内容正文:
2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案
第三章 金属及其化合物
专题九 铝、镁及其化合物
第一板块 课标要求与化学核心素养
课标要求
化学核心素养
1. 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解镁、铝及其重要化合物的主要性质,了解其在生产、生活中的应用。
2. 结合实例认识镁、铝性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步,自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。
3. 了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
证据推理与模型认知
第二板块 必备知识,强基固本
考点一 铝及其化合物
1.铝单质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
①
②________________________________________________________________________;
③
④________________________________________________________________________;
⑤__________________________________________________________________(铝热反应)。
2.氧化铝、氢氧化铝的两性
按要求完成下列化学反应的离子方程式。
(1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液:_________________________________________
________________________________________________________________________ 、
________________________________________________________________________。
(2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液:______________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
3.Al(OH)3的制备
写出下列反应的离子方程式。
(1)Al3+与氨水反应(不用强碱):
________________________________________________________________________。
(2)向含AlO的溶液中通入过量的CO2:
________________________________________________________________________。
(3)Al3+与AlO发生相互促进的水解反应:
________________________________________________________________________。
4.工业炼铝的流程
方案一:碱溶法
方案二:酸溶法
考点二 镁 海水提镁
1.从海水中提取镁的流程
主要化学反应为
(1)制石灰乳:________________________________________________________、
________________________________________________________________________;
(2)沉淀Mg2+:_________________________________________________________;
(3)制备MgCl2:___________________________________________________________、
________________________________________________________________________;
(4)电解MgCl2:___________________________________________________________。
2.镁的重要化合物
(1)氧化镁:白色粉末状固体,____溶于水,属于______________,与盐酸反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。
(2)氢氧化镁:白色固体,____溶于水,中强碱,与盐酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
考点一 铝及其化合物
1.①4Al+3O22Al2O3
②2Al+3Cl22AlCl3
③钝化 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
④2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
2.(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
3.(1)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(3)Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
考点二 镁 海水提镁
1.(1)CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O===Ca(OH)2 (2)Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+ (3)Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
2.(1)难 碱性氧化物 MgO+2H+===Mg2++H2O (2)难
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
考点一:铝及其氧化物
1.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项
劳动项目
化学知识
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与高温下会反应
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
【答案】A
【解析】
A.小苏打是碳酸氢钠,不是碳酸钠,主要用来做膨松剂,故A符合题意;
B.熟石灰是氢氧化钙,具有碱性,可以用于处理酸性废水,故B不符合题意;
C.熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气,因此必须将模具干燥,故C不符合题意;
D.钢板上镀铝,保护钢板,金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀,,故D不符合题意;
故选A。
2.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项
劳动项目
化学知识
工人用明矾处理废水
是两性氢氧化物
工人用消毒自来水
具有强氧化性
雕刻师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
可与反应
酿酒师在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
可以杀菌和抗氧化
【答案】A
【解析】
A.明矾净水是利用氢氧化铝的吸附性,跟氢氧化铝的两性无关,故A错误;
B.具有强氧化性,可以杀菌消毒,故B正确;
C.可与反应,可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故C正确;
D.可以杀菌和抗氧化,在红酒中可以适当添加保持红酒的新鲜感,故D正确;
故选:。
3.下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A. 熔点高,可用作电解制铝 B. 不稳定,可用于治疗胃酸过多
C. 明矾水解生成胶体,可用做絮凝剂 D. 铝具有导热性,可用于制备铝热剂
【答案】C
【解析】
A.熔融可以电解生成铝单质,可用作电解制铝,而不是因为其熔点高,物质的性质和用途不具有对应关系,不符合题意;
B.能和胃酸盐酸反应,可用于治疗胃酸过多,物质的性质和用途不具有对应关系,不符合题意;
C.明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水,可用做混凝剂,物质的性质和用途具有对应关系,符合题意;
D.铝具有还原性能还原一些金属氧化物,可用于制备铝热剂,物质的性质和用途不具有对应关系,不符合题意;
故选C。
4.在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。和均为两性氢氧化物,溶于强碱形成。和都具有难溶于水、高熔点等性质。和在气态时通常以二聚体的形式存在。和均能溶于溶液生成盐和氢气。工业上用焦炭和石英砂主要成分为在高温条件下反应制得粗硅。硼酸和硅酸都是弱酸,硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构,常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 氧化铍熔点较高,可用作耐火材料 B. 硼酸具有弱酸性,可用作润滑剂
C. 金属铝质地柔软,可用于冶炼高熔点金属 D. 二氧化硅硬度高,可用于制造光导纤维
【答案】A
【解析】
A.具有难溶于水、高熔点等性质,则其耐高温,因此可作耐火材料,故A符合题意;
B.硼酸可用作润滑剂是因为硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构,层之间易滑动,故B不符合题意;
C.铝热反应常用于冶炼高熔点金属,其原理为铝与某些金属氧化物在高温条件下发生反应,铝热反应中铝失电子化合价升高,所以铝作还原剂,反应中体现出其还原性,故C不符合题意;
D.二氧化硅具有良好的光学特性,可用于制造光导纤维,与其硬度大、熔点高无关,故D不符合题意;
故选A。
5.及其化合物在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是( )
A. 硅熔点高、硬度大,可用于制作光导纤维
B. 可用作胃酸中和剂,主要利用其弱碱性
C. 为酸性氧化物,可用溶液除去中的
D. 硅、铝的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造半导体芯片
【答案】B
【解析】
A.二氧化硅能导光,故能做光导纤维,故A错误;
B.具有弱碱性,能够与盐酸反应,消耗盐酸,所以可以用作胃酸中和剂,故B正确;
C.二氧化硅为酸性氧化物,与溶液反应生成硅酸钠,不符合除杂原则,故C错误;
D.硅可制造半导体芯片,但铝能导电,不能用于制造半导体芯片,故D错误;
故选:。
6.某铬贫矿主要成分为,还含有、、,采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图,已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在。下列说法错误的是( )
A. “氧化浸出”时煮沸的目的是加快氧化浸出速率
B. 滤渣的主要成分是、
C. 化合物为,化合物为
D. 实验室进行“混合”时,将溶液缓慢倒入浓硫酸中,边倒边搅拌
【答案】D
【解析】
通过次氯酸钠将铬贫矿中氧化为,电解后再通入二氧化碳即可生成重铬酸钠,之后在加入浓硫酸即可得到产物,以此解题。
A.温度越高,反应速率变快,故“氧化浸出”时煮沸的目的是加快氧化浸出速率,A正确;
B. 与 溶液反应,则“滤渣”的主要成分为 、 ,B正确;
C.由于电解时产生氢气和氯气,故产物会产生 ,“沉铝”时通入过量的 ,产生 ,C正确;
D.实验室进行“混合”时,将浓硫酸缓慢倒入 溶液中,边倒边搅拌,D错误;
故选D。
考点二:镁 海水提镁
1.下列海洋资源的综合应用中不涉及化学反应的是( )
A.海水提镁 B.海水提溴 C.海水晒盐 D.海带提碘
【答案】:C
【解析】:海水提镁需要电解熔融氯化镁,涉及化学反应,A错误;海水提溴过程中,需要用氧化剂将Br-氧化成Br2,涉及化学反应,B错误;海水晒盐只需要经过蒸发、结晶、过滤即可获得,不涉及化学反应,C正确;海带提碘过程中,需要用氧化剂将I-氧化成I2,涉及化学反应,D错误。
2.辛勤劳动才能获得海洋的馈赠。下列离子方程式错误的是( )
A.氯碱工业:
B.海带提碘中的氧化:
C.海水提镁中用石灰乳沉镁:
D.海水提溴中的吸收:
【答案】:B
【解析】:本题考查氯碱工业、海带提碘、海水提镁、溴的吸收。氯碱工业为电解饱和食盐水制取氯气、氢气和碱:,A正确;海带提碘中利用将碘离子氧化为碘单质,离子方程式为,B错误;海水提镁中,用石灰乳沉镁,石灰乳在离子方程式中写化学式,,C正确;海水提溴中Br2用二氧化硫吸收:,D正确。
3.已知镁是一种活泼金属,不仅可以与酸反应,还可以与热水反应,生成沉淀,而且Mg可以在中燃烧生成MgO和C。海水中镁的含量很大,海水提镁,需要在海水中加碱,经沉淀分离后转化为氯化镁,最终电解得到镁单质,根据海水提镁过程中所涉及的反应,以下说法正确的是( )
A.Mg在中的燃烧是置换反应
B.将沉淀转化为的过程,镁原子失电子转化为
C.电解得到镁的过程不是氧化还原反应
D.Mg在中燃烧的反应中,既是氧化剂又是还原剂
【答案】:A
【解析】:Mg在中燃烧的化学方程式为,是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,为置换反应,A正确;将沉淀转化为的过程发生复分解反应,不是氧化还原反应,没有电子的转移,B错误;电解得到镁的过程中,Mg元素和Cl元素的化合价发生变化,是氧化还原反应,C错误;Mg在中燃烧的反应中,中只有碳元素的化合价有变化,由+4价→0价,化合价降低,为氧化剂,D错误。
4.目前世界上60%的镁单质是从海水中提取的,已知海水提镁的主要步骤如图所示:
下列说法错误的是( )
A.为了使转化为,试剂①可选用石灰乳
B.淡化海水的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C.可利用向海水晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂的方法实现对镁离子的富集
D.制取镁单质,可采取电解熔融无水的方法
【答案】:A
【解析】:试剂①用石灰乳,沉淀中会引入含Ca杂质,A错误;淡化海水的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,B 正确;可利用向海水晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂的方法实现对 镁离子的富集,C正确;一般采用电解法制取较活泼的金属,制取镁 单质,可采取电解熔融无水的方法,D正确。
5.目前世界上约60%的镁是从海水中提取的。学生们就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步骤如下:
学生们就这个课题提出了以下问题:
1.在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点。
学生1的观点:直接往海水中加入沉淀剂。
学生2的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
学生3的观点:利用晒盐后的苦卤,再加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填“是”或否”),并简述理由。
是否正确
简述理由
学生1
学生2
学生3
2.在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来且便于分离,加入的足量试剂①最好是__________(填化学式)。
(2) 加入的足量试剂②是__________(填化学式)。
(3) 试从节约能源,提高金属镁纯度的角度分析,以下适宜冶炼镁的方法是__________。
A.Mg(OH)2 MgOMg
B.Mg(OH)2MgCl2Mg
C.Mg(OH)2MgCl2Mg
【答案】:1.
是否正确
简述理由
学生1
否
海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的富集
学生2
否
能源消耗大,海水的综合利用率低,成本高
学生3
是
镁离子富集浓度高,成本低
2.(1).Ca(OH)2 (2).HCl (3).C
【解析】:
1.海水中镁的总量虽然多,但是镁离子浓度却很小,若直接往海水中加沉淀剂,则所需要的沉淀剂用量大,不经济。高温加热蒸发海水,固然可以提高镁离子浓度,降低使用沉淀剂的成本,却消耗了大量能源,大大增加了能耗的成本。 海水晒盐时,利用了太阳能,在得到食盐的同时,增大了镁离子浓度,使剩余苦卤得到了合理利用,降低了成本。
2.(1)为了使镁离子沉淀下来,应该加入石灰乳。
(2) 加入盐酸可以将氢氧化镁沉淀变成MgCl2溶液。
(3) 氢氧化镁灼烧分解需要吸收热量,电解熔融的MgO需要2 800℃的高温,这些因素都需要消耗大量的能量;镁是活泼金属,难以用还原法进行冶炼,最好用电解熔融的MgCl2制取金属镁。
第三板块 素养评价 真题演练
1、(2024·广东)部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
【答案】:B
【解析】:A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;B.e能转化为d,此时e为白色沉淀Fe(OH)2,d为红褐色沉淀Fe(OH)3,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀,故C错误;D.假设b为Al2O3,即d为Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;故选B。
2、(2024·河北)、下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
选项
实验操作及现象
结论
A
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
具有还原性
B
待测液中滴加溶液,生成白色沉淀
待测液含有
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性强
D
溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
【答案】:C
【解析】:铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和,H的化合价由+1降低为0,发生还原反应,作氧化剂,A错误;向待测液中滴加溶液,生成的白色沉淀也可能为AgCl或,故待测液中不一定含有,B错误;既可与酸反应又可与碱反应,而只可与酸反应,则的碱性强于的,C正确;向溶液中滴加NaOH溶液,溶液中存在平衡(橙色)(黄色),即增大反应物浓度,平衡正向移动,D错误。
3、(2024·浙江)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究和浓反应后溶液呈绿色的原因
将通入下列溶液至饱和:①浓②和混合溶液
①无色变黄色
②蓝色变绿色
和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B
比较与结合的能力
向等物质的量浓度的和混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合的能力:
C
比较与的酸性
分别测定等物质的量浓度的与溶液的
前者小
酸性:
D
探究温度对反应速率的影响
等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
【答案】:C
【解析】:Cu和浓反应后得到和的混合溶液,通过比较①和②的实验现象可知,溶液呈绿色的主要原因是溶有,A项正确;遇溶液变成血红色,但实验现象中溶液颜色无明显变化,说明没有与结合而与结合,则结合的能力:,B项正确;同浓度的与溶液中浓度不等,无法形成对比实验,不能进行比较,并且亚硫酸的酸性大于氢氟酸,C项错误;实验中只有温度一个变量,能探究温度对反应速率的影响,且温度高的溶液中先出现浑浊,说明温度升高,反应速率加快,D项正确。
4、一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图,其中、代表或中的一种。下列说法正确的是( )
A. 、分别是、
B. 既可以是,也可以是
C. 已知为副产物,则通入水蒸气可减少的产生
D. 等压条件下,反应、的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
【答案】C
【解析】
由上述分析可知,是,是,故A错误;
B.由上述分析可知,是,是,故B错误;
C.可以水解生成,则通入水蒸气可减少的产生,故C正确;
D.由盖斯定律可知,等压条件下,反应、的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热,故D错误;
故选:。
5、(2020·江苏)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
【答案】D
【解析】
铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系,A项错误;氧化铝熔点高,可用作耐高温材料;铝是活泼金属,用电解法冶炼,选择氧化铝作原料,是因为氧化铝是离子化合物,B项错误;氢氧化铝具有弱碱性,可以中和过多的胃酸,C项错误;明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,可以吸附水中悬浮的颗粒物,从而起到净水的作用,D项正确。
6、(2020·山东)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl===MgCl2+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
【答案】B
【解析】
氯化铵溶液显酸性,与MgO反应,相当于MgO促进了氯化铵的水解,生成氨气,A项正确;NH3·H2O易分解,故沉镁时温度不可太高,B项错误;由流程图可知氨气可循环使用,沉镁过程中产生氯化铵,故氯化铵也可循环使用,C项正确;浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3,沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2,利用三种离子氢氧化物Ksp的不同,使其先后沉淀而分离,D项正确。
7、(2022·辽宁)下列关于金属镁、铝及其化合物的说法中正确的是( )
A. 将与粉混合,再加入助燃剂可制成铝热剂
B. 等质量的铝分别与足量的、溶液反应,所得物质的量一定相等
C. 将加入溶液中,因相互促进水解而生成气体和沉淀
D. 金属镁性质活泼,制取镁粉时可将镁蒸气在保护气中冷却
【答案】B
【解析】略
8、(2021·广东)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A. 室温下,在空气中反应生成
B. 室温下,与溶液反应生成
C. 室温下,与浓反应放出气体
D. 室温下,与浓反应生成
【答案】B
【解析】
室温下,钠和空气中氧气反应生成氧化钠,反应为:,加热条件下和氧气反应生成过氧化钠,反应为:,故A错误;
B.与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为:,故B正确;
C.室温下,与浓反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为:浓,故C错误;
D.因浓硫酸具有强氧化性,室温下,与浓发生反应,生成一层致密的保护膜阻止反应进一步进行,为与浓的钝化,故D错误;
故选:。
9、(2019·海南)下列说法正确的是( )
A. 和都属于两性氧化物
B. 悬浊液和乳浊液的分散质均为液态
C. 和中的金属都呈现两种价态
D. 葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应
【答案】C
【解析】
为两性氧化物,而为碱性氧化物,故A错误;
B.一般情况下,乳浊液的分散质为液态,而悬浊液的腐蚀性为固态,故B错误;
C.中元素化合价为和,中元素化合价为和,两种化合物中金属都呈现两种价态,故C正确;
D.淀粉为高分子化合物,淀粉溶液为胶体,具有丁达尔效应,但葡萄糖分子较小,葡萄糖溶液不属于胶体,故D错误;
故选:。
10、(2021·浙江)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道如图,其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体,化学组成可表示为代表金属离子。下列推测不正确的是( )
A. 常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B. 若,则为二价阳离子
C. 调节硅铝比的值,可以改变分子筛骨架的热稳定性
D. 分子筛中的笼状空穴和通道,可用于筛分分子
【答案】A
【解析】
A.偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在,容易形成,不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛,故A错误;
B.设的化合价为,结合正负化合价代数和为可知:,解得:,故B正确;
C.调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构,从而改变分子筛的稳定性,故C正确;
D.调节硅铝比可以调节分子筛的孔径,根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子,故D正确;
故选:。
11、(2021·广东)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B. 氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C. 氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D. 明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
【答案】D
【解析】
A. 铝可用于制作铝金属制品与铝的表面形成氧化膜不容易腐蚀有关,不是利用铝的金属活泼性强,故A错误;
B.氧化铝熔融时可以电离出自由移动的离子,可用作电解冶炼铝的原料,氧化铝熔点高可以加入冰晶石降低熔点,故B错误;
C.氢氧化铝为两性氢氧化物,可以与胃里的氢离子反应,可用于中和过多的胃酸,故C错误;
D.胶体有很强的吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,明矾溶于水并水解形成氢氧化铝胶体,可用于净水,故D正确;
故选:。
12、(2020·北京)下列说法正确的是( )
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢:
B. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
C. 铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨:
D. 淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色:,
【答案】C
【解析】
A.硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度,溶解度大的物质易向溶解度小的物质转化,所以锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙,离子反应为:,该反应为可逆反应,故A错误;
B.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝是由于氯气与碘离子反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,发生的反应为:,故B错误;
C.铝粉和氧化铁组成的铝热剂发生反应生成熔融态的铁单质,可用于焊接钢轨,发生的反应为:,故C正确;
D.空气中含有二氧化碳和水蒸气,过氧化钠可与水和二氧化碳反应,淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色,发生的反应有:,,氢氧化钠继续与二氧化碳反应:,最终白色物质为碳酸钠,故D错误;
13、(2020·安徽)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
【解析】
A.是碱性氧化物与不能反应,而是两性氧化物,可以与发生反应产生,过滤后洗涤,就得到纯净的,同时,往滤液中加入适量的盐酸可得到氢氧化铝,沉淀达到最大时,过滤,然后灼烧得到氧化铝,故A错误;
B.向溶液中加入过量的溶液,氯化铁变为沉淀,氯化铝变为,过滤,然后向滤液中通入适量盐酸,得到氯化铝溶液,同时,往沉淀中加入适量的盐酸溶解可得到氯化铁溶液,故B错误;
C.氧化铁与不能发生反应,而二氧化硅是酸性氧化物,可以与发生反应得到硅酸钠,过滤后洗涤,就得到纯净的氧化铁,同时,往硅酸钠溶液中加入适量的盐酸得到硅酸沉淀,加热硅酸沉淀可得二氧化硅,而故C错误;
D.二者都可以与发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,二者都溶解,不能分离二者,故D正确;
故选D。
14、(2020·安徽)已知。向集满的铝制易拉罐中加入过量浓溶液,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.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
向集满的铝罐中加入过量氢氧化钠,首先与氢氧化钠反应,发生反应为:,表现为铝罐变瘪;接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应生成氢气,发生反应为:,则罐壁又重新凸起;
因铝罐表面有氧化膜,则又能够发生反应:,
根据分析可知,能够发生反应为、、的,没有发生的反应为。
故选D。
15、(2020·浙江)下列关于铝及其化合物说法,不正确的是( )
A. 明矾可用作净水剂和消毒剂 B. 利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C. 铝可用作包装材料和建筑材料 D. 氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
【答案】A
【解析】
A.明矾在水中能生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所以可作净水剂,不能作消毒剂,故A错误;
B、利用铝热反应可冶炼高熔点金属,故B正确;
C、铝具有良好的延展性,则铝可用作包装材料,铝合金密度小、硬度大,铝合金能作建筑材料,故C正确;
D.氢氧化铝能与盐酸反应,所以氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物,故D正确;
故选:。
16、(2024·北京)利用黄铜矿(主要成分为,含有等杂质)生产纯铜,流程示意图如下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是_______。
(2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。
(3)矿石和过量按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;和时,固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
温度/℃
B中所含铜、铁的主要物质
400
500
①温度低于,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大的原因是_______。
②温度高于,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的_______。
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的溶液做电解液,并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因是_______。
【答案】
(1)增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)
(3)温度低于425℃,随焙烧温度升高,分解产生的增多,可溶物含量增加,故铜浸出率显著增加;温度高于425℃,随焙烧温度升高发生反应:,和转化成难溶于水的,铜浸出率降低
(4)
(5)粗铜若未经酸浸处理,其中杂质Fe会参与放电,则消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量
【解析】:
(2)分解为非氧化还原反应,故化学方程式为。
(4)加入Fe置换铜,反应的离子方程式为。
(5)粗铜中含有Fe杂质,加酸可以除Fe,但粗铜若未经酸浸处理,其中杂质Fe会参与放电,则消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量。
17、(2024·全国)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①。
②以氢氧化物形式沉淀时,和溶液的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是_________。
(2)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是__________________。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中_________,据此判断能否实现和的完全分离_________(填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中,生成,产生的物质的量为_________。
(5)“沉淀”步骤中,用调,分离出的滤渣是_________。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液,加入适量的氧化,其反应的离子方程式为_________。
(7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_________。
【答案】:
(1)加快“酸浸”速率
(2)
(3);不能
(4)4.0 mol
(5)
(6)
(7)用NaOH调节滤液pH为8.2~12,将析出的沉淀过滤、洗涤、干燥
【解析】:
(1)“酸浸”时磨碎废渣,能够增大反应物与稀硫酸的接触面积,加快“酸浸”速率。
(2)CoO溶于稀硫酸发生反应的化学方程式为。
(3)由题给信息可知,此时,则,则,开始沉淀,故不能实现和的完全分离。
(4)根据题给条件及氧化还原反应规律,可写出“沉锰”步骤中发生反应的离子方程式:,则生成时,产生。
(5)由已知②可知,溶液时,转化为。
(6)“沉钴”时,与反应转化为与,结合氧化还原反应规律可知,该反应的离子方程式为。
(7)由已知②可知,在时以沉淀形式析出,故回收时应调,再过滤分离。
第四板块 专题演练 模拟提升
1.下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 熔点高,可用于制造耐火材料 B. 具有氧化性,可用于漂白草编织物
C. 硬度大,可用于制作光导纤维 D. 具有两性,可用于电解治炼金属铝
【答案】A
【解析】A.氧化镁是熔点高的离子化合物,常用于制造耐火材料,故A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,可用于漂白草编织物,故B错误;
C.二氧化硅对光具有良好的全反射作用,常用于制作光导纤维,故C错误;
D.氧化铝是离子化合物,熔融状态下能导电,可用于电解治炼金属铝,故D错误;
故选A。
2.为了检验下列物质是否已被氧化,所选试剂括号内物质不正确的是( )
A. 溶液 B. 溶液溶液
C. 溶液淀粉溶液 D. 稀硫酸
【答案】A
【解析】铝被氧化形成氧化铝,二者均可与烧碱反应,所以无法检验是否被氧化。
3.下列各组物质中,不能按
,“”表示反应一步完成关系转化的是( )
选项
【答案】D
【解析】A.与足量的氢氧化钠溶液反应可生成,向溶液中通入或加入适量的盐酸可生成沉淀,加热可得到,故A正确;
B.向溶液中加入氢氧化钠溶液可生成沉淀,加热可生成,与盐酸反应可生成,故B正确;
C.向碳酸钠中加入盐酸可生成,电解氯化钠溶液可生成,向溶液中通入适量可生成,故C正确;
D.不能一步转化为,故D错误。
故选:。
4.下列关于铝的说法中,正确的是( )
A. 铝的化学性质不活泼 B. 铝不与酸、碱反应
C. 常温下铝不与氧气反应 D. 铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
【答案】D
【解析】.铝是活泼性金属,化学性质活泼,故A错误;
.铝是活泼金属,能与酸反应,能与碱反应,如与溶液反应:,故B错误;
.铝是活泼金属,常温下氧气能与反应生成氧化铝,故C错误;
.铝是活泼金属,铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜,能够阻碍内部铝被氧化,故D正确;
答案:。
5.陈述和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
用溶液刻蚀铜质电路板
氧化性:
用作呼吸面具的氧气来源
能氧化
用除去废水中的和
具有还原性
用石灰乳脱除烟气中的
具有氧化性
【答案】A
【解析】
A.氧化性:,是氧化剂,是氧化产物,发生的反应为,则可用溶液刻蚀铜质电路板,故A正确;
B.和的反应为,吸收生成,可作供氧剂,但没发生氧化反应,既是氧化剂,又是还原剂,故B错误;
C.与废水中的、的反应是复分解反应,不是氧化还原反应,生成、不溶于水,不能说明具有还原性,故C错误;
D.具有酸性氧化物的性质,能与碱反应,可用石灰乳脱除烟气中的,与具有氧化性无关,故D错误;
故选:。
6.向含、、的某种稀溶液中逐渐加入铁粉, 的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. 时:
B. 时:
C. 时:
D. 原溶液中三种溶质浓度相等
【答案】D
【解析】、、的稀溶液中粒子氧化性强弱为。铁先和氧化性强的粒子反应,为时,铁和稀硝酸反应,化学方程式为,当加入铁时生成铁离子,消耗,项正确;
铁和稀硝酸反应结束后,铁离子与发生反应,此时加入的铁会和铁离子反应生成亚铁离子,项正确;
为时的反应为,此时加入的铁会和铜离子反应生成,项正确;
根据以上分析可知,溶液中、、的浓度之比为,项错误。
7.陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
可与水反应产生
着火不能用水扑灭
可用铝槽运输浓硝酸
浓硝酸与不反应
硅胶用作干燥剂
硅胶具有很强的吸水性
的金属性比强
不锈钢水龙头上的铜部件易发生电化学腐蚀
【答案】C
【解析】解:可与水反应产生,具有可燃性,所以着火不能用水扑灭,故A错误;
B.遇浓硝酸钝化,在表面生成致密的氧化物薄膜保护内部的金属不再发生反应,则可用铝槽运输浓硝酸,故B错误;
C.硅胶具有很强的吸水性,可以用作干燥剂,故C正确;
D.的金属性比强,不锈钢水龙头上的铁部件易发生电化学腐蚀,故D错误;
故选:。
8.在为的的中,加入的氢氧化钠溶液后铝元素的存在形式是( )
A. B.
C. D. 、
【答案】D
【解析】
在为的的中,,,加入的氢氧化钠溶液后,,发生的反应为:,,,,分析可知,铝离子未全部沉淀,则氢氧根离子不足,反应后铝元素的存在形式是、。
故选:。
9.一种利用三元金属颗粒复合材料去除水体中硝酸盐的技术机理如图所示。下列说法中错误的是( )
A. 随水体增大,硝酸盐去除率降低
B. 可以促进的脱氧,从而产生
C. 该机理中三种金属均给出电子,体现还原性
D. 金属铝表面的反应过程可表示为:
【答案】C
【解析】
A.随水体增大,则溶液碱性增强,导致铝催化剂和碱反应,催化效率降低,硝酸盐去除率降低,A正确;
B.由图可知,可以和反应生成氮气,故可促进的脱氧,从而产生,B正确;
C.由图可知,该机理中是铝离子给出电子体现还原性,而、没有失去电子,C错误;
D.金属铝表面的反应为在酸性条件下, 和铝在铝表面生成铝离子、,根据质量守恒可知,还会生成,可表示为: ,D正确;
故选C。
10.工业上用某种氧化铝矿石含杂质为原料冶炼铝的工艺流程如图:
对上述流程中的判断正确的是( )
A. 试剂可以是氨水,沉淀中含有铁的化合物
B. 工业上可采用还原的方法制,但成本较高
C. 反应中可以用溶液代替
D. 反应中的反应为:
【答案】C
【解析】分析流程图可知,试剂是氢氧化钠溶液,溶于氢氧化钠溶液得到溶液,与氢氧化钠溶液不反应,所以反应Ⅰ过滤出沉淀为,所得溶液乙为溶液;向溶液中通入过量,化学方程式为,所以为溶液,加热分解生成,电解熔融得到。
A.试剂不可以是氨水,因为沉淀中含有铁的化合物,还有铝的化合物,无法分离,故A错误;
B.不如活泼,与不反应,故B错误;
C.反应中溶于水得碳酸,碳酸是弱酸,可以用溶液代替,故C正确;
D.反应中的反应为:,故D错误;
故答案为。
11.明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔主要成分为,含少量等制备明矾的流程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 中反应的离子方程式是
B. 中反应的离子方程式是
C. 操作是蒸发结晶,用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D. 明矾净水的原理:水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
【答案】C
【解析】
A.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:,A正确;
B.为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的离子方程式是,B正确;
C.混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质,该操作为蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾,C错误;
D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体有较大的表面积,能吸附水中的悬浮颗粒物,从而达到净水目的,D正确;
故选C。
12.以铝土矿粉主要含、、,少量和金属硫酸盐为原料生产和的部分流程如图:
下列说法正确的是( )
A. “焙烧”时,加入少量可提高矿粉中硫的去除率
B. 用溶液吸收过量的离子方程式为:
C. 滤液中通入足量,过滤后可得到
D. 无氧条件下进行“焙烧”时,理论上消耗的::
【答案】D
【解析】A.氧化钙和和硫元素化合物反应转化为硫酸钙留在矿粉中,导致矿粉中硫的去除率下降,故A错误;
B.用溶液吸收过量生成亚硫酸氢钠:,故B错误;
C.滤液中通入足量,偏铝酸钠和二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,不是,故C错误;
D.无氧条件下进行“焙烧”,和生成四氧化三铁,反应为,理论上消耗的::,故D正确;
13.某研究小组探究盐溶液与的反应,进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂
实验现象
溶液
溶液逐渐变为蓝色。天后,片有较大量剩余,溶液仍为蓝色。
Ⅱ
溶液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体经检验为。天后,白色固体消失,片无剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀。
Ⅲ
溶液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。 天后,片少量剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀。
资料:、是难溶于水的白色固体;
棕色。
用化学用语解释盐溶液显酸性的原因__________。
实验中发生反应的离子方程式为__________。
小组同学取实验中反应天后的溶液于试管中,加入滴溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。
甲同学猜想可能在该条件下被氧化了。
用离子方程式表示甲同学的猜想__________。
甲同学通过实验证实了其猜想,实验方案是__________。
对比实验和实验Ⅱ,小组同学推测可以催化与反应。其理由是__________。
实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是__________。
实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
向盛有金属片的烧杯中加入试剂
天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有细小气泡附着
继续加入少量固体
溶液迅速变为浅棕色
试剂是__________。
综合以上实验,盐溶液与反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
【答案】
向和的混合溶液中,加入滴 溶液,观察实验现象
产生白色固体: ;白色固体消失: ;总反应: 。从现象上看,实验Ⅱ反应更快
,、增大,形成沉淀
与的混合溶液约为、
【解析】
(1) 是强酸弱碱盐,水解导致溶液呈酸性,水解离子方程式为,故由题干信息可知,向溶液中加入,观察到溶液逐渐变为蓝色。天后,片有较大量剩余,溶液仍为蓝色,故实验中发生反应的离子方程式为
由题干信息可知,实验中反应天后的溶液为和溶液,是难溶于水的白色固体,加入滴 溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀,故可推测可能在该条件下被氧化,该转化的离子方程式为: ;
甲同学通过实验证实了其猜想,实验方案是向和的混合溶液中,加入滴 溶液,观察实验现象,故答案为:向和的混合溶液中,加入滴 溶液,观察实验现象;
对比实验和实验Ⅱ的实验现象,产生白色固体: ;白色固体消失: ;总反应: ,从现象上看,实验Ⅱ反应更快,故可推测可以催化与反应,故答案为:产生白色固体: ;白色固体消失: ;总反应: 。从现象上看,实验Ⅱ反应更快;
已知空气中的在酸性和碱性条件下均能氧化,本实验反应原理为: ,从而导致溶液中和浓度增大,生成红褐色沉淀,故题干实验Ⅲ中加入的试剂为,约为的溶液,为避免铁离子干扰实验,根据控制变量的原则可知,试剂是与的混合溶液约为、,
14.某实验小组探究与的反应,实验如下。
资料:为紫色固体,微溶于溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中较稳定。
可以与形成;
装置
操作及现象
实验一:向中通入,产生暗红褐色沉淀和溶液略显红色;继续通入一段时间后,溶液呈红色,继而变为橙色,最终沉淀消失,溶液几乎无色。
中产生的化学方程式为__________。
暗红褐色沉淀可能含、、、,检验如下:
实验二:向中加入足量盐酸,沉淀溶解。取少量溶液,滴加溶液后变红。证明溶液中存在__________。另取少量溶液滴加溶液,产生白色沉淀,但不能确认含有,原因是__________。
实验三:向中加入溶液,沉淀溶解。继续滴加溶液,产生白色沉淀,过滤后,向沉淀中加入盐酸,白色沉淀溶解。确认中不含。
实验三中用溶液溶解沉淀的目的是:__________。
实验四:向中加入足量盐酸,沉淀溶解。加入几滴碘水含淀粉,蓝色立即褪去。静置,一段时间后蓝色复现,振荡,不褪色。
结合离子方程式解释沉淀溶解后的现象:__________。
查阅资料:、、或会形成配合物
和在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
向溶液中滴加滴溶液,未见红色;再加几滴盐酸,溶液变红。溶液中存在Ⅲ,但直接滴加溶液未见红色的原因是__________。
取出部分实验一中的橙色溶液,久置不褪色。结合资料中过程分析实验一中溶液最终“几乎无色”的原因:__________。
总结:与发生了氧化还原反应和复分解反应,并且遵循化学反应速率和限度规律。
【答案】
;可能将价含硫物质氧化;溶液溶解沉淀并形成;使降低,氧化性减弱,不能将价含硫物质氧化;
与、或形成配合物的稳定性强于
持续通入一段时间后,溶液酸性增强,生成的将橙色溶液中的氧化
【解析】中用亚硫酸钠和的浓硫酸来制取的化学方程式为;
实验二中,取少量溶液,滴加溶液后变红,证明溶液中存在;由于具有氧化性,能将氧化成,故并不能确认原溶液中是否含有;
实验三中:由于溶液溶解沉淀并形成,再继续滴加溶液,产生白色沉淀,过滤后,向沉淀中加入盐酸,白色沉淀溶解,可知白色沉淀为亚硫酸钡,即确认中不含;
实验四中:向中加入足量盐酸,沉淀溶解。加入几滴碘水含淀粉,蓝色立即褪去,发生的反应方程为;
由已知、、或会形成配合物可得,向溶液中滴加滴溶液,未见红色;再加几滴盐酸,溶液变红。溶液中存在Ⅲ,但直接滴加溶液未见红色的原因是与、或形成配合物的稳定性强于;
由已知和在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,可得溶液最终“几乎无色”的原因为持续通入一段时间后,溶液酸性增强,生成的将橙色溶液中的氧化。
15.某研究小组探究镁、铝与溶液的反应。
实验Ⅰ:将过量镁条、铝条除去表面氧化膜分别放入的温水中,观察到开始时镁条表面有气泡,分钟后气泡迅速减少直至反应停止;铝条表面无明显现象。
实验Ⅱ:将过量镁条、铝条除去表面氧化膜分别放入饱和溶液中,观察到镁条表面有气泡,且持续时间较长,溶液中产生白色浑浊,铝条表面持续产生气泡。
实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为___________。
实验Ⅱ中饱和溶液的原因___________写离子方程式。
探究实验Ⅰ和Ⅱ现象不同的原因,设计实验Ⅲ。
实验Ⅲ
现象
电流计指针向右偏转,镁条上无明显现象;随后电流计指针迅速归零继而向左偏转,镁条上少量气泡产生,铝条上持续有气泡产生
电流计指针持续向右偏转,示数逐渐减小,溶液中有白色浑浊物,铝条上持续有气泡产生
实验是的对照组,所用溶液的浓度为___________。
实验中开始时是原电池的___________极。
用化学用语表示实验中铝条上持续产生气泡的原因___________。
查阅资料,实验中沉淀成分为,实验证实了沉淀中含有,将白色浑浊物过滤、洗涤,加入盐酸恰好完全反应,产生标况下的气体,、之间的关系为___________用含、的表达式表示。
实验中电流计指针出现反向偏转,而实验中电流计指针未发生反向偏转的原因___________。
结合铝元素的分布系数解释实验Ⅱ中铝与饱和溶液持续产生细小气泡的原因___________,已知:分布分数与溶液的关系如图所示:
【答案】
负
、
还原性强于,实验中首先失去电子生成,结合生成致密的覆盖在镁条表面,镁条还原性降低作正极,使电流计指针反向偏转;实验中由于浓度较高,结合和生成,从镁条表面脱落,镁条因未被充分覆盖一直作负极,电流计指针不反向偏转
饱和溶液,铝元素主要以形式存在,使铝与溶液的反应可以持续进行
【解析】由题意可知,该实验的实验目的是探究镁、铝与碳酸钠溶液的反应,由实验可知,镁能与碳酸钠溶液中的水反应生成氢氧化镁和氢气,氢氧化镁覆盖在镁条表面阻碍反应的继续进行,而铝与碳酸钠溶液反应生成四羟基合铝离子。
由分析可知,实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为镁与碳酸钠溶液中的水反应生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为;
实验Ⅱ中饱和碳酸钠溶液为的原因是碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,反应的离子方程式为;
实验是的对照组,由探究实验变量唯一化原则可知,实验中氢氧化钠溶液的为,浓度为;
由实验现象可知,实验中开始时,镁和铝在碳酸钠溶液中构成原电池,金属性强于铝的镁做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成氢氧化镁;
由实验现象可知,实验中开始时,镁和铝在碳酸钠溶液中构成原电池,金属性强于铝的镁做原电池的负极,铝在正极,水在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子和氢气,电极反应式为,放电生成的氢氧化镁覆盖在镁条表面使镁的还原性降低,导致铝做原电池的负极,碱性条件下铝失去电子发生氧化反应生成四羟基合铝离子,电极反应式为,同时铝饱和碳酸钠溶液中的氢氧根离子反应生成四羟基合铝离子和氢气,反应的离子方程式为,所以实验中铝条上持续产生气泡,故答案为:、;
若沉淀中只含,碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,反应的方程式为,由方程式可得:,解得,但沉淀中含有,实际消耗盐酸的量要多于和碳酸镁反应用去的盐酸量;
由实验现象可知,实验中电流计指针出现反向偏转,而实验中电流计指针未发生反向偏转的原因是还原性强于,实验中首先失去电子生成,结合生成致密的覆盖在镁条表面,镁条还原性降低作正极,使电流计指针反向偏转;实验中由于浓度较高,结合和生成,从镁条表面脱落,镁条因未被充分覆盖一直作负极,电流计指针不反向偏转,故答案为:还原性强于,实验中首先失去电子生成,结合生成致密的覆盖在镁条表面,镁条还原性降低作正极,使电流计指针反向偏转;实验中由于浓度较高,结合和生成,从镁条表面脱落,镁条因未被充分覆盖一直作负极,电流计指针不反向偏转;
(4) 由图可知,实验Ⅱ中铝与饱和碳酸钠溶液持续产生细小气泡的原因是铝与为的饱和碳酸钠溶液反应生成四羟基合铝离子,没有生成氢氧化铝沉淀覆盖在铝条表面阻碍反应的继续进行,使得反应可以持续进行,
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2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案
第三章 金属及其化合物
专题九 铝、镁及其化合物
第一板块 课标要求与化学核心素养
课标要求
化学核心素养
1. 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解镁、铝及其重要化合物的主要性质,了解其在生产、生活中的应用。
2. 结合实例认识镁、铝性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步,自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。
3. 了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
证据推理与模型认知
第二板块 必备知识,强基固本
考点一 铝及其化合物
1.铝单质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
①
②________________________________________________________________________;
③
④________________________________________________________________________;
⑤__________________________________________________________________(铝热反应)。
2.氧化铝、氢氧化铝的两性
按要求完成下列化学反应的离子方程式。
(1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液:_________________________________________
________________________________________________________________________ 、
________________________________________________________________________。
(2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液:______________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
3.Al(OH)3的制备
写出下列反应的离子方程式。
(1)Al3+与氨水反应(不用强碱):
________________________________________________________________________。
(2)向含AlO的溶液中通入过量的CO2:
________________________________________________________________________。
(3)Al3+与AlO发生相互促进的水解反应:
________________________________________________________________________。
4.工业炼铝的流程
方案一:碱溶法
方案二:酸溶法
考点二 镁 海水提镁
1.从海水中提取镁的流程
主要化学反应为
(1)制石灰乳:________________________________________________________、
________________________________________________________________________;
(2)沉淀Mg2+:_________________________________________________________;
(3)制备MgCl2:___________________________________________________________、
________________________________________________________________________;
(4)电解MgCl2:___________________________________________________________。
2.镁的重要化合物
(1)氧化镁:白色粉末状固体,____溶于水,属于______________,与盐酸反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。
(2)氢氧化镁:白色固体,____溶于水,中强碱,与盐酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考点一:铝及其氧化物
1.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项
劳动项目
化学知识
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与高温下会反应
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
2.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项
劳动项目
化学知识
工人用明矾处理废水
是两性氢氧化物
工人用消毒自来水
具有强氧化性
雕刻师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
可与反应
酿酒师在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
可以杀菌和抗氧化
3.下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A. 熔点高,可用作电解制铝 B. 不稳定,可用于治疗胃酸过多
C. 明矾水解生成胶体,可用做絮凝剂 D. 铝具有导热性,可用于制备铝热剂
4.在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。和均为两性氢氧化物,溶于强碱形成。和都具有难溶于水、高熔点等性质。和在气态时通常以二聚体的形式存在。和均能溶于溶液生成盐和氢气。工业上用焦炭和石英砂主要成分为在高温条件下反应制得粗硅。硼酸和硅酸都是弱酸,硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构,常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 氧化铍熔点较高,可用作耐火材料 B. 硼酸具有弱酸性,可用作润滑剂
C. 金属铝质地柔软,可用于冶炼高熔点金属 D. 二氧化硅硬度高,可用于制造光导纤维
5.及其化合物在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是( )
A. 硅熔点高、硬度大,可用于制作光导纤维
B. 可用作胃酸中和剂,主要利用其弱碱性
C. 为酸性氧化物,可用溶液除去中的
D. 硅、铝的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造半导体芯片
6.某铬贫矿主要成分为,还含有、、,采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图,已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在。下列说法错误的是( )
A. “氧化浸出”时煮沸的目的是加快氧化浸出速率
B. 滤渣的主要成分是、
C. 化合物为,化合物为
D. 实验室进行“混合”时,将溶液缓慢倒入浓硫酸中,边倒边搅拌
考点二:镁 海水提镁
1.下列海洋资源的综合应用中不涉及化学反应的是( )
A.海水提镁 B.海水提溴 C.海水晒盐 D.海带提碘
2.辛勤劳动才能获得海洋的馈赠。下列离子方程式错误的是( )
A.氯碱工业:
B.海带提碘中的氧化:
C.海水提镁中用石灰乳沉镁:
D.海水提溴中的吸收:
3.已知镁是一种活泼金属,不仅可以与酸反应,还可以与热水反应,生成沉淀,而且Mg可以在中燃烧生成MgO和C。海水中镁的含量很大,海水提镁,需要在海水中加碱,经沉淀分离后转化为氯化镁,最终电解得到镁单质,根据海水提镁过程中所涉及的反应,以下说法正确的是( )
A.Mg在中的燃烧是置换反应
B.将沉淀转化为的过程,镁原子失电子转化为
C.电解得到镁的过程不是氧化还原反应
D.Mg在中燃烧的反应中,既是氧化剂又是还原剂
4.目前世界上60%的镁单质是从海水中提取的,已知海水提镁的主要步骤如图所示:
下列说法错误的是( )
A.为了使转化为,试剂①可选用石灰乳
B.淡化海水的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C.可利用向海水晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂的方法实现对镁离子的富集
D.制取镁单质,可采取电解熔融无水的方法
5.目前世界上约60%的镁是从海水中提取的。学生们就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步骤如下:
学生们就这个课题提出了以下问题:
1.在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点。
学生1的观点:直接往海水中加入沉淀剂。
学生2的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
学生3的观点:利用晒盐后的苦卤,再加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填“是”或否”),并简述理由。
是否正确
简述理由
学生1
学生2
学生3
2.在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来且便于分离,加入的足量试剂①最好是__________(填化学式)。
(2) 加入的足量试剂②是__________(填化学式)。
(3) 试从节约能源,提高金属镁纯度的角度分析,以下适宜冶炼镁的方法是__________。
A.Mg(OH)2 MgOMg
B.Mg(OH)2MgCl2Mg
C.Mg(OH)2MgCl2Mg
第三板块 素养评价 真题演练
1、(2024·广东)部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
2、(2024·河北)、下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
选项
实验操作及现象
结论
A
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
具有还原性
B
待测液中滴加溶液,生成白色沉淀
待测液含有
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性强
D
溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
3、(2024·浙江)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究和浓反应后溶液呈绿色的原因
将通入下列溶液至饱和:①浓②和混合溶液
①无色变黄色
②蓝色变绿色
和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B
比较与结合的能力
向等物质的量浓度的和混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合的能力:
C
比较与的酸性
分别测定等物质的量浓度的与溶液的
前者小
酸性:
D
探究温度对反应速率的影响
等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
4、一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图,其中、代表或中的一种。下列说法正确的是( )
A. 、分别是、
B. 既可以是,也可以是
C. 已知为副产物,则通入水蒸气可减少的产生
D. 等压条件下,反应、的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
5、(2020·江苏)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
6、(2020·山东)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl===MgCl2+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
7、(2022·辽宁)下列关于金属镁、铝及其化合物的说法中正确的是( )
A. 将与粉混合,再加入助燃剂可制成铝热剂
B. 等质量的铝分别与足量的、溶液反应,所得物质的量一定相等
C. 将加入溶液中,因相互促进水解而生成气体和沉淀
D. 金属镁性质活泼,制取镁粉时可将镁蒸气在保护气中冷却
8、(2021·广东)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A. 室温下,在空气中反应生成
B. 室温下,与溶液反应生成
C. 室温下,与浓反应放出气体
D. 室温下,与浓反应生成
9、(2019·海南)下列说法正确的是( )
A. 和都属于两性氧化物
B. 悬浊液和乳浊液的分散质均为液态
C. 和中的金属都呈现两种价态
D. 葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应
10、(2021·浙江)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道如图,其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体,化学组成可表示为代表金属离子。下列推测不正确的是( )
A. 常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B. 若,则为二价阳离子
C. 调节硅铝比的值,可以改变分子筛骨架的热稳定性
D. 分子筛中的笼状空穴和通道,可用于筛分分子
11、(2021·广东)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B. 氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C. 氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D. 明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
12、(2020·北京)下列说法正确的是( )
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢:
B. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
C. 铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨:
D. 淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色:,
13、(2020·安徽)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
14、(2020·安徽)已知。向集满的铝制易拉罐中加入过量浓溶液,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.
B.
C.
D.
15、(2020·浙江)下列关于铝及其化合物说法,不正确的是( )
A. 明矾可用作净水剂和消毒剂 B. 利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C. 铝可用作包装材料和建筑材料 D. 氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
16、(2024·北京)利用黄铜矿(主要成分为,含有等杂质)生产纯铜,流程示意图如下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是_______。
(2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是_______。
(3)矿石和过量按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;和时,固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
温度/℃
B中所含铜、铁的主要物质
400
500
①温度低于,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大的原因是_______。
②温度高于,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的_______。
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的溶液做电解液,并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因是_______。
17、(2024·全国)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①。
②以氢氧化物形式沉淀时,和溶液的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是_________。
(2)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是__________________。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中_________,据此判断能否实现和的完全分离_________(填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中,生成,产生的物质的量为_________。
(5)“沉淀”步骤中,用调,分离出的滤渣是_________。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液,加入适量的氧化,其反应的离子方程式为_________。
(7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_________。
第四板块 专题演练 模拟提升
1.下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 熔点高,可用于制造耐火材料 B. 具有氧化性,可用于漂白草编织物
C. 硬度大,可用于制作光导纤维 D. 具有两性,可用于电解治炼金属铝
2.为了检验下列物质是否已被氧化,所选试剂括号内物质不正确的是( )
A. 溶液 B. 溶液溶液
C. 溶液淀粉溶液 D. 稀硫酸
3.下列各组物质中,不能按
,“”表示反应一步完成关系转化的是( )
选项
4.下列关于铝的说法中,正确的是( )
A. 铝的化学性质不活泼 B. 铝不与酸、碱反应
C. 常温下铝不与氧气反应 D. 铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
5.陈述和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
用溶液刻蚀铜质电路板
氧化性:
用作呼吸面具的氧气来源
能氧化
用除去废水中的和
具有还原性
用石灰乳脱除烟气中的
具有氧化性
6.向含、、的某种稀溶液中逐渐加入铁粉, 的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. 时:
B. 时:
C. 时:
D. 原溶液中三种溶质浓度相等
7.陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
可与水反应产生
着火不能用水扑灭
可用铝槽运输浓硝酸
浓硝酸与不反应
硅胶用作干燥剂
硅胶具有很强的吸水性
的金属性比强
不锈钢水龙头上的铜部件易发生电化学腐蚀
8.在为的的中,加入的氢氧化钠溶液后铝元素的存在形式是( )
A. B.
C. D. 、
9.一种利用三元金属颗粒复合材料去除水体中硝酸盐的技术机理如图所示。下列说法中错误的是( )
A. 随水体增大,硝酸盐去除率降低
B. 可以促进的脱氧,从而产生
C. 该机理中三种金属均给出电子,体现还原性
D. 金属铝表面的反应过程可表示为:
10.工业上用某种氧化铝矿石含杂质为原料冶炼铝的工艺流程如图:
对上述流程中的判断正确的是( )
A. 试剂可以是氨水,沉淀中含有铁的化合物
B. 工业上可采用还原的方法制,但成本较高
C. 反应中可以用溶液代替
D. 反应中的反应为:
11.明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔主要成分为,含少量等制备明矾的流程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 中反应的离子方程式是
B. 中反应的离子方程式是
C. 操作是蒸发结晶,用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D. 明矾净水的原理:水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
12.以铝土矿粉主要含、、,少量和金属硫酸盐为原料生产和的部分流程如图:
下列说法正确的是( )
A. “焙烧”时,加入少量可提高矿粉中硫的去除率
B. 用溶液吸收过量的离子方程式为:
C. 滤液中通入足量,过滤后可得到
D. 无氧条件下进行“焙烧”时,理论上消耗的::
13.某研究小组探究盐溶液与的反应,进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂
实验现象
溶液
溶液逐渐变为蓝色。天后,片有较大量剩余,溶液仍为蓝色。
Ⅱ
溶液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体经检验为。天后,白色固体消失,片无剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀。
Ⅲ
溶液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。 天后,片少量剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀。
资料:、是难溶于水的白色固体;
棕色。
用化学用语解释盐溶液显酸性的原因__________。
实验中发生反应的离子方程式为__________。
小组同学取实验中反应天后的溶液于试管中,加入滴溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。
甲同学猜想可能在该条件下被氧化了。
用离子方程式表示甲同学的猜想__________。
甲同学通过实验证实了其猜想,实验方案是__________。
对比实验和实验Ⅱ,小组同学推测可以催化与反应。其理由是__________。
实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是__________。
实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
向盛有金属片的烧杯中加入试剂
天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有细小气泡附着
继续加入少量固体
溶液迅速变为浅棕色
试剂是__________。
综合以上实验,盐溶液与反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
14.某实验小组探究与的反应,实验如下。
资料:为紫色固体,微溶于溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中较稳定。
可以与形成;
装置
操作及现象
实验一:向中通入,产生暗红褐色沉淀和溶液略显红色;继续通入一段时间后,溶液呈红色,继而变为橙色,最终沉淀消失,溶液几乎无色。
中产生的化学方程式为__________。
暗红褐色沉淀可能含、、、,检验如下:
实验二:向中加入足量盐酸,沉淀溶解。取少量溶液,滴加溶液后变红。证明溶液中存在__________。另取少量溶液滴加溶液,产生白色沉淀,但不能确认含有,原因是__________。
实验三:向中加入溶液,沉淀溶解。继续滴加溶液,产生白色沉淀,过滤后,向沉淀中加入盐酸,白色沉淀溶解。确认中不含。
实验三中用溶液溶解沉淀的目的是:__________。
实验四:向中加入足量盐酸,沉淀溶解。加入几滴碘水含淀粉,蓝色立即褪去。静置,一段时间后蓝色复现,振荡,不褪色。
结合离子方程式解释沉淀溶解后的现象:__________。
查阅资料:、、或会形成配合物
和在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
向溶液中滴加滴溶液,未见红色;再加几滴盐酸,溶液变红。溶液中存在Ⅲ,但直接滴加溶液未见红色的原因是__________。
取出部分实验一中的橙色溶液,久置不褪色。结合资料中过程分析实验一中溶液最终“几乎无色”的原因:__________。
总结:与发生了氧化还原反应和复分解反应,并且遵循化学反应速率和限度规律。
15.某研究小组探究镁、铝与溶液的反应。
实验Ⅰ:将过量镁条、铝条除去表面氧化膜分别放入的温水中,观察到开始时镁条表面有气泡,分钟后气泡迅速减少直至反应停止;铝条表面无明显现象。
实验Ⅱ:将过量镁条、铝条除去表面氧化膜分别放入饱和溶液中,观察到镁条表面有气泡,且持续时间较长,溶液中产生白色浑浊,铝条表面持续产生气泡。
实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为___________。
实验Ⅱ中饱和溶液的原因___________写离子方程式。
探究实验Ⅰ和Ⅱ现象不同的原因,设计实验Ⅲ。
实验Ⅲ
现象
电流计指针向右偏转,镁条上无明显现象;随后电流计指针迅速归零继而向左偏转,镁条上少量气泡产生,铝条上持续有气泡产生
电流计指针持续向右偏转,示数逐渐减小,溶液中有白色浑浊物,铝条上持续有气泡产生
实验是的对照组,所用溶液的浓度为___________。
实验中开始时是原电池的___________极。
用化学用语表示实验中铝条上持续产生气泡的原因___________。
查阅资料,实验中沉淀成分为,实验证实了沉淀中含有,将白色浑浊物过滤、洗涤,加入盐酸恰好完全反应,产生标况下的气体,、之间的关系为___________用含、的表达式表示。
实验中电流计指针出现反向偏转,而实验中电流计指针未发生反向偏转的原因___________。
结合铝元素的分布系数解释实验Ⅱ中铝与饱和溶液持续产生细小气泡的原因___________,已知:分布分数与溶液的关系如图所示:
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