专题09 镁、铝及其化合物-高考化学备考之百强校大题狂练系列
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专题09 镁、铝及其化合物(满分60分时间25分钟)姓名:班级:得分:1.【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−+H2OB.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]−【答案】D2.【2015江苏化学】在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。
下列说法正确的是()A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)>r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能【答案】C【解析】试题分析:A、C还存在C60、C70等同素异形体,故A错误;B、同种元素的半径的比较,看电子数,电子数越多,半径越大,r(Mg2+)<r(Mg),故B错误;C、根据氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,Mg是还原剂,C是还原产物,故C正确;D、部分转成热能,一部分转成光能,故D错误。
考点:考查同素异形体、半径大小比较规律、能量之间的转化、还原性强弱比较等知识。
3.【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【考点定位】考查常见物质的性质和分离方法。
【名师点睛】把物质中混有的杂质除去而获得纯净物的过程叫提纯;将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物的过程叫分离。
物质的分离就是利用混合物中各物质的物理性质或化学性质的差异,将它们分离开来,所以这类题目的实质还是对物质性质的考查,只有熟练掌握了各物质的性质,特别是“与众不同的个性”,才能快速准确的判断和解答。
专题 09 镁、铝及其重要化合物1.化工生产上有宽泛用途的轻质碱式碳酸镁[MgCO 3?Mg(OH) 2?3H 2O] 是以卤块 (主要成分为 MgCl 2 , 含 Fe 2+、Fe 3+等杂质离子 )为原料制备。
工艺流程以下:注:氢氧化亚铁积淀絮状,不易从溶液中除掉以下说法正确的选项是A .积淀的成分是 Fe(OH) 2 和 Fe (OH) 3 的混淆物B . “ ”的操作步骤为 :氧化和调理 pH 平分别和提纯过程C . “热解 ”产生的 CO 2 对生成轻质碱式碳酸镁 [MgCO 3?Mg(OH) 2?3H 2O]有重要的作用D . “料液 II ”呈酸性2.以下说法正确的选项是A . Mg 在 CO 2 中的焚烧是置换反响B .将 Mg(OH) 2 积淀转变为 MgCl 2,是镁原子失电子转变为Mg 2+C .电解获取镁的过程能够写出离子反响方程式,但不是氧化复原反响D . Mg 在 CO 2 中焚烧的反响中, CO 2 既是氧化剂又是复原剂 3.以下实验现象的描绘中不正确的选项是( )选项实验现象钠先融化成光明的小球,焚烧时,火焰为黄色,焚烧后,生 A加热放在坩埚中的一小块钠成淡黄色固体B在酒精灯上加热铝箔铝箔融化时失掉光彩, 融化的铝其实不滴落仿佛有一层膜包着点燃的镁条伸入盛有 O 2 的集气瓶 (底 镁条持续焚烧,发出刺眼的白光,放出大批的热,生成白色 C部铺有少许细沙 )中 固体在空气中久置的铝条放入 NaOH 溶D液中马上产生大批无色气泡,铝条渐渐变细,放出大批的热4.某化学兴趣小组在实验室中研究Ti 、 Mg 、Cu 的开朗性次序。
他们在同样温度下,取大小同样的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,现象以下:金属Ti Mg Cu金属表面现象放出气泡速度迟缓放出气泡速度快无变化以下相关三种金属的说法中正确的选项是()A .三种金属的开朗性由强到弱的次序是Ti、 Mg 、CuB .若钛粉中混有Mg ,提纯 Ti 时可用稀盐酸除掉MgC.用 Ti 从 CuSO4溶液中置换出Cu 是工业制取Cu 的很好门路D . Cu 和 MgCl 2溶液不发生化学反响5.实验室以空气和镁为原料制备Mg 3N2的装置以下图(夹持和加热装置略去):以下说法正确的选项是()A .装置 A 、B 中可挨次加入浓硫酸、NaOH 溶液B .若去掉装置C,对产品纯度无影响C.实验时应先加热C,通入一段时间空气后再加热 DD .E 中碱石灰的作用是汲取尾气6.现有 100mL 3mol/L 的 NaOH 溶液和 100mL 1mol/L 氯化铝溶液,①将NaOH 溶液分多次加到AlCl 3溶液中;②将AlCl 3溶液分多次加到NaOH 溶液中.比较两种操作的结果是A .现象同样,积淀质量不等B.现象同样,积淀质量也相等C.现象不一样,积淀质量相等D.现象不一样,积淀质量不等7.工业上用铝土矿(主要成分为Al 2O3,含 Fe2O3等杂质 )为原料冶炼铝的工艺流程以下:以下剖析判断正确的选项是()A .试剂 X 为稀硫酸C. Al 2 O3熔点很高,工业上还可采纳电解熔融AlCl 3的方法冶炼金属A1D .工业上可用冶炼出的金属铝来复原Fe2O3而冶炼出金属铁8.明矾 [KA1(SO 4)2·12H2O] 是一种复盐,在造纸等方面应用宽泛。
主题2 镁、铝及其重要化合物1.(2019年福建宁德高中同心顺联盟校期中)下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是( )。
A.氢氧化铝可作胃酸的中和剂B.向Al 2(SO4)3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O Al O2-+2H2O+4N H4+C.铝罐可用于盛放浓硝酸,是因为铝与浓硝酸不反应D.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应【答案】A【解析】氢氧化铝可与胃酸发生反应,对人体无刺激性,因此可作胃酸的中和剂,A项正确;向Al2(SO4)3溶液中加入过量的氨水,反应产生硫酸铵和氢氧化铝,反应的离子方程式为Al 3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N H4+,B项错误;铝罐可用于盛放浓硝酸,是因为铝在室温下遇浓硝酸会被氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化反应,C 项错误;MgO不与NaOH溶液反应,D项错误。
2.(2019年黑龙江佳木斯期末)下列既能与盐酸反应得到气体,又能与NaOH溶液反应得到气体的物质是( )。
A.NaAlO2B.Al2O3C.NH4HCO3D.Al【答案】D3.(2019年黑龙江牡丹江第三高级中学期末)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.②③④③B.①⑥⑤③C.②③⑤③D.①③⑤③【答案】A【解析】镁、铝都能与酸反应,但铝可溶于强碱,而镁不能,则可先向含少量镁粉的铝粉中加入烧碱溶液,使铝粉溶解,过滤后可得到NaAlO2溶液,再向NaAlO2溶液中通入过量CO2,CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤可得到纯净的氢氧化铝,正确的顺序为②③④③,A项正确。
4.(2019年安徽皖江名校联盟联考)实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示。
镁、铝及其重要化合物专题训练及答案一、选择题(本题包括8小题,每题6分,共48分)1.易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。
现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是【解析】选D;铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体,B错误;氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀,C错误;用盐酸溶解后生成的亚铁离子在空气中易被氧化成Fe3+,加入KSCN溶液呈红色,D正确。
2.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,下列叙述正确的是( )A.A点的沉淀物的化学式为Al(OH)3B.AB段发生的反应是Al3++3OH-Al(OH)3↓C.原混合物中MgCl2的质量是1.90 gD.AlCl3的质量是1.335 g【解析】选C。
在浊液中加入HCl溶液至10 mL,沉淀质量一直为1.16 g,说明浊液显碱性,A点的沉淀物是Mg(OH)2,A 错误;在AB段Al错误!未找到引用源。
,转变为Al(OH)3沉淀,B错误;原混合物中:m(MgCl2)=错误!未找到引用源。
×95 g·mol-1=1.90 g,C正确;根据AlCl3~Al错误!未找到引用源。
~HCl,n(AlCl3)=1 mol·L-1×(30-10)×10-3 L=0.02 mol,m(AlCl3)=0.02 mol×133.5 g·mol-1=2.67 g,D错误。
【加固训练】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图,下列说法正确的是( )A.a点,离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓B.a~b段,溶液pH增大,促进了氢氧化铝的碱式电离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【解析】选C。
镁、铝及其化合物1.镁与铝⑴原子结构及物理性质镁铝在周期表中位置第3周期第ⅡA 族第3周期第ⅢA 族原子结构示意图色态较低较低但大于镁熔点较小较小但大于镁密度较小较小但大于镁硬度较小较小但大于镁⑵镁铝的化学性质项目Mg Al 与非金属反应O 2方程式2Mg+O 22MgO4Al+3O 22Al 2O 3现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热SMg+S MgS 2Al+3SAl 2S 3N 23Mg+N 2Mg 3N 2与H 2O方程式Mg+2H 2OMg(OH)2+H 2↑2Al+6H 2O =2Al(OH)3↓+3H 2↑现象冷水慢,沸水快一般不反应,只有氧化膜被破坏后反应与酸反应Mg+2H +=Mg 2++H 2↑2Al+6H +=2Al 3++3H 2↑(常温下,在浓H 2SO 4、浓HNO 3中钝化)与NaOH 溶液2Al+2NaOH+2H 2O =2NaAlO 2+3H 2↑与某些氧化物2Mg+CO 22MgO+C 2Al+Fe 2O 32Fe+Al 2O 3主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等工业制备MgCl 2Mg+Cl 2↑2Al 2O 34Al+3O 2↑2.镁和铝氧化物的对比氧化物MgO Al 2O 3属类碱性氧化物两性氧化物色态白色粉末、熔点高白色粉末、熔点高化学性质H 2OMgO+H 2O =Mg(OH)2↓(反应缓慢进行)不溶解也不反应酸液MgO+2H +=Mg 2++H 2OAl 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O NaOH 溶液不溶解也不反应Al 2O 3+2NaOH =2NaAlO 2+H 2O 重要用途制造耐火、耐高温材料制造耐火、耐高温器材,冶炼铝3.镁和铝的氢氧化物氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3属类碱两性氢氧化物色态白色固体白色固体溶解性难溶难溶电离方程式Mg(OH)2Mg 2++2OH-H 2O+AlO 2-+H +Al(OH)3Al 3++3OH-与HCl 等酸溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl 2+2H 2O (可溶于NH 4Cl 等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3HCl =AlCl 3+3H 2O 与NaOH 溶液不反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O 热不稳定性Mg(OH)2MgO+H 2O2Al(OH)3Al 2O 3+3H 2O实验室制法可溶性镁盐加NaOH 溶液Mg 2++2OH -=Mg(OH)2↓可溶性铝盐加氨水Al 3++3NH 3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH +44.铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象实验操作实验现象图象离子方程式①向可溶性铝盐溶液中滴加NaOH 溶液至过量先生成沉淀又溶解Al 3++3OH -=Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH -=AlO 2-+2H 2O②向可溶性铝盐溶液中滴加稀氨水至过量出现白色沉淀Al 3++3NH 3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH 4+③向NaOH 溶液中滴加可溶性铝盐溶液至过量开始无明显变化,一段时间后出现沉淀Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O ;3AlO 2-+Al 3++6H 2O =4Al(OH)3↓④向可溶性偏铝酸盐溶液中滴加盐酸至过量先沉淀又溶解H ++AlO 2-+H 2O =Al(OH)3↓;Al(OH)3+3H +=Al 3++3H 2O⑤向可溶性偏铝酸盐溶液中逐渐通入CO 2气体至过量先无明显变化,后出现沉淀AlO -2+2H 2O+CO 2(过量)=Al(OH)3↓+HCO -32AlO 2-+3H 2O+CO 2(少量)=Al(OH)3↓+CO 2-3⑥向盐酸中滴加可溶性偏铝酸盐溶液至过量出现白色沉淀4H ++AlO 2-=Al 3++2H 2O ;3AlO 2-+Al 3++6H 2O =4Al(OH)3↓知识拓展:⑴Al(OH3)的两性:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离碱式电离当向Al(OH)3中加入酸溶液,平衡向碱式电离方向移动,使Al(OH)3溶解。
镁铝及其化合物课 题 镁、铝及其化合物教学目的1.掌握镁、铝的重要物理性质和化学性质及重要用途; 2.掌握Mg 、Al 重要化合物的性质及相互转化。
教学内容一、上节课作业检查及纠错二、课前回顾 1.铝热反应是什么?2.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较?3.怎样理解两性物质与物质的两性?三、针对上节课的练习1.按右图装置持续通入X 气体,并在管口P 处点燃,实验结果使澄清的石灰水变浑浊。
则X 、Y 可以是( ) A .H 2、NaHCO 3 B .CO 、Na 2CO 3 C .CO 、Na 2O 2 D .H 2、Fe 2O 32.下图中A 至F 是化合物,G 是单质。
高考化学考试大纲(节选) (三) 常见无机物及其应用。
1.常见金属元素(如Na 、Al 、Fe 、Cu 等) (1) 了解常见金属的活动顺序。
(2) 了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。
写出A、B、E、F的化学式:A________、B________、E________、F________。
参考答案:二、课前回顾1.某些金属氧化物粉末,与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应,叫铝热反应。
2.Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体,不溶于水化学性质不稳定性Mg(OH)2===MgO+ H2O 不稳定性2Al(OH)3===Al2O3+3H2O碱性Mg(OH)2+2H+===Mg2++H2O 两性Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAl(OH)3+OH- ===AlO2-+2H2O制备Mg2++2OH–=== Mg(OH)2↓Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4+Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ 不用强碱AlO2–+CO2+2H2O=== Al(OH)3↓+HCO3–不用强酸3.(1)两性物质指即能与酸反应,又能与碱作用生成盐和水的化合物,如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。
第09讲镁、铝及其重要化合物考情分析网络构建考点一镁及其化合物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1镁的性质知识点2镁的氧化物MgO知识点3镁的氢氧化物Mg(OH)2知识点4镁的其他化合物【提升·必考题型归纳】考向1考查镁及其化合物的结构、性质及应用考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程考点二铝及其化合物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1铝的性质知识点2氧化铝知识点3氢氧化铝知识4常见的铝盐知识5数形结合与“铝三角”【提升·必考题型归纳】考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其应用考向2考查铝热反应及其应用考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程考向4考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算真题感悟考点要求考题统计考情分析镁、铝及其化合物的性质与应用2023浙江1月卷12题,2分2022浙江1月卷8题,2分2021浙江1月卷8题,2分从近三年高考试题来看,铝、镁及其化合物的性质与应用仍是高考的命题点。
高考中一方面考查铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用,另一方面以“铝三角”转化关系为载体,考查图像分析和计算能力等。
预测新的一年高考可能会在选择题或化工流程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及氢氧化镁、镁、铝及其化合物的制备的工艺流程2023辽宁卷16题,3分2022全国卷26题,1分2021湖南卷6题,3分氢氧化铝的性质与应用或在化工流程图中考查铝及其重要考点一镁及其化合物知识点1镁的性质1.镁的原子结构及存在(1)镁的原子结构:镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族,原子结构示意图为。
镁是较活泼的金属,在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。
镁在化学反应中,能表现出较强的金属性,即失电子的能力强,是常用的还原剂。
(2)镁的存在:镁蕴藏量丰富,在宇宙中含量第八,在地壳中含量丰度2%。
含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿(MgCO3)、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]等。
高三化学镁铝及其化合物试题答案及解析1.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】K、Na、Fe均与氧气反应生成相应的氧化物,氧化物对内部金属不具有保护作用,而Al 与氧气反应生成一层致密的氧化膜,从而保护内部的Al不被继续氧化,答案选D。
【考点】考查金属与氧气的反应2.用铝箔包装0.1mol金属钠,用针扎一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到气体的为 ()A.O2和H2的混合气体B.大于0.05molH2C.0.05molH2D.小于0.05molH2【答案】B【解析】 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;n(Na)=0.1mol;则Na与水反应产生氢气0.05mol,n(NaOH)=0.01mol;发生第二个反应放出氢气0.15mol,因此一共产生氢气的物质的量是0.20mol,大于0.05molH2,因此选项是B。
【考点】考查Na、Al的化学性质的知识。
3.下列物质性质与应用对应关系正确的是A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料【答案】B【解析】A、晶体硅能导电,可用于制作半导体材料,与熔点高硬度大无关系,A不正确;B、氢氧化铝具有弱碱性,能与酸反应生成铝盐和水,可用于制胃酸中和剂,B正确;C、漂白粉具有强氧化性,可用于漂白纸张,与其稳定性无关系,C不正确;D、氧化铁是红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与是否能与酸反应无关系,D不正确,答案选B。
【考点】考查物质性质与应用的正误判断4.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是A.Ca(ClO)2(aq)HClO(aq)HCl(aq)B.H2SiO3SiO2SiCl4C.Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3D.Fe2O3Fe2(SO4)3(aq)无水Fe2(SO4)3【答案】B【解析】A、正确;B、二氧化硅为酸性氧化物不与处HF外的其它酸反应,错误;C、正确;D、硫酸为不挥发性酸,直接加热硫酸铁溶液可以得到晶体,正确。
一、选择题1.镁、铝性质相像,下表中对二者的对照不正确的选项是()选项反响铝镁A与非金属反响能被 Cl 2、O2氧化能与 N 2、 O2反响B与水反响能与开水反响反响很困难C与碱反响能溶于强碱溶液不反响D能与 Fe2O3、 MnO 2、 Cr2O3等金属氧化与某些氧化物反响能在 CO2中焚烧物发生铝热反响2.在某无色溶液中迟缓地滴入NaOH 溶液直至过度,产生积淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系以下图,由此确立原溶液中含有的阳离子是()A . Mg +、 Al 3+、 Fe2+B. H+、Mg 2+、Al 3+C.H +、 Ba2+、Al 3+D.只有 Mg 2+、Al 3+3.将铁铝矾 [Al 2 Fe(SO4)4· xH 2O] 溶于水中,获得浅绿色溶液,有关该溶液的表达正确的是 ()A.铁铝矾有净水作用,其水溶液显中性B.向该溶液中加入 Na2S 溶液,有淡黄色积淀C.用惰性电极电解该溶液时,阴极区有积淀D.在空气中,蒸干并灼烧该溶液,最后所得的残留固体为Al 2O3、 Fe2O3+-2O,向含有等物质的量的+、4.已知 NH 4+ AlO 2+2H 2O===Al(OH) 3↓+ NH 3· H NH 4Al 3+、 H+的混淆溶液中,慢慢滴加NaOH 溶液直至过度,其实不停搅拌,发生以下离子反响:+---3+-① H + OH ===H2O②Al(OH)3+OH===AlO 2+ 2H2O③ Al+3OH ===Al(OH)3↓先后次序正确的选项是()A .①→②→③→④B .① → ③ →② → ④C.①→③→④→② D .①→④→②→③5.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl 2)制备金属镁,其工艺流程以下。
以下说法错误的选项是()A.在实验室实行操作①需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒B. Mg(OH) 2―→ MgCl2的离子方程式为 Mg(OH) 2+ 2H+ ===Mg 2++ 2H2O C.操作②是将 MgCl 2溶液蒸干后冷却结晶1D.操作④阴极和阳极产物的质量比是24∶ 71- 16.甲和乙两烧杯中各盛有100 mL 0.2 mol L · AlCl 3溶液,向两烧杯中分别加入同样体积、同样浓度的NaOH 溶液和氨水,两烧杯中都有积淀生成。
2021届高考化学一轮热点强化镁、铝及其重要化合物1.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8.6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【答案】D【解析】【分析】【详解】A.氨气为碱性气体,遇到湿润的红色石蕊变蓝,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝,可以证明气体中含有氨气,故A正确;B.收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色,可以证明氢气的存在,故B正确;C.pH为8.6时,仍然有气体生成,说明碱性条件下,Mg可以被氧化,故C正确;D、若是氢氧根氧化了Mg,则氢氧根得电子被还原,不可能生成气体,所以D的结论不合理,故D错误;故选D。
2.Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2,该反应剧烈且放出大量的热。
实验室采用如图装置制备无水MgBr2。
下列说法错误的是A.a为冷却水进水口B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气C.实验时需缓慢通入N2,防止反应过于剧烈D.不能用干燥空气代替N2,因为副产物MgO会阻碍反应的进行【答案】B【解析】【分析】【详解】A.冷凝管起到冷凝回流的作用,冷凝管内冷凝水的方向为下进上出,则a为冷却水进水口,故A正确;B.MgBr2具有较强的吸水性,制备无水MgBr2,需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,则装置A的作用是吸收水蒸气,但无水CaCl2不能吸收溴蒸气,故B错误;C.制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热,实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中,为防止反应过于剧烈,实验时需缓慢通入N2,故C正确;D.不能用干燥空气代替N2,空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO会阻碍反应的进行,故D正确;答案选B。
(满分60分时间30分钟)
姓名:_______________班级:_______________得分:_______________
1.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子,并尽可能减少AlCl3的损失.请回答下列问题:
(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:________、________、________.氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?
______________________.
(2)溶液a中存在的离子有________;在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH,为什么?
________;为此,改进方法是____________________.
(3)为了研究AlCl3晶体的性质,在得到AlCl3溶液后,如何得到AlCl3晶体?
____________________.
【答案】Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O不能,因为Al(OH)3不能溶于过量的氨水中,不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开K+、Cl-、Na+、AlO2-、OH-因为Al(OH)3能溶于强酸,所以需控制pH,防止部分Al(OH)3溶解在a溶液中通入过量CO2气体在酸性气氛中对AlCl3溶液进行蒸发结晶
【解析】
【详解】
(1)加入足量氢氧化钠溶液,Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3+与少量OH-反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3与足量的OH-反应生成NaAlO2和H2O;反应的离子方程式
为:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ;Al3++3OH-===Al(OH)3↓; Al(OH)3+OH-===AlO+
2H2O;氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3
不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开;正确答案:Mg2++2OH-
===Mg(OH)2↓; Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ; Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O ;不能,因为Al(OH)3不能溶于过量的氨水中,不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。
【点睛】氢氧化铝为白色絮状物沉淀,能够与强酸、强碱发生反应生成盐和水,而不与弱酸或弱碱发生反应,因此氢氧化铝的制备最好采用Al3+与氨水反应或AlO与二氧化碳反应来制备。
2.无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等。
工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下:
(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为____________________。
(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2,此反应的离子方程式为__________。
(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入少量Al,其作用是________。
(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取16.25 g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液中,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,得其
质量为0.32 g。
①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式___________、____________。
② AlCl3产品的纯度为________。
【答案】A12O3+3C12+3C A1C13+3COSO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+;除去FeCl3;
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Al3++4OH-=[Al(OH)4]-96%;
【解析】
【详解】
3.无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。
工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备,流程如下:
已知:AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华
(1)铝原子的结构示意图为________,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是________________________。
(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为
______________________ 炉气中残余有少量Cl2,请画出吸收Cl2的尾气装置图
_____。
(3)700 ℃时,升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。
请选择合适的温度范围________________。
a.低于183 ℃
b.介于183 ℃和315 ℃之间
c.高于315 ℃
(4)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。
m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3
NaAlO2溶液与过量二氧化碳反应的离子方程式为:______________________。
计算该样品中Al的质量分数________(结果用m、n表示,不必化简)。
【答案】防止Al3+水解
Al2O3+3Cl2+3C3CO+2AlCl3bAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-27 n/51m
【解析】
去FeCl3、Fe,最后得到 AlCl3,冷凝得到AlCl3固体;
(1)铝原子核电荷数为13,,原子结构示意图为;氯化铝溶液水解显酸
性,配制氯化铝溶液时加入盐酸来抑制铝离子的水解;综上所述,本题答案是:
;防止Al3+水解。
(2)根据以上分析可知,氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应,生成AlCl3、CO,化学方程式为:Al2O3+3Cl2+3C3CO+2AlCl3;Cl2有毒,污染空气,可用氢氧化钠
溶液来吸收;吸收Cl2的尾气装置图为:;综上所述,本题答
案是:Al2O3+3Cl2+3C3CO+2AlCl3;。
(3)已知:AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华;所以降温实现FeCl3和AlCl3的分离,合适的温度范围为介于183 ℃和315 ℃之间;综上所述,本题答案是:b。
(4)NaAlO2溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
根据流程可知,ngAl2O3的物质的量为n/102mol,根
据铝元素守恒:2n(AlCl3)=n(Al2O3),n(Al)=n(AlCl3)=2×n/102mol=n/51mol,铝元
素质量为n/51×27g=27n/51 g;所以样品中Al的质量分数
(27n/51)/m×100%=27n/51m;综上所述,本题答案是:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;27n/51m。
4.铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。
实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为________。
(2)写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及到的反应离子方程式______________、_____________;
Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。
(3)由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)滤液c显________性,日常生活中常用其溶质来________________(任写一点);
(5)向铵明矾NH4Al(SO4)2中加氢氧化钡使硫酸根离子完全沉淀化学方程式为_____________。
【答案】SiO2Al3+ +4OH-=AlO2—+2H2OFe3+ +3OH-=Fe(OH)3↓Al O2—+CO2+2H2O=HCO3—+Al(OH)3↓过滤蒸发浓缩碱发酵粉2Ba(OH)2+NH4Al(SO4)2=2BaSO4↓+NH3·H2O+Al(OH)3↓
【解析】
【分析】
【详解】
(1)铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸,SiO2不溶于盐酸,所以固体a的化学式为SiO2。
(2)向含有FeCl3、AlCl3的溶液中加入过量的NaOH溶液,发生的反应得到Fe(OH)3
红褐色沉淀和偏铝酸钠溶液;反应的离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;再向滤液中通入过量的CO2,得到Al(OH)3白色沉淀和HCO3—,反应的离子方程式是:AlO2—+CO2+2H2O=HCO3—+Al(OH)3↓。
(3)流程中I、II、III都存在固体和液体的分离,应用过滤的方法,从
【点睛】本题考查化学工艺流程,侧重考查综合分析问题的能力,涉及化学方程式书写、物质分离提纯的方法,掌握物质的性质,结合流程中物质的转化分析解答是关键。