2022年高考化学分类题库 考点11 镁、铝元素单质及其重要化合物

2022年高考化学分类题库 考点11 镁、铝元素单质及其重要化合物(xx安徽高考12)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8.0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【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)氨气一般用湿润的红色石蕊试纸检验;(2)氢气燃烧火焰呈淡蓝色。【解析】选D。能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是氨气,A项正确;该反应体系中生成的气体可能是氢气或氨气,而氢气燃烧火焰呈淡蓝色,B项正确;溶液呈碱性时,仍然生成气体,表明弱碱溶液中Mg可被氧化,C项正确;D项的结论应该是弱碱溶液中H氧化Mg,溶液中存在HCHC和H2OHOH,Mg与H反应生成H2和Mg2,Mg2与OH、C反应分别生成沉淀Mg(OH)2、MgCO3,两电离平衡均正向移动,故错误。(xx福建高考6)下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是( )A橡皮擦橡胶工业B铝合金片冶金工业C铅笔芯电镀工业D铅笔漆涂料工业【解析】选C。A.橡皮擦的原料是橡胶,涉及橡胶工业的生产,正确。B.铝合金片涉及金属的冶炼过程,与冶金工业有关,正确。C.铝笔芯的原料是石墨,与电镀工业无关,错误。D.铅笔外边刷的油漆,与有机合成的材料及涂料工业有关,正确。【误区提醒】铅笔芯的主要成分不是铅,而是石墨,与电镀工业无关。(xx山东高考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( )AAlCl3BNa2OCFeCl2DSiO2【解析】选A。AlCl3可由Al与Cl2反应制得,AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀,A正确;Na2O与Ba(HCO3)2反应没有气体生成,B错误;FeCl2不能由两种单质直接反应生成,C错误;SiO2不与Ba(HCO3)2反应,D错误。(xx重庆高考2)下列说法正确的是( )AI的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强BP的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强CAl2O3和MgO均可与NaOH溶液反应DSO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强;同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱;(2)亚硫酸根容易被硝酸氧化。【解析】选B。A项,非金属性BrI,则HBr比HI的热稳定性强,错误;B项,非金属性PSi,则H3PO4比H2SiO3的酸性强,正确;C项,Al2O3属于两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,MgO属于碱性氧化物,与NaOH溶液不反应,错误;D项,SO2在酸性环境中能被Ba(NO3)2氧化,则SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀,错误。(xx江苏高考)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )A粗硅SiCl4SiBMg(OH)2MgCl2(aq)MgCFe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3DAgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag【解析】选A。Si2Cl2SiCl4,SiCl42H2Si4HCl,A项正确;工业上制备Mg是电解熔融状态下的氯化镁,B项错误;直接加热蒸发FeCl3溶液最终得不到无水氯化铁,需要在干燥的氯化氢气流中蒸发,C项错误;蔗糖是非还原性糖,与银氨溶液不反应,D项错误。(xx福建高考24)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/57.6180(升华)300(升华)1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。已知:Al2O3(s)3C(s)2Al(s)3CO(g) H1=1 344.1 kJmol12AlCl3(g)2Al(s)3Cl2(g)H2=1 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。步骤的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是 。【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)元素化合物知识的掌握与应用;(2)化学工艺流程的识别与过程分析。【解析】(1)AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Al3发生水解生成Al(OH)3胶体,其反应的离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H。(2)步骤中焙烧时,固体水分挥发,气孔数目增多,可以防止后续步骤生成的AlCl3水解或是由于增大反应物接触面积,使反应速率加快。铝土矿粉和焦炭焙烧时,焦炭能还原Fe2O3,得到单质铁。根据盖斯定律,由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,可得Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)2AlCl3(g)3CO(g) H=1 344.1 kJmol11 169.2 kJmol1=174.9 kJmol1。步骤经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,Cl2与浓NaOH溶液发生反应产生NaCl、NaClO3和水,随着反应的进行,溶液变稀。这时Cl2与稀的NaOH溶液发生反应,生成NaCl、NaClO和水。因此得到的三种盐的化学式分别为NaCl、NaClO、NaClO3。由于Al的活动性比Fe强,在步骤中加入铝粉,就可以将铁置换出来,达到除去FeCl3、提高AlCl3纯度的目的。答案:(1)Al33H2OAl(OH)33H(2)防止后续步骤生成的AlCl3水解(或增大反应物的接触面积,加快反应速率)Fe(或铁)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)2AlCl3(g)3CO(g)H=174.9 kJmol1NaCl、NaClO、NaClO3除去FeCl3,提高AlCl3纯度(xx浙江高考27).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:MnC2Mn2CO2.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4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(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 。【解析】.(1)过氧化氢为共价化合物,两个氧原子之间共用一对电子,其电子式为。(2)镁燃烧不能用CO2灭火,因为会发生如下反应:2MgCO22MgOC。(3)向AgCl沉淀中加入KBr溶液,因为Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),AgCl沉淀转化为AgBr沉淀,AgClBrAgBrCl,沉淀由白色变成淡黄色。(4)根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒可配平该离子方程式:2Mn5C216H2Mn210CO28H2O。.(1)一定条件下金属钠和H2反应生成甲,将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。n(H2)=0.1 mol,m(H2)=0.2 g,m(Na)=4.80 g0.2 g=4.6 g,则n(Na)=0.2 mol,根据化合价关系,可推出甲的化学式为NaH,制备它的反应方程式为2NaH22NaH。(2)根据条件NaH与AlCl3反应得到NaAlH4,NaH与NaAlH4中H都为1价,反应中无化合价变化,为非氧化还原反应,则化学方程式为4NaHAlCl3NaAlH43NaCl。(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应,NaAlH4中H化合价为1价,H2O中H化合价为1价,根据氧化还原反应化合价归中的规律,判断产物为H2,可推出化学方程式为NaAlH42H2ONaAlO24H2。(4)NaH除铁锈,是把Fe2O3变为Fe,NaH作为还原剂,1价的H化合价升高,生成NaOH,化学方程式为3NaHFe2O32Fe3NaOH。(5)制备过程不合理,盐酸易挥发,H2中混有HCl,导致产物中有NaCl。铁与盐酸反应生成H2,经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,产生NaH,但H2的量不足会有钠单质残留,固体不纯;同时,2Na2H2O2NaOHH2,也会有氢气放出,无法证明固体甲纯净。答案:.(1) (2)2MgCO22MgOC(3)AgClBrAgBrCl(4)2Mn5C216H2Mn210CO28H2O.(1)NaH(2)4NaHAlCl3NaAlH43NaCl(3)NaAlH42H2ONaAlO24H2(4)3NaHFe2O32Fe3NaOH(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剩余,Na与水反应也会生成H2;没有考虑混入的NaCl【误区提醒】没有考虑反应的整体性,未认识到制备的H2中混有HCl,H2的量不足会有钠单质残留,固体不纯,钠与水反应也会生成氢气。最后一问出现错误。(xx广东高考32)七铝十二钙(12CaO7Al2O3)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,若滤液中c(Mg2)小于5106molL1,则溶液pH大于Mg(OH)2的Ksp=51012;该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是。(2)滤液中的阴离子有(忽略杂质成分的影响);若滤液中仅通入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AlC和Al2C两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为。【解题指南】解答本题注意以下3点:(1)读懂化工流程并明确每个过程发生的具体反应。(2)掌握常见元素化合物的知识。(3)掌握沉淀溶解平衡及溶液pH计算的有关问题。【解析】(1)由于白云石的主要成分是CaCO3和MgCO3,所以煅烧之后会发生分解生成MgO和CaO。根据KspMg(OH)2=c(Mg2)c2(OH)可知,c(OH)=103molL1,此时溶液中c(H)=1011molL1,对应溶液的pH为11。若加入硫酸根,硫酸根可与钙离子反应生成硫酸钙沉淀。(2)由于前面加入了硝酸铵,所以滤液中含有的阴离子主要是N和OH,滤液中仅通入CO2,由于溶液的碱性不强,所以会生成NH4HCO3。(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2OHAl2O32AlH2O。(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,若生成Al(OH)3则铝作阳极,所以电解的总反应方程式为2Al6H2O2Al(OH)33H2。(5)放电时负极Al应失去电子,根据放电时AlC和Al2C两种离子在Al电极上相互转化可知,电极反应式为Al3e7AlC4Al2C。答案:(1)CaO11加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物,再过滤会被除去,造成CaCO3减少(2)N和OHNH4HCO3(3)2OHAl2O32AlH2O(4)2Al6H2O2Al(OH)33H2(5)Al3e7AlC4Al2C【误区提醒】本题最后一个空容易出错,主要是忽略了题干中的叙述“充放电时AlC和Al2C两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应”这句话,从而将电极反应式直接写成Al3eAl3。