高考化学分类题库 考点11 镁、铝元素单质及其重要化合物.doc

考点11 镁、铝元素单质及其重要化合物(2015安徽高考12)某同学将光亮的镁条放入盛有nh4cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是选项实验及现象结论a将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝反应中有nh3产生b收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色反应中有h2产生c收集气体的同时测得溶液的ph为8.0弱碱性溶液中mg也可被氧化d将光亮的镁条放入ph为8.6的nahco3溶液中,有气泡产生弱碱性溶液中oh氧化了mg【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)氨气一般用湿润的红色石蕊试纸检验;(2)氢气燃烧火焰呈淡蓝色。【解析】选d。能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是氨气,a项正确;该反应体系中生成的气体可能是氢气或氨气,而氢气燃烧火焰呈淡蓝色,b项正确;溶液呈碱性时,仍然生成气体,表明弱碱溶液中mg可被氧化,c项正确;d项的结论应该是弱碱溶液中h氧化mg,溶液中存在hco3-hco32-和h2ohoh,mg与h反应生成h2和mg2,mg2与oh、co32-反应分别生成沉淀mg(oh)2、mgco3,两电离平衡均正向移动,故错误。(2015福建高考6)下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是( )a橡皮擦橡胶工业b铝合金片冶金工业c铅笔芯电镀工业d铅笔漆涂料工业【解析】选c。a.橡皮擦的原料是橡胶,涉及橡胶工业的生产,正确。b.铝合金片涉及金属的冶炼过程,与冶金工业有关,正确。c.铝笔芯的原料是石墨,与电镀工业无关,错误。d.铅笔外边刷的油漆,与有机合成的材料及涂料工业有关,正确。【误区提醒】铅笔芯的主要成分不是铅,而是石墨,与电镀工业无关。(2015山东高考10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入ba(hco3)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( )aalcl3bna2ocfecl2dsio2【解析】选a。alcl3可由al与cl2反应制得,alcl3与ba(hco3)2反应生成co2和al(oh)3沉淀,a正确;na2o与ba(hco3)2反应没有气体生成,b错误;fecl2不能由两种单质直接反应生成,c错误;sio2不与ba(hco3)2反应,d错误。(2015重庆高考2)下列说法正确的是( )ai的原子半径大于br,hi比hbr的热稳定性强bp的非金属性强于si,h3po4比h2sio3的酸性强cal2o3和mgo均可与naoh溶液反应dso2和so3混合气体通入ba(no3)2溶液可得到baso3和baso4【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强;同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱;(2)亚硫酸根容易被硝酸氧化。【解析】选b。a项,非金属性bri,则hbr比hi的热稳定性强,错误;b项,非金属性psi,则h3po4比h2sio3的酸性强,正确;c项,al2o3属于两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,mgo属于碱性氧化物,与naoh溶液不反应,错误;d项,so2在酸性环境中能被ba(no3)2氧化,则so2和so3混合气体通入ba(no3)2溶液只得到baso4白色沉淀,错误。(2015江苏高考)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )a粗硅sicl4sibmg(oh)2mgcl2(aq)mgcfe2o3fecl3(aq)无水fecl3dagno3(aq)ag(nh3)2oh(aq)ag【解析】选a。si2cl2sicl4,sicl42h2si4hcl,a项正确;工业上制备mg是电解熔融状态下的氯化镁,b项错误;直接加热蒸发fecl3溶液最终得不到无水氯化铁,需要在干燥的氯化氢气流中蒸发,c项错误;蔗糖是非还原性糖,与银氨溶液不反应,d项错误。(2015福建高考24)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 。(2)工业上用铝土矿(主要成分为al2o3,含有fe2o3、sio2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质sicl4alcl3fecl3fecl2沸点/57.6180(升华)300(升华)1 023步骤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)。步骤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 。已知:al2o3(s)3c(s)2al(s)3co(g) h1=1 344.1 kjmol12alcl3(g)2al(s)3cl2(g)h2=1 169.2 kjmol1由al2o3、c和cl2反应生成alcl3的热化学方程式为 。步骤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 结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是 。【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)元素化合物知识的掌握与应用;(2)化学工艺流程的识别与过程分析。【解析】(1)alcl3是强酸弱碱盐,在溶液中al3发生水解生成al(oh)3胶体,其反应的离子方程式为al33h2oal(oh)33h。(2)步骤中焙烧时,固体水分挥发,气孔数目增多,可以防止后续步骤生成的alcl3水解或是由于增大反应物接触面积,使反应速率加快。铝土矿粉和焦炭焙烧时,焦炭能还原fe2o3,得到单质铁。根据盖斯定律,由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,可得al2o3(s)3c(s)3cl2(g)2alcl3(g)3co(g) h=1 344.1 kjmol11 169.2 kjmol1=174.9 kjmol1。步骤经冷却至室温后,气体用足量的naoh冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,cl2与浓naoh溶液发生反应产生nacl、naclo3和水,随着反应的进行,溶液变稀。这时cl2与稀的naoh溶液发生反应,生成nacl、naclo和水。因此得到的三种盐的化学式分别为nacl、naclo、naclo3。由于al的活动性比fe强,在步骤中加入铝粉,就可以将铁置换出来,达到除去fecl3、提高alcl3纯度的目的。答案:(1)al33h2oal(oh)33h(2)防止后续步骤生成的alcl3水解(或增大反应物的接触面积,加快反应速率)fe(或铁)al2o3(s)3c(s)3cl2(g)2alcl3(g)3co(g)h=174.9 kjmol1nacl、naclo、naclo3除去fecl3,提高alcl3纯度(2015浙江高考27).请回答:(1)h2o2的电子式。(2)镁燃烧不能用co2灭火,用化学方程式表示其理由 。(3)在agcl沉淀中加入kbr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式 。(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:mno4-c2o42-mn2co2.化合物甲和naalh4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和h2反应生成甲。甲与水反应可产生h2,甲与alcl3反应可得到naalh4。将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 l(已折算成标准状况)的h2。请推测并回答:(1)甲的化学式。(2)甲与alcl3反应得到naalh4的化学方程式 。(3)naalh4与水发生氧化还原反应的化学方程式 。(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为fe2o3),脱锈过程发生反应的化学方程式 。(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到的固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生h2,即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由 。【解析】.(1)过氧化氢为共价化合物,两个氧原子之间共用一对电子,其电子式为。(2)镁燃烧不能用co2灭火,因为会发生如下反应:2mgco22mgoc。(3)向agcl沉淀中加入kbr溶液,因为ksp(agcl)ksp(agbr),agcl沉淀转化为agbr沉淀,agclbragbrcl,沉淀由白色变成淡黄色。(4)根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒可配平该离子方程式:2mno42-5c2o42-16h2mn210co28h2o。.(1)一定条件下金属钠和h2反应生成甲,将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 l(已折算成标准状况)的h2。n(h2)=2.24 l22.4 lmol-1=0.1 mol,m(h2)=0.2 g,m(na)=4.80 g0.2 g=4.6 g,则n(na)=4.6 g23 gmol-1=0.2 mol,根据化合价关系,可推出甲的化学式为nah,制备它的反应方程式为2nah22nah。(2)根据条件nah与alcl3反应得到naalh4,nah与naalh4中h都为1价,反应中无化合价变化,为非氧化还原反应,则化学方程式为4nahalcl3naalh43nacl。(3)naalh4与水发生氧化还原反应,naalh4中h化合价为1价,h2o中h化合价为1价,根据氧化还原反应化合价归中的规律,判断产物为h2,可推出化学方程式为naalh42h2onaalo24h2。(4)nah除铁锈,是把fe2o3变为fe,nah作为还原剂,1价的h化合价升高,生成naoh,化学方程式为3nahfe2o32fe3naoh。(5)制备过程不合理,盐酸易挥发,h2中混有hcl,导致产物中有nacl。铁与盐酸反应生成h2,经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,产生nah,但h2的量不足会有钠单质残留,固体不纯;同时,2na2h2o2naohh2,也会有氢气放出,无法证明固体甲纯净。答案:.(1) (2)2mgco22mgoc(3)agclbragbrcl(4)2mno4-5c2o42-16h2mn210co28h2o.(1)nah(2)4nahalcl3naalh43nacl(3)naalh42h2onaalo24h2(4)3nahfe2o32fe3naoh(5)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,h2中混有hcl,导致产物中有nacl。验纯方法不合理,如果有na剩余,na与水反应也会生成h2;没有考虑混入的nacl【误区提醒】没有考虑反应的整体性,未认识到制备的h2中混有hcl,h2的量不足会有钠单质残留,固体不纯,钠与水反应也会生成氢气。最后一问出现错误。(2015广东高考32)七铝十二钙(12cao7al2o3)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:(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,若滤液中c(mg2)小于5106moll1,则溶液ph大于mg(oh)2的ksp=51012;该工艺中不能用(nh4)2so4代替nh4no3,原因是。(2)滤液中的阴离子有(忽略杂质成分的影响);若滤液中仅通入co2,会生成,从而导致caco3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 。(4)电解制备al(oh)3时,电极分别为al片和石墨,电解总反应方程式为 。(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时alcl4-和al2cl7-两种离子在al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极al的电极反应式为。【解题指南】解答本题注意以下3点:(1)读懂化工流程并明确每个过程发生的具体反应。(2)掌握常见元素化合物的知识。(3)掌握沉淀溶解平衡及溶液ph计算的有关问题。【解析】(1)由于白云石的主要成分是caco3和mgco3,所以煅烧之后会发生分解生成mgo和cao。根据kspmg(oh)2=c(mg2)c2(oh)可知,c(oh)=103moll1,此时溶液中c(h)=1011moll1,对应溶液的ph为11。若加入硫酸根,硫酸根可与钙离子反应生成硫酸钙沉淀。(2)由于前面加入了硝酸铵,所以滤液中含有的阴离子主要是no3-和oh,滤液中仅通入co2,由于溶液的碱性不强,所以会生成nh4hco3。(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2ohal2o32alo2-h2o。(4)电解制备al(oh)3时,电极分别为al片和石墨,若生成al(oh)3则铝作阳极,所以电解的总反应方程式为2al6h2o2al(oh)33h2。(5)放电时负极al应失去电子,根据放电时alcl4-和al2cl7-两种离