内容正文:
2022届高考化学一轮复习热点题型归纳与变式训练
专题07 铝、镁及其化合物
【考向预测】
1.有关铝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。问题常以工业生产流程为载体考查化学方程式、离子方程式、离子共存、物质鉴别、制取、计算等。高考对本专题内容的考查将以铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用为主,题型以选择题、综合推断题、实验题为主。
2.镁是比铝更强的还原剂,要善于利用 氧化还原”的观念,将其制备迁移到新的真实情境中。
【专题导航】
热点题型一:镁的还原性
热点题型二:海水提镁
热点题型三:铝的性质
热点题型四:铝土矿冶炼铝
热点题型五:氢氧化铝的性质与制备
【题型归纳】
热点题型一:镁的还原性
【知识清单】
镁是银白色、有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低,均具有良好的延展性、导电性和导热性等。易失去最外层的电子,表现较强的还原性:Mg-2e-=Mg2+。
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
2Mg+CO22MgO+C
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
Mg+2H+===Mg2++H2↑
【例1】下列有关金属镁的说法不正确的是( )
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
【分析】
A.燃烧反应都是放热反应;B.电解MgCl2溶液时得不到金属镁;C.滴加少量硫酸铜溶液,Mg置换出Cu,构成原电池,加快反应速率;D.镁燃烧发出耀眼的白光且放出大量热,MgO熔点高。
【详解】
A.金属Mg可以在CO2中燃烧生成MgO和C,同时放出大量的热,故A正确;
B.工业上通过电解熔融MgCl2来制取金属镁,电解MgCl2溶液时阳极生成氯气,阴极生成氢气,得不到金属Mg,故B错误;
C.Mg和稀硫酸反应时,滴加少量硫酸铜溶液,Mg置换出Cu,形成原电池,化学反应速率加快,故C正确;
D.Mg在空气中燃烧发出耀眼的白光,常用来制造信号弹和焰火,MgO的熔点很高,常用作耐高温材料,故D正确,答案选B。
【点睛】
本题考查金属镁的性质,B选项为易错点,注意工业上冶炼金属Mg时是通过电解熔融的MgCl2完成的,电解MgCl2溶液时,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。
【例2】镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁,已知氮化镁遇水剧烈反应。某同学设计如图装置制备氮化镁。下列说法正确的是
A.实验时先点燃C处酒精灯,一段时间后,再点燃B处酒精灯
B.干燥管A的作用主要是防止空气中的二氧化碳进入硬质玻璃管
C.氮化镁与水反应生成的气体,能使紫色石蕊试液变红
D.蒸馏烧瓶中反应的方程式是NH4Cl +NaNO2NaCl + N2↑+ 2H2O
【答案】D
【详解】
A.制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应,因此要让生成的氮气充满整个装置时,再点燃C处的酒精灯,实验时先点燃B处酒精灯,一段时间后,再点燃C处酒精灯,A错误;
B.因为氮化镁遇水剧烈反应,干燥管A的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入硬质玻璃管,B错误;
C.氮化镁与水反应生成的气体为氨气,能使紫色石蕊试液变蓝,C错误;
D.蒸馏烧瓶中氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应生成氮气,方程式为NH4Cl +NaNO2NaCl + N2↑+ 2H2O,D正确;
答案选D。
【变式1】实验室可以利用镁粉在加热条件下与氮气反应制备氮化镁。用一瓶氮气样品(含少量CO2、CO、O2)制备氮化镁。已知:连苯三酚碱性溶液定量吸收O2;CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO且易被O2氧化。
下列说法正确的是
A.装置连接顺序:氮气样品→d→c→a→b
B.装置a可以用盛装浓硫酸的洗气瓶替代
C.若先点燃酒精灯后通气体,产品纯度降低
D.d装置中的CuCl在除杂中表现还原性
【答案】C
【分析】
此题是气体和固体反应,气体的除杂顺序,仪器的连接。
【详解】
A. 依题意,氯化亚铜的盐酸溶液易被氧气氧化,所以先除O2,后除CO。在除CO中,发生反应为2CuCl+CO+H2O=2Cu+CO2+2HCl,碱石灰的作用是除去CO2、HCl、H2O。装置连接顺序是氮气样品→c→d→a→b,故A错误。
B. 浓硫酸不能除去CO2和HCl,故B错误。
C. 若先点燃酒精灯,后通入氮气,空气中氧气、二氧化碳与镁反应,产品纯度降低,故C正确。
D. 在除去CO中,氯化亚铜作氧化剂,故D错误。
故答案选C。
【变式2】制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉,通氮气15min,升温至1073K,加热半小时,冷却至室温,停止通氮气。下列说法正确的是( )
A.