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- 2021-05-14 发布
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【2019最新】精选高考化学一轮复习 专题3-2 镁铝及其重要化合物教学案
【考试说明】
1.掌握铝及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用。
3.了解铝、镁及其重要化合物的制备方法。
【命题规律】
有关Al及其化合物知识在高考中出现频率较高,“铝三角”是命题的出发点。高考中常以选择题型结合离子方程式的书写正误判断、离子共存问题考查Al及其化合物的转化;以化工流程图中铝土矿的开发为载体以填空题型考查镁、铝及其化合物的性质、制备等。
一、铝、镁的性质及应用
1.铝的结构和存在
铝位于元素周期表第三周期ⅢA族,原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。
2.金属铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和传热性等,密度较小,质地柔软。
3.金属铝的化学性质
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写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
①Al
②2Al+3Cl22AlCl3
③Al
④2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(铝热反应)
4.对比记忆镁的化学性质
铝
镁
与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
与水反应
反应很困难
能与沸水反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
与某些氧化物反应
能与Fe2O3、M nO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧:2Mg+CO22MgO+C
5.铝的用途
纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
二、铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点。
(2)化学性质
两性氧化物—
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2.氢氧化铝
(1)物理性质
白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示)
Al(OH)3的电离方程式为
①—
②受热分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(3)制备
①向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为AlO+CO2+2H2O===Al (OH)3↓+HCO。
③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓。
3.常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液pH<7(填“<”、“>”或“=”)。明矾可以净水,其净水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。
三、用数形结合思想理解Al3+、Al(OH)3、AlO之间的转化关系
1.Al3+、Al(OH)3、AlO之间的转化关系
写出上述转化的离子方程式。
【答案】(1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
②Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
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③Al3++3OH-===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(3)Al3++4OH-===AlO+2H2O
(4)AlO+4H+===Al3++2H2O
(5)①AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
②AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
(6)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
2.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析
(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)溶液中至过量
①现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。
②图像
③有关反应:
A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B→D:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(2)把铝盐(Al3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
①现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。
②图像
③有关反应:
A→B:Al3++4OH-===AlO+2H2O
B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
(3)把强酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至过量
①现象:先生成白色沉淀,然后沉淀逐渐溶解。
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②图像
③有关反应:
A→B:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
B→D:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(4)向强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量
①现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②图像
③有关反应:
A→B:4H++AlO===Al3++2H2O
B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
(5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量
①现象:开始出现白色沉淀,后沉淀量增多,最后沉淀部分溶解。
②图像
③有关反应:
O→A:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
A→B:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
四、化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系
1.从海水中提取镁的流程
(1)流程:
(2)主要化学反应:
①制石灰乳:
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CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2;
②沉淀Mg2+:Mg2++2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+;
③制备MgCl2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
④电解MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
2.工业炼铝的流程
铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
高频考点一 镁的性质及其应用
例1.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工业制造镁蒸气在某气体中冷却。下列可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A.①和② B.②和④
C.③和④ D.④和⑤
答案 C
【变式探究】从海水中提取镁的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C.步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
答案 B
高频考点二 铝的性质及其应用
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例2、常温下可用铝质容器储运的试剂是( )
A.浓硝酸 B.食醋
C.石灰水 D.稀盐酸
答案 A
解析 常温下,Al和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,可以用铝制容器储运浓硝酸,A正确;食醋显酸性能与铝质容器反应,B错误;石灰水呈碱性,Al能溶于强碱溶液,不能盛放石灰水,C错误;Al和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,不能盛放稀盐酸,D错误。
【变式探究】将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )
A.3 mol·L-1盐酸
B.4 mol·L-1 HNO3溶液
C.8 mol·L-1 NaOH溶液
D.18 mol·L-1 H2SO4溶液
答案 A
解析 在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2;加入NaOH溶液,只有Al与之反应生成H2,而镁不反应;加入盐酸,镁、铝都与盐酸反应生成H2,所以放出H2的量最多。
高频考点三 铝与酸或碱反应的特点
例3. 相同质量的镁和铝分别与足量的盐酸反应,生成的氢气在相同条件下的体积比是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶4
答案 D
【变式探究】甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3
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mol/L盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1∶2,则加入铝粉的质量为( )
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g
答案 A
【变式探究】铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属,就铝的这一特殊性质回答下列问题:
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得H2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中,产生H2的体积之比是______________。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中,二者产生的H2相等,则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,则加入铝粉的质量为________。
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
答案 (1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A
解析 (1)根据化学方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,得Al与H2的关系式均为2Al~3H2,故只要参加反应的Al的量相等,所得H2的量必相等。
(2)因为在反应中Al过量,产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式:6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故当HCl、NaOH物质的量相等时,二者产生H2的体积比为1∶3。
(3)因为铝足量且产生H2相等,根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。
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(4)其反应原理分别为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时,产生H2的体积比是1∶3,而题设条件体积比为1∶2,说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的,而对于NaOH来说是不足的。[
2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑
6 mol 3 mol
3 mol·L-1×0.1 L 0.15 mol
则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2=0.3 mol。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2×27 g 3 mol
5.4 g 0.3 mol
即投入的铝粉为5.4 g。
【感悟提升】铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为=。
(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为=。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,若产生H2的体积比为<<,则必定是:铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;铝与NaOH溶液反应时,铝不足而NaOH溶液过量。
高频考点四 Al2O3和Al(OH)3的两性
例4. 下列除去杂质的方法不正确的是( )
A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
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C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤
D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO
答案 B
解析 氨水与Fe3+和Al3+均反应生成氢氧化物沉淀,不符合除杂的要求。
【变式探究】下列除去杂质的方法不正确的是( )
A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤
D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO
答案 B
高频考点五 Al(OH)3的制备
例5.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀
⑥加入过量烧碱溶液
A.①⑥⑤③ B.②③④③
C.②③⑤③ D.①③⑤③
答案 B
解析 若先用盐酸溶解,Mg、Al均溶解,故先用烧碱溶液溶解,从NaAlO2制备Al(OH)3,若加盐酸不容易控制量的多少,应通入足量的CO2气体。故B项操作步骤为最佳顺序。
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【变式探究】若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下:350 g 70% H2SO4溶液,NaOH固体240 g,足量铝屑、水(不能用其他药品)。
甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下:
甲:铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3乙:铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3
丙:→W3 g Al(OH)3
试回答:
(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析,实验方案最合理的是________。
(2)三位学生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是____________________________________________________。
(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。
答案 (1)丙 (2)W3>W1>W2 (3)520 g
高频考点六 有关Al3+、AlO的离子反应
例6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.中性溶液中:Cl-、Mg2+、Al3+、K+
B.1.0 mol·L-1的NaAlO2溶液中:Cl-、HCO、K+、Ca2+
C.在强碱性环境中:AlO、SiO、Na+、K+
D.0.1 mol·L-1明矾溶液中:NH、AlO、HCO、Na+
答案 C
解析 A项,Al3+易水解,在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀;B项,HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO;D项,Al3+与AlO、HCO因发生双水解反应不能大量共存。
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【变式探究】下列变化中的离子方程式书写正确的是( )
A.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:4NH3·H2O+Al3+===AlO+4NH+2H2O
B.NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液:Al3++NH+4OH-===Al(OH)3↓+NH3·H2O
C.向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O
D.向NaAlO2溶液中通入足量CO2:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
答案 C
解析 A项,氨水不能溶解Al(OH)3;B项,NH、Al3+中Al3+与OH-先反应;D项,通足量CO2时,应生成HCO。
高频考点七 Al3+、AlO形成Al(OH)3图像的综合分析
例7.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是( )
A.①线表示Al3+的物质的量的变化
B.x表示AlCl3的物质的量
C.③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D.④线表示AlO的物质的量的变化
答案 B
【变式探究】下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是( )
A.向1 L浓度均为0.1 mol·L-1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 mol·L-1的稀H2SO4
B.向1 L浓度分别为0.1 mol·L-1和0.3 mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L-1的稀NaOH溶液
C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液
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D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水
答案 A
解析 A项,Ba(OH)2和NaAlO2中加入稀H2SO4,发生的反应依次为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O、AlO+H++H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,所以加1 L稀H2SO4时,Ba(OH)2反应完,再加0.5 L稀H2SO4时AlO参加反应,再加1.5 L稀H2SO4时,Al(OH)3全部溶解,A正确;B项,向1 L浓度分别为0.1 mol·L-1和0.3 mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,发生的反应依次是Al3++3OH-===Al(OH)3↓、OH-+NH===NH3·H2O、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,所以沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比为3∶1,而图像上看到的是1∶1,B错误;C项,向烧碱溶液中滴加明矾溶液,发生的反应依次是Al3++4OH-===AlO+2H2O、Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,C错误;D项,AlCl3溶液中滴加过量氨水,沉淀不会溶解,D错误。
高频考点八 Al3+形成Al(OH)3的简单计算
例8.向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L-1的NaOH溶液,若产生0.78 g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A.3 mL B.7.5 mL
C.15 mL D.17.5 mL
答案 B
【变式探究】现有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示。原溶液中Cl-与SO的物质的量之比为( )
A.1∶3 B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1
答案 C
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解析 OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀,AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解,B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH 0.1 L,则Al3+生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L,沉淀Mg2+消耗NaOH 0.1 L,因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)=2∶1,所以,n(Cl-)∶n(SO)=6∶1。
1. (2018年江苏卷)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B. SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C. Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D. CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
【答案】D
2. (2018年江苏卷)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是
A. 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
B. KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体
C. NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
D. Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
【答案】A
【解析】FeCl2溶液中含Fe2+,NH4SCN用于检验Fe3+,向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不会显红色,A错误; KAl(SO4)2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al(OH)3胶体,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,B正确;实验室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共热制NH3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,C正确; Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,D正确。
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3. (2018年江苏卷)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A项,NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现;B项,Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现;C项,AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液,蔗糖中不含醛基,蔗糖不能发生银镜反应,第二步反应不能实现;D项,Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe,Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,第二步反应不能实现;物质间转化均能实现的是A项,答案选A。
1.【2017海南】下列叙述正确的是
A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
【2016年高考江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
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B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
【答案】D
【解析】SO2用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用,生成不稳定的无色物质,不是氧化性,二氧化硫与硫化氢反应生成S单质和水,表现氧化性,A错误;NH4HCO3用作氮肥是因为其中含有氮元素,易被农作物吸收,与热稳定性无关,B错误;Fe2(SO4)3用作净水剂是因为铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮的杂质而净水,C错误;Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,D正确。
【2016年高考上海卷】下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )
A.氧化镁中混有氧化铝 B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅 D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【答案】D
【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )
A.CO2+2OH−→CO32−+H2O B.Al2O3+2OH−+3 H2O→2 [Al(OH)4] −
C.2 Al+2OH−+6H2O→2 [Al(OH)4] −+3 H2↑ D.Al3++4 OH−→[Al(OH)4]−
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【答案】D
【解析】向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠,首先CO2与氢氧化钠反应,表现为铝罐变瘪,接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应,因铝罐表面的氧化膜Al2O3具有两性可溶解于氢氧化钠溶液,然后单质Al与氢氧化钠溶液反应生成H2,罐壁又重新凸起。故可发生A、B、C的反应。
【2015新课标Ⅱ卷理综化学】用右图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实
际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A.
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B.
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C.
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D.
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
【答案】D
【解析】氢氧化钠是强碱,碳酸钠是盐,因此盐酸首先中和氢氧化钠,然后再与碳酸钠反应生成碳酸
氢钠和氯化钠,最后盐酸与碳酸氢钠反应放出CO2,A错误;常温下铝在浓硝酸中钝化,反应很快同志,看不到红棕色NO2气体,B错误;氢氧化钠溶液开始是过量的,滴入氯化铝生成偏铝酸钠,当氢氧化钠完全消耗后,再滴入氯化铝,铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝,C错误;草酸具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
【2015重庆理综化学】下列说法正确的是( )
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A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
【答案】B
【2015山东理综化学】某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入BaHCO3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.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2
【答案】A
【解析】A、AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得,AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀,同
时有气体和沉淀产生,正确;B、Na2O与Ba(HCO3)2反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O,没有气体生成,错误;C、因为Cl2具有强氧化性,Cl2与Fe反应只能生成FeCl3,FeCl2不能由两种单质直接反应生成,错误;D、SiO2不与Ba(HCO3)2反应,错误。
(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.K B.Na C.Fe D.Al
【答案】D
【解析】金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层,防止内层的金属进一步被氧化,D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内层金属,A、B、C错误。
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(2014·安徽理综,13)室温下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图,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
【答案】C
(2014·上海,22改编)已知:2Na[Al(OH)4]+CO2―→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na[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不正确的是( )
选项
A
B
C
D
n(CO2)(mol)
2
3
4
6
n(沉淀)(mol)
1
2
3
2
【答案】B
【解析】向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2发生反应依次为
2NaOH +CO2 ―→ Na2CO3+H2O
2 mol 1 mol 1 mol
Ba(OH)2 + CO2 ―→ BaCO3↓+H2O
1 mol 1 mol 1 mol
2Na[Al(OH)4]+CO2―→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O
2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
Na2CO3+CO2+ H2O―→2NaHCO3
1 mol 1 mol
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BaCO3+CO2+H2O―→Ba(HCO3)2
1 mol 1 mol
当通入2 mol CO2时,生成1 mol BaCO3沉淀;
当通入3 mol CO2时,生成1 mol BaCO3沉淀和2 mol Al(OH)3沉淀;
当通入4 mol CO2时,生成1 mol BaCO3沉淀和2 mol Al(OH)3沉淀;
当通入5 mol CO2时,生成2 mol Al(OH)3沉淀;当通入 6 mol CO2时,BaCO3已完全反应,Al(OH)3量不变,即仍为 2 mol 沉淀。
(2014·江苏,16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________;滤渣Ⅰ的主要成分为________________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________________________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分SO被氧化成SO 减小
(2013·山东卷)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
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A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸
【答案】A
【解析】铝和下列物质反应生成氢气,首先排除稀硝酸,其和金属铝反应不生成氢气;写出另外三个方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;可知相同质量的铝,消耗的氢氧化钠的物质的量最少,选A。
(2013·江苏卷)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
【答案】 A
【解析】A项正确。B项二氧化硅不与强酸反应,但却与氢氟酸反应,而且是唯一的一种酸,石英器皿的主要成分是二氧化硅,所以不能用石英器皿盛放氢氟酸。C项生石灰的成分是氧化钙,会与氯气反应,所以不能干燥氯气。D项电解铝应该用氧化铝而不是氯化铝。
(2013·广东卷)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
【答案】AC
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