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2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題七 鈉、鎂、鋁及其化合物專題演練 1．(xx山東理綜，10)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是(　　) A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2 2．(xx北京理綜，7)下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是(　　) A．K B．Na C．Fe D．Al 3．(xx安徽理綜，13)室溫下，在0.2 molL－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL－1 NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為 Al3＋＋3OH－Al(OH)3 B．a(chǎn)～b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變 C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開始溶解 4．(xx課標(biāo)全國Ⅱ，9)下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是(　　) A．氫氣通過灼熱的CuO粉末 B．二氧化碳通過Na2O2粉末 C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液 5．(xx浙江理綜，27)Ⅰ.請(qǐng)回答： (1)H2O2的電子式________。 (2)鎂燃燒不能用CO2滅火，用化學(xué)方程式表示其理由 ________________________________________________________________________。 (3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，寫出反應(yīng)的離子方程式______________________________________。 (4)完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式： (　　)MnO＋(　　)C2O＋________===(　　)Mn2＋＋(　　)CO2↑＋________ Ⅱ.化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應(yīng)生成甲。甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H2，甲與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4。將4.80 g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)的H2。 請(qǐng)推測并回答： (1)甲的化學(xué)式________。 (2)甲與AlCl3反應(yīng)得到NaAlH4的化學(xué)方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________。 (5)某同學(xué)認(rèn)為：用惰性氣體趕盡反應(yīng)體系中的空氣，將鐵和鹽酸反應(yīng)后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥，再與金屬鈉反應(yīng)，得到的固體物質(zhì)即為純凈的甲；取該固體物質(zhì)與水反應(yīng)，若能產(chǎn)生H2，即可證明得到的甲一定是純凈的。 判斷該同學(xué)設(shè)想的制備和驗(yàn)純方法的合理性并說明理由 ________________________________________________________________________。 6．(xx廣東理綜，32)七鋁十二鈣(12CaO7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下： (1)煅粉主要含MgO和________，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于510－6molL－1，則溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝510－12]；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是________________________________________________________________________。 (2)濾液Ⅰ中的陰離子有________(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液Ⅰ中僅通入CO2會(huì)生成________，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。 (3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。 (4)電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為_____________________________________________。 (5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時(shí)AlCl和Al2Cl兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其它離子不參與電極反應(yīng)，放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為_______________________________________。  考點(diǎn)專練7　鈉、鎂、鋁及其化合物 一年模擬試題精練 1.(xx銀川診斷，2)五彩繽紛的焰火表演為各種節(jié)日增添了許多喜慶的氣氛，這與金屬的焰色反應(yīng)直接相關(guān)。下列說法中正確的是(　　) A．只有金屬單質(zhì)在灼燒時(shí)才會(huì)產(chǎn)生不同的焰色 B．進(jìn)行焰色反應(yīng)時(shí)一定有氧化還原反應(yīng)發(fā)生 C．進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)可用潔凈無銹的鐵絲代替鉑絲 D．某樣品的焰色反應(yīng)呈黃色，則該樣品中一定含鈉而不含鉀 2．(xx蘭州質(zhì)檢，2)Na2O與Na2O2的相同點(diǎn)是(　　) A．氧元素化合價(jià) B．顏色狀態(tài) C．陰、陽離子個(gè)數(shù)比 D．為堿性氧化物 3．(xx西安期末，4)金屬鈉露置在空氣中會(huì)發(fā)生一系列變化，其中產(chǎn)物不可能是(　　) A．Na2O2 B．NaOH C．Na2CO310H2O D．Na2CO3 4．(xx合肥質(zhì)檢，8)將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是(　　) ①M(fèi)gSO4溶液　②Na2SO4稀溶液?、埏柡统吻迨宜? ④Ca(HCO3)2溶液　⑤CuSO4溶液?、揎柡蚇aCl溶液 A．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①③④⑥ 5．(xx哈爾濱質(zhì)檢，6)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對(duì)兩者的對(duì)比不正確的是(　　) 鋁 鎂 A.與非金屬反應(yīng) 能被Cl2、O2氧化 能與N2、 O2反應(yīng) B.與水反應(yīng) 能與沸水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 C.與堿反應(yīng) 能溶于強(qiáng)堿溶液 不反應(yīng) D.與某些氧化物反應(yīng) 能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在CO2中燃燒 6.(xx長春質(zhì)檢，8)下列說法不正確的是(　　) A．Al箔插入稀HNO3中，無現(xiàn)象，說明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 B．如圖所示，①中為AlCl3溶液，②中為濃氨水，①中有白色沉淀生成 C．Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 D．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后鋁的存在形式： 7．(xx河南鄭州期末，9)已知X、Y為單質(zhì)，Z為化合物。下表中各組物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)下述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是(　　) X＋YZ溶液X＋Y A B C D X Na Na Al Cu Y O2 Cl2 Cl2 Cl2 Z Na2O NaCl AlCl3 CuCl2 8.(xx山東日照三校聯(lián)考，10)甲和乙兩燒杯中各裝有100 mL 0.2 molL－1 AlCl3溶液，向兩燒杯中分別加入相同體積、相同濃度的NaOH溶液和氨水，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確是(　　) A．實(shí)驗(yàn)過程中甲中和乙中的現(xiàn)象始終保持一致 B．甲中沉淀一定比乙中的少 C．甲中沉淀可能比乙中的多 D．乙中沉淀可能比甲中的多 9．(xx貴陽調(diào)研，14)有a g、b g兩份鋁粉，分別置于足量的NaOH溶液和鹽酸中，在相同條件下，收集到H2的體積相同。下列有關(guān)敘述一定正確的是(　　) A．a(chǎn)＝b B．a(chǎn)>b C．c(NaOH)＝c(HCl) D．消耗的n(NaOH)與消耗的n(HCl)相等 10．(xx河北衡水檢測，21)0.1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2 molL－1H2SO4溶液中，然后再滴加1 molL－1NaOH溶液。請(qǐng)回答： (1)若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示。當(dāng)V1＝160 mL時(shí)，則金屬粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝________mL。 (2)若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)＝________mL。 (3)若混合物仍為0.1 mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，用100 mL 2 molL－1硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1 molL－1NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足條件的a的取值范圍是________。 參考答案 考點(diǎn)專練7　鈉、鎂、鋁及其化合物 【兩年高考真題演練】 1．A　[A項(xiàng)，AlCl3可由Al與Cl2反應(yīng)制得，將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 氣體和Al(OH)3沉淀 ，正確；B項(xiàng)，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中沒有氣體產(chǎn)生 ，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e 與Cl2 反應(yīng)生成FeCl3 ，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，SiO2 與Ba(HCO3)2不反應(yīng)，錯(cuò)誤。] 2．D　[金屬鋁在空氣中表面會(huì)形成一層致密的氧化膜保護(hù)層，防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化，D正確。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，A、B、C錯(cuò)誤。] 3．C　[A項(xiàng)，a點(diǎn)時(shí)，即為Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)減小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)減小一定程度上促進(jìn)了Al3＋的水解，另一方面溶液體積增大，故c(Al3＋)減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b～c段，pH變化緩慢，主要發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，正確；D項(xiàng)，c點(diǎn)后pH變化較快的一段，為Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的過程，d點(diǎn)前pH變化較緩慢的一段反應(yīng)為：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3已完全溶解，錯(cuò)誤。] 4．B　[A項(xiàng)，CuO(s)―→Cu(s)，固體物質(zhì)減輕，不符合題意；B項(xiàng)，Na2O2(s)―→Na2CO3(s)，固體物質(zhì)增重，符合題意；C項(xiàng)固體物質(zhì)質(zhì)量不變，不符合題意；D項(xiàng)，Zn(s)―→Cu(s)，固體物質(zhì)減輕，不符合題意。] 5．解析　Ⅰ.(1)H2O2的電子式為H∶O,∶O,∶H；(2)鎂能在CO2中燃燒，其化學(xué)方程式為2Mg＋CO22MgO＋C；(3)由于AgBr的溶度積比AgCl更小，故在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀AgCl轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀AgBr，其反應(yīng)的離子方程式為：AgCl(s)＋Br－(aq)===AgBr(s)＋Cl－(aq)。(4)C2O在酸化的高錳酸鉀溶液中被氧化，其離子方程式為2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。 Ⅱ.由4.80 g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況) 的H2，可推斷金屬鈉和H2反應(yīng)生成的甲為NaH，NaH與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaH與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4。(1)甲的化學(xué)式為NaH；(2)由于反應(yīng)物為NaH與AlCl3，得到產(chǎn)物有NaAlH4，故推知另一產(chǎn)物為NaCl，其化學(xué)方程式為4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl。(3)NaAlH4中的氫顯－1價(jià)，水中的氫顯＋1價(jià)，NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程中生成氫氣，另一產(chǎn)物為NaAlO2，其化學(xué)方程式為NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑。(4)根據(jù)題意NaH在無水條件下能與Fe2O3反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)物的性質(zhì)可推知反應(yīng)產(chǎn)物為Fe和NaOH，從而得出其化學(xué)方程式為3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH。(5)制備過程中，由于鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氫氣中會(huì)有氯化氫，易和鈉反應(yīng)生成NaCl；如在制取NaH的反應(yīng)中鈉過量，則產(chǎn)物中混有鈉，鈉與水反應(yīng)也會(huì)有氫氣產(chǎn)生，同時(shí)驗(yàn)純時(shí)也沒有考慮到混入的NaCl。 答案?、?(1)H∶O,∶O,∶H (2)2Mg＋CO22MgO＋C (3)AgCl(s)＋Br－(aq)===AgBr(s)＋Cl－(aq) (4)2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O Ⅱ.(1)NaH　(2)4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl (3)NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑ (4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH (5)制備過程不合理，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，H2中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl 驗(yàn)純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生H2；沒有考慮混入的NaCl 6．解析　(1) 白云石高溫煅燒，CaCO3和MgCO3受熱分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于510－6molL－1，根據(jù)Ksp＝c(Mg2＋)c2(OH－)得：c(OH－)＞＝ molL－1＝110－3 molL－1，c(H＋)＜＝110－11molL－1，即pH＞11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，則(NH4)2SO4會(huì)與CaO反應(yīng)生成CaSO4微溶物，在過濾時(shí)會(huì)被除去，造成生成的CaCO3減少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于鎂化合物幾乎不溶，則溶液中溶質(zhì)主要為生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2，故濾液Ⅰ中的主要陰離子為NO和OH－。由于濾液Ⅰ的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3與Ca(OH)2，若僅通入CO2會(huì)生成Ca(HCO3)2，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為2OH－＋Al2O3===2AlO ＋H2O。(4) 電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑。(5) 由題意可知，放電時(shí)負(fù)極Al失去電子與AlCl 結(jié)合生成Al2Cl，其電極反應(yīng)式為Al－3e－＋7AlCl ===4Al2Cl。 答案　(1) CaO　11 　加入(NH4)2SO4會(huì)生成CaSO4微溶物，在過濾時(shí)會(huì)被除去，造成生成的CaCO3減少　(2) NO和OH－　Ca(HCO3)2　 (3) 2OH－＋Al2O3===2AlO ＋H2O　(4) 2Al＋6H2O 2Al(OH)3↓＋3H2↑　 (5) Al－3e－＋7AlCl ===4Al2Cl 【一年模擬試題精練】 1．C　[焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，金屬單質(zhì)或其化合物在灼燒時(shí)都可以產(chǎn)生不同的焰色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；灼燒穩(wěn)定的化合物進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如灼燒NaCl，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵絲灼燒時(shí)無焰色，故可用潔凈無銹的鐵絲代替鉑絲進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，C項(xiàng)正確；某樣品的焰色反應(yīng)呈黃色，則該樣品中一定含鈉元素，也可能含鉀元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2．C　 化學(xué)式 Na2O Na2O2 氧元素化合價(jià) －2 －1 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 陰、陽離子個(gè)數(shù)比 1∶2 1∶2 是否為堿性氧化物 是 不是 3.A　[鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成Na2O。] 4．D　[2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；③中反應(yīng)消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；④中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀，不符合題意；⑥水減少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移動(dòng)。] 5．B　[鎂的金屬性強(qiáng)于鋁，鋁與水反應(yīng)很困難，鎂能與沸水反應(yīng)。] 6．A　[鋁能溶于稀HNO3，在濃HNO3中鈍化，A錯(cuò)；濃氨水會(huì)揮發(fā)出NH3，NH3與AlCl3溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，B正確；Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，C正確；根據(jù)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，①<3時(shí)，鋁元素存在形式為Al(OH)3、Al3＋；②＝3時(shí)，鋁元素存在形式為Al(OH)3；③3<<4時(shí)，鋁元素存在形式為Al(OH)3、AlO；④≥4時(shí)，鋁元素存在形式為AlO，D正確。] 7．D　[Na與O2在點(diǎn)燃的條件下生成Na2O2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解AlCl3溶液無鋁單質(zhì)生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu在Cl2中燃燒生成CuCl2，用惰性電極電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，D項(xiàng)正確。] 8．D　[Al(OH)3能溶于NaOH溶液，而不溶于氨水，NaOH溶液和氨水均為一元堿的水溶液，根據(jù)加入的堿溶液的量進(jìn)行分析，可能出現(xiàn)以下幾種情況：①若加入的堿溶液均不足量或均恰好完全反應(yīng)生成Al(OH)3，則甲、乙中的現(xiàn)象一致，生成的沉淀的量相等；②若加入的堿溶液均過量，過量的NaOH會(huì)使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解或完全溶解，而加入氨水的燒杯中生成的Al(OH)3不會(huì)溶解。綜上分析，只有D項(xiàng)符合題意。] 9．A　[依得失電子守恒知a＝b，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。因酸、堿均是足量的，且體積未知，故無法確定酸、堿的濃度，c(NaOH)與c(HCl)可能相等，也可能不相等，C項(xiàng)不合題意。由2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑知，消耗酸、堿的物質(zhì)的量不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 10．解析　(1)Mg、Al溶于稀硫酸發(fā)生反應(yīng)為 解得 溶解Al(OH)3所耗NaOH：n(NaOH)＝n(Al3＋)＝0.04 mol， Al(OH)3恰好完全溶解時(shí)共需NaOH： n(NaOH)＝2n(Mg2＋)＋3n(Al3＋)＋1 mol/L0.16 L＋0.04 mol＝0.44 mol V2＝＝0.44 L＝440 mL， (2)欲使Mg2＋、Al3＋剛好完全沉淀時(shí)共需NaOH： n(NaOH)＝2n(Mg2＋)＋3n(Al3＋)＋1 mol/L0.16 L＝0.4 mol， 則V(NaOH)＝400 mL， (3)n(Mg)＝0.1a mol n(Al)＝0.1(1－a) mol 硫酸中n(H＋)＝0.4 mol 欲使硫酸將金屬混合物完全溶解， 則0.1a2＋0.1(1－a)3≤0.4① 欲使沉淀中無Al(OH)3， 則0.1a2＋0.1(1－a)3＋0.1(1－a)≤0.45② 由①②知a≥， 因此，≤a＜1。 答案　(1)0.06　440　(2)400　(3)≤a＜1