易错题解题方法集锦系列高一化学(必修1)下册:专题二 镁、铝及其化合物的性质 Word版含解析
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2020-2021备战高考化学复习镁及其化合物专项易错题附答案解析一、镁及其化合物1.硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_________。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有_________。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式_________。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________________。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:温度(℃)40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤_________、_________。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为_________。
【答案】烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管 SiO2 Mn2++ ClO-+ H2O → MnO2↓ + 2H++ Cl-2Fe2++ ClO-+ 2H+→ 2Fe3++ Cl-+ H2O 取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。
蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】(1)配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管,(2)由于pH=5-6溶液呈酸性,所以滤渣中还有二氧化硅。
备战高考化学知识点过关培优易错难题训练∶镁及其化合物含详细答案一、镁及其化合物1.镁铝合金在交通、航空、电子等行业有着广泛的应用。
某化学兴趣小组试对镁铝合金废料进行回收利用,实验中可将铝转化为硫酸铝晶体,并对硫酸铝晶体进行热重分析。
镁铝合金废料转化为硫酸铝晶体实验流程如下:试回答下列问题:(1)在镁铝合金中加入NaOH溶液,写出反应的化学反应方程式,固体B的化学式。
(2)操作Ⅱ包含的实验步骤有:蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。
(3)操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,选用无水乙醇的原因是。
(4)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g,得到固体A的质量为4.95 g,硫酸铝晶体的质量为49.95 g(假设每一步的转化率均为100%,合金废料中不含溶于碱的杂质)。
计算得硫酸铝晶体的化学式为。
(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析,其热分解主要分为三个阶段:323K-523K,553K-687K,1043K以上不再失重,其热分解的TG曲线见下图,已知:。
根据图示数据计算确定每步分解的产物,写出第一阶段分解产物的化学式,第三阶段反应化学方程式。
【答案】(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2)Al(OH)3(3)冷却结晶(4)过滤减少晶体的溶解(5)洗去晶体表面杂质(6)有利于晶体的干燥(7)Al2(SO4)3·18H2O(8)Al2(SO4)3·3H2O (9)Al2(SO4)3Al2O3+3SO3↑【解析】【分析】向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,镁不反应,固体A为Mg,采用过滤的方法进行分离,向滤液中通入二氧化碳,发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,再通过过量进行分离,固体B为氢氧化铝,氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体(1)Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,镁不反应;(2)从溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;(3)用乙醇洗涤,可以减少晶体的溶解,有利于晶体的干燥;(4)Al的质量为9g-4.95g=4.05g,设硫酸铝晶体化学式为:Al2(SO4)3·nH2O,根据Al元素守恒计算硫酸铝晶体的物质的量,再计算硫酸铝晶体的相对分子质量,进而计算n的值,确定化学式;(5)根据(4)中计算可知,晶体中结晶水的质量分数,低温加热,首先失去结晶水,高温下,最终硫酸铝分解,根据失重%计算判断各阶段分解产物,再书写化学方程式;【详解】(1)在镁铝合金中加入NaOH溶液,Al可以与强碱溶液发生反应,而Mg不能反应,该反应的化学反应方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;所以固体A是Mg;向滤液中通入过量的CO2气体,由于酸性H2CO3>Al(OH)3,会发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;所以固体B是Al(OH)3;(2)用硫酸溶解该固体,发生反应:2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O;得到的溶液C是Al2(SO4)3溶液;由于其溶解度随温度的升高而增大,所以从溶液中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(3)操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,来洗去表面的杂质离子,选用无水乙醇的原因是减少晶体的溶解;洗去晶体表面杂质;有利于晶体的干燥;(4)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g,得到固体A的质量为4.95 g,金属发生反应,而镁不反应,减少的质量为金属铝的质量,则m(Al)= 9.00g—4.95 g=4.05g,n(Al)=4.05 27/gg mol=0.15mol,硫酸铝晶体的质量为49.95 g,硫酸铝晶体中含有SO42-的物质的量为n(SO42-)=32n(Al3+)=32×0.15mol=0.225mol, Al2(SO4)3的质量是m(Al2(SO4)3)= (0.15mol2)×342g/mol=25.65g,则含有的结晶水的物质的量是n(H2O)=49.95g25.65g18g/mol)(=1.35mol,则n(Al2(SO4)3):n(H2O)= (0.15mol2):1.35mol=1: 18,所以该结晶水合物的化学式是:Al2(SO4)3·18H2O。
2020-2021南京精选高考化学易错题专题复习镁及其化合物一、镁及其化合物1.硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_________。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有_________。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式_________。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________________。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:温度(℃)40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤_________、_________。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为_________。
【答案】烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管 SiO2 Mn2++ ClO-+ H2O → MnO2↓ + 2H++ Cl-2Fe2++ ClO-+ 2H+→ 2Fe3++ Cl-+ H2O 取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。
蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】(1)配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管,(2)由于pH=5-6溶液呈酸性,所以滤渣中还有二氧化硅。
2020-2021高考化学易错题精选-镁及其化合物练习题附答案解析一、镁及其化合物1.短周期元素形成的物质A、B、C、D、E,它们的转化关系如下图所示,物质A与物质B 之间的反应不在溶液中进行(E可能与A、B两种物质中的某种相同)。
请回答下列问题:(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,写出C的电子式:_____________(2)若E是有臭鸡蛋气味,D是既能溶于强酸,又能溶于强碱的化合物。
①用电离方程式解释D既能溶于强酸,又能溶于强碱的原因: ____________________②用等式表示E与NaOH溶液反应后生成正盐的溶液中所有离子浓度之间的关系:_______________________________(3)若C是一种气体,D是一种强酸,且E与A相同,则C与水反应的化学方程式为(请标出电子转移方向和数目): __________________________________________(4)若A是一种单质,该元素的原子最外层电子数等于最内层,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,那么化合物D是_____________。
【答案】 H++H2O+AlO2- Al(OH)3Al3++3OH-c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) Mg(OH)2【解析】【分析】(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,可能为NaOH,则C可为Na2O2(或NaH),生成气体为O2或H2;(2)D是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物,应为Al(OH)3,E的水溶液呈现弱酸性,E 可能与A、B两种物质中的某种相同,结合转化关系分析可知C应为H2S;(3)若C是一种气体,D是一种强酸,C应为NO2,则D为HNO3,E为NO,结合物质的性质解答该题;(4)若A是一种单质,该元素的原子最外层电子数等于最内层,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则气体E为NH3,A为Mg,B为氮气,生成的C为Mg2N3。
高考化学复习铝及其化合物推断题专项易错题含答案解析一、铝及其化合物1.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6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(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,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g/L。
请回答下列问题:(1)甲的化学式是__________;乙的电子式是__________。
(2)甲与水反应的化学方程式是__________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是__________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________。
有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之__________(已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
【答案】AlH3 AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑ Mg3N2 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O【解析】【分析】将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(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,该白色沉淀可溶于NaOH溶液,因此白色沉淀是Al(OH)3,则金属单质是铝,因此甲是AlH3。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则丙的相对分子质量是1.25×22.4=28,因此丙是氮气,则乙是氨气NH3,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知甲的化学式是AlH3。
乙是氨气,含有共价键的共价化合物,电子式为;(2)甲与水反应生成氢气和氢氧化铝,反应的化学方程式是AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑。
2020-2021备战高考化学复习镁及其化合物专项易错题附答案一、镁及其化合物1.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。
若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:表1 生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)27.69.6﹡Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去表2 原料价格表物质价格/(元·吨-1)漂液(含25.2%NaClO)450双氧水(含30%H2O2)2400烧碱(含98%NaOH)2100纯碱(含99.5%Na2CO3)600(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是____________,其作用是_________________;(2)在步骤③中加入的试剂应是_______________________;之所以要控制pH=9.8,其目的是___________________________________________________________。
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是________________;(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_____________________________________________。
【答案】漂液(或NaClO) 将Fe2+氧化为Fe3+烧碱(或NaOH) 使Fe3+、Mn2+沉淀完全,又尽量减少Mg2+的损失纯碱(或Na2CO3) MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑【解析】【分析】为除去Fe2+,先将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH调节pH为9.8,然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO。
2020-2021精选高考化学易错题专题复习镁及其化合物附答案一、镁及其化合物1.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。
若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:表1 生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)27.69.6﹡Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去表2 原料价格表物质价格/(元·吨-1)漂液(含25.2%NaClO)450双氧水(含30%H2O2)2400烧碱(含98%NaOH)2100纯碱(含99.5%Na2CO3)600(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是____________,其作用是_________________;(2)在步骤③中加入的试剂应是_______________________;之所以要控制pH=9.8,其目的是___________________________________________________________。
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是________________;(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_____________________________________________。
【答案】漂液(或NaClO) 将Fe2+氧化为Fe3+烧碱(或NaOH) 使Fe3+、Mn2+沉淀完全,又尽量减少Mg2+的损失纯碱(或Na2CO3) MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑【解析】【分析】为除去Fe2+,先将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH调节pH为9.8,然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO。
2020-2021备战高考化学复习镁及其化合物专项易错题含答案一、镁及其化合物1.硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_________。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有_________。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式_________。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________________。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:温度(℃)40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤_________、_________。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为_________。
【答案】烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管 SiO2 Mn2++ ClO-+ H2O → MnO2↓ + 2H++ Cl-2Fe2++ ClO-+ 2H+→ 2Fe3++ Cl-+ H2O 取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。
蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】(1)配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管,(2)由于pH=5-6溶液呈酸性,所以滤渣中还有二氧化硅。
备战高考化学复习镁及其化合物专项易错题附答案解析一、镁及其化合物1.用C、Mg和Al组成的混合物进行如下图所示实验。
填写下列空白。
(1)气体X为_________,固体Z为_____________。
(2)滤液Y中除H+外,还含有的阳离子为_________与__________;其中镁和稀硫酸反应的化学方程式为_________________________________________。
(3)滤液N中除Na2SO4和NaOH外,还含有的溶质为____________(填化学式);生成该物质的离子方程式为:________________________________。
(4)生成固体M的离子方程式为:________________________________。
【答案】H2 C Al 3+Mg 2+ Mg + H2SO4== MgSO4 + H2↑Na[Al(OH) 4] Al 3+ + 4OH—== [Al(OH) 4]—Mg 2++ 2OH—== Mg(OH) 2↓【解析】【分析】本题主要考查镁、铝相关知识。
C与稀硫酸不发生反应,故固体Z为C,Mg、Al为活泼金属,能与非氧化性酸反应置换出H2,并生成相应的盐,故气体X为H2,滤液Y中溶质为H2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3;加入过量的NaOH溶液后,生成可溶性的Na[Al(OH) 4]和Na2SO4以及难溶物Mg(OH)2,由此分析作答。
【详解】(1)由上述分析可知,气体X为H2;固体Z为C;(2)由上述分析可知,滤液Y中还含有的阳离子为Mg2+、Al3+;其中镁和稀硫酸的反应的方程式为:Mg + H2SO4== MgSO4 + H2↑;(3)由上述分析可知,滤液N中还含有的溶质为Na[Al(OH) 4];生成Na[Al(OH) 4]的离子方程式为:Al 3+ + 4OH-== [Al(OH) 4] -;(4)固体M为Mg(OH)2,生成Mg(OH)2的离子方程式为:Mg 2++ 2OH-== Mg(OH) 2↓2.A为常见金属,D、E为常见非金属单质,D为黑色固体,E是常温下密度最小的气体,B、F是同种非金属化合物气体,A与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光,A→F之间的转化关系如图:按要求完成下列各题:(1)写出A与F的化学式:A__________ F__________(2)下列物质中有一种与B物质不属于同一类,其他与B均属于同一类,这一物质是_______A.P2O5 B.NO C.Na2O D.SiO2(3)D高温情况下与水蒸气恰好完全反应生成E和F时,所得气体的平均相对分子质量是__________g/mol(4)写出反应①的方程式:_______________________【答案】(1)Mg CO(2)C(3)15(4) 2Mg+CO22MgO+C【解析】【分析】A为常见金属,A与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光,则A为镁,E为常见非金属单质,E是常温下密度最小的气体,则E为氢气,D常见非金属单质,且D为黑色固体,则D为碳,B、F是气体,结合题中各物质的转化关系可以知道,B为二氧化碳,C为氧化镁,F为一氧化碳,据此答题。
易错点一:镁的化学性质 【易错题典例】下列有关金属镁说法不正确的是( ) A.Mg在CO2中燃烧生成MgO和C,是放热反应 B.工业上通过电解MgCl2溶液制取金属镁 C.Mg和稀硫酸反应时,滴加少量硫酸铜溶液,能加快反应速率 D.镁可以用来制造信号弹和焰火,MgO可以作耐高温材料 【答案】B
【错因分析】本题是对的镁的化学性质的考查,很明显熟练掌握镁的主要性质能准确解题;易错点:(1)镁是活泼金属,具有金属的通性,但容易忽视其某些特殊性质,如能在氮气中燃烧生成氮化镁,在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳;(2)工业冶炼镁是电解熔融MgCl2,而电解氯化镁水溶液只能得到氢氧化镁、氯气和氢气;(3)原电池可以加快反应进行的速率,选项 C即是利用此原理。 【解题指导】考查有关金属镁的知识,明确物质性质是解本题关键,镁是活泼金属,镁和氧气反应生成氧化镁,发出耀眼的白光且放出大量热;镁和氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁;镁和二氧化碳在点燃的条件下反应生成氧化镁和碳;电解MgCl2溶液阳极上氯离子失电子生成氯气,阴极上氢离子得电子生成氢气,得不到金属镁;据此分析解答.
易错点二:铝的化学性质 【易错题典例】向某无色透明溶液中加入铝片,立刻有大量氢气产生,则下列离子在该溶液中一定不会大量存在的是( ) A.Na+ B.NO3- C.CO32- D.HCO3- 【答案】D 【解析】因Al能与盐酸或氢氧化钠溶液反应都能生成氢气,则无色透明溶液可能为酸或碱溶液;A.在酸或碱溶液中都不会与Na+反应,则Na+在该溶液中一定能大量存在,故A不选;B.碱溶液中不会与NO3-反应,能大量存在,但在酸性条件下不符合题意,即可能大量存在,故B不选;C.碱溶液中不会与CO32-反应,能大量存在,但在酸溶液中能与CO32-反应,即可能大量存在,故C不选;D.在酸或碱溶液中,都能与HCO3-反应,则在该溶液中一定不会大量存在,故D选;故选D。 【错因分析】以离子共存为载体考查金属Al的性质,易错点:(1)对溶液的酸、碱性判断不准确,铝有两性,既能与酸反应,又能与碱反应;(2)不能结合离子反应的条件,快速判断溶液里存在的离子反应,排除某些离子的存在,酸性条件下,NO3-具有强氧化性,与金属作用无氢气生成,从而淘汰NO3-;(3)忽视此题满足条件为一定,如碱性条件下,Na+ 、NO3-和CO32-均可存在,但酸性条件下,NO3-和CO32-均不存在。 【解题指导】本题考查金属Al的性质与离子共存,属综合题型,可根据Al能与盐酸或氢氧化钠溶液反应都能生成氢气,先确定溶液可能显酸性,也可能显碱性,而HCO3-在酸、碱性溶液里均不可能存在,而当溶液显酸性时,CO32-不可能大量存在,难点是酸性溶液时,因硝酸具有强氧化性,则不能存在NO3-,最后利用离子的共存来分析解答。
易错点三:镁、铝的重要化合物 【易错题典例】把镁铝合金用稀硫酸溶解,加入氢氧化钠溶液的体积与生成沉淀的质量关系如右图,则合金中镁和铝的质量比是( )
A.1:1 B.8:9 C.4:3 D.4:9 【答案】B 【解析】设NaOH的浓度为cmol/L,合金中Al的物质的量为x,Mg的物质的量为y, 由6~7mL发生的反应为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,则 Al~Al(OH)3~NaOH 1 1 x (7-6)×0.001L×c x=0.001cmol, 由1~6mL发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,则
Al3++3OH-═Al(OH)3↓
1 3 0.001cmol 0.003cmol Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓
1 2 y (0.005c-0.003c)mol y=0.001cmol, 则合金中镁和铝的质量比为0.001cmol×24g/mol:0.001cmol×27g/mol=8:9, 故选B。 【错因分析】以图像为载体,考查镁、铝及其化合物的性质,涉及镁、铝与酸的反应、氢氧化镁和氢氧化铝的性质差异等考点,易错点:(1)结合图像判断反应原理,不能准确判断各段发生的化学反应,如开始滴加时没有出现沉淀的原因是盐酸过量,发生酸碱中和,沉淀开始减小时是氢氧化铝溶解于氢氧化钠;(2)不能准确应用原子守恒,如溶液里的Cl-始终保护不变,等于原盐酸溶液中氯离子的物质的量;(3)不能准确应用电荷守恒定律,如沉淀量最高时,溶液里只存在Cl-和Na+,此时溶液是电中性的;(4)对沉淀的成分判断不准确,沉淀量不再改变时只存在Mg(OH)2。 【解题指导】明确发生的化学反应及反应与图象的关系是解答本题的关键,由图象可知,最初溶液里滴加NaOH溶液无沉淀生成,说明金属与酸反应时酸过量,利用6~7mL发生的反应为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O来计算Al的量,由1~6mL发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓、
Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓来计算Mg的量,然后计算合金中镁和铝的质量比。附铝相关图象
分析: 1、向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量. (1)实验现象: ①AlCl3溶液中先出现白色沉淀;②继续滴加NaOH溶液沉淀溶解. (2)反应离子方程式 ①Al3++3OH-=Al(OH)3↓;②Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(3)图象. 2、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量. (1)实验现象: ①NaOH溶液中开始无沉淀(或出现白色沉淀后迅速溶解);②继续滴加AlCl3溶液中产生沉淀达到最大值后保持不变. (2)反应离子方程式 ①Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;②Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
(3)图象. 3、向AlO2-溶液中滴加HCl溶液至过量. (1)实验现象: ①AlO2-溶液中先出现白色沉淀;②继续滴加HCl溶液沉淀溶解. (2)反应离子方程式 ①AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;②Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(3)图象. 4、向HCl溶液中滴加AlO2-+溶液至过量. (1)实验现象: ①HCl溶液中开始无沉淀(或出现白色沉淀后迅速溶解);②继续滴加AlO2-+溶液产生沉淀至不变. (2)反应离子方程式 ①AlO2-+4H+=Al3++2H2O;②Al3++3AlO2-++6H2O=4Al(OH)3↓
(3)图象. 易错点四:两性氧化物和两性氢氧化物 【易错题典例】下列物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是( ) ①NaHCO3 ②(NH4)2SO3 ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Al A.全部 B.①③④⑤ C.③④⑤ D.②③④⑤ 【答案】A
【错因分析】以既能与酸又能与碱反应为载体,主要考查铝的氧化物和氢氧化物的两性性质,易错点:(1)对题目要求理解不够,与酸或碱的反应,要求物质具备的是并列关系的性质,而不是选择关系;(2)错误的认识NaHCO3为钠盐,同离子效应,不与NaOH反应,事实两者是发生HCO3-+OH-=CO32-+H2O反应;(3)只考虑到NH4+与OH-的反应,忽视SO3
2-
也能与H+反应。 【解题指导】本题只要熟悉常见物质的性质,特别是铝、氧化铝及氢氧化铝的两性知识即可解题;常见既能与酸反应,又能与碱反应的物质有: 1、两性物质: 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. 2、物质的两性: 物质的两性,如强碱弱酸盐(NaHCO3、KHS、Na2HPO4等)弱酸弱碱盐(CH3COONH4、NH4HS)等,既能与强酸反应,又能与强碱作用,但只能说这种物质的性质有两性,不能将它们称为两性物质,因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应,并且生成物不全是盐和水. 3、两性氧化物和两性氢氧化物 (1)Al既能与酸作用,又能与强碱溶液反应,但不属于两性物质,也不能说它具有两性,因为Al与强碱溶液反应的本质是:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑,
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,两式相加为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,由
以上反应可知:Al不直接与NaOH溶液反应,Al仍然为金属元素. (2)Al2O3:Al2O3具有两性,是两性氧化物, Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (3)Al(OH)3是两性物质,可用电离平衡移动的原理来解释: Al(OH)3的电离方程式可表示如下: AlO2-+H++H2OAl(OH)3Al3++3OH- 其电离程度相当微弱,只有加入强酸(或强碱)时,大量的H+(或OH-)才能破坏Al(OH)3的电离平衡,使平衡向右(或左)移动,生成铝盐(或偏铝酸盐),所以Al(OH)3即具有碱性,又具有酸性.当加入弱酸或弱碱时,因H+(或OH-)浓度太小,不能使上述平衡移动,因此Al(OH)3
只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸或弱碱(如碳酸、氨水).
结论:Al3+只能在酸性溶液中大量存在,如AlCl3、Al2(SO4)3溶液均是酸性溶液;铝元素在碱性溶液中能以AlO2-离子大量存在,所以AlO2-与H+、Al3+OH-与不能大量共存,AlO2-与Al3+也不能大量共存,其离子方程式是:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
易错点五:氢氧化铝的制取和性质探究 【易错题典例】实验室制取氢氧化铝的最佳方案是( ) A.Al+H2O B.Al2O3+H2O C.AlCl3+NaOH D.Al2(SO4)3+NH3•H2O 【答案】D 【解析】A.铝和水在常温下几乎不反应,在碱性条件下生成偏铝酸钠和氢气,不能制备氢氧化铝,故A错误;B.氧化铝不溶于水,也不与水反应,所以不能制备氢氧化铝,故B错误;C.AlCl3中加入NaOH先生成Al(OH)3,发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓,Al(OH)3具有两性,继续加入NaOH溶液则发生Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,沉淀溶解,控制氢氧化钠适量使生成的氢氧化铝不溶,操作难度大,不是最佳方案,故C错误;D.硫酸铝哈氨水反应Al2(SO4)3+6NH3•H2O═2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4,氨水是弱碱不能溶解氢氧化铝,无需控制氨水的量,操作简便,副产物硫酸铵无污染,是实验室制取氢氧化铝的最佳方案,故D正确;故选D。 【错因分析】以探究实验室制取氢氧化铝为载体,考查铝及其化合物的性质;实验方案的选取,应从操作是否简单、安全,生成物是否会有污染、反应物是否经济等多角度去综合考虑,易错点:(1)对题目要求理解不够,最佳方案,而不是只要生成Al(OH)3即可,故选项C易错点,此方案不是最佳,因无法控制反应物的用量,将Al3+完全转化为Al(OH)3;(2)氢氧化铝是难溶于水的碱,不可用Al2O3与水直接化合得到;(3)对Al(OH)3的两性认识