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專題09 鎂、鋁及其化合物 （滿分60分 時間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1．實驗室采用MgC12、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4的主要流程如下： （1）制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。 （2）判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是___________。 （3）在25℃下，向濃度均為0.01 mol/L的MgC12和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_______沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式：_________________。 【已知25℃時KspMg(OH)2]=1.810-11, KspAl(OH)3]=310-34】 （4）將Mg、Al組成的9.9g混合物投入一定量稀硝酸中，恰好完全反應(yīng)，共收集到還原產(chǎn)物NO氣體6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入4 mol/L的NaOH溶液300mL時，則形成沉淀的質(zhì)量為__________g。 【答案】（1）2Al(OH)3+Mg(OH)2MgAl2O4+4H2O；（2）AgNO3溶液； （3）Al(OH)3、Al3++3NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+（4）17.4 考點：考查了物質(zhì)的制備實驗設(shè)計、物質(zhì)的分離與提純、化學(xué)計算的相關(guān)知識。 2．資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物．某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案并驗證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。 （1）提出假設(shè) 實驗1：用砂紙擦去鎂條表面的氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變?yōu)榧t．該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物進行如下猜測： 猜測1：白色不溶物可能為_________； 猜測2：白色不溶物可能為MgCO3． 猜測3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂xMgCO3?yMg（OH）2]． （2）設(shè)計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測： 實驗序號 實驗 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗Ⅱ 將實驗Ⅰ中收集到的氣體點燃 能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰 氣體成分為___①______ 實驗Ⅲ 取實驗Ⅰ中的白色不溶物，洗滌，加入足量____②_____ _____③____ 白色不溶物可能含有猜測2中不溶物 實驗Ⅳ 取實驗Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 產(chǎn)生白色沉淀 溶液中存在 _____④____ （3）為進一步確定實驗1的產(chǎn)物，設(shè)計定量實驗方案，如圖所示： 稱取實驗1中所得干燥、純凈的白色不溶物22．6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部通入裝置A和B中．實驗后裝置A增重1．8g，裝置B增重8．8g，試確定白色不溶物的化學(xué)式：_________；（4）請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物的原因：_________。 【答案】（1）Mg（OH）2 ；（2）氫氣；稀鹽酸；產(chǎn)生氣泡沉淀全部溶解；CO32-； （3）Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3?Mg（OH）2 ； （4）NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-?H++CO32-、H2O?H++OH-；Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子，鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物Mg（OH）2?2MgCO3，則H+、OH-、CO32-的濃度均減小，促使上述兩平衡均向右進行。 【考點定位】考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計 【名師點晴】本題難度較大，考查全面，從定性和定量兩個方面測定物質(zhì)的種類，關(guān)鍵在于知道碳酸根離子與酸反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳，鎂和氫離子反應(yīng)生成氫氣。解答綜合性實驗設(shè)計與評價題的基本流程：原理→反應(yīng)物質(zhì)→儀器裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用意義→聯(lián)想。具體分析為：①實驗是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計的？實驗的目的是什么？②所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物（根據(jù)實驗?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理，進行全面的分析比較和推理，并合理選擇）。③有關(guān)裝置：性能、使用方法、適用范圍、注意問題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。④有關(guān)操作：技能、操作順序、注意事項或操作錯誤的后果。⑤實驗現(xiàn)象：自下而上，自左而右全面觀察。⑥實驗結(jié)論：直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。 3．把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1．16g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1mol?L﹣1 HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，試回答： （1）寫出混合物溶于水時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ． （2）寫出AB段反應(yīng)的離子方程式 ．B點的沉淀物的化學(xué)式為 ． （3）求原混合物中AlCl3的物質(zhì)的量和NaOH的質(zhì)量。 （4）求Q點加入的HCl溶液體積． 【答案】（1）Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O； （2）H2O+AlO2﹣+H+=Al（OH）3↓；Mg（OH）2、Al（OH）3； （3）AlCl3的物質(zhì)的量為0．02mol，NaOH的質(zhì)量為5．20g （4）130mL， 考點：考查了鋁及其化合物的性質(zhì)、化學(xué)計算的相關(guān)知識。 4．氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，設(shè)計如下三種實驗方案。（已知：AlN+NaOH+ 2H2O==NaAlO2+ NH3） 【方案1】取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。 （1）上圖C裝置中球形干燥管的作用是 。 （2）完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先檢查氣密性，再加入實驗藥品，接下來的實驗操作是 ,打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮氣的目的是 。 （3）由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M意見 。 【方案2】用下圖裝置測定m g樣品中A1N的純度(部分夾持裝置已略去)。 （4）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是___________ A．CCl4 B．H2O C．NH4Cl溶液 D．苯 （5）若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________。 【方案3】按以下步驟測定樣品中A1N的純度： （6）步驟②生成沉淀的離子方程式為________________ （7）若在步驟③中未洗滌，測定結(jié)果將__________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。 【答案】（1）防倒吸 （2）關(guān)閉K1，打開K2 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置 （3）C裝置出口處連接一個干燥裝置 （4）AD （5）41V/22400m100% （6）CO2+ AlO2?+ 2H2O=HCO3? + Al(OH)3 （7）偏高 考點：考查實驗方案設(shè)計與評價等知識。