高考化学复习 考点7 钠镁铝及其化合物练习.docx
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高考化学复习考点7钠镁铝及其化合物练习
考点7 钠、镁、铝及其化合物
1.(2015·山东理综,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( )
A.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2
2.(2015·浙江理综,27)Ⅰ.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:
( )MnO
+( )C2O
+________===( )Mn2++( )CO2↑+________
Ⅱ.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4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L(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
________________________________________________________________________。
3.(2015·广东理综,32)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)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,若溶液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是_________________________。
(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ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AlCl
和Al2Cl
两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为______________________________________。
1.(2014·北京理综,7)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )
A.KB.NaC.FeD.Al
2.(2014·安徽理综,13)室温下,在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是( )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为Al3++3OH-
Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
3.(2014·上海化学,22)已知:
2Na[Al(OH)4]+CO2―→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。
向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNa[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是(双选)( )
选项
A
B
C
D
n(CO2)(mol)
2
3
4
6
n(沉淀)(mol)
1
2
3
3
4.(2014·课标全国Ⅱ,9)下列反应中,反应后固体物质增重的是( )
A.氢气通过灼热的CuO粉末
B.二氧化碳通过Na2O2粉末
C.铝与Fe2O3发生铝热反应
D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
5.(2014·上海化学,15)如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
下列操作正确的是( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.b通入NH3然后a通入CO2,c中放碱石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
6.(2013·山东理综,9)足量下列物质与相同质量的铝反应,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
7.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应( )
(2014·课标全国Ⅰ,8A)
(2)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体( )
(2014·天津理综,2B)
(3)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸,均有气泡冒出,说明两者均能与盐酸反应( )
(2014·广东理综,22A)
(4)
( )
(2014·课标全国Ⅱ,10B)
(5)除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体可用灼烧的方法( )
(2014·大纲全国卷,10D)
(6)①中为NaHCO3固体受热分解,②中为澄清石灰水变浑浊,由②中现象,能证实①中发生的反应( )
(2014·北京理综,11C)
(7)过氧化钠不会因为空气中的氧气而变质( )
(2014·上海化学,2A)
(8)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液( )
(2013·安徽理综,12D)
(9)对于“甲→乙
丙”,若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2( )
(2013·江苏化学,6D)
(10)食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂( )
(2013·天津理综,2A)
(11)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异( )
(2013·课标全国Ⅰ,7A)
(12)用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体( )
(2013·福建理综,10B)
8.(2013·大纲全国卷,29)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的流程如下:
②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________________________________________________________________________。
1.(2015·银川诊断,2)五彩缤纷的焰火表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛,这与金属的焰色反应直接相关。
下列说法中正确的是( )
A.只有金属单质在灼烧时才会产生不同的焰色
B.进行焰色反应时一定有氧化还原反应发生
C.进行焰色反应实验时可用洁净无锈的铁丝代替铂丝
D.某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠而不含钾
2.(2014·杭州一次质检,2)下列有关物质的性质与其应用不相对应的是( )
A.MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料
B.NaHCO3能与碱反应,食品工业上用作焙制糕点的膨松剂
C.Al具有良好的延展性和抗腐蚀性,可制成铝箔包装物品
D.利用钠蒸气放电发光的性质制造的高压钠灯,可发出射程远、透雾能力强的黄光
3.(2015·兰州质检,2)Na2O与Na2O2的相同点是( )
A.氧元素化合价B.颜色状态
C.阴、阳离子个数比D.为碱性氧化物
4.(2015·西安期末,4)金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其中产物不可能是( )
A.Na2O2B.NaOH
C.Na2CO3·10H2OD.Na2CO3
5.(2015·合肥质检,8)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是( )
①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水
④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.①④⑤⑥B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥D.①③④⑥
6.(2015·江苏盐城期末,5)下列物质性质和用途都正确,且有相关性的是( )
A.过氧化钠具有强氧化性,常作航天员和潜水员的供氧剂
B.氧化铁能溶于酸,氧化铁用于制红色涂料
C.氢氧化铝能和酸反应,含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多
D.常温下铝、铁与浓硫酸不反应,可用铝器和铁器盛装浓硫酸
7.(2014·山东潍坊期末,10)下列物质既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
①SiO2 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Na2CO3溶液 ⑥Ca(HCO3)2溶液 ⑦NH4HCO3溶液⑧KHSO4溶液
A.④⑥⑦⑧B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑦D.②③④⑤⑧
8.(2015·山东烟台期末,9)下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是( )
①NaOH、AlCl3 ②NaHCO3、H2SO4
③NaAlO2、NaHSO4 ④Na2CO3 HNO3
⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
A.①②B.②③C.①③④D.③④⑤
9.(2015·哈尔滨质检,6)镁铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是( )
铝
镁
A.与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
能与N2、
O2反应
B.与水反应
能与沸水反应
反应很困难
C.与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
D.与某些氧化物反应
能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧
10.(2015·长春质检,8)下列说法不正确的是( )
A.Al箔插入稀HNO3中,无现象,说明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
B.如图所示,①中为AlCl3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成
C.Al2O3
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
D.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:
11.(2015·河南郑州期末,9)已知X、Y为单质,Z为化合物。
下表中各组物质能实现下述转化关系的是( )
X+Y
Z
溶液
X+Y
A
B
C
D
X
Na
Na
Al
Cu
Y
O2
Cl2
Cl2
Cl2
Z
Na2O
NaCl
AlCl3
CuCl2
12.(2014·安徽合肥一次质检,7)在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中固体剩余物是( )
A.Na2CO3和Na2O2
B.Na2CO3和NaOH
C.NaOH和Na2O2
D.NaOH、Na2O2和Na2CO3
13.(2015·山东日照三校联考,10)甲和乙两烧杯中各装有100mL0.2mol·L-1AlCl3溶液,向两烧杯中分别加入相同体积、相同浓度的NaOH溶液和氨水,两烧杯中都有沉淀生成。
下列判断正确是( )
A.实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致
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
14.(2015·山东济宁期末,12)有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3,试管中各有10mL相同浓度的盐酸(如图),若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,则下列叙述正确的是( )
A.甲装置气球的膨胀速率快
B.若最终两气球的体积相同,则一定有c(HCl)≥2mol·L-1
C.若最终两气球的体积不同,则一定有c(HCl)≤1mol·L-1
D.最终两装置溶液中Na+、Cl-的物质的量均相同
15.(2014·湖南长沙一模,12)下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图,则其中正确的是( )
A.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡
B.向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡
C.向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量
D.向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量
16.(2015·贵阳调研,14)有ag、bg两份铝粉,分别置于足量的NaOH溶液和盐酸中,在相同条件下,收集到H2的体积相同。
下列有关叙述一定正确的是( )
A.a=b
B.a>b
C.c(NaOH)=c(HCl)
D.消耗的n(NaOH)与消耗的n(HCl)相等
17.(2015·陕西西安八校联考,16)某研究性学习小组在网上收集到信息:
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:
白色物质是Na2O
假设2:
白色物质是Na2CO3
假设3:
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是
________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为
________________________________________________________________________。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。
你的理由是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
______________________________________
________________________________________________________________________。
18.(2015·河北衡水检测,21)0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L-1H2SO4溶液中,然后再滴加1mol·L-1NaOH溶液。
请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。
当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=________mol,V2=________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=________mL。
(3)若混合物仍为0.1mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100mL2mol·L-1硫酸溶解此混合物后,再加入450mL1mol·L-1NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。
满足条件的a的取值范围是________。
考点专练7 钠、镁、铝及其化合物
【三年高考真题演练】
[2015年高考真题]
1.A [A项,AlCl3可由Al与Cl2反应制得,将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2气体和Al(OH)3沉淀,正确;B项,Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中没有气体产生,错误;C项,Fe与Cl2反应生成FeCl3,错误;D项,SiO2与Ba(HCO3)2不反应,错误。
]
2.解析 Ⅰ.
(1)H2O2的电子式为
;
(2)镁能在CO2中燃烧,其化学方程式为2Mg+CO2
2MgO+C;(3)由于AgBr的溶度积比AgCl更小,故在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀AgCl转化为淡黄色沉淀AgBr,其反应的离子方程式为:
AgCl(s)+Br-(aq)===AgBr(s)+Cl-(aq)。
(4)C2O
在酸化的高锰酸钾溶液中被氧化,其离子方程式为2MnO
+5C2O
+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
Ⅱ.由4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2,可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH,NaH与水反应生成NaOH和H2,NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。
(1)甲的化学式为NaH;
(2)由于反应物为NaH与AlCl3,得到产物有NaAlH4,故推知另一产物为NaCl,其化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl。
(3)NaAlH4中的氢显-1价,水中的氢显+1价,NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气,另一产物为NaAlO2,其化学方程式为NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑。
(4)根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应,结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH,从而得出其化学方程式为3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH。
(5)制备过程中,由于盐酸易挥发,产生的氢气中会有氯化氢,易和钠反应生成NaCl;如在制取NaH的反应中钠过量,则产物中混有钠,钠与水反应也会有氢气产生,同时验纯时也没有考虑到混入的NaCl。
答案 Ⅰ.
(1)
(2)2Mg+CO2
2MgO+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残留,Na与水反应也产生H2;没有考虑混入的NaCl
3.解析
(1)白云石高温煅烧,CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO,煅粉主要含有CaO和MgO。
若溶液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,根据Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)得:
c(OH-)>
=
mol·L-1=1×10-3mol·L-1,c(H+)<
=1×10-11mol·L-1,即pH>11。
若用(NH4)2SO4代替NH4NO3,则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少。
(2)煅粉的主要成分是CaO和MgO,加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,由于镁化合物几乎不溶,则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2,故滤液Ⅰ中的主要阴离子为NO
和OH-。
由于滤液Ⅰ的pH大于11,溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(OH)2,若仅通入CO2会生成Ca(HCO3)2,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2OH-+Al2O3===2AlO
+H2O。
(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2Al+6H2O
2Al(OH)3↓+3H2↑。
(5)由题意可知,放电时负极Al失去电子与AlCl
结合生成Al2Cl
,其电极反应式为Al-3e-
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