B. X溶液中一定含有Na*、Mg2*、Cl—,可能含有Al3*
C. X溶液中一定含有Mg ,且c(Mg )为1.00 mol L-
— 3 +
D. 40 mL X 溶液中n(Cl )为0.10 mol, n(Al )为0.01 mol
6. (2016黑龙江大庆实验中学月考)向Fe(NO3)3、Ab(SO4)3的混和溶液中逐滴加入
Ba(OH)2(aq),形成沉淀的情况如下图所示。
沉淀的生成与溶解的pH列于下表(已知:
溶液pH
氢氧化物
开始沉淀沉淀完全沉淀开始溶解沉淀完全溶解Fe(OH)3 2.3 3.4一一
Al(OH) 3 3.3 5.27.812.8
10
A . OA段产生的沉淀为BaSO4和Fe(OH)3
.. , —2—
B •据图计算原溶液中C(NO3)= c(SO4 )
C. AB 段可能发生的反应是:2SO:—+ 2Ba2+ + Al3++ 3OH —===2BaSO4$+ AI(OH)3J
D . C点溶液呈碱性的原因是AIO 2水解,其离子方程式为:AIO 2 +
2H2O F ' AI(OH)3 + OH —
7. (2016河北邢台期末,7)向含Na*、Al3 + > Fe3 + > Fe2+> Cl —、SO^的水溶液中,加入足
量的Na?。
?固体,充分反应后再加入过量的稀盐酸,所得溶液与起始溶液相比,上述离子数目没有变化的有()
A . 2种
B . 3种C. 4种 D . 5种
8. (2015银川诊断,2)五彩缤纷的焰火表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛,这与金属的
焰色反应直接相关。
下列说法中正确的是()
A. 只有金属单质在灼烧时才会产生不同的焰色
B. 进行焰色反应时一定有氧化还原反应发生
C•进行焰色反应实验时可用洁净无锈的铁丝代替铂丝
D. 某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠而不含钾
9. (2015合肥质检,8)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产
生的是()
①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液③饱和澄清石灰水
④Ca(HCOj2溶液⑤CUSO4溶液⑥饱和NaCI溶液
A.①④⑤⑥
B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥
D.①③④⑥
10. (2015长春质检,8)下列说法不正确的是()
A.AI箔插入稀HNO3中,无现象,说明AI箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
B.如图所示:,①中为AICI 3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成
C.Al2O 3NaC—―©q)NaAI0 2(aq)-C―^AI(OH) 3
3 4 ntNftOH)
Al(OH)T Al (OH), Al 隔ft(AICJ3)
D.AlCl 3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:AL^ AJOj
11. (20 15山东济宁期末,12)有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入 1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO?,试管中各有10 mL相同浓度的盐酸(如图),若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试
管中,则下列叙述正确的是()
A. 甲装置气球的膨胀速率快
B. 若最终两气球的体积相同,
C. 若最终两气球的体积不同,
D. 最终两装置溶液中Na*、C「的物质的量均相同
12. (2016江西宜春联考期末,26)欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中量分
数可采用以下四种方法。
方法
试样蒸惴
水
呷A
"沉淀—■
-
操作
2
*撫柞3
-
・操柞
4 -
•称
览2
*!
抚涤
吨
方法
VfHClVmL 方法三: NaHCO 3的质
定有c(HCl) < 1 mol P L 试样姦馆水某指示刑
12
方法四:不使用化学试剂,使用实验室常用仪器
按要求回答下列问题:
(1) 方法一:加入足量的试剂 A _________ (填写A的化学式)可将HC03离子转化为沉
淀并称重。
操作1、2、3、4的名称依次是溶解、____________ 、洗涤和干燥(烘干);
(2) 方法二:在操作1中所用到的玻璃仪器中,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需
要的用到的是_____________ ,在操作2中应选择甲基橙作指示剂。
(3) 在方法二中计算该样品中NaHC0 3的质量分数为________________ [用流程图中的数据
m、V(HCl)填写有关的表达式];
(4) 在方法三中:根据所用的实验装置,除了称量试样质量外,还需测定的实验数据是
(5) 仔细分析方法三中的实验装置,若由此测得的数据来计算实验结果,则有可能偏高
也有可能偏低,偏高的原因可能是_______________________________ ,偏低的原因可能是 ____________________________________________ (均文字简述);
(6) _____________________________________________ 方法四的实验原理是:(用化学方程式表示)。
13. (2016豫南九校联考,19)高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。
镁硅酸盐
矿石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
已知1:溶液I中除MgSO4外,还含有少量Fe3 4*、Al3*、Fe2+等离子
2:几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
匸3 +
Fe Al3* 匸2+
Fe
2+ Mg
开始沉淀时 1.5 3.3 6.59.4
沉淀完全时 3.7 5.29.712.4
(1) __________________________________________ M g 在周期表中的位置 , Si的原子结构示意图为
⑵向溶液I中加入X的作用是___________________________________________
(5)如图是溶液n中Mg "转化率随温度t的变化示意图:
3 向溶液I中加入的两种试剂先后顺序是___________________ (填化学式)。
4 力口入H2O2溶液反应的离子方程式是________________________________
盐矿石
14
①向溶液n中加入氨水反应的离子方程式是
② _____________________________________________________________ t i前Mg 2+转化率增大的原因是____________________________________________________________
t i后Mg2+转化率下降的原因是(用化学方程式表示)
14. (2015陕西西安八校联考,16)某研究性学习小组在网上收集到信息:钾、钙、钠、镁等
活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进
行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,
瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1 :白色物质是Na2o
假设2 :白色物质是Na2CO3
假设3 :白色物质是Na?。
和Na2CO3的混合物
【设计实验方案验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作实验现象结论
万案1取少量白色物质于试管中,加入适量
水,振荡,样品全部溶于水,向其中
加入无色酚酞试液
溶液变成红色白色物质为Na20
万案2①取少量白色物质于试管中,加入适
量水,振荡,样品全部溶于水,向其
中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀②静置片刻,取上层清液于试管中,无明显现象滴加无色酚酞试液
【思考与交流】
(1)甲冋学认为方案1得到的结论不正确,其理由是。
(2)乙冋学认为方案2得到的结论正确,白色物质为。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述二个假设中,
成立。
你的理由是。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为__________________________________________________
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
_ A
15. (2015河北衡水检测,21)0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol L H2SO4溶液中,
然后再滴加1 mol LTNaOH溶液。
请回答:
O V| Vj V/mL
(1) 若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所
示。
当V1= 160 mL 时,则金属粉末中n(Mg) = ______________ mol, V2 = __________ mL。
(2) 若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg"、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的
体积V(NaOH) = __________ mL。
(3) 若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 mol L:1硫酸溶
解此混合物后,再加入450 mL 1 mol •L: 1NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH) 3。
满足条件的a 的取值范围是________________ 。
参考答案
A组
1. C [A项,NaHCO3、Al(OH) 3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,
最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,
错误;C项,亚硫酸钠和碳酸钡加入水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀
盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,
16
稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确; D 项,Na2CO 3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。
]
2.C [NH 4Cl 在试管底部分解为NH3 和HCl ,温度一降低又会生成NH 4Cl ,无法得到NH3, A错误;通入C02的导管应长进短出,B错误;C02通入氨化的饱和食盐水生成
NaHC03 沉淀:NH3+ NaCl + CO2 + H2O ===NaHC03 J+ NH4CI,可用过滤方法分离NaHC03, C 正确;加热NaHCO s 会分解:2NaHCO3==^==Na2CO3+ CO2T+ H2O,同时装置中烧杯应垫上石棉网加热, D 错误。
]
3. C [A项,碳元素存在金刚石、石墨、
C60、C70、石墨烯等多种同素异形体,错误;B 项,Mg和Mg2+的质子数相同,但Mg有3个电子层,Mg2+有2个电子层,所以Mg半径大于Mg2+半径,错误;C项,该反应中镁作还原剂,C为还原产物,由氧化还原反应的强弱规律”可知,Mg的还原性强于C的还原性,正确;D项,该反应中化学能除转化为热能外还有部分转化为光能(因为燃烧时发出光),错误。
]
4. A
[A项,AICI 3可由AI与CI2反应制得,将AICI3加入Ba(HCO 3)2溶液中生成CO?气体和AI(OH) 3沉淀,正确;B项,Na2O加入Ba(HCO 3)2溶液中没有气体产生,错误; C 项,Fe与CI2反应生成FeCl3,错误;D项,SiO?与Ba(HCO3)2不反应,错误。
]
5. B [A项,I的原子半径大于Br,但非金属性弱于Br,所以气态氢化物的稳定性弱于
HBr,错误;B项,P的非金属性强于Si,所以最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4强于H2SQ3,正确;C项,MgO不与NaOH溶液反应,错误;D项,发生反应SO3 + H2O+
Ba(NO3)2===BaSO4 J+ 2HNO3, HNO3氧化SO2得H2SO4,所以无BaSO s沉淀,错误。
]
6. D [A 项,发生的反应依次为:N aOH+HCI===NaCI+H2O、Na2CO3+HCI===NaHCO3
+ NaCI、NaHCO3+ HCI===NaCI +出0+ CO2T,由此可知开始时无气泡,最后才有气泡产生,错误; B 项,常温下浓硝酸具有强氧化性,可将铝钝化,不生成气体,错误;C 项,开始时NaOH过量,发生反应AI3++ 40H -===AI0 2 + 2出0,无沉淀生成,错误;
D 项;草酸(乙二酸)具有还原性,能还原酸性高锰酸钾溶液,使其褪色,正确。
]
7. C [NH3H2O为弱碱,在水溶液中部分电离,故A项正确;Na能与水反应生成NaOH
通电和出,故B项正确;用CuCl2溶液做导电实验,反应的化学方程式为:CuCl2=====Cu
+ Cl2f,故C项错误;AI与NaOH溶液反应生成H2,故D项正确。
]
& C [A项,Al 3+水解的离子方程式为Al 3++ 3H2。
^^ AI(OH) 3+ 3H +, A项错误;B 项,随着溶液pH增大,Al3+与OH「反应生成AI(OH) 3, Al3+浓度减小,B项错误;从b 点开始Al3+逐渐生成AI(OH) 3沉淀,至c点基本沉淀完全,继续加入NaOH溶液,增大溶液的pH到10左右,AI(OH) 3开始溶解,至d点基本溶解完全,C项正确,D项错误。
]
9. D [生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂,故A错误;不是所有的盐都能作调味品,
如NaNO2有毒,故B错误;铝可与CH3COOH反应生成盐和H2,故C错误;D正确。
]
10 •解析(1)由题中所给的化学方程式知,该化合物可作阻燃剂,原因在于:反应吸热降低温度,固
体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气。
(2)因氧化镁为碱性氧化物,不溶于
强碱,而氧化铝为两性氧化物,可溶于强碱,离子方程式为:Al 2O3+ 2OH ===2AIO 2 +出0。
⑶氯化铵为强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解NH4CI + H2O NH3H2O +
HCI,溶液呈酸性,能把氧化镁溶解:MgO + 2HCI===MgCI 2 +出0。
或两者相加即
得: MgO + 2NH4CI + H2O===MgCI 2+ 2NH 3 H2O。
答案(1)反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气
(2) AI 2O3+ 2OH 一===2AIO 2 + 出0
(3) MgO + 2NH4CI + H2O===MgCl2 + 2NH 3 H?O(或NH4CI + H2O NIL H2O + HCI
MgO + 2HCI===MgCI 2 + 出。
)
11. 解析(1)AICI 3属于强酸弱碱盐,在溶液中Al3+发生水解反应生成AI(OH) 3胶体:AI3
+ + 3H2O~^AI(OH) 3(胶体)+ 3H +;(2)①步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,可以
防止后续步骤生成的AICI 3水解,同时也增大了反应物的接触面积,从而加快
反应速率。
②根据物质的组成元素可知:若步骤n中不通入氯气和氧气,则反应生成
相对原子质量比Si大的单质是Fe。
③对已知两个热化学方程式由上到下依次标记为(i)
和(ii),根据盖斯定律,(i) —(ii)可得所求热化学方程式:Al 2O3(s) + 3C(s) + 3Cl2(g)===2AICI 3(g)
+ 3CO(g) A H = + 174.9 kJ/mol;④步骤川经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,
Cl2与浓NaOH溶液发生反应生成NaCI、NaCIO3和H2O。
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随着反应进行,溶液浓度变小,这时CI2与稀NaOH溶液发生反应生成NaCI、NaCIO
和出0。
因此,得到的3种盐分别为NaCI、NaCIO、NaCIO s。
⑤Al的活动性强于Fe, 在步骤V 中加入AI粉与FeCl3发生置换反应,以除去Fed?从而提高AICI 3的纯度。
答案(1)AI3+ +
3H2O^^AI(OH) 3(胶体)+ 3H +
(2) ①防止后续步骤生成的AICI 3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率
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②Fe 或铁 ③ Al 2O 3(s) + 3C(s)+ 3Cl 2(g)===2AICI 3(g) + 3C0(g) A H = + 174.9 kJ/mol ④ NaCI 、NaClO 、NaCIO 3 ⑤ 除去FeCd 提高AlCl 3纯度 12. 解析(1)白云石高温煅烧,CaCO 3和MgCO 3受热分解生成 CaO 和MgO ,煅粉主要 含有 CaO 和 MgO 。
若溶液 I 中 c(Mg 2+)小于 5XIO 「6mol 1,根据 K sp = c(Mg 2+) •(OH C (KHT = 1X10—怙 L — S 即 PH > E 若用(NH 4)2SO 4 代替 NH 4NO 3, 会与CaO 反应生成CaSO 4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的 CaCO ?减少。
(2) 煅粉的主要成分是 CaO 和MgO ,加入适量NH 4NO 3溶液浸取煅粉后,由于镁化合物几 乎不溶,则溶液中溶质主要为生成的 Ca(NO 3)2,故滤液I 中的主要阴离子为 NO 3。
由于滤液I 的pH 大于11,溶液中含有 Ca(NO 3)2和少量的NH 4NO 3与Ca(OH )2,若仅通 入CO 2会生成(NH 4)2CO 3,从而导致 CaCO 3产率降低。
(3)用NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜,反应的离子方程式为 2OH — + Al 2O 3===2AlO 2 + H 2O 。
(4)电解制备 诵由 Al(OH) 3时,电极分别为 Al 片和石墨,电解总反应方程式 2Al + 6H 2。
=通:电=2AI(OH) 3 J + 3出匸。
(5)由题意可知,放电时负极 AI 失去电子与 AICI 4结合生成Al 2CI 7,其电极 反应式为 AI — 3e + 7AICI 4 ===4AI 2CI 7。
答案 (1) CaO 11 加入(NH 4)2SO 4会生成CaSO 4微溶物,在过滤时会被除去,造成 生成的CaCO 3减少
2AI(OH) 3 J+ 3H 2 T
(5) Al — 3e — + 7AICI 4 ===4Al 2Cb
13. 解析 (1) Mg 2B 2O 5 H 2O 与硫酸反应生成 H 3BO 3、MgSO 4,配平即可。
为提高浸出速
率,可以从温度(升高温度)、浓度、增大接触面积(将矿石粉碎)等角度分析。
(2)Fe 3O 4 具有磁性,可以利用铁块将其从 浸渣”中吸出。
SiO 2不溶于H 2SO 4, CaO 与H 2SO 4生成 CaSO 4微溶于水,所以 浸渣”中还有SiO 2和CaSO 4。
此时溶液中除 H 3BO 3夕卜还有
—1 mol L = —3 1X10 3 —1 mol L , c(H +) v 则(NH 4)2SO 4 (2) NO 3 (NH 4)2CO 3 ⑶ 2OH —+ Al 2O 3===2AIO 2 + H 2O
⑷ 2AI + 6H 2O =通电=
c(OH )> K sp z 2T c (Mg 5 X10
—6
5 X10
MgSO4(由(1)中反应生成卜Fe2(SO4)3、FeSO q、Al 2(SO4)3。
(3)净化除杂”先加H2O2 的
目的是将Fe2+氧化为Fe「然后再通过调节pH促进Fe3 + > AI3+水解生成Fe(OH)3、
AI(OH) 3沉淀而除去。
⑷ 粗硼酸”中的主要杂质是没有除去的MgSO4。
(5)NaBH 4由Na
(6)以硼酸和金属镁为原料可
+和BH4组成。
其中的氢显一1价,一1价的H具有较强的还原性。
制备单质硼的过程是:H3BO3分解生成B2O3, B2O3与金属镁发生置换反应生
成单质B。
答案(1)Mg2B2O5 H2O + 2H2SO4==2=2MgSO4+ 2H3BO3提高反应温度、减小铁硼矿
粉粒径
⑵Fe3O4 SiO2和CaSO4
⑶将Fe2+氧化为Fe3+ 使AI3+和Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去
(4) 硫酸镁
H
Na LH : B : HJ
⑸ 11
△ “ … △
(6)2H 3BO3=====B2O3 + 3出0 B2O3+ 3Mg =====2B + 3MgO
14. 解析(1)电镀时,镀件作阴极,与电源负极相连,发生还原反应。
若改用AICI 3水溶液作电解液,阴极电极反应式应为2H十+ 2e ===H2 t电镀过程中有机阳离子不参与反
应且不产生其他离子,故阴极的电极反应式应为4AI2CI7 + 3e_ ===AI + 7AICI 4。
(2) 2AI + 2NaOH + 2H2O===2NaAIO 2+ 3日2匸,反应转移6 moI电子时,还原产物出的物质
的量为3 mol。
(3) 铝热反应实验需要高温条件,实验时一般用镁条插入KCIO3中,镁条燃烧放热,
KCIO3受热分解放出。
2,使镁条燃烧持续进行。
由于2Fe3+ + Fe===3Fe2+ ,故用KSCN 溶液检验无明显现象不能证明固体混合物中无Fe2O3。
答案(1)负4AI2CI7+ 3e「===AI + 7AICI 4 H 2
(2) 3
+ 3 + 3 + 2+ 3+
⑶b、d 不能Fe2O3 + 6H ===2Fe + 3出0、Fe+ 2Fe ===3Fe (或只写Fe + 2Fe
2+
===3Fe )
B组
1. A
2. C
3. B
4. C [A项,生成沉淀与溶解沉淀消耗NaOH的量之比应为3 : 1; B项,滴入盐酸即可
产生沉淀,且最终沉淀全部溶解,生成沉淀与溶解沉淀消耗盐酸的量之比为 1 : 3; C
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项,滴加NaOH溶液,依次与溶液中Al3*、NH4、AI(OH) 3反应,沉淀生成、溶解以及
NH4完全反应时消耗NaOH的量之比为3 : 1 : 1; D项,依次发生的反应:与Ba(OH)2 反应生成BaCO3、与NaOH反应无沉淀生成、与NaAIO 2反应生成AI(OH) 3沉淀、与
Na2CO3反应生成NaHCO3,最后与BaCO3反应沉淀溶解,即最终溶液中沉淀只有
AI(OH) 3。
]
5. C [X溶液中加NaOH溶液加热,有白色沉淀而无刺激性气味的气体生成,则X溶液中一定无NH4 ;滤液稀释后c(OH「)= 0.1 mol L「1,说明NaOH过量,故X溶液中一定含有Mg"; X 溶液中加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明X溶液中一定有C「;因为生成氢氧化镁的质量为1.16 g ,故其物质的量为0.02 mol,消耗的n(OH _)= 0.04 mol,最后剩余的n(OH ) = 0.02 mol,加入的氢氧化钠为0.1 mol,故Al消耗了
3 + » ,
0.04 mol氢氧化钠生成偏铝酸钠,得n(AI ) = 0.01 mol; 14.35 g氯化银的物质的量是
一+ 一 2 + 3 +
0.10 mol,由电荷守恒得,n(Na ) = n(CI ) —2n(Mg ) —3n(Al ) = 0.10 mol _ 0.02
2+ —1 _ mol >2 —0.01 mol 知0.03 mol。
40 mL X 溶液中c(Mg )= 1.00 mol L- , n(Cl )= 0.20 mol, n(Al3 )=
0.02 mol。
综上所述,本题选C。
]
6. B [A . Al 2(SO4)3和Fe(NO3)3的混合溶液与Ba(OH) 2溶液反应的实质是Fe3 +、Al3 +与
OH _、Ba2 +与SO4_ 之间的离子反应,如下:Ba2+ + SO2_ ===BaSO4 J, Fe3 + + 3OH _
3 + _ _ _
===Fe(OH)3 J, Al + 3OH ===AI(OH) 3 J AI(OH) 3+ OH ===AIO 2 + 2出0,假设1 mol Al 2(SO4)3中SO4_完全被沉淀所需Ba(OH) 2量为3 mol,提供6 mol OH _,图表分析铁离子先沉淀,由图像分析,OA段为加入 3 mol Ba(OH)2,发生反应Ba2 + + SO4_ ===BaSO4 J,得到3 mol BaSO 4沉淀,C点为氢氧化铝溶解后的沉淀物均为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共4 mol,所以氢氧化铁沉淀为 1 mol,氢氧化铝沉淀为 2 mol ;分析判断
OA段沉淀3 mol钡离子,1 mol铁离子和1 mol铝离子;AB段为沉淀1 mol铝离子;
BC段为溶解氢氧化铝消耗氢氧化钡1 mol ; A.根据上述分析,OA段沉淀3 mol钡离子,1 mol 铁离子和1 mol铝离子,A错误;B.图像分析Fe(NO3)3、Al *SO4)3的混和溶液中含Fe(NO3)3 1
mol,含Al2(SO4)3 1 mol, c(NO3 )= c(SO4_), B 正确;C.AB 段可能发生的反应是Al3+ + 3OH_ ===AI(OH) 3 J C错误;D、C点溶液呈碱性的原因是AIO 2水解,其离子方程式为AIO 2+ 2H2°AI I.()H)3 + OH。
]
7. A [加入足量Na2O2固体生成NaOH和氧气,再加入过量的稀盐酸,Na +和CI_数目增多;Fe2+被Na2O2氧化为Fe(OH) 3, Fe(OH)3溶于盐酸生成Fe3+,因此Fe2+数目减少,Fe3+数目增加;AI3+与足量OH _反应生成AIO2, AIO 2与过量H +反应又转化为AI3+,
因此Al3+数目不变;so4「数目不变。
故A项正确。
]
8. C [焰色反应是元素的性质,金属单质或其化合物在灼烧时都可以产生不同的焰色,A
项错误;灼烧稳定的化合物进行焰色反应实验时,不发生氧化还原反应,如灼烧
NaCI,B项错误;铁丝灼烧时无焰色,故可用洁净无锈的铁丝代替铂丝进行焰色反应实验,C项正确;某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠元素,也可能含钾元素,D项错误。
]9. D [2Na + 2H2O===2NaOH + 出鸽①中Mg + 2OH ===Mg(OH) 2 ③中反应消耗水,
溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;④中Ca2++ HCO3 + OH —===CaCO3j+ H2O :⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s) Na+(aq)+ Cl—(aq)平衡向左移动。
]
10. A [铝能溶于稀HNO3,在浓HNO3中钝化,A错;浓氨水会挥发出NH3, NH 3与AICI 3
溶液反应生成AI(OH) 3 沉淀,B 正确;Al 2O3 + 2OH —===2AIO2+ 出0, AIO 2 + CO? +
2H2O===AI(OH) 3 J+ HCO3 , C 正确;根据AI + 3OH ===AI(OH) 3 J, AI + 4OH ===AIO 2 + 2出
0,①nn m <3时,铝元素存在形式为AI(OH) 3、AI3 +;② 3< ——<4时,铝元素存在形式为AI(OH)
3、A|0 2 :③;普¥£ —>4时,铝元素存在形式为AIO 2, D正确。
]
11. B [n(Na2CO3)= n(NaHCO s) = 0.01 mol,将这两种固体分别加入盐酸中发生反应:
Na2CO3+ 2HCI===2NaCI + H2O+ CO2NaHCO3+ HCI===NaCI + H2O+ CO2 t 乙装置气球的膨胀速率快;若最终两气球的体积不同,则应有c(HCI)<2 mol • —1;最终两装置溶液中Na +的物质的量不相同,甲中n(Na +)是乙中的2倍。
]
12. 解析(1)与HCO3反应并产生沉淀的试剂有Ca(OH)2或Ba(OH)2;操作1、2、3、4的
名称依次是溶解、过滤、洗涤、干燥。
(2)方法二操作1的步骤是溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,用到的仪器有玻璃棒、烧
杯、量筒、胶头滴管、100 mL容量瓶,还需100mL的容量瓶。
(3) 由所用盐酸的体积可计算出20 mL的待测液中碳酸氢钠的物质的量,原液是待测液
的5倍,所以样品中NaHCO?的质量分数为V(HCI) X10 —3 >0.100 3疋4/mX100% = 42V ( HCI )
1 000 m >100%。
(4) 方法三利用产生二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量分数,所用需要称量装有碱
石灰的干燥管在实验前后的质量。
(5) 偏高的原因是碱石灰还会吸收空气中的二氧化碳和水使质量增大;偏低的原因是装置中会有
残留的二氧化碳未被吸收。
24。