金属——镁铝的重要化合物(三)附答案

镁铝的重要化合物（三）一．填空题（共15小题）1．（2014•浙江模拟）某物质M是一种镁基储氢材料．现取84g M在高温条件下加热分解，得到0.5mol固态化合物A（只含有二种短周期元素）和44.8L气体B（气体体积为标准状况下），该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．固态化合物A极易与水反应，又有气体B产生．物质B有如下转化关系：B C D E，E是一种强酸．请回答下列问题：（1）物质A的化学式为_________，属于_________晶体（填“分子”、“离子”、“原子”等）．（2）写出M高温分解的化学方程式．（3）将C和D的混合物溶解在接近零度的水中，即可得到一种弱酸F的水溶液．弱酸F比醋酸酸性稍强，很不稳定，通常在室温下易分解．要制得F溶液，可以往冷冻的其钠盐浓溶液中加入或通入某种物质，下列物质不适合使用的是_________（填序号）．a．盐酸b．二氧化碳c．稀硫酸d．二氧化硫（4）现发现一种活性很强的离子化合物G，其组成为NH5，电子式为_________，NH5与水反应能否产生H2 _________（填“能”与“否”），理由是．（5）现有9.6g镁与极稀的E溶液充分反应无气体产生，加入足量的NaOH溶液并微热，生成B气体（标准状况下）_________L．2．（2012•江苏）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛．（1）真空碳热还原﹣氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3（s）+AlC13（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol﹣13AlCl（g）=2Al（l）+AlC13（g）△H=b kJ•mol﹣1①反应Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）的△H=_________kJ•mol﹣1（用含a、b 的代数式表示）．②Al4C3是反应过程中的中间产物．Al4C3与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃）的化学方程式为．（2）镁铝合金（Mg17Al12）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al．得到的混合物Y （17MgH2+12Al）在一定条件下可释放出氢气．①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是_________．②在6.0mol•L﹣1HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2．1mol Mg17 Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为_________．③在0.5mol•L﹣1NaOH 和1.0mol•L﹣1 MgCl2溶液中，混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X﹣射线衍射谱图如图1所示（X﹣射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）．在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是__________________（填化学式）．（3）铝电池性能优越，Al﹣AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图2所示．该电池反应的化学方程式为．3．（2011•淮安二模）烧结法制氧化铝生产过程如下：已知：①铝土矿主要成分为：Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2．②高温烧结时，Al2O3、Fe2O3、TiO2都能发生反应分别生成NaAlO2、Na2Fe2O4和难溶于水的CaTiO3．请回答下列问题：（1）Na2Fe2O4遇水便发生水解反应生成Fe（OH）3，写出Na2Fe2O4水解化学反应方程式．（2）浸出时再加入CaO的目的是_________．（3）浸出液中发生的生成Al（OH）3的离子反应方程式．（4）滤液的主要成分是_________（写化学式）；滤液循环使用的优点．（任答一点）4．（2012•南昌三模）聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2（OH）n Cl6﹣n•xH2O]m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出．其制备原料主要是铝加工行业的废渣﹣﹣铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质．聚合氯化铝生产的工艺流程如下：（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式；_________．（2）生产过程中操作B和D的名称均为_________（B和D为简单操作）．（3）生产过程中可循环使用的物质是_________（用化学式表示）．（4）调节pH至4.0～4.5的目的是_________．（5）实验室要测定水处理剂产品中n和x的值．为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净．生产过程中C物质可选用_________．A．NaOH B．Al C．氨水D．Al2O3．5．（2010•海淀区二模）从铝土矿（主要成分是Al2O3，含RO2、Fe2O3等杂质）中提取Al2O3的一种工艺流程如下：（1）元素R 位于周期表中的第三周期，其最高正化合价和负化合价的绝对值相等．RO 2的用途有（写出1条即可） _________ ．（2）铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为① _________ ．② _________ ．（3）工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝．已知电极材料为惰性材料，阳极反应式为 _________ ．（4）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN 与一种中学常见气体X ．已知每转移3mol e ﹣，有1.5mol 化合物X 生成，此反应的化学方程式 ．6．按照下表左边的实验操作，可以观察到表中右边的实验现象．请从“实验现象”栏中选择正确选项的字母代号填入对应的空格中．实验操作 答案 实验现象（1）将NaOH 溶液滴入到AlCl 3溶液中_________ A ．溶液褪色 B ．先有沉淀后消失 C ．出现砖红色沉淀D ．出现黄色火焰 （2）将C 2H 4通入酸性KMnO 4溶液中 _________ （3）将NaCl 在灯焰上灼烧_________ （4）将葡萄糖溶液滴入到新制的Cu （OH ）2中，加热 _________7．下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应的字母序号填入表中：溶液 加入物质 答案序号氯化铝溶液 加入过量氨水_________ 饱和石灰水 通入过量CO 2气体_________ 含少量HCl 的氯化铝溶液 加入过量的氨水_________ 含少量氯化氢的氯化铝溶液 逐滴加入NaOH 溶液_________ MgCl 2、AlCl 3的混合液逐滴加入NaOH 溶液至过量 _________8．某课外小组研究铝土矿中Al 2O 3的含量．查阅资料得知，铝土矿的主要成分是Al 2O 3，杂质是Fe 2O 3、SiO 2．从铝土矿中提取Al 2O 3的过程如下：（1）第①步涉及的分离实验方法是 _________ （填操作名称）．加入足量烧碱溶液后，发生的离子方程式是： _________ ．（2）第①步所得固体B 的成分是 _________ （填化学式）．（3）第③步操作要得到氢氧化铝沉淀，应加入足量 _________ （填试剂名称）．（4）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al 2O 3的质量分数是 _________ ．（保留一位小数）9．在50mL bmol•L﹣1的AlCl3溶液中加入50mL amol•L﹣1 NaOH溶液．（1）当a≤3b时，生成Al（OH）3沉淀的物质的量为_________mol．（2）当a、b满足_________条件时，无沉淀产生．（3）当a、b满足_________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al（OH）3的质量为_________克．10．下列四个图中，横坐标表示加入物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量．根据提供图形回答：（1）往AlCl3溶液加入过量的氨水，对应的图为_________（填字母，下同），写出反应的离子方程式：_________（2）往MgCl2、AlCl3的混和液加入NaOH溶液至过量，对应的图为_________，整个过程涉及的化学反应方程式为：_________，_________，_________．（3）_________图可以表示含少量NaOH的NaAlO2溶液通过量的CO2，_________图可以表示NaAlO2加入过量的盐酸．11．镁铝尖晶石（MgAl2O4）常做耐火材料．共沉淀制备尖晶石的方法是：用AlCl3和MgCl2的混合溶液（用a表示）与过量的氨水（用b表示）反应，再将得到的沉淀高温焙烧．完成下列填空：为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应该把_________（填“a”或“b”）滴入另一溶液中．（1）将上述制备反应中部分元素的简单离子：Al3+、Cl﹣、Mg2+、H+、O2﹣按半径由大到小的顺序排列_________（用离子符号表示）．（2）AlCl3与氨水反应的反应物和生成物中，属于离子化合物的电子式是_________，属于难溶物的电离方程式．（3）不能说明氧元素的非金属性比氮元素强的事实是_________．a．H2O比NH3稳定b．共用电子对偏向：H﹣O＞H﹣Nc．沸点：H2O＞NH3d．NO中氮是+2价，氧是﹣2价．12．如图所示，下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应图示的字母填入下列空格．（1）表示饱和AlCl3溶液中滴加氨水至过量的是_________．（2）表示饱和AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量的是_________．（3）表示饱和石灰水中通入CO2至过量的是_________．（4）表示向MgCl2和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH溶液至过量的是_________．13．准确称取6g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2），放入100mL浓度的H2SO4溶液中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol/L的NaOH溶液，产生沉淀与加入NaOH溶液的体积的关系如右图所示，求：（1）原溶液中c（H2SO4）=_________mol/L（2）若a=2.3mL，计算各组分的质量：m（Al2O3）=_________g；m（Fe2O3）=_________g；（3）计算a值的取值范围：_________＜a＜_________．14．混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断：（1）固体B所含物质的化学式为_________．（2）固体E所含物质的化学式为_________．（3）反应①的离子方程式为．15．Ⅰ把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得浊液中，逐滴加入1mol/L盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示．（1）混合物中NaOH的质量是_________（2）P点所表示盐酸的体积为_________．Ⅱ某待测液可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣等离子，进行如下实验：①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．④另取少量步骤③中的滤液，加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体．根据实验现象回答：待测液中一定含有_________离子，一定不含有_________离子．二．解答题（共15小题）16．（2014•泰安二模）资源开发、材料制备及工农业生产等都离不开化学．请回答下列问题：（1）工业制肥皂时，在皂化反应结束后需要在混合物中加入饱和食盐水．加入饱和食盐水的目的是_________．（2）Al2O3的熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中通常采取的措施是_________．（3）工业上合成氨所需的氮气来源于_________，氢气来源于_________，写出工业上在催化剂作用下制取氢气的其中一个化学方程式_________．（4）工业制硫酸时，SO3的生成是在_________（填设备名称）中进行的，工业上常采用浓硫酸吸收SO3，而不直接用水吸收的原因是_________．在吸收塔中，为提高SO3的吸收率所采取的措施为_________．17．（2014•广州一模）某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_________、_________．（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_________、_________．（写出两个）（3）物质X的化学式为_________．“碱溶”时反应的离子方程式为．（4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4．为了获得产品Al（OH）3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是．（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3•6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：．18．（2014•山东一模）工业上通常以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备无水氯化铝：2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2↑．回答以下问题：（1）画出Al的原子结构示意图_________；Cl元素在元素周期表第_________周期_________族．（2）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是．（3）加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑，设计实验确定气体X的成分：_________．（4）在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物．该反应的化学方程式为．（5）以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：①写出滤液甲中溶质的化学式_________．②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al（OH）3的离子方程式．19．（2014•南通二模）某铝土矿中主要含有Al2O3、Al（OH）3、AlO（OH），还含有Fe2O3等杂质．利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：（1）粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是．（2）AlO（OH）与NaOH反应的化学方程式为．（3）在稀释、结晶过程中：稀释的目的是_________；加Al（OH）3晶核的目的是促进Al（OH）3的析出．上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的_________气体的方法来代替．（4）浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：．（5）该生产流程能实现_________（填化学式）的循环利用．20．（2012•漳州一模）2012年1月，广西河池龙江河段检测出重金属镉离子（Cd2+）含量超标，当地政府积极展开治污工作．聚合氯化铝可以将离子状态的镉固化，这是当前可采取治理镉污染的最有效方法．已知：①煤矸石是煤矿在洗煤和选煤过程中大量排出的固体废弃物，煤矸石主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物．②聚合氯化铝（[Al2（OH）n Cl6﹣n]m（1≤n≤5，m≤10），商业代号PAC）是一种新型、高效絮凝剂和净水剂．以煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，制得聚合氯化铝的工艺流程如图1：回答下列相关问题：（1）向反应器中加入混合液（20%的硫酸和盐酸）酸浸，其目的是_________．（2）流程中残渣1可用于工业上制取粗硅，写出该反应的化学方程式．（3）流程中残渣2的主要成分是_________，确认该成分中阳离子的方法是．（4）聚合氯化铝除镉的原理是生成了氢氧化铝胶体吸附镉离子，确定已生成氢氧化铝胶体的方法可利用胶体性质中的．（5）常温下以溶液pH为横坐标，Cd2+的除去率为纵坐标，实验结果如图所示，由图2可知，Cd2+的除去率最高时，溶液的c（OH﹣）=_________．21．（2013•信阳二模）明矾石的主要成分是K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O，还含有少量Fe2O3杂质．利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：（1）焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2（SO4）3+3S2Al2O3+9SO2，该反应的氧化剂是_________，若生成1mol Al2O3，则转移的电子数为_________．（2）将标况下1.12L炉气通入100mL 0.5mol/L NaOH溶液中，得到一种酸性溶液，则该溶液中各种离子浓度由大到小的排列顺序为_________．（3）熟料溶解时反应的离子方程式为．（4）检验废渣中含有Fe2O3所需的试剂是_________．（5）母液中溶质主要成分的化学式为_________．Al（OH）3是两性氢氧化物，写出Al（OH）3显两性的电离的离子方程式．22．（2013•徐州模拟）氯酸镁[Mg（ClO3）2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg（ClO3）2•6H2O的流程如下：已知：①卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质．②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示．（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有_________，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为_________．（2）加入BaCl2的目的是除去SO42﹣，如何检验SO42﹣已沉淀完全？答：_________．（3）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2+2NaClO3═Mg（ClO3）2+2NaCl↓再进一步制取Mg（ClO3）2•6H2O 的实验步骤依次为：①_________；②_________；③_________；④过滤、洗涤．（4）产品中Mg（ClO3）2•6H2O含量的测定：步骤1：准确称量3.50g产品配成100mL溶液．步骤2：取10mL于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L﹣1的FeSO4溶液，微热．步骤3：冷却至室温，用0.100mol•L﹣1 K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O．步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL．①写出步骤2中发生反应的离子方程式：②产品中Mg（ClO3）2•6H2O的质量分数为_________．23．（2013•洛阳二模）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及化合物在生产生活中的应用日趋广泛．（1）在19世纪时，铝是一种珍贵的金属．人们最初得到的铝粒如同珍宝，它的价格同黄金相当．1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝．用钾与无水氯化铝反应制铝而不用氯化铝溶液的理由是．（2）冶炼金属铝，第一步先出氧化铝制备无水氯化铝．已知：2Al（s）+3Cl2（g）═2AlCl3（s）△H=﹣1390.8kJ/mol4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H=﹣3339.6kJ/mol2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221.0kJ/molAlCl3（s）═AlCl3（g）△H=+akJ/mol（a＞0）则Al2O3（s）+3Cl2（g）+3C（s）═2AlCl3（g）+3CO（g）的△H=_________kJ/mol（3）LiAlH4既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水能得到无色溶液并剧烈分解释放出H2，写出该反应的化学方程式；LiAlH4与乙醛作用生成乙醇，在该反应中LiAlH4作_________剂．（填“氧化”或“还原”）（4）铝电池性能优越，铝﹣﹣空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示．该电池的总反应化学方程式为；电池中NaCl的作用是_________．以该电池为电源，用惰性电极电解100g 8%的Na2SO4溶液，当电解到溶质的质量分数为12.5%时停止电解，则电解过程中，生成的气体在标准状况下的体积共为_________L．24．（2012•南京二模）以电石渣[主要成分是Ca（OH）2，含SiO2、Al2O3以及其它少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下：回答下列问题：（1）电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为：、．（2）氯化过程的温度控制在75～80℃，该过程主要反应的化学方程式为：．（3）该流程中加入活性炭的作用是_________．（4）该流程中碳化反应的离子方程式为．（5）副产品A的化学式为_________．25．（2012•黄浦区一模）把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入1mol•L﹣1HCl溶液，加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示．（1）A点沉淀物的化学式为_________；B点沉淀物的化学式为_________．（2）原混合物中的MgCl2的物质的量为_________，AlCl3的物质的量为_________，NaOH的物质的量为_________．（3）HCl溶液在C点的加入量是_________．26．（2012•昆明模拟）[化学﹣﹣选修2：化学与技术]工业上通常采用碱法从铝土矿制取Al2O3，如图为碱法制取Al2O3的工艺流程．已知铝土矿中含有的杂质主要是氧化铁、含硅化合物．回答下列问题：（1）操作I的名称是_________；得到的H2SiO3沉淀经过处理可得到硅胶，写出硅胶的一种用途_________．（2）工业上将Al2O3投入熔融的冰晶石，通过电解制备金属铝，冰晶石的作用是_________．铝电解槽的阳极材料为碳块，需要定期更换，说明原因．（3）工业上用NaOH溶液溶解铝上矿，是利用了Al2O3的_________性．（4）写出铝土矿中杂质与加入的氢氧化钠溶液反应的离子方程式．（5）往铝酸钠[NaAl（OH）4]溶液中加入晶种Al（OH）3，通过结晶析出氢氧化铝，写出析出氢氧化铝的离子方程式．（6）氢氧化铝在不同温度下分解产物不同，已知：2Al（OH）3Al2O3•H2O+2H2O↑Al2O3•H2O Al2O3+H2O↑现有一定温度下加热氢氧化铝得到的固体产物，经测定其中氢元素含量为1.0%，判断固体产物的成分是_________．27．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得．①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等．从铝土矿中提炼Al2O3的流程如图1所示：②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图2所示：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式；（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是_________，反应2的离子方程式为；（3）E可作为建筑材料，化合物C是_________，写出由D制备冰晶石的化学方程式；（4）电解制铝的化学方程式是，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_________．28．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：请填写以下空白：（1）孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu（OH）2（碱式碳酸铜），受热易分解．下图中的F是_________．（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：．（3）图中所得G和D都为固体，混和后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：．（4）每生成1摩D，同时生成_________摩E．29．（2013•重庆）合金是建筑航空母舰的主体材料．（1）航母升降机可由铝合金制造．①铝元素在周期表中的位置是_________，工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_________．②Al﹣Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为．焊接过程中使用的保护气为_________（填化学式）．（2）航母舰体材料为合金钢．①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_________．②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_________．（3）航母螺旋浆主要用铜合金制造．①80.0g Cu﹣Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得到白色沉淀39.0，则合金中Cu的质量分数为_________．②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH=3.4时开始出现沉淀，分别在pH 为7.0、8.0时过滤沉淀．结合题如图信息推断该合金中除铜外一定含有_________．30．（2014•重庆）月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库．（1）3He是高效能原料，其原子核内的中子数为_________（2）Na的原子结构示意图为_________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_________（3）MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备．①MgO的熔点比BaO的熔点_________（填“高”或“低”．）②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为；SiO2的晶体类型为_________．③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2．若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为_________（写化学式）．（4）月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg 3He，同时可得6000kg H2和700kg N2，若以得到H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵_________kg．镁铝的重要化合物（三）参考答案与试题解析一．填空题（共15小题）1．（2014•浙江模拟）某物质M是一种镁基储氢材料．现取84g M在高温条件下加热分解，得到0.5mol固态化合物A（只含有二种短周期元素）和44.8L气体B（气体体积为标准状况下），该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．固态化合物A极易与水反应，又有气体B产生．物质B有如下转化关系：B C D E，E是一种强酸．请回答下列问题：（1）物质A的化学式为Mg3N2，属于离子晶体（填“分子”、“离子”、“原子”等）．（2）写出M高温分解的化学方程式3Mg（NH2）2=Mg3N2+4NH3↑．（3）将C和D的混合物溶解在接近零度的水中，即可得到一种弱酸F的水溶液．弱酸F比醋酸酸性稍强，很不稳定，通常在室温下易分解．要制得F溶液，可以往冷冻的其钠盐浓溶液中加入或通入某种物质，下列物质不适合使用的是bd（填序号）．a．盐酸b．二氧化碳c．稀硫酸d．二氧化硫（4）现发现一种活性很强的离子化合物G，其组成为NH5，电子式为，NH5与水反应能否产生H2能（填“能”与“否”），理由是NH4H中﹣1价的H与H2O中+1价的H发生归中反应．（5）现有9.6g镁与极稀的E溶液充分反应无气体产生，加入足量的NaOH溶液并微热，生成B气体（标准状况下）2.24L L．考点：镁、铝的重要化合物；无机物的推断．专题：元素及其化合物．分析：镁基储氢材料就已经知道含有Mg元素，B该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，是唯一的碱气体NH3，根据固体A与水反应有NH3生成，根据元素守恒A含有镁元素，A只含有二种短周期元素所以A是由氮和镁两种元素组成，0.5mol质量为84g﹣2mol×17g•mol﹣1=50g，可推出A的化学式是Mg3N2，aM=1Mg3N2+4NH3↑遵循质量守恒定律及化合价规律可以得出M为Mg（NH2）2，根据以上分析来解决上述几个问题．解答：解：镁基储氢材料就已经知道含有Mg元素，B该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，是唯一的碱气体NH3，根据固体A与水反应有NH3生成，根据元素守恒A含有镁元素，A只含有二种短周期元素所以A 是由氮和镁两种元素组成，0.5mol质量为84g﹣2mol×17g•mol﹣1=50g，可推出A的化学式是Mg3N2，aM=1Mg3N2+4NH3↑遵循质量守恒定律及化合价规律可以得出M为Mg（NH2）2，（1）镁基储氢材料就已经知道含有Mg元素，B该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝是NH3，根据固体A与水反应有NH3生成，0.5mol质量为84g﹣2mol×17g•mol﹣1=50g，可推出A的化学式是Mg3N2，是阴阳离子通过离子键形成的离子晶体，故答案为：Mg3N2，离子；（2）由84g M在高温条件下加热分解得到0.5mol固态化合物A（只含有二种短周期元素）和2mol气体B（气体体积为标准状况下），aM=1Mg3N2+4NH3↑遵循质量守恒定律及化合价规律可以得出M为Mg（NH2）2，则M高温分解的化学方程式为3Mg（NH2）2=Mg3N2+4NH3↑，故答案为3Mg（NH2）2=Mg3N2+4NH3↑；（3）由转化B C D E可知，C、是NO，D是NO2，E是硝酸，NO2+NO+H2O=2HNO2，F为亚硝酸依据其弱酸性、氧化性和还原性，亚硝酸比醋酸酸性稍强，而碳酸的酸性比醋酸弱，亚硫酸有强还原性，故不能选择CO2和SO2．故答案为：bd；（4）NH5的电子式为：，NH5分子中负一价的氢有强还原性，要与水中正一价的氢发生归中反应生成氢气，故答案为：能，NH4H中﹣1价的H与H2O中+1价的H发生归中反应；（5）根据得失电子守恒，列出关系式为4Mg～NH34×24g 22.4L9.6g 2.24L故答案为：2.24L．点评：本题考查较综合，正确推断元素的解本题关键，根据物质结构和性质来分析解答即可，难度中等．2．（2012•江苏）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛．（1）真空碳热还原﹣氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3（s）+AlC13（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol﹣13AlCl（g）=2Al（l）+AlC13（g）△H=b kJ•mol﹣1①反应Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）的△H=a+b kJ•mol﹣1（用含a、b 的代数式表示）．②Al4C3是反应过程中的中间产物．Al4C3与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃）的化学方程式为Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑．（2）镁铝合金（Mg17Al12）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al．得到的混合物Y （17MgH2+12Al）在一定条件下可释放出氢气．①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是防止Mg Al被空气氧化．②在6.0mol•L﹣1HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2．1mol Mg17 Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为52mol．③在0.5mol•L﹣1NaOH 和1.0mol•L﹣1 MgCl2溶液中，混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X﹣射线衍射谱图如图1所示（X﹣射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）．在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是Al无此空（填化学式）．（3）铝电池性能优越，Al﹣AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图2所示．该电池反应的化学方程式为2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O．考点：镁、铝的重要化合物；用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学电源新型电池．专题：压轴题；化学反应中的能量变化；几种重要的金属及其化合物．分析：（1）①将两个方程式相加即得目标方程式，焓变相应的改变；②含氢量最高的烃为CH4，再根据反应物、生成物结合原子守恒写出反应方程式；（2）①镁、铝是亲氧元素，易被氧气氧化；。