2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第2講 鎂、鋁及其重要化合物配套練習(xí) 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第2講 鎂、鋁及其重要化合物配套練習(xí) 新人教版 【2019備考】 最新考綱：1.了解鎂、鋁及其重要化合物的制備方法。2.掌握鎂、鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3.掌握鎂、鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 考點(diǎn)一　鎂及其重要化合物的性質(zhì)及海水提鎂 (頻數(shù)：★☆☆　難度：★★☆) 1．鎂的性質(zhì) (1)物理性質(zhì)：具有銀白色金屬光澤的固體，密度、硬度均較小，熔點(diǎn)較低，有良好的導(dǎo)電、傳熱和延展性。 (2)化學(xué)性質(zhì)： ①與非金屬反應(yīng) ②與CO2反應(yīng)：2Mg＋CO22MgO＋C ③與H2O反應(yīng)：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ ④與H＋反應(yīng)：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 鎂也可在氮?dú)庵腥紵?，生成氮化鎂(Mg3N2)，氮化鎂能與水劇烈反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀并放出氨氣。 2．海水提鎂 由MgCl26H2O到無水MgCl2，必須在HCl氣流中加熱，以防MgCl2水解。 ②因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應(yīng)，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應(yīng)在H2氛圍中冷卻。 3．用途 生產(chǎn)合金，冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。 4．鎂的重要化合物 物質(zhì) 主要性質(zhì) 氧化鎂 堿性氧化物 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 氫氧 化鎂 中強(qiáng)堿 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 難溶于水 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 溶解度小于碳酸鎂 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 1．教材圖解 (LK必修1P99)圖3－4－9 金屬鎂在二氧化碳中燃燒的實(shí)驗(yàn) (1)Mg在CO2氣體中燃燒的現(xiàn)象 _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)判斷下列對(duì)該反應(yīng)的說法是否正確 ①在該反應(yīng)條件下，Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性(　　) ②該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能(　　) ③C元素的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體(　　) ④Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑：r(Mg2＋)＞r(Mg)(　　) 答案　(1)鎂劇烈燃燒，發(fā)生強(qiáng)烈的白光，同時(shí)生成白色固體和黑色顆粒狀固體 (2)①√?、凇、邸、? 2．(RJ必修1P623改編)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，現(xiàn)象為________________，繼續(xù)加入過量NaOH溶液，現(xiàn)象為________________，涉及到的離子方程式為______________________________________________ _____________________________________________________________。 答案　有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 3．(溯源題)(xx浙江理綜，27)化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時(shí)按如下化學(xué)方程式分解： 2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑＋10MgO＋3Al2O3 (1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)________________________________ _______________________________________________________________。 (2)用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理_____________________ ______________________________________________________________。 (3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理_____________________________________________________________。 答案　(1)反應(yīng)吸熱降低溫度，固體氧化物隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣(任選二條，合理即可) (2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (3)MgO＋2NH4Cl＋H2O===MgCl2＋2NH3H2O(或NH4Cl＋H2ONH3H2O＋HCl　MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O) 探源：本考題源于教材LK必修1 P98“交流研討”及其拓展，對(duì)鎂及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行考查。 題組一　鎂及其重要化合物的性質(zhì)、用途 1．基礎(chǔ)知識(shí)判斷，正確的打“√”錯(cuò)誤的打“” (1)鎂制容器可盛裝熱的濃硫酸(　　) (2)鎂的金屬性比鋁的金屬性強(qiáng)(　　) (3)氫氧化鎂能溶于過量氨水(　　) (4)鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO(　　) (5)鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼白光，可用作照明彈(　　) 答案　(1)　(2)√　(3)　(4)　(5)√ 2．某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)探討Mg及其化合物的性質(zhì)，下列說法正確的是(　　) A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性 B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成 C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 D．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體 解析　濃H2SO4稀釋時(shí)應(yīng)將濃H2SO4加到水中，A錯(cuò)誤；過濾時(shí)用玻璃棒引流，C錯(cuò)誤；由于MgCl2水解，故加熱蒸干MgCl2溶液時(shí)，得不到MgCl2固體。 答案　B 題組二　海水提鎂工藝 3．從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下： 下列說法不正確的是(　　) A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富 B．步驟⑥電解MgCl2時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣 C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水 D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng) 解析　電解MgCl2時(shí)陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生Mg。 答案　B 4．(1)海水提鎂的一段工藝流程如下圖： 濃海水的主要成分如下： 離子 Na＋ Mg2＋ Cl－ SO 濃度/(gL－1) 63.7 28.8 144.6 46.4 該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為________________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為________________，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為________g。 (2)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________； 電解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________________________。 解析　(1)由題給海水的主要成分，脫硫就是除掉硫酸根離子，發(fā)生反應(yīng)：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框圖信息知，產(chǎn)品2為Mg(OH)2；1 L濃海水中含有Mg2＋ 28.8 g，物質(zhì)的量為1.2 mol，則最多生成Mg(OH)2 1.2 mol，質(zhì)量為1.2 mol58 gmol－1＝69.6 g。(2)電解熔融氯化鎂生成氯氣和單質(zhì)鎂，若有水存在，則高溫下鎂與水反應(yīng)。 答案　(1)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6 (2)MgCl2Mg＋Cl2↑ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 【微網(wǎng)構(gòu)建】 鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 考點(diǎn)二　鋁的性質(zhì)及用途 (頻數(shù)：★★☆　難度：★★☆) 1．鋁的原子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 2．金屬鋁的化學(xué)性質(zhì) 寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3 ③ ④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ ⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(鋁熱反應(yīng)) ①常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)。 ②能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性。 3．鋁的制備及用途 (1)制備：電解熔融Al2O3： 。 (2)用途： ①純鋁用作導(dǎo)線。 ②鋁合金制備汽車、飛機(jī)、生活用品等。 1．教材實(shí)驗(yàn)探究 (1)加熱鋁箔(RJ必修1P48) 將鋁箔用酒精燈加熱至熔化，觀察到的現(xiàn)象為______________________________，原因?yàn)開___________________________________________。 (2)鋁熱反應(yīng)(LK必修1P116) ①實(shí)驗(yàn)原理：___________________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)裝置：鋁粉還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 ③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________________________________ _______________________________________________________________。 ④鎂條、氯酸鉀的作用：________。 ⑤應(yīng)用：_________________________________________________________ _____________________________________________________________。 答案　(1)鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁不滴落 鋁表面生成了氧化鋁，構(gòu)成的氧化膜包在鋁的外面 (2)①高溫下鋁將較不活潑的金屬從其氧化物中還原出來 ③劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，有液珠滴落到盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿中 ④引燃劑 ⑤a.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，鋁在高溫下還原出了金屬單質(zhì)。在冶金工業(yè)上也常用這一原理制取熔點(diǎn)較高的金屬，如鉻、錳等，3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn b．該反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如焊接鋼軌等 2．(RJ必修1P533改編)下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．鋁是地殼中含量最多的金屬元素 B．在反應(yīng)中鋁易失去3e－，其還原性大于鈉 C．鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護(hù)作用 D．鋁是一種比較活潑的金屬 答案　B 3．(溯源題)(xx上?；瘜W(xué)，20改編)已知NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時(shí)間，罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)離子方程式分別為：__________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 答案　CO2＋2OH－===CO＋H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 探源：本考題源于教材RJ必修1 P51“實(shí)驗(yàn)3－4：鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)”及其拓展，對(duì)鋁及化合物和酸、堿的反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行了考查。 題組一　鋁的性質(zhì)、用途判斷 1．下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是(　　) A．由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長 B．由于鋁具有強(qiáng)還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點(diǎn)金屬 C．常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層 D．由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng)，所以常用鋁制造電線、電纜 解析　銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應(yīng)，加熱時(shí)濃硫酸能與氧化鋁反應(yīng)；銅的導(dǎo)電性能比鋁強(qiáng)。 答案　B 2．下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 把相同大小的鋁片和鎂片分別投入相同濃度的NaOH溶液中：鋁溶解有氣泡產(chǎn)生，而鎂沒有任何變化 鋁的金屬性比鎂強(qiáng) B 取一塊鋁箔，用酒精燈點(diǎn)燃；鋁箔只熔化成液體而沒有滴落 鋁不易燃燒 C 向氯化銨溶液中投入一鋁片：鋁片上產(chǎn)生大量氣泡 該氣體是氨氣 D 向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失 氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液 解析　金屬性的強(qiáng)弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時(shí)金屬失電子的能力強(qiáng)弱判斷，而不是與堿反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；沒有滴落表明氧化鋁的熔點(diǎn)高，故B錯(cuò)誤；氯化銨溶液顯酸性，與鋁反應(yīng)時(shí)放出氫氣，故C錯(cuò)誤；氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀，氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉，故D正確。 答案　D 題組二　鋁與酸或堿反應(yīng)的定量計(jì)算 3．(xx保定聯(lián)考)足量下列物質(zhì)與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)放出氫氣，且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是(　　) A．氫氧化鈉溶液 B．稀硫酸 C．鹽酸 D．稀硝酸 解析　設(shè)Al為1 mol，1 mol鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2消耗1 mol NaOH；1 mol鋁與稀硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3和H2消耗1.5 mol H2SO4；1 mol鋁與鹽酸反應(yīng)生成AlCl3和H2消耗3 mol HCl；硝酸與金屬鋁反應(yīng)不生成氫氣，綜合以上分析可知反應(yīng)放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是氫氧化鈉溶液，選A。 答案　A 4．甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為________。(　　) A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 解析　其反應(yīng)原理分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可見當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是1∶3，而題設(shè)條件體積比為1∶2，說明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來說是過量的，而對(duì)于NaOH來說是不足的。 則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol2＝0.3 mol。 即投入的鋁粉為5.4 g。 答案　A 【歸納總結(jié)】 鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應(yīng)： ①產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。 ②消耗H＋、OH－的物質(zhì)的量之比為n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 (2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應(yīng)： ①消耗Al的物質(zhì)的量之比為1∶3。 ②生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶3。 (3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)： 若產(chǎn)生氫氣的體積比為＜＜1，則必定 ①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而HCl不足。 ②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而NaOH過量。 考點(diǎn)三　鋁的重要化合物 (頻數(shù)：★☆☆　難度：☆☆☆) 1．氧化鋁 2．氫氧化鋁 (1)物理性質(zhì) 白色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的吸附性。 (2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示) Al(OH)3的電離方程式為 轉(zhuǎn)化關(guān)系： 反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： ①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； ②Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O； ③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 (3)制備 ①向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 ③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：離子方程式為3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。 ①Al(OH)3具有兩性，能溶于強(qiáng)酸(如鹽酸)、強(qiáng)堿(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿溶液(如氨水)。 ②既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4等)。 3．常見的鋁鹽 (1)復(fù)鹽：兩種不同的金屬離子(或金屬離子或銨根)和一種酸根離子組成的鹽。 (2)明礬凈水 ①明礬的化學(xué)式：KAl(SO4)212H2O， ②凈水原理涉及的離子方程式： Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。 1．教材基礎(chǔ)知識(shí)判斷 (1)向1 molL－1 AlCl3溶液中加過量的6 molL－1 NaOH溶液制備Al(OH)3懸濁液(　　) (2)氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑(　　) (3)明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化(　　) (4)Al(OH)3既能與稀硫酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)(　　) (5)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)： Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3(　　) 答案　(1)　(2)√　(3)　(4)√　(5)√ 2．(RJ必修1P636改編)向下列物質(zhì)的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是(　　) A．BaCl2 B．FeCl3 C．Na2CO3 D．NaOH 答案　C 3．(溯源題)(福建理綜)從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下： 請(qǐng)回答下列問題： (1)流程甲加入鹽酸后生成Al3＋的離子方程式為________________________ _______________________________________________________________。 (2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_____________________ ______________________________________________________________。 (3)驗(yàn)證濾液B含F(xiàn)e3＋，可取少量濾液并加入_________________________ (填試劑名稱)。 (4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學(xué)式)，寫出該溶質(zhì)的一種用途______________________________________________________________。 答案　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (3)硫氰化鉀(或硫氰酸鉀、苯酚溶液等合理答案) (4)NaHCO3　制純堿或作發(fā)酵粉等合理答案 探源：本高考題組源于RJ必修1 P57“鋁的重要化合物”知識(shí)拓展，對(duì)陌生鋁的化合物的反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行了考查。 題組一　鋁的重要化合物的性質(zhì)、用途及轉(zhuǎn)化 1．下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．Al(OH)3在用于治療胃酸過多類疾病時(shí)表現(xiàn)出弱堿性 B．明礬溶于水后可得到少量的有強(qiáng)吸附性的Al(OH)3膠體，故明礬可作凈水劑 C．Al(OH)3可用于中和饅頭制作過程(如發(fā)酵階段)中產(chǎn)生的酸 D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能 解析　治療胃酸過多時(shí)要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表現(xiàn)出弱堿性，A項(xiàng)正確；Al(OH)3膠體有強(qiáng)吸附性，能吸附水中懸浮的雜質(zhì)并最終轉(zhuǎn)化為沉淀而使水變澄清，B項(xiàng)正確；饅頭制作過程中加小蘇打是用于發(fā)泡和中和酸的，不用Al(OH)3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；耐火材料本身應(yīng)對(duì)熱穩(wěn)定且熔點(diǎn)很高，而Al(OH)3受熱易分解，D項(xiàng)正確。 答案　C 2．下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．在水溶液中能大量共存：Na＋、Al3＋、Cl－、CO B．硫酸鋁溶液中加入過量氫氧化鈉溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O C．偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2：AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO D．Al(OH)3溶于HCl溶液中：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 解析　A項(xiàng)中Al3＋與CO發(fā)生雙水解，因此不能大量共存，所以錯(cuò)誤；B項(xiàng)中氫氧化鋁溶于過量的氫氧化鈉溶液，最終生成的是偏鋁酸鈉，所以正確；C項(xiàng)中偏鋁酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，因?yàn)槎趸歼^量，因此生成碳酸氫根離子，所以正確；D項(xiàng)中氫氧化鋁能溶于強(qiáng)酸中生成鋁離子，所以正確。 答案　A 3．將0.1 mol明礬溶于水形成100 mL溶液，以下說法正確的是(　　) A．明礬凈水是利用了明礬的強(qiáng)氧化性 B．溶液的焰色反應(yīng)為紫色，這是鉀元素的化學(xué)性質(zhì) C．加入Ba(OH)2溶液至沉淀物質(zhì)的量達(dá)到最大，消耗Ba(OH)2 0.2 mol D．加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀，Al3＋全部轉(zhuǎn)化為AlO 解析　明礬凈水是利用明礬中的鋁離子在溶液中水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，故A錯(cuò)誤；焰色反應(yīng)為元素的物理性質(zhì)，故B錯(cuò)誤；向Ba(OH)2溶液中逐滴加入明礬溶液，至生成沉淀的物質(zhì)的量最大時(shí)應(yīng)是鋁離子恰好沉淀完全，所以消耗Ba(OH)2 0.15 mol，故C錯(cuò)誤；加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀，溶液中的溶質(zhì)為偏鋁酸鉀，故D正確。 答案　D 題組二　含鋁化合物提取工藝 4．工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下： 對(duì)上述流程的判斷正確的是(　　) A．試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替 C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D．工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低 解析　A項(xiàng)，試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使Al2O3溶解，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，若用強(qiáng)酸代替CO2，強(qiáng)酸過量時(shí)，Al(OH)3會(huì)溶解，不能保證得到Al(OH)3沉淀，B錯(cuò)誤；D項(xiàng)，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al，D錯(cuò)誤。 答案　C 5．(xx安徽江南十校聯(lián)考)某冶金廠的礦渣含有較多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2，現(xiàn)欲進(jìn)行綜合利用以提取氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵作為工業(yè)原料，其設(shè)計(jì)的工藝流程如下： 已知：氧化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂；硅酸的酸性比氫氧化鋁強(qiáng)。飽和氯化銨溶液的pH約為5，氫氧化鎂開始沉淀至沉淀完全的pH范圍：9.0～12.0。氫氧化鐵開始沉淀至沉淀完全的pH范圍：2.7～4.0。 (1)寫出過程Ⅱ中氧化鋁發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________ ______________________________________________________________。 (2)過程Ⅲ的名稱是________________________，產(chǎn)品乙的俗名是________。 (3)過程Ⅴ中所用適量的B是一種氣體，B是________(填化學(xué)式)，過程Ⅴ中所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為________________________________________ ______________________________________________________________。 解析　礦渣粉碎后與純堿混合熔融，Al2O3、SiO2分別生成偏鋁酸鈉、硅酸鈉。產(chǎn)品乙是紅棕色固體，應(yīng)是Fe2O3。根據(jù)已知信息MgO與水反應(yīng)生成Mg(OH)2，即殘?jiān)资荈e2O3和Mg(OH)2的混合物。用飽和氯化銨溶液溶解，Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為氯化鎂，過濾后與氫氧化鈉反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，灼燒得到MgO，產(chǎn)品甲是MgO。溶液丙中含有硅酸鈉和偏鋁酸鈉，通入適量CO2，因?yàn)楣杷岬乃嵝员華l(OH)3強(qiáng)，則優(yōu)先生成Al(OH)3沉淀，灼燒得到氧化鋁。 答案　(1)Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑ (2)溶解、過濾　鐵紅 (3)CO2　CO2＋3H2O＋2AlO===2Al(OH)3↓＋CO 【反思?xì)w納】 根據(jù)物質(zhì)類別，分離、提純鋁土礦 [試題分析] (xx海南化學(xué)，14)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示。回答下列問題： ―→ (1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用________(填標(biāo)號(hào))。 a．HCl溶液 B．H2SO4溶液 c．氨水 D．NaOH溶液 (2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________ ______________________________________________________________。 (3)沉淀B的化學(xué)式為____________________________________________； 將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________________________ _____________________________________________________________。 (4)已知：Kw＝1.010－14，Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　K＝2.010－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于________。 解題思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的答案：　　　　 考查意圖：化學(xué)是在原子和分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能及物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化的學(xué)科。當(dāng)組成物質(zhì)的原子種類和數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，物質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)也有明顯的變化。本題是一個(gè)聯(lián)系生活實(shí)際的考題，廢易拉罐是生活中隨手可及的物品，作為一種金屬(合金)，其具有金屬所特有的性質(zhì)。明礬[KAl(SO4)212H2O]亦是生活中常見的物質(zhì)，二者在物質(zhì)的種類和性質(zhì)之間有著明顯的差別。經(jīng)過特定的化學(xué)反應(yīng)二者之間可實(shí)現(xiàn)合成轉(zhuǎn)化。本題的合成過程中不僅涉及多種物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)、還涉及溶液中酸堿的電離平衡、鹽類的水解、沉淀溶解平衡等化學(xué)原理，進(jìn)而考查學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，提高學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，鍛煉分析思考問題的能力。 本題抽樣統(tǒng)計(jì)難度系數(shù)為0.47。 解題思路：(1)易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe，Mg雜質(zhì)，試劑①的作用是將Al溶解，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì)，會(huì)引入 Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al，NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg雜質(zhì)，故d項(xiàng)符合。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生反應(yīng)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。(3)濾液A中鋁元素以AlO形式存在，與溶液中HCO發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，故沉淀B為Al(OH)3，明礬溶于水時(shí)，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。(4)Al(OH)3溶于NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　K1，可分兩步進(jìn)行：Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　K H＋＋OH－H2O　 則K1＝＝＝20。 正確答案：(1)d (2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (3)Al(OH)3　Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大 (4)20 [真題演練] 1．(xx～xx高考選項(xiàng)組合)下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是(　　) A．鋁罐可久盛食醋 B．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重 C．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來，金屬鋁的熔點(diǎn)較低 D．向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水：Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH 答案　D 2．(xx山東理綜，10)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是(　　) A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2 解析　A項(xiàng)，AlCl3可由Al與Cl2反應(yīng)制得，將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 氣體和Al(OH)3沉淀，正確；B項(xiàng)，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中只產(chǎn)生碳酸鋇沉淀而沒有氣體產(chǎn)生，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e 與Cl2 反應(yīng)生成FeCl3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，SiO2 與Ba(HCO3)2不反應(yīng)，錯(cuò)誤。 答案　A 3．(xx江蘇化學(xué)，16)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下： 注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。 (1)“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為________________________ ______________________________________________________________。 (2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 (3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是______________________________________________________________。 (4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為__________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為________。 (5)鋁粉在1 000 ℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是___________________________。 解析　(1)“堿溶”時(shí)，Al2O3與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2和H2O，注意離子方程式。(2)“過濾I”所得濾液為NaAlO2溶液，加入NaHCO3溶液，過濾Ⅱ后電解的是Na2CO3溶液，說明溶液的溶質(zhì)由NaAlO2變?yōu)镹a2CO3，發(fā)生反應(yīng)AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，說明AlO結(jié)合H＋能力強(qiáng)于CO，即其水解能力強(qiáng)，說明堿性NaAlO2>Na2CO3，溶液的pH減小。(3)電解Al2O3，陽極O2－放電生成O2，石墨(C)電極會(huì)被O2氧化。(4)陽極溶液中的陰離子即水中的OH－放電生成O2(圖示)及H＋(2H2O－4e－===O2↑＋4H＋)，H＋與CO結(jié)合生成HCO(CO＋H＋===HCO，由圖陽極區(qū)Na2CO3生成NaHCO3)，寫出總反應(yīng)：4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑。陰極，水中的H＋放電生成H2。(5)NH4Cl加熱時(shí)分解生成HCl和NH3，HCl可以破壞鋁表面的氧化膜，有利于反應(yīng)進(jìn)行。 答案　(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O　(2)減小 (3)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化 (4)4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑　H2 (5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 一、選擇題 1．化學(xué)在日常生產(chǎn)和生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中不正確的是(　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用 C．用Al(OH)3治療胃酸過多 D．電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁 解析　由于H＋的放電能力大于Al3＋，故電解飽和AlCl3溶液，得到的是Al(OH)3、H2和Cl2，無法得到金屬鋁。 答案　D 2．下列關(guān)于鎂、鋁的說法正確的是(　　) A．鎂-鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑 B．濃HNO3、濃H2SO4能用鋁制器皿盛裝是因?yàn)殇X與濃HNO3、濃H2SO4不反應(yīng) C．鎂、鋁均能與NaOH溶液反應(yīng) D．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)是利用了Al的還原性比Fe強(qiáng) 解析　鎂-鋁制品在空氣中穩(wěn)定存在的原因是形成了一層致密氧化膜保護(hù)內(nèi)部金屬，A錯(cuò)誤；濃HNO3、濃H2SO4能用鋁制器皿盛裝是因?yàn)殇X遇濃HNO3、濃H2SO4鈍化，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，B錯(cuò)誤；鎂與NaOH溶液不反應(yīng)，C錯(cuò)誤。 答案　D 3．下列敘述中正確的是(　　) A．氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)： Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH B．在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中：K＋、NH、CO、Cl－一定能夠大量共存 C．鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液 D．依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3 解析　Al(OH)3不能溶于氨水，A正確；加入鋁粉產(chǎn)生H2的溶液可能呈強(qiáng)酸性，CO不能存在，也可能呈強(qiáng)堿性溶液，NH不能大量存在，B錯(cuò)誤；鎂和鋁均能與鹽酸反應(yīng)，但Mg不能與堿反應(yīng)，C錯(cuò)誤；鋁熱反應(yīng)能制備比鋁活動(dòng)性弱的金屬，而鎂比鋁活動(dòng)性強(qiáng)，不能用鋁熱法制取鎂，D錯(cuò)誤。 答案　A 4．(xx東營模擬)下列物質(zhì)的制備方法正確的是(　　) A．氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反應(yīng)制備Al2S3 B．用鎂粉和空氣反應(yīng)制備Mg3N2 C．用鋁粉和MnO2制得錳 D．電解熔融氯化鋁的方法制得單質(zhì)鋁 解析　Na2S溶液與AlCl3溶液反應(yīng)，S2－與Al3＋發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫，反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋3S2－＋6H2O===3H2S↑＋2Al(OH)3↓，反應(yīng)無法獲得硫化鋁，故A錯(cuò)誤；鎂粉在空氣中燃燒，主要是和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，故B錯(cuò)誤；鋁熱法可冶煉錳，故C正確；氯化鋁屬于共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法冶煉Al，故D錯(cuò)誤。 答案　C 5．下列反應(yīng)中的離子方程式書寫正確的是(　　) A．向氯化鋁溶液中加入Na2CO3溶液：Al3＋＋CO===Al2(CO3)2↓ B．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：NH＋OH－===NH3H2O C．向明礬溶液中加入過量的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 解析　A項(xiàng)，Al3＋與CO發(fā)生雙水解生成Al(OH)3和CO2；B項(xiàng)，NH、Al3＋同時(shí)存在時(shí)，Al3＋與OH－先反應(yīng)；D項(xiàng)，通足量CO2時(shí)，應(yīng)生成HCO。 答案　C 6．下列各組物質(zhì)，前者逐滴滴加到后者中直至過量，先出現(xiàn)白色沉淀，后來沉淀又消失的是(　　) A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中 B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中 C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中 D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中 解析　將H2SO4滴入NaAlO2溶液中，先生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3又溶于過量的H2SO4中，A正確；Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，先生成BaSO4、Al(OH)3沉淀，而Al(OH)3又溶于Ba(OH)2，但BaSO4不溶解，B錯(cuò)誤；Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中，開始由于OH－過量發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，故開始無沉淀生成，C錯(cuò)誤；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中，立即產(chǎn)生Al(OH)3沉淀，但沉淀不溶于過量氨水，D錯(cuò)誤。 答案　A 7．易拉罐主要材料為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見?，F(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案、現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是(　　) 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)方案 現(xiàn)象與結(jié)論 A 加入鹽酸中 產(chǎn)生無色氣體，含鋁、鐵、鎂三種元素 B 加入NaOH溶液中 有無色氣體產(chǎn)生，含有鋁元素 C 加入鹽酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 產(chǎn)生白色沉淀，含有鎂元素 D 加入鹽酸后，所得溶液中再加入少量KSCN溶液 無紅色出現(xiàn)，說明不含鐵元素 解析　選項(xiàng)A只能說明易拉罐含有三種元素中的一種、兩種或三種，A錯(cuò)。選項(xiàng)C中加入少量NaOH溶液，產(chǎn)生的白色沉淀也可能是Al(OH)3，C錯(cuò)。選項(xiàng)D中鐵和鹽酸反應(yīng)生成Fe2＋，而Fe2＋遇KSCN溶液無紅色出現(xiàn)，因此不能說明合金中不含鐵元素，D錯(cuò)。 答案　B 8．科技工作者提出用鋁粉處理含亞硝酸鹽廢水的思路：調(diào)節(jié)亞硝酸鹽廢水的酸堿性，使其pH＞12，然后加入適量的鋁粉、攪拌，從而達(dá)到預(yù)期目的。下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．處理廢水時(shí)鋁單質(zhì)轉(zhuǎn)化為Al3＋ B．處理廢水時(shí)亞硝酸鹽被還原 C．處理過程中，OH－參與了反應(yīng) D．鋁粉顆粒大小影響廢水處理的速率 解析　pH＞12，溶液顯堿性，則處理廢水時(shí)，鋁單質(zhì)轉(zhuǎn)化為AlO，A錯(cuò)誤；鋁是金屬，具有還原性，因此處理廢水時(shí)，亞硝酸鹽被還原，B正確；處理廢水時(shí)鋁單質(zhì)轉(zhuǎn)化為AlO，這說明OH－參與了反應(yīng)，C正確；固體反應(yīng)物的表面積越大，反應(yīng)速率越快，因此鋁粉顆粒的大小影響廢水處理的速率，D正確。 答案　A 9．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示： 下列敘述正確的是(　　) A．試劑X可以是NaOH溶液，也可以是鹽酸 B．反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe(OH)3 C．圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 解析　A項(xiàng)，試劑X不可以是鹽酸；B項(xiàng)，過濾后所得沉淀為Fe2O3；C項(xiàng)，電解Al2O3生成Al是氧化還原反應(yīng)。 答案　D 10．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是(　　) ①加鹽酸溶解?、诩訜龎A溶液溶解?、圻^濾?、芡ㄈ脒^量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀?、藜尤脒^量燒堿溶液 A．①⑥⑤③ B．②③④③ C．②③⑤③ D．①③⑤③ 解析　若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，加鹽酸不容易控制量的多少。故B項(xiàng)操作步驟為最佳順序。 答案　B 11．已知a、b、d、e均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)、b、d可能是鈉及其化合物 B．a(chǎn)、b、d可能是鎂及其化合物 C．a(chǎn)、b、d可能是鋁及其化合物 D．a(chǎn)、b、d可能是非金屬及其化合物 解析　a為NaOH、b為NaHCO3、d為Na2CO3、e為CO2時(shí)滿足框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，A正確；鎂及其化合物不滿足此轉(zhuǎn)化關(guān)系，B錯(cuò)誤；a為AlCl3、e為NaOH、b為NaAlO2、d為Al(OH)3時(shí)滿足框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，C正確；a為C、e為O2、b為CO2、d為CO時(shí)滿足框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，所以a、b、d可能是非金屬及其化合物，D正確。 答案　B 12．(xx茂名模擬)如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．①線表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化 B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量 C．③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D．④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 解析　向AlCl3溶液中加入NaOH溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，Al3＋逐漸減小，Al(OH)3逐漸增加后又減少，Al3＋消失后生成AlO，故A、C、D正確；若向NaOH溶液中加入AlCl3溶液，發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓，各微粒的變化曲線都不符合，故B錯(cuò)誤。 答案　B 二、填空題 13．金屬鎂在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ钪杏兄謴V泛的用途。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)們決定對(duì)鎂及其化合物的性質(zhì)比較展開探究活動(dòng)，探究過程中發(fā)現(xiàn)了一些“異?！薄? (1)鎂條投入5 mL 0.2 molL－1的CuSO4溶液中，其表面立即有氣泡產(chǎn)生，周圍有紅色固體出現(xiàn)；片刻后底部又有大量藍(lán)色沉淀生成；待較長時(shí)間后，若鎂條過量，藍(lán)色固體消失，有白色沉淀生成，氣泡繼續(xù)產(chǎn)生，而紅色固體質(zhì)量沒有明顯增加。寫出反應(yīng)中的主要離子反應(yīng)方程式 _____________________________________________________________。 (2)常溫下，取經(jīng)過砂紙打磨的兩片質(zhì)量相等、表面積相同的鋁片，分別加入到盛有體積相同、c(H＋)相同的稀硫酸和稀鹽酸溶液的兩支試管(相同體積)中，發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中產(chǎn)生氫氣的速率比在稀硫酸中快。 ①寫出以上反應(yīng)的離子方程式_____________________________________ _______________________________________________________________。 ②你認(rèn)為出現(xiàn)以上現(xiàn)象的可能原因是： 假設(shè)a_________________________________________________________ _____________________________________________________________； 假設(shè)b_________________________________________________________ ______________________________________________________________。 ③請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)以上的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證：_______________________________ _____________________________________________________________。 答案　(1)Mg＋Cu2＋===Cu＋Mg2＋ 2H2O＋Cu2＋Cu(OH)2↓＋2H＋ Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ Cu(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2＋Cu2＋ (2)①2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ②假設(shè)a：Cl－對(duì)反應(yīng)有催化作用，加快了反應(yīng)速率　假設(shè)b：SO對(duì)反應(yīng)有阻礙作用，降低了反應(yīng)速率 ③假設(shè)a：取體積相同、c(H＋)相同的稀硫酸溶液于兩支試管中，向其中一支加少量氯化鈉固體，然后同時(shí)投入兩片質(zhì)量相等、表面積相同的鋁片，收集相同時(shí)間段內(nèi)的氫氣，比較其體積的大小　假設(shè)b：取體積相同、c(H＋)相同的鹽酸溶液于兩支試管中，向其中一支加少量硫酸鈉固體，然后同時(shí)投入兩片質(zhì)量相等、表面積相同的鋁片，收集相同時(shí)間段內(nèi)的氫氣，比較其體積的大小 14．(xx山西大學(xué)附中診斷)鋁(熔點(diǎn)660 ℃)是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3(熔點(diǎn)2 045 ℃)和冰晶石(Na3AlF6，六氟合鋁酸鈉)混合熔融后電解制得?；卮鹣铝袉栴}： (1)冶金工業(yè)上常用金屬鋁作還原劑冶煉釩、鉻、錳，鋁與V2O5在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)將打磨過的鋁片在酒精燈火焰上加熱，可觀察到鋁熔化而不滴落，原因是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________； 鋁是活潑金屬，但打磨過的鋁片投入沸水中不易觀察到有氣泡產(chǎn)生。若將鋁片用飽和Hg(NO3)2溶液浸泡數(shù)分鐘，取出后迅速洗凈，可制得俗稱“鋁汞齊”的鋁汞合金。鋁汞齊露置在空氣中，表面會(huì)快速生長出蓬松的白毛(Al2O3)。若將新制的鋁汞齊放入水中，可迅速反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________ _________________________________________________________________； 鋁汞齊的化學(xué)性質(zhì)變得“活潑”的原因可能是_______________________ _______________________________________________________________。 (3)將0.1 molL－1AlCl3溶液和10%NH4F溶液等體積混合，充分反應(yīng)后滴加氨水，無沉淀析出。則AlCl3與NH4F反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________ ______________________________________________________________； 該實(shí)驗(yàn)所用試管及盛裝NH4F溶液的試劑瓶均為塑料材質(zhì)，原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)飲用水中的NO對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害。為了降低飲用水中NO的濃度，有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將NO還原為N2，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析　(2)將打磨過的鋁片在酒精燈火焰上加熱，可觀察到鋁熔化而不滴落，原因是鋁表面很快形成致密的氧化膜，其熔點(diǎn)高于鋁；鋁汞齊中的鋁與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑；鋁汞齊的化學(xué)性質(zhì)變得“活潑”的原因可能是其表面不易形成致密的氧化膜。 (3)根據(jù)題給信息知AlCl3與NH4F發(fā)生反應(yīng)生成六氟合鋁酸銨和氯化銨，化學(xué)方程式為AlCl3＋6NH4F===(NH4)3AlF6＋3NH4Cl；該實(shí)驗(yàn)所用試管及盛裝NH4F溶液的試劑瓶均為塑料材質(zhì)，原因是NH4F電離出的F－水解生成HF，對(duì)玻璃有強(qiáng)腐蝕性而對(duì)塑料無強(qiáng)腐蝕性。 (4)根據(jù)題給信息知堿性條件下，鋁粉與NO反應(yīng)生成N2和AlO，利用化合價(jià)升降法結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平，該反應(yīng)的離子方程式為10Al＋6NO＋4OH－===3N2↑＋10AlO＋2H2O。 答案　(1)10Al＋3V2O55Al2O3＋6V (2)鋁表面很快形成致密的氧化膜，其熔點(diǎn)高于鋁　2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑　其表面不易形成致密的氧化膜 (3)AlCl3＋6NH4F===(NH4)3AlF6＋3NH4Cl　NH4F電離出的F－水解生成HF，對(duì)玻璃有強(qiáng)腐蝕性而對(duì)塑料無強(qiáng)