高考化学 试题分类解析 考点11 镁铝及其化合物.doc

考点11镁铝及其化合物1（2013山东理综9）足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是a氢氧化钠溶液 b稀硫酸 c盐酸 d稀硝酸解析：首先硝酸与金属铝反应不生成氢气，根据生成物的化学式：naal(oh)4、al2(so4)3、alcl3，通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗naoh物质的量最少。答案：a2.（2013上海化学17）某溶液可能含有cl-、so42-、co32-、nh4+、fe3+、al3+和k+。取该溶液100ml，加入过量naoh溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色衬垫；顾虑，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量bacl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中a.至少存在5种离子b.cl-一定存在，且c（cl）0.4mol/lc.so42-、nh4+、一定存在，cl-可能不存在d.co32-、al3+一定不存在，k+可能存在【答案】b【解析】根据加入过量naoh溶液，加热，得到0.02mol气体，说明有nh4+，而且为0.02mol，同时产生红褐色沉淀，说明有fe3+，而且为0.02mol，则没有co32-，根据不溶于盐酸的4.66g沉淀，说明有so42-，且为0.02mol，则根据电荷守恒可知一定有cl-，至少有0.06mol，b正确。【考点定位】本题考查离子共存及计算。3.（2013江苏化学4）下列有关物质性质的应用正确的是a.液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂b.二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸c.生石灰能与水反应，可用来干燥氯气d.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝【参考答案】a【解析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴，这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。a.源于必修一p99第8行原文。ks5ub.源于必修一p76第9行原文。c.源于必修一p87第3题及必修一p85第7行材料。d.氯化铝从选修三电负性差值来看，它属于共价化合物，熔融情况下不导电，不能用于电解制铝。必修二p88p89都介绍了工业上用电解熔融氧化铝的方法制铝。【备考提示】看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开，也不失为一条有效的复习途径。4、（2013广东理综23）下列实验的现象与对应结论均正确的是选项操作现象结论a将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性b常温下将al片放入浓硝酸中无明显变化al与浓硝酸不反应c将一小块na放入无水乙醇中产生气泡na能置换出醇羟基中的氢d将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应23、解析：将浓硫酸滴到蔗糖表面，浓硫酸因脱水性使蔗糖脱水炭化，浓硫酸因强氧化性与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，所以蔗糖固体变黑膨胀，a正确；al放入浓硝酸，因浓硝酸具有强氧化性使al钝化，阻碍反应继续进行，b错误；na放入无水乙醇中，会与活泼性较强的羟基反应，置换出氢气，c正确；铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的四氧化三铁和氢气，d错误。答案：ac命题意图：化学实验与元素化合物5.（2013上海化学23-26）金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。完成下列填空：23.铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向，有 种不同运动状态的电子。24.镓（ga）与铝同族。写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式。25.硅与铝同周期。sio2是硅酸盐玻璃（na2casi6o14）的主要成分，na2casi6o14也可写成na2ocao6sio2。盛放naoh溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式 。ks5u长石是铝硅盐酸，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式naalsi3o8可推知钙长石的化学式为 26.用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：2al+4bao3ba+baoal2o3ks5u常温下al的金属性比ba的金属性 （选填“强”“弱”）。利用上述方法可制取ba的主要原因是 。a.高温时al的活泼性大于ba b.高温有利于bao分解c.高温时baoal2o3比al2o3稳定 d.ba的沸点比al的低【答案】23.4，13。 24。25.，26.弱，d【解析】23.铝原子核外电子云有s、p，分别有1、3种伸展方向，其核外有13个电子，则有13种不同运动状态；24.类似氯化铝与氢氧化钠溶液反应；25.根据不同类长石其氧原子的物质的量分数相同，结合化合价代数和是0可写出钙长石的化学式；26.该反应是利用ba的沸点比al的低，以气体逸出，使平衡右移。【考点定位】本题考查al、ga、si及其化合物的结构性质等。6、（2013四川理综化学11）(15分) 明矾石经处理后得到明矾 kal(so4)212h2o。从明矾制备al、k2so4和h2so4的工艺过程如下所示： 焙烧明矾的化学方程式为：4kal(so4)212h2o+3s2k2so4 +2al2o3+9so2+48h2o 请回答下列问题： (1)在焙烧明矾的反应中，还原剂是 。 (2)从水浸后的滤液中得到k2so4晶体的方法是 。 (3)a12o3在一定条件下可制得ain，其晶体结构如右图所示，该晶体中al的配位数是 (4)以al和nio(oh)为电极，naoh溶液为电解液组成一种新型电池，放电时nio(oh)转化为ni(oh)2，该电池反应的化学方程式是 。 (5)焙烧产生的so2可用于制硫酸。已知25、101 kpa时： 2so2(g) +o2(g)2so3(g) h1= 一197 kj/mol； 2h2o (g)2h2o(1) h2一44 kj/mol； 2so2(g)+o2(g)+2h2o(g)2h2so4(l) h3一545 kj/mol。 则so3 (g)与h2o(l)反应的热化学方程式是 。 焙烧948t明矾(m474 g/mol )，若so2 的利用率为96%，可生产质量分数为98的硫酸 t。11（1）s（2）蒸发结晶（3）4（4）al+3nio(oh)+h2o=naalo2+3ni(oh)2（5）so3(g)+h2o(l)=h2so4(l), h=-130 kj/mol 432t解析：（5）：h=(h3-h1-2h2)/2=-130 kj/mol 948 t明矾生成so2物质的量为4500mol 故生成硫酸的质量m=45000.96980.98=432000kg=432t.7.（2013安徽理综28）（14分） 某酸性工业废水中含有。光照下，草酸能将其中的转化为。某课题组研究发现，少量铁明矾即可对该反应堆起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：（1）在25c下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始ph和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。测得实验和溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。（2）上述反应后草酸被氧化为 （填化学式）。（3）实验和的结果表明 ；实验中时间段反应速率（）= (用代数式表示)。（4）该课题组队铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：起催化作用；假设二： ；假设三： ；(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有等。溶液中的浓度可用仪器测定）实验方案（不要求写具体操作过程）预期实验结果和结论28.【答案】（2）co2（3）ph越大，反应的速率越慢 （4）al3+期催化作用；fe2+和al3+起催化作用（5）取ph=5的废水60ml，加入10ml草酸和30ml蒸馏水，滴加几滴feso4，测定反应所需时间预期现象与结论：与对比，如果速率明显加快，故起催化作用的为fe2+【解析】该反应为探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用，该反应为一比较熟悉的反应，草酸被氧化后的产物为二氧化碳。（3）考查了从图像中获取数据并分析的能力。图像越陡，反应速率越快（4）对于假设可以从加入的物质铁明矾中获取，故为fe2+和al3+，然后根据上面的过程，进行对比实验，即可以得到答案。【考查定位】考察化学实验探究基本能力和化学反应基本原理8.（2013广东理综32）银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的：（1）点解精练银时，阴极反应式为 ;滤渣a与稀hno3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为 （2）固体混合物b的组成为 ；在省城固体b的过程中，余姚控制naoh的加入量，若naoh过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：。（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol cualo2，至少需要1.0moll-1的al2(so4)3溶液 l.(5)cuso4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作时 、过滤、洗涤和干燥。32、解析：（1）仿照精炼铜的原理可以确定粗银做阳极：age= ag+，纯银做阴极： ag+e= ag。 滤渣a中的金属与稀硝酸反应生成无色的no，no与空气中的氧气反应生成红棕色的no2：2no+o2=2 no2。（2）结合信息和流程图分析可知：硫酸铜、硫酸铝固体与稀氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氢氧化铝，煮沸时氢氧化铜分解为cuo，氢氧化铝不分解，所以b应该为cuo和al(oh)3，若naoh过量，两性氢氧化物al(oh)3就会溶解：al(oh)3+oh= alo+2h2o。（3）依据题给反应物和生成物可以判断：cuo转化为cualo2，铜元素化合价由+2下降为+1，cuo做氧化剂，所以生成的物质还应有氧气（化合价-20），根据氧化还原反应反应得失电子守恒可配平反应：4cuo+2al2o34cualo2+o2（4）银铜合金中的铜的物质的量n（cu）=，根据元素守恒可得生成的cualo2也是50.0mol，依据方cualo2中的cu和al个数关系及al原子个数守恒可得,nal2(so4)3= 25.0 mol，则需要硫酸铝溶液的体积是25.0l。（5）用溶液制备带结晶水的晶体的一般操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案：（1）ag+e= ag，2no+o2=2 no2（2）cuo和al(oh)3，al(oh)3+oh= alo+2h2o（3）4cuo+2al2o34cualo2+o2（4）25.0l （5）蒸发浓缩、冷却结晶命题意图：元素化合物9.（2013重庆理综26）(14分)合金是建筑航空母舰的主体材料。航母升降机可由铝合金制造。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 almg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)。航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12fe3al3cu2fe2ni2mg2开始沉淀沉淀完全ph第8题图航母螺旋浆主要用铜合金制造。80.0gcual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ph3.4时开始出现沉淀，分别在ph为7.0、8.0时过滤沉淀。结合题8图信息推断该合金中除铜外一定 含有解析：以合金为背景考察元素及其化合物知识和基本理论。涉及周期表位置、金属冶炼、反应原理、物质性质、电化学腐蚀、沉淀溶解平衡和化学金属。（1）al在周期表的位置是第三周期第a族，铝土矿naalo2al(oh)3al2o3；所以通入的气体是二氧化碳；ks5u 用naoh除去al2o3的化学方程式是：al2o32naoh2naalo2h2o，焊接时选用的保护气是不活泼的稀有气体，可以是ar。 （2）舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。 炼铁过程中为降低硅含量化学原理是造渣反应：caosio2casio3；需加入的物质caco3或cao（3）cu、al完全溶解后变成cu2、al3，cu2溶于过量氨水转变成cu(nh3)42,而al3形成al(oh)3沉淀，n(al)=39/78=0.5mol，m(al)=0.527=13.5g，cu的质量分数为（80.013.5）/80.0=83.1%；从ph=3.4开始沉淀，证明没有fe3，含有al3;al3、cu2在ph=7、ph=8时已经完全沉淀，再从铝土矿冶炼铝中，因为铝土矿是硅酸盐矿，所以含有si。参考答案第三周期第a族，co2al2o32naoh2naalo2h2o，ar(其它合理答案均可得分)吸氧腐蚀 caco3或cao83.1% al、si10.（2013江苏化学16）(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为mgco3，含少量feco3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1)mgco3与稀硫酸反应的离子方程式为 。(2)加入h2o2氧化时，发生反应的化学方程式为 。(3)滤渣2的成分是 (填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应：2mgso4c2mgo2so2co2mgso4cmgoso2comgso43cmgos3co利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。d中收集的气体可以是 (填化学式)。b中盛放的溶液可以是 (填字母)。a.naoh 溶液 b.na2co3溶液 c.稀硝酸 d.kmno4溶液a中得到的淡黄色固体与热的naoh溶液反应，产物中元素最高价态为4，写出该反应的离子方程式： 。【参考答案】16.(12分)(1)mgco32h=mg2co2h2o(2)2feso4h2o2h2so4=fe2(so4)32h2o(3)fe(oh)3(4)co d 3s6oh2s2so323h2o【解析】本题是元素化合物知识与生产工艺相结合的试题，意在引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析，离子反应议程式和氧化还原反应方程式的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系及基本实验的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。酸溶后，加入h2o2氧化时，使feso4转化fe2(so4)3这样在ph左右除尽铁。对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集中注意“分步”两字，a中冷凝硫，b中除去so2，c中除去co2，d中收集co。11、（2013浙江理综28）（14分）利用废旧镀锌铁皮可制备磁性fe3o4胶体粒子及副产物zno。制备流程如下：已知：zn及其化合物的性质与al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：（1）用naoh溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有 。a去除油污 b溶解镀锌层 c去除铁锈 d钝化（2）调节溶液a的ph可产生zn（oh）2沉淀，为制得zno，后续操作步骤是 。（3）由溶液b制得fe3o4胶体粒子的过程中，须持续通入n2，其原因是 。（4）fe3o4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？ （填“能”或“不能”），理由是 。（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物fe3o4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000moll-1的k2cr2o7标准溶液250ml，应准确称取k2cr2o7 g（保留4位有效数字，已知mk2cr2o7=294.0gmol-1）。配制该标准溶液时，下列仪器不必要用到的有 。（用编号表示）电子天平 烧杯 量筒 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 移液管（6）滴定操作中，如果滴定前装有k2cr2o7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则滴定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）a、b（2）抽滤、洗涤、灼烧（3）n2气氛下，防止fe2+被氧化（4）不能 胶体粒子太小，抽滤时溶液透过滤纸（5）0.7350 （6）偏大【解析】（1）废旧镀锌铁皮表面有油污和镀锌层，没有铁锈，也不会发生钝化。（2）zn（oh）2类似于氢氧化铝的性质，因此需进行抽滤、洗涤、灼烧后得到zno。（3）n2气氛下，可防止fe2+被氧化。ks5u（4）胶体粒子太小，抽滤时溶液透过滤纸。（5）0.7350 由于使用天平称量，就不需要使用量筒，配制过程也不需要移液管。（6）由于气泡占据一定的体积，会导致计算数据偏大。12、（2013广西理综29）（15分）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。铝土矿的主要成分是al2o3和sio2等。从铝土矿中提炼al2o3的流程如下：以萤石（caf2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式 ；（2）滤液中加入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 。【答案】（1）2naohsio2na2sio3h2o（2分） 2naohal2o32naalo2h2o（2分） （2）casio3（2分） 2alo2co23h2o2al(oh)3co32（2分）（3）浓h2so4（1分） 12hf3na2co32al(oh)32na3alf63co29h2o（2分）（4）2al2o34al3o2（2分） o2、co2（co）（2分）【解析】本题是常考的经典al的制备实验，但新意在有两个流程图进行比较分析。从铝土矿中提炼al2o3以萤石（caf2）和纯碱为原料制备冰晶石，把两种产物经电解制备氧化铝，命题很妙。由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝，fe不与碱反应，利用过滤除去fe，所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝，加热后生成氧化铝。由流程图可知e可作为建筑材料，推知其为硫酸钙，c为硫酸，气体d为hf，其原理利用硫酸的高沸点制取低沸点的hf，再由hf与碳酸钠、氢氧化铝制备冰晶石，利用复分解反应的原子守恒不难写出反应方程式。电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气，高温下碳会被氧气氧化为co、co2，因此阳极产生的混合气体为 o2、co2（co）。13.（2013北京理综27）（12分）用含有a1203、sio2和少量feoxfe2o3的铝灰制备a12(so4)318h2o。，工艺流程如下(部分操作和条件略):。向铝灰中加入过量稀h2so4，过滤:。向滤液中加入过量kmno4溶液，调节溶液的ph约为3；。加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:。加入mnso4至紫红色消失，过滤;。浓缩、结晶、分离，得到产品。h2s04溶解a1203的离子方程式是 kmno4 - 氧化fe2+的离子方程式补充完整：（3）已知：生成氢氧化物沉淀的phal（oh）3fe（oh）2fe（oh）3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1moll-1根据表中数据解释步骤的目的： (4)己知:一定条件下，mno4 - 可与mn2+反应生成mno2, 向 的沉淀中加入浓hci并加热，能说明沉淀中存在mno2的现象是 . 中加入mns04的目的是 【答案】（1）；（2）5、8h+、5、4h2o；（3）将fe2+氧化为fe3+，调节ph值使铁完全沉淀；（4）、生成有黄绿色气体； 、加入mnso4，除去过量的mno4-。【解析】（1）氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水；（2）反应中mno4-mn2+，fe2+fe3+， mno4-系数为1，根据电子转移守恒可知， fe2+系数为=5，由元素守恒可知， fe3+系数为5，由电荷守恒可知，由 h+参加反应，其系数为8，根据元素守恒可知，有h2o生成，其系数为4，方程式配平为mno4-+5 fe2+8h+=mn2+5fe3+4h2o；（3）滤液中含有fe2+，由表中数据可知，fe（oh）2开始沉淀的ph大于al（oh）3 完全沉淀的ph值，而fe（oh）3完全沉淀的ph值小于al（oh）3开始沉淀的ph值，ph值约为3时，al3+、fe2+不能沉淀，步骤是将fe2+氧化为fe3+，调节ph值使铁完全沉淀；（4）、mno2能将hcl氧化为cl2，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在mno2； 、 的上层液呈紫红色，mno4-过量，加入mnso4，除去过量的mno4-。银氨溶液水浴加热试液naoh (aq)na2co3(aq)滤液沉淀物焰色反应观察到黄色火焰(现象1)无银镜产生(现象2)气体溶液h+无沉淀(现象3)白色沉淀(现象4)血红色(现象5)kscn(aq)h2o2nh3h2o(aq)na2co3 (aq)滤液沉淀物调节ph=414、（2013浙江理综13）现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验： 已知：控制溶液ph=4时，fe(oh)3沉淀完全，ca2+、mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是a根据现象1可推出该试液中含有na+b根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根c根据现象3和4可推出该试液中含有ca2+，但没有mg2+d根据现象5可推出该试液中一定含有fe2+【解析】a选项：因加入了naoh (aq)和na2co3(aq)，在滤液中引入了na+，不能根据滤液焰色反应的黄色火焰判断试液是否含na+。b选项：试液是葡萄糖酸盐溶液，其中一定含葡萄糖酸根，葡萄糖能发生银镜反应，葡萄糖酸根不能发生银镜反应。d选项：溶液加入h2o2后再滴加kscn(aq)显血红色，不能证明葡萄糖酸盐试液中是否含fe2+。正确的方法是：在溶液中滴加kscn(aq)不显血红色，再滴入滴加h2o2显血红色，证明溶液中只含fe2+。若此前各步均没有遇到氧化剂，则可说明葡萄糖酸盐试液中只含fe2+。c选项：根据“控制溶液ph=4时，fe(oh)3沉淀完全，ca2+、mg2+不沉淀”信息，在过滤除去fe(oh)3的滤液中分别加入nh3h2o(aq)和na2co3(aq)，加入nh3h2o(aq)不产生沉淀说明滤液中不含mg2+，加入na2co3 (aq)产生白色沉淀，说明滤液中含ca2+。15、（2013浙江理综26）氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生h2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 lh2（已折算成标准状况）。甲与水反应也能产生h2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶