第03讲 铝、镁及其化合物(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-28
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3份
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40页
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270人阅读
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 镁及其化合物,铝及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.00 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | 镧风枕月钕辞山河 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58998345.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以镁铝性质为核心,通过基础-重难-真题三级演练,系统覆盖性质应用、转化规律、实验探究及工业流程,构建从概念到实践的完整知识链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|12题|聚焦性质判断、离子反应及简单转化,如镁铝燃烧产物分析、Al(OH)₃两性考查|以元素周期律为基础,构建“单质→氧化物→氢氧化物→盐”转化关系|
|重难·创新演练|10题|含图像分析(沉淀量变化)、实验探究(Mg与NaHCO₃反应机理)及价类图应用|通过变量控制和证据推理,深化物质性质与反应条件的关联|
|真题·实战演练|10题|高考真题再现,如工业流程(铝土矿提铝)、价类图推断及离子方程式正误判断|对接高考命题趋势,强化“性质决定用途”的化学观念及科学思维|
内容正文:
第03讲 镁、铝及其化合物(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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3
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B
B
D
B
B
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C
A
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7.【答案】(1)
(2)将气体通过湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝
(3)b中仅出现微量气泡,c中的实验结果与a几乎相同
(4) 当pH不变时,c(OH-)不变,说明和达到平衡,故c()、c()和c(Mg2+)均不变,与Mg(OH)2的反应达到平衡
(5)Mg继续发生反应:,能够改变Mg(OH)2的位置或形态,使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖
12.【答案】(1)
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3
(3) 将硼元素转化生成H3BO3,促进其析出
(4)
(5) ① Mg(OH)2分解是吸热反应,可起到降温作用,分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气,且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度 ② Fe2+
重难·创新演练
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9.【答案】(1)Al2O3+2OH-=2AlO+H2O
(2) Fe2O3 制造红色油漆 引流
(3) AlO+2H2O+CO2=HCO+Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
10.【答案】(4)① AD ② 滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠,会有碳酸氢钠固体从溶液中析出
(5) > 电负性B强于Al,故B对OH-的吸引力更强,形成的配位键更稳定,更不容易释放出OH-
(6)
真题·实战演练
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B
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9.【答案】(1)
(2)快速冷却
(3)无明显现象
(4) 反萃取
10.【答案】(1)MgCO3 CO、HCO、OH-、Cl- 控制溶液的pH (2)BC (3)取少许Y固体加醋酸或硝酸溶解,再加NaBiO3,溶液变成浅红色(或紫红色),证明含有锰元素 5NaBiO3+14H++2Mn2+===2MnO+5Bi3++7H2O+5Na+
(5)增强熔融氯化铍的导电性
(6)
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第03讲 镁、铝及其化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查镁及其化合物性质与应用
考向02 考查铝及其化合物性质与转化
考向03 考查镁铝实验探究及离子检验
考向04 工业流程题中镁铝及化合物的考查
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查镁及其化合物性质与应用
1.【考查镁、铝及其化合物转化】化学是研究物质的组成、结构,性质以及变化规律的一门以实验为基础的学科,在给定条件下,下列物质间转化均能实现的有
(1)
(2)
(3)
(4)
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
2.【以物质结构为载体考查镁及化合物转化】甲为空气中含量最高的气体单质,组成金属单质乙的元素基态原子核外s、p能级的电子总数相等,它们之间的转化关系如图所示(部分产物省略)。下列叙述错误的是
A.实验室用排水法收集甲 B.丙中阴、阳离子个数比为
C.电解熔融态的己可生成乙 D.丁能使紫色石蕊溶液变为蓝色
3.【镁及其化合物的应用】镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。下列说法错误的是
A.单质镁在空气中燃烧的主要产物是,还有少量的
B.是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价为+2
C.水解时除生成甲烷外,还生成一种碱和一种盐该反应的化学方程式:
D.是常用的阻燃材料,用氨水与氯化镁溶液制取的离子方程式为:
考向02 考查铝及其化合物性质与转化
4.【考查铝及其化合物离子方程式】(2025高三·吉林省四平市第一高级中学·二模)生活中处处有化学。下列生活中Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.胃舒平[主要成分为Al(OH)3]治疗胃酸过多:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
B.泡沫灭火器灭火原理:2Al3++3C+3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓
C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.明矾净水原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
5.【以价类图为载体考查镁铝及其化合物转化】(2025·辽宁省东港·一模)部分含钠或含镁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A.c能与水反应生成d B.电解熔融的g可生成a
C.e能与d发生化学反应 D.固体b中一定含有共价键
6.【根据图像信息考查计算题型】(2025·黑龙江省齐齐哈尔·一模)硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液,加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示:
下列结论正确的是
A.铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+30H++3NO3−=8Al3++3NH4++9H2O
B.参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol
C.参加反应的铝与镁的质量之比为4:3
D.混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L
考向03 考查镁铝实验探究及离子检验
7.【镁及其化合物的性质实验探究】常温下镁条与水缓慢反应,一段时间后镁条表面被致密薄膜完全覆盖,反应停止。再加入则能持续产生,探究其原因。
【实验】将打磨光亮的镁条放入水中反应至无气泡产生,镁条表面变暗。室温下,取该镁条放入下列溶液[初始],实验记录如下。
编号
溶液
实验记录
溶液
片刻后镁条表面变光亮,开始产生大量气体;
前内镁条表面保持光亮,但产生气体的速率逐渐减慢;
时,镁条表面变白,持续有气泡产生
溶液
仅出现微量气泡
溶液(用氨水调至)
实验现象及气体体积与几乎相同
(1)镁与水反应的化学方程式是_________________。
(2)经检验,和生成的气体均为并含有微量。检验的操作和现象是_____________。
(3)本实验说明去除表面致密的主要粒子是。
①得出该结论的实验证据是_________________。
②与反应的离子方程式是_________________。
(4)实验中溶液和体积随时间的变化如图所示。反应过程中和之和可看作保持不变。
①前产生的主要反应的离子方程式是_____________。
②可作为与的反应是否达到平衡的判断依据,理由是_____________。
(5)实验在后的一段时间内,基本不变,但仍能持续产生。结合方程式解释持续产生的原因:_____________。
8.【铝及其化合物实验探究以及离子检验】(2026·辽宁鞍山市普通高中·三模)下列说法正确的是
①将久置空气中的铝片加入NaOH溶液中,开始无气体生成,之后铝片表面有气泡产生,说明开始没有化学反应发生
②将一块铝片放入浓硫酸中,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液中,观察铝片表面的现象,探究常温下,铝遇浓硫酸发生钝化
③将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合,观察现象,验证结合质子能力:AlO>CO
④向Al(OH)3沉淀中分别滴加盐酸和氨水,观察沉淀变化,探究Al(OH)3为两性氢氧化物
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
9. 【依据化学实验考查物质性质实验探究】铝及其化合物应用广泛,对其性质作如下探究。
实验①:取铝箔用酒精灯加热。
实验②:取打磨后的铝片插入稀硫酸,再滴加几滴溶液。
实验③:取两片相同的铝片进行如图所示实验。
实验④:向溶液中滴加过量溶液,有白色沉淀和大量气泡产生。
下列说法正确的是
A.实验①中铝箔熔化而不滴落,说明氧化铝膜致密且熔点高
B.实验②中滴加溶液后铝片表面的气泡迅速增多,说明硫酸铜作催化剂
C.实验③中试管Ⅰ有大量气泡,试管Ⅱ中无气泡,说明试管Ⅱ中没有发生化学变化
D.实验④中反应离子方程式为:
考向04 工业流程题中镁铝及化合物的考查
10.【工业流程题中铝及其化合物转化】(24-25高三上·吉林省公主岭市一中·期中)某兴趣小组以铝土矿(主要成分为,还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是
A.“碱溶”时,所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好
B.若滤液a浓度较大,“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质
C.“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解
D.通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
11.【工业流程中镁铝及其化合物转化】工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
12.【结合工业流程考查铝及其化合物】(2025·辽宁沈阳·二模)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___________。
(2)“滤渣1”的主要成分有___________。
(3)H3BO3是一元弱酸,由于硼是缺电子原子,硼酸水溶液的酸性来源不是硼酸本身给出质子,请用化学用语表示稀的硼酸水溶液呈弱酸性的原因___________。在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是___________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为___________。
(5)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁中含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。
①Mg(OH)2可以作阻燃剂的原因是___________(至少答两点)
②更易与EDTA配合生成可溶性化合物的是___________(填“Fe2+”或“Mg2+”)。
重难·创新演练
1.【镁及其化合物转化】一种以轻烧粉(主要成分MgO,含少量和)为镁源,在水溶液中制备的物质转化关系如下,其中代表或中的一种。
下列说法正确的是
A.的空间结构是平面三角形 B.属于分子晶体
C.a、b分别是 D.c是
2.【铝及其化合物转化】Y是第三周期的金属单质,其组成元素的简单离子半径在同周期中最小,Z为无色气体,N和Q均难溶于水,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物以及反应条件略)。下列有关说法正确的是
A.Z是
B.工业上常采用Z在高温下还原Q得到Y
C.W固体中含有离子键、极性键和配位键
D.将过量的换成过量HCl,也可完成上述转化
3.【结合图像信息推断离子】(2023—2024高三上·黑龙江双鸭山一中·开学考试)某无色溶液中可能含有、、、、、、等离子。现进行如下实验:
①向10mL该溶液中加溶液至过量,加稀硝酸酸化后过滤得到6.99g白色沉淀;
②另取10mL该溶液,滴加NaOH溶液,随NaOH溶液的加入,沉淀和气体物质的量变化如图所示。
下列说法不符合事实的是
A.根据图中数据计算实验中使用的NaOH溶液的浓度为1
B.根据信息分析该溶液中存在焰色反应呈紫色的离子
C.bc段发生反应的离子方程式为:
D.另取一定量该溶液滴加一定量溶液,能使和同时完全沉淀
4.【镁与NaHCO3实验探究】(2023·辽宁鞍山·一模)室温下,用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨),探究与溶液能快速反应产生的原因。
镁表面持续产生大量气泡,溶液变浑浊[经检验浑浊物为],气体中检测到
镁表面有极微量气泡附着,滴加酚酞试液后,镁条附近溶液显红色
镁表面无明显气泡
【查阅资料】与致密的相比,是质地疏松的难溶物。下列说法错误的是
A.试管①中还有生成
B.实验①中破坏了在镁条表面的沉积,加快了反应速率
C.实验②说明不活泼,难与水反应
D.实验③中X可以是,作用是排除钠离子与氢氧根离子的干扰
5.【镁铝“价-类”图考查】镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示,下列叙述错误的是
A.若a为铝,铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生,则d能与NaOH反应生成e
B.若a为铁,铁在氧气中燃烧火星四射,产生黑色固体,则c在空气中能稳定存在
C.若a为镁,则在空气中灼烧c可以生成b
D.若强磁铁能吸附a粉末,则均能与稀硝酸反应生成e
6.【镁的性质实验探究】室温下,取三根打磨后形状大小相同的镁条,通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知:Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。
实验1:将镁条放入滴有酚酞的水溶液中,镁条表面有少量气泡,溶液显无色;
实验2:将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中,有气体产生,溶液显红色;
实验3:将镁条放入NaHCO3溶液中,有较多气体产生;经检验,该气体中含H2和CO2。
下列说法正确的是
A.实验2产生的气体中可能含有Cl2
B.实验2反应后的溶液中存在:2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-)
C.实验3中氧化剂为H2O
D.实验3中生成CO2的反应:Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O
7.【铝性质实验探究】探究和溶液的反应机理,进行以下实验。
实验一:将光洁的条插入饱和溶液中,一段时间后溶液变为无色,产生大量气泡,析出紫红色固体,取反应后的无色溶液于试管中,加入蒸馏水,产生大量白色沉淀。
实验二:取白色沉淀于试管中,加入溶液,沉淀溶解,得无色溶液,插入光洁的Al条,析出紫红色固体。根据实验现象分析,下列说法正确的是
A.生成的气体为,白色沉淀为
B.与足量饱和溶液反应可生成
C.上述实验涉及的含铜物质发生的化学反应均为氧化还原反应
D.“实验二”无色溶液中,铜元素的价态为+1价
8.【金属铝分离提纯实验流程】(2025·辽宁省抚顺市二中·三模)以金属为主要成分的废旧合金(还含少量)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是
A.加入足量溶液发生反应:
B.滤渣A为
C.操作V在坩埚中进行
D.滤液B经蒸发结晶、过滤、洗涤可获得绿矾
9.【工业流程中考查铝及其化合物转化】铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量Fe2O3等杂质;
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式_______。
(2)滤渣A的主要成分为_______;滤渣A的用途是_______(只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是_______。
(3)工艺流程第三步中,选用足量二氧化碳作酸化剂,写出该反应的离子方程式:_______;若酸化剂选用足量稀盐酸能否制得Al(OH)3沉淀,用离子方程式说明_______。
10.【工业流程中铝及其化合物转化】Al元素具有很广泛的应用。聚合氯化铝是一种介于AlCl3和Al(OH)3之间的水溶性无机高分子聚合物,兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。
(4)①下列说法正确的是 。
A.“碱溶”时,所用NaOH溶液不能更换为氨水“碱溶”
B.滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3
C.“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解
D.通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
②若滤液a浓度较大,“沉淀”时通入过量CO2不利于减少生成沉淀中的杂质,原因是 。
(5)比较四羟基合铝酸根和硼酸根的碱性强弱[Al(OH)4]- [B(OH)4]-(填“>”、“<”);并从两者化学键的角度说明理由 。
(6)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中,在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na+、
K+和Cl-离子,写出Al2Cl7-的结构式: 。
真题·实战演练
1.【铝性质及用途考查】(2025·浙江卷)物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A.金刚石硬度大,可用于制作切削刀具 B.氧化铝具有两性,可用于制作坩埚
C.熔点高,可用于生产光导纤维 D.氨气有还原性,可用于生产铵态氮肥
2.【镁及其化合物转化】(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中代表或中的一种。下列说法正确的是
A.a、c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①、②的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
3.【镁及其化合物转化】(2024·江苏卷)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.HCl制备:溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
4.【铝及其化合物转化】(2025·广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成
D.X可为碳,盐的热稳定性:
5.【铝及其化合物转化】(2024·全国甲卷)四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a呈弱碱性
B.f可溶于过量的b中
C.c中通入过量的e可得到无色溶液
D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
6.【镁、铝“价-类”图】(2024·广东高考真题)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
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
7.【镁、铝离子方程式考查】(2024·广西卷)化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
8. 【工业流程中铝及化合物转化】(2026·四川卷)稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
9.【铝的化合物分离制备】(2024·湖北·高考真题)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
(1)基态的轨道表示式为_______。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(3)“萃取分液”的目的是分离和,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是_______。
(4)写出反萃取生成的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(6)与醋酸反应得到某含4个的配合物,4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个的配位环境相同,与间通过相连,其化学式为_______。
10.【工业流程中镁及其化合物转化】(2024·浙江1月选考)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4,以Y为原料实现如下转化。
已知:NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。请回答:
(1)依据步骤Ⅲ,MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是__________。写出溶液C中的所有阴离子
________________________________________________________________________。
步骤Ⅱ中,加入NH4Cl的作用是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.气体D是形成酸雨的主要成分
B.固体E可能含有Na2CO3
C.Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液
D.碱性:Ca(OH)2<Fe(OH)2
(3)酸性条件下,固体NaBiO3(微溶于水,其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO。根据该反应原理,设计实验验证Y中含有Mn元素______________________________________________________
________________________________________________________________________;
写出Mn2+转化为MnO的离子方程式:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
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第03讲 镁、铝及其化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查镁及其化合物性质与应用
考向02 考查铝及其化合物性质与转化
考向03 考查镁铝实验探究及离子检验
考向04 工业流程题中镁铝及化合物的考查
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查镁及其化合物性质与应用
1.【考查镁、铝及其化合物转化】化学是研究物质的组成、结构,性质以及变化规律的一门以实验为基础的学科,在给定条件下,下列物质间转化均能实现的有
(1)
(2)
(3)
(4)
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【答案】B
【解析】(1)氧化铁和铝在高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能得到氯化铁,错误;
(2)MgCl2和石灰乳反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解生成MgO,则转化均能实现,正确;
(3)CaCO3高温分解生成CaO,CaO和二氧化硅高温反应生成CaSiO3,则转化均能实现,正确;
(4)铝和NaOH溶液反应生成,和过量盐酸反应生成氯化铝,则转化不能实现,错误;
故答案选B。
2.【以物质结构为载体考查镁及化合物转化】甲为空气中含量最高的气体单质,组成金属单质乙的元素基态原子核外s、p能级的电子总数相等,它们之间的转化关系如图所示(部分产物省略)。下列叙述错误的是
A.实验室用排水法收集甲 B.丙中阴、阳离子个数比为
C.电解熔融态的己可生成乙 D.丁能使紫色石蕊溶液变为蓝色
【答案】B
【解析】甲为空气中含量最高的气体单质,所以甲为氮气,组成金属单质乙的元素基态原子核外s、p能级的电子总数相等,为氧元素,不是金属,,为镁元素,符合要求,所以流程为,,,以此分析。
【详解】A.氮气难溶于水,所以可以用排水法收集,A正确;
B.丙为,阴、阳离子个数比为,B错误;
C.己为,电解熔融态的可生成Mg,C正确;
D.丁为氨气,溶于水生成,为弱碱,能使紫色石蕊溶液变为蓝色,D正确;
故答案选B。
3.【镁及其化合物的应用】镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。下列说法错误的是
A.单质镁在空气中燃烧的主要产物是,还有少量的
B.是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价为+2
C.水解时除生成甲烷外,还生成一种碱和一种盐该反应的化学方程式:
D.是常用的阻燃材料,用氨水与氯化镁溶液制取的离子方程式为:
【答案】D
【解析】A.镁能在氧气、二氧化碳、氮气中燃烧,Mg与O2、CO2反应均生成MgO,Mg与N2反应生成Mg3N2,且氧气的氧化性比氮气强,所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO,还生成少量的Mg3N2,A正确;
B.CH3MgCl中,Cl元素的化合价是-1价,H元素的化合价是+1价,C元素的化合价是-4价,所以镁元素的化合价是+2价,B正确;
C.CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化镁和甲烷,水解方程式为,C正确;
D.氨水为弱碱,离子方程式不能拆,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选D。
考向02 考查铝及其化合物性质与转化
4.【考查铝及其化合物离子方程式】(2025高三·吉林省四平市第一高级中学·二模)生活中处处有化学。下列生活中Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.胃舒平[主要成分为Al(OH)3]治疗胃酸过多:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
B.泡沫灭火器灭火原理:2Al3++3C+3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓
C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.明矾净水原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
【答案】B
【解析】A.胃酸的主要成分为盐酸,胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,A正确;
B.泡沫灭火器中碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应的离子方程式为Al3++3HC=3CO2↑+Al(OH)3↓,B错误;
C.苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑,C正确;
D.明矾能净水是因为Al3+水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的杂质,D正确。
故答案选B
5.【以价类图为载体考查镁铝及其化合物转化】(2025·辽宁省东港·一模)部分含钠或含镁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A.c能与水反应生成d B.电解熔融的g可生成a
C.e能与d发生化学反应 D.固体b中一定含有共价键
【答案】B
【分析】结合图像,a为Na或Mg,b为Na2O或Na2O2,c为MgO,d为Mg(OH)2,e为NaOH,f为MgCl2,g为NaCl,据此解答。
【解析】A.MgO不能与水反应,A项不符合题意;
B.电解熔融的NaCl可生成项符合题意;
C.NaOH与不发生化学反应,C项不符合题意;
D.b为Na2O或Na2O2,中不含有共价键,D项不符合题意;
故答案选B。
6.【根据图像信息考查计算题型】(2025·黑龙江省齐齐哈尔·一模)硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液,加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示:
下列结论正确的是
A.铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+30H++3NO3−=8Al3++3NH4++9H2O
B.参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol
C.参加反应的铝与镁的质量之比为4:3
D.混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L
【答案】A
【解析】A.硝酸根浓度很低时被氧化生成的产物是铵根离子,因此无气体放出,镁、铝反应生成金属阳离子,则离子反应分别为4Mg+10H++NO3−=4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H++3NO3−=8Al3++3NH4++9H2O,A项正确;
B.由图示可以看出加入氢氧化钠溶液从15.0mL到16.5mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应,由氮原子守恒可知,铵根离子的物质的量即为原溶液中反应的硝酸根离子的物质的量,则原溶液中NO3−物质的量是(16.5-15)×10−3L×4mol/L=0.006mol,B项错误;
C.从图示提示中看出从氢氧化溶液体积16.5mL到18.5mL区间内发生的反应是氢氧化铝与氢氧化钠的反应,氢氧化铝与氢氧化钠等物质的量反应,由Al~Al3+~Al(OH)3~NaOH,则Al的物质的量为0.008mol,再由Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓、Al3++3OH−=Al(OH)3↓,沉淀镁离子和铝离子共消耗氢氧化钠溶液体积(15.0-3.0)mL,由此可知:沉淀镁离子时消耗的氢氧根离子物质的量为(15.0-3.0)×10−3L×4.00mol/L-8×10−3mol×3=24×10−3mol,镁离子物质的量为1.2×10−2mol,参加反应的镁与铝的质量之比:8×10−3mol×27g/mol:1.2×10−2mol×24g/mol=3:4,C项错误;
D.由4Mg+10H++NO3−=4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H++3NO3−=8Al3++3NH4++9H2O可知,消耗氢离子为0.008mol×+1.2×10−2mol×=0.06mol,图中开始3.0mLNaOH溶液消耗氢离子的物质的量为3×10−3L×4mol/L=0.012mol,原溶液中硫酸的物质的量为=0.036mol,混合液中硫酸的物质的量的浓度为=0.36mol/L,D项错误;
故答案选A。
考向03 考查镁铝实验探究及离子检验
7.【镁及其化合物的性质实验探究】常温下镁条与水缓慢反应,一段时间后镁条表面被致密薄膜完全覆盖,反应停止。再加入则能持续产生,探究其原因。
【实验】将打磨光亮的镁条放入水中反应至无气泡产生,镁条表面变暗。室温下,取该镁条放入下列溶液[初始],实验记录如下。
编号
溶液
实验记录
溶液
片刻后镁条表面变光亮,开始产生大量气体;
前内镁条表面保持光亮,但产生气体的速率逐渐减慢;
时,镁条表面变白,持续有气泡产生
溶液
仅出现微量气泡
溶液(用氨水调至)
实验现象及气体体积与几乎相同
(1)镁与水反应的化学方程式是_________________。
(2)经检验,和生成的气体均为并含有微量。检验的操作和现象是_____________。
(3)本实验说明去除表面致密的主要粒子是。
①得出该结论的实验证据是_________________。
②与反应的离子方程式是_________________。
(4)实验中溶液和体积随时间的变化如图所示。反应过程中和之和可看作保持不变。
①前产生的主要反应的离子方程式是_____________。
②可作为与的反应是否达到平衡的判断依据,理由是_____________。
(5)实验在后的一段时间内,基本不变,但仍能持续产生。结合方程式解释持续产生的原因:_____________。
【答案】(1)
(2)将气体通过湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝
(3)b中仅出现微量气泡,c中的实验结果与a几乎相同
(4) 当pH不变时,c(OH-)不变,说明和达到平衡,故c()、c()和c(Mg2+)均不变,与Mg(OH)2的反应达到平衡
(5)Mg继续发生反应:,能够改变Mg(OH)2的位置或形态,使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖
【详解】(1)镁与水反应生成Mg(OH)2和H2,反应的化学方程式是:,故答案为:;
(2)氨气具有碱性,能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故答案为:将气体通过湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝;
(3)①实验a采用NH4Cl溶液(pH=4.6),实验b采用NaCl溶液(pH=7),实验c采用NH4Cl溶液(用氨水调pH=7),对比实验a、b、c的实验结果,a和c的实验结果几乎相同,b中仅出现微量气泡,说明去除Mg表面致密Mg(OH)2的主要粒子并不是Cl-、H+ ,而是,故答案为:b中仅出现微量气泡,c中的实验结果与a几乎相同;
②与Mg(OH)2反应生成Mg2+和,反应的离子方程式为;,故答案为:
(4)①前5min为Mg和反应产生H2,主要反应的离子方程式是,故答案为:;
②与Mg(OH)2反应时存在平衡如下:
反应1:;
反应2:;
反应3:;
总反应为:;
当pH不变时,c(OH-)不变,说明和达到平衡,故c()、c()和c(Mg2+)均不变,与Mg(OH)2的反应达到平衡,故答案为:当pH不变时,c(OH-)不变,说明和达到平衡,故c()、c()和c(Mg2+)均不变,与Mg(OH)2的反应达到平衡;
(5)实验a在30min后的一段时间内,pH基本不变,但仍能持续产生H2,能够改变Mg(OH)2的位置或形态,使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖,Mg继续发生反应:,故答案为:Mg继续发生反应:,能够改变Mg(OH)2的位置或形态,使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖
8.【铝及其化合物实验探究以及离子检验】(2026·辽宁鞍山市普通高中·三模)下列说法正确的是
①将久置空气中的铝片加入NaOH溶液中,开始无气体生成,之后铝片表面有气泡产生,说明开始没有化学反应发生
②将一块铝片放入浓硫酸中,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液中,观察铝片表面的现象,探究常温下,铝遇浓硫酸发生钝化
③将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合,观察现象,验证结合质子能力:AlO>CO
④向Al(OH)3沉淀中分别滴加盐酸和氨水,观察沉淀变化,探究Al(OH)3为两性氢氧化物
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】C
【解析】①,刚开始有化学反应发生,Al2O3先与NaOH溶液发生反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,错误;②,浸入浓硫酸铝片取出,用蒸馏水洗后再浸入CuSO4溶液中,如无红色固体生成,说明铝发生了钝化,正确;③,NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合后发生反应:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO,说明结合质子能力:AlO>CO,正确;④,Al(OH)3不溶于氨水,错误。②③正确,故选C项。
9. 【依据化学实验考查物质性质实验探究】铝及其化合物应用广泛,对其性质作如下探究。
实验①:取铝箔用酒精灯加热。
实验②:取打磨后的铝片插入稀硫酸,再滴加几滴溶液。
实验③:取两片相同的铝片进行如图所示实验。
实验④:向溶液中滴加过量溶液,有白色沉淀和大量气泡产生。
下列说法正确的是
A.实验①中铝箔熔化而不滴落,说明氧化铝膜致密且熔点高
B.实验②中滴加溶液后铝片表面的气泡迅速增多,说明硫酸铜作催化剂
C.实验③中试管Ⅰ有大量气泡,试管Ⅱ中无气泡,说明试管Ⅱ中没有发生化学变化
D.实验④中反应离子方程式为:
【答案】A
【解析】A.金属铝在酒精灯上加热,表面生成氧化铝,氧化铝的熔点高于金属铝,酒精灯火焰温度能达到铝的熔点但达不到氧化铝的熔点,因此加热铝箔时,铝箔受热熔化但并不滴落,像被一层膜兜着,A正确;
B.Al与硫酸铜溶液反应得到Cu,Al和覆盖在表面的Cu在溶液中可形成原电池,反应速率大,产生的气体为氢气,气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关,并非是硫酸铜作为催化剂,B错误;
C.试管Ⅰ中,铝与稀硫酸发生置换反应,生成硫酸铝和氢气,因此有大量气泡产生,试管Ⅱ中,铝片与浓硫酸接触时,没有明显气泡产生,是由于铝的表面会被浓硫酸氧化,形成一层致密的氧化膜,发生了钝化反应,这是一个化学变化,C错误;
D.有白色沉淀和大量气泡产生,说明Al3+与HCO发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2,离子方程式为:,D错误;
故答案选A。
考向04 工业流程题中镁铝及化合物的考查
10.【工业流程题中铝及其化合物转化】(24-25高三上·吉林省公主岭市一中·期中)某兴趣小组以铝土矿(主要成分为,还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是
A.“碱溶”时,所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好
B.若滤液a浓度较大,“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质
C.“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解
D.通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
【答案】D
【分析】铝土矿加氢氧化钠溶液,和氢氧化钠溶液的反应生成四羟基合铝酸钠、转化为铝硅酸钠沉淀、不溶,过滤,滤液含四羟基合铝酸钠溶液、通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀,过滤,洗涤干燥后,将沉淀分三份,第一份加盐酸得到氯化铝溶液,与第二份氢氧化铝反应得到聚合氯化铝,第三份灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝,加冰晶石使氧化铝熔融、电解之,就可以得到铝。
【解析】A.具有两性,能与强碱溶液反应,不能溶于弱碱,“碱溶”时与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],所用NaOH溶液不能更换为氨水,故A错误;
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度较小,因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出,因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质,故B错误;
C.由分析可知,操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝,加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝,故C错误;
D.[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度,故D正确;
故答案选D。
11.【工业流程中镁铝及其化合物转化】工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
【答案】D
【详解】A.溶浸时SiO2不溶于稀硫酸,PbO + H2SO4 = PbSO4↓ + H2O,MnO2氧化MnS生成单质S(化学方程式为MnO2 + MnS + 2H2SO4 = 2 MnSO4 + S↓ + 2H2O,其他金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与H2SO4反应生成对应可溶的硫酸盐,故滤渣1含S、PbSO4、SiO2,A正确;
B.加氨水调节pH,使Al3+沉淀为Al(OH)3,故滤渣2是Al(OH)3,Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O,电解冶炼铝的原料为熔融Al2O3,B正确;
C.加Na2S除去Zn2+、Ni2+,除杂1后溶液中ZnS、NiS同时沉淀,c(S2-)相同,===100.2,C正确;
D.沉锰时MnSO4与NH4HCO3反应,若只生成NH4HSO4,酸性强,会溶解MnCO3,实际反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2、H2O,正确方程式: MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓ + (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O,不会生成NH4HSO4,D错误;
故答案选D。
12.【结合工业流程考查铝及其化合物】(2025·辽宁沈阳·二模)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___________。
(2)“滤渣1”的主要成分有___________。
(3)H3BO3是一元弱酸,由于硼是缺电子原子,硼酸水溶液的酸性来源不是硼酸本身给出质子,请用化学用语表示稀的硼酸水溶液呈弱酸性的原因___________。在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是___________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为___________。
(5)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁中含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。
①Mg(OH)2可以作阻燃剂的原因是___________(至少答两点)
②更易与EDTA配合生成可溶性化合物的是___________(填“Fe2+”或“Mg2+”)。
【答案】(1)
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3
(3) 将硼元素转化生成H3BO3,促进其析出
(4)
(5) ① Mg(OH)2分解是吸热反应,可起到降温作用,分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气,且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度 ② Fe2+
【分析】硼镁矿(含Mg2B2O5•H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)加入硫酸铵溶液,得到气体,根据硼镁矿和硫酸铵化学式知,得到的气体应为NH3,用NH4HCO3吸收NH3得到(NH4)2CO3;过滤得到的滤渣1应为难溶于硫酸铵溶液的SiO2、Fe2O3、Al2O3;调节滤液pH=3.5转化硼元素生成H3BO3,过滤得到H3BO3,此时滤液中主要含有MgSO4,调节滤液pH=6.5(可减少后面碳酸铵的消耗量),向滤液中加入前面得到的碳酸铵溶液进行沉镁,得到,加热分解可以得到轻质MgO;母液中含有(NH4)2SO4,以此解答该题。
【详解】(1)结合分析知,“溶浸”产生的气体为氨气,NH4HCO3溶液吸收氨气的化学方程式为:;
(2)经分析可知“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3;
(3)为一元弱酸,B原子缺电子,则一个B原子可以结合4个氢氧根离子形成对应的稀的硼酸水溶液呈弱酸性的原因离子方程式为;使得稀的硼酸水溶液呈弱酸性;在“过滤2”前将溶液pH调节至3.5,目的是转化硼元素生成H3BO3,并促进其析出;
(4)滤液中主要含有MgSO4,向滤液中加入碳酸铵发生反应进行沉镁,得到,根据电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为;
(5)保险粉Na2S2O4具有还原性,可与Fe(OH)3发生氧化还原反应生成Fe(OH)2,加入EDTA浸泡,生成含有亚铁离子的络合物,过滤可得到Mg(OH)2。
①Mg(OH)2可以作阻燃剂的原因是Mg(OH)2分解是吸热反应,可起到降温作用,分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气,且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度;
②由流程可知,加入EDTA浸泡,生成含有亚铁离子的络合物,说明当不断滴入EDTA时,Fe2+更易和EDTA结合,促使平衡向右移动,使Fe(OH)2不断溶解,生成可溶性化合物。
重难·创新演练
1.【镁及其化合物转化】一种以轻烧粉(主要成分MgO,含少量和)为镁源,在水溶液中制备的物质转化关系如下,其中代表或中的一种。
下列说法正确的是
A.的空间结构是平面三角形 B.属于分子晶体
C.a、b分别是 D.c是
【答案】D
【分析】MgO是碱性氧化物,能和酸性溶液反应,NH3为碱性气体,其水溶液呈碱性,NH4Cl为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,MgO能和a反应生成c和b,则a为NH4Cl,b为NH3,MgO和NH4Cl反应生成NH3和MgCl2;
【解析】A.NH3中N原子的价层电子对个数为3+=4且含有1个孤电子对,NH3的空间结构为三角锥形,故A错误;
B.SiO2晶体是由Si、O原子构成的,则SiO2为共价晶体,故B错误;
C.根据以上分析知,a为NH4Cl,b为NH3,故C错误;
D.根据以上分析知,c为MgCl2,故D正确;
故答案选:D。
2.【铝及其化合物转化】Y是第三周期的金属单质,其组成元素的简单离子半径在同周期中最小,Z为无色气体,N和Q均难溶于水,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物以及反应条件略)。下列有关说法正确的是
A.Z是
B.工业上常采用Z在高温下还原Q得到Y
C.W固体中含有离子键、极性键和配位键
D.将过量的换成过量HCl,也可完成上述转化
【答案】C
【分析】Y是第三周期的金属单质,其组成元素的简单离子半径在同周期中最小,故为Al,根据转化关系可知:W为,Z为,N为,Q为,M为。
【解析】A.Al与氢氧化钠溶液反应放出氢气,Z是,故A错误;
B.工业上常采用电解熔融冶炼Al,故B错误;
C.含有离子键、极性键和配位键,故C正确;
D.和过量HCl反应生成氯化钠、氯化铝,故D错误;
故答案选C。
3.【结合图像信息推断离子】(2023—2024高三上·黑龙江双鸭山一中·开学考试)某无色溶液中可能含有、、、、、、等离子。现进行如下实验:
①向10mL该溶液中加溶液至过量,加稀硝酸酸化后过滤得到6.99g白色沉淀;
②另取10mL该溶液,滴加NaOH溶液,随NaOH溶液的加入,沉淀和气体物质的量变化如图所示。
下列说法不符合事实的是
A.根据图中数据计算实验中使用的NaOH溶液的浓度为1
B.根据信息分析该溶液中存在焰色反应呈紫色的离子
C.bc段发生反应的离子方程式为:
D.另取一定量该溶液滴加一定量溶液,能使和同时完全沉淀
【答案】D
【分析】加入过量硝酸钡溶液、再加稀硝酸酸化得到的6.99g沉淀是硫酸钡,硫酸钡物质的量为=0.03mol,说明溶液中有0.03mol的硫酸根离子;根据加入NaOH溶液后沉淀和气体物质的量变化可知,加入30mL氢氧化钠溶液生成了0.01mol沉淀,bc段该沉淀在10mLNaOH溶液中完全溶解,该沉淀是Al(OH)3沉淀,说明溶液中有Al3+离子是0.01mol、没有Mg2+,碳酸根离子和铝离子不能共存,没有碳酸根离子,a~b产生的是氨气0.02mol,说明铵根离子是0.02mol,消耗20mlNaOH应该也是0.02mol,说明NaOH浓度是1mol/L,根据溶液电中性原则,还应该有0.01mol正电荷的阳离子K+。
【解析】A.经过上述分析计算,NaOH浓度为1mol/L,故A正确;
B.根据溶液电中性原则,溶液中一定有K+离子,故B正确;
C.bc段是加入氢氧化钠沉淀溶解,发生了,故C正确;
D.Al3+和SO的物质的量分别是0.01mol和0.03mol,加入氢氧化钡溶液,当SO离子完全沉淀时,已经加入了0.06molOH-离子,此时Al(OH)3沉淀早已经溶解完全,两种离子不能同时完全沉淀,故D错误;故答案选D。
4.【镁与NaHCO3实验探究】(2023·辽宁鞍山·一模)室温下,用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨),探究与溶液能快速反应产生的原因。
镁表面持续产生大量气泡,溶液变浑浊[经检验浑浊物为],气体中检测到
镁表面有极微量气泡附着,滴加酚酞试液后,镁条附近溶液显红色
镁表面无明显气泡
【查阅资料】与致密的相比,是质地疏松的难溶物。下列说法错误的是
A.试管①中还有生成
B.实验①中破坏了在镁条表面的沉积,加快了反应速率
C.实验②说明不活泼,难与水反应
D.实验③中X可以是,作用是排除钠离子与氢氧根离子的干扰
【答案】C
【分析】本实验目的是为了验证探究Mg与NaHCO3溶液能快速反应产生H2的原因,设计实验①②③,目的是为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气,而不是钠离子与氢氧根离子,据此分析解答。
【解析】A.实验①中Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气,溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),与OH-反应生成,则有生成,故A正确;
B.实验①中Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气,溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),与OH-反应生成,结合Mg2+形成质地疏松的,使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解,增大了Mg与水的接触面积,产生气体速率加快,故B正确;
C.实验②表明镁与水缓慢地反应生成氢氧化镁和氢气,而不是难与水反应,故C错误;
D.设计实验③为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气,而不是钠离子与氢氧根离子,形成对照,排除钠离子与氢氧根离子的干扰,则X是NaOH,故D正确;
故答案为C。
5.【镁铝“价-类”图考查】镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示,下列叙述错误的是
A.若a为铝,铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生,则d能与NaOH反应生成e
B.若a为铁,铁在氧气中燃烧火星四射,产生黑色固体,则c在空气中能稳定存在
C.若a为镁,则在空气中灼烧c可以生成b
D.若强磁铁能吸附a粉末,则均能与稀硝酸反应生成e
【答案】B
【分析】根据Fe、Al、Mg元素的价类二维图,可知a是Al、Mg(或Fe),b是MgO或FeO,c是Mg(OH)2或Fe(OH)2,d是Fe(OH)3或Al(OH)3,e是或盐或盐,然后根据物质的性质及转化关系分析解答。
【详解】A.若a为铝,铝和盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生,d是Al(OH)3能和NaOH反应生成,A正确;
B.若a为铁,铁在氧气中燃烧火星四射,产生黑色固体,c为Fe(OH)2,在空气中会被氧气氧化为Fe(OH)3,不能稳定存在,B错误;
C.若a为镁,c为Mg(OH)2,在空气中灼烧生成MgO,化学方程式:,C正确;
D.若强磁铁能吸附a粉末,a为铁,b为FeO,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,均能和稀硝酸反应生成,D正确;
故答案选B。
6.【镁的性质实验探究】室温下,取三根打磨后形状大小相同的镁条,通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知:Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。
实验1:将镁条放入滴有酚酞的水溶液中,镁条表面有少量气泡,溶液显无色;
实验2:将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中,有气体产生,溶液显红色;
实验3:将镁条放入NaHCO3溶液中,有较多气体产生;经检验,该气体中含H2和CO2。
下列说法正确的是
A.实验2产生的气体中可能含有Cl2
B.实验2反应后的溶液中存在:2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-)
C.实验3中氧化剂为H2O
D.实验3中生成CO2的反应:Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O
【答案】B
【详解】A.Cl⁻还原性极弱,Mg为还原剂,无法将Cl⁻氧化为Cl₂,A错误;
B.实验2反应后溶液中存在的离子为、、、、,根据电荷守恒可得:,NaCl不参与反应,因此,两式联立消去和,可得,B正确;
C.实验3中生成,得电子的部分来自的电离,因此氧化剂不只有,C错误;
D.给出的反应式中Mg元素从0价变为+2价,失去2个电子,但没有元素得到电子,得失电子不守恒,且缺少产物,不符合实验事实,D错误;
故选B。
7.【铝性质实验探究】探究和溶液的反应机理,进行以下实验。
实验一:将光洁的条插入饱和溶液中,一段时间后溶液变为无色,产生大量气泡,析出紫红色固体,取反应后的无色溶液于试管中,加入蒸馏水,产生大量白色沉淀。
实验二:取白色沉淀于试管中,加入溶液,沉淀溶解,得无色溶液,插入光洁的Al条,析出紫红色固体。根据实验现象分析,下列说法正确的是
A.生成的气体为,白色沉淀为
B.与足量饱和溶液反应可生成
C.上述实验涉及的含铜物质发生的化学反应均为氧化还原反应
D.“实验二”无色溶液中,铜元素的价态为+1价
【答案】D
【解析】A.白色沉淀于试管中,加入溶液,沉淀溶解,得无色溶液,插入光洁的Al条,析出紫红色固体,紫红色固体应为铜单质,则沉淀不是氢氧化铝沉淀,结合质量守恒,沉淀是铜元素生成的CuCl沉淀,A错误;
B.反应中生成气体,根据活动性应该为铝参与反应生成的氢气,则1molAl不会全部参与置换铜离子生成铜单质,则不会生成,B错误;
C.结合A分析,初始反应后的无色溶液于试管中,加入蒸馏水,产生大量白色沉淀,加入溶液,沉淀溶解,得无色溶液,则应该初始反应生成,稀释后溶液浓度减小,转化为CuCl沉淀,加入溶液,氯离子浓度增大,CuCl和过量氯离子生成,反应中没有元素化合价改变,不是氧化还原反应,C错误;
D.结合AC 分析,“实验二”无色溶液中,铜元素的价态为+1价,D正确;
故选D。
8.【金属铝分离提纯实验流程】(2025·辽宁省抚顺市二中·三模)以金属为主要成分的废旧合金(还含少量)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是
A.加入足量溶液发生反应:
B.滤渣A为
C.操作V在坩埚中进行
D.滤液B经蒸发结晶、过滤、洗涤可获得绿矾
【答案】D
【分析】足量的NaOH溶液与Al反应,生成和H2,与Al2O3反应生成;向滤液中通入足量二氧化碳,生成Al(OH)3,在坩埚中进行灼烧,生成Al2O3,经电解生成Al;滤渣中通入足量的稀硫酸,反应后过滤得Cu和硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾。
【解析】A.氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成,离子方程式为:,A正确;
B.不溶解,进入滤渣A,B正确;
C.操作V为灼烧,应该在坩埚中进行,C正确;
D.滤液B是溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾,D错误;
故答案选D。
9.【工业流程中考查铝及其化合物转化】铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量Fe2O3等杂质;
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式_______。
(2)滤渣A的主要成分为_______;滤渣A的用途是_______(只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是_______。
(3)工艺流程第三步中,选用足量二氧化碳作酸化剂,写出该反应的离子方程式:_______;若酸化剂选用足量稀盐酸能否制得Al(OH)3沉淀,用离子方程式说明_______。
【答案】(1)Al2O3+2OH-=2AlO+H2O
(2) Fe2O3 制造红色油漆 引流
(3) AlO+2H2O+CO2=HCO+Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
【分析】铝土矿先加入NaOH溶液中溶解,Al2O3转化为AlO,Fe2O3不溶解,过滤分离得到含AlO的溶液,通入二氧化碳,得到Al(OH)3沉淀,过滤后,灼烧沉淀得到Al2O3,电解融入氧化铝得到铝单质。
【详解】(1)向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液时Al2O3转化为AlO,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O;
(2)滤渣A的主要成分为不与NaOH溶液反应的Fe2O3;Fe2O3为红色固体,可以用于制造红色油漆;过滤时玻璃棒的作用是引流;
(3)足量CO2与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀,CO2过量,还有碳酸氢钠生成,离子方程式为AlO+2H2O+CO2=HCO+Al(OH)3↓;Al(OH)3沉淀会溶解于稀盐酸,发生反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,所以酸化剂选用稀盐酸不能制得Al(OH)3沉淀。
10.【工业流程中铝及其化合物转化】Al元素具有很广泛的应用。聚合氯化铝是一种介于AlCl3和Al(OH)3之间的水溶性无机高分子聚合物,兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。
(4)①下列说法正确的是 。
A.“碱溶”时,所用NaOH溶液不能更换为氨水“碱溶”
B.滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3
C.“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解
D.通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
②若滤液a浓度较大,“沉淀”时通入过量CO2不利于减少生成沉淀中的杂质,原因是 。
(5)比较四羟基合铝酸根和硼酸根的碱性强弱[Al(OH)4]- [B(OH)4]-(填“>”、“<”);并从两者化学键的角度说明理由 。
(6)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中,在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na+、
K+和Cl-离子,写出Al2Cl7-的结构式: 。
【答案】(4)① AD ② 滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠,会有碳酸氢钠固体从溶液中析出
(5) > 电负性B强于Al,故B对OH-的吸引力更强,形成的配位键更稳定,更不容易释放出OH-
(6)
【解析】(4)①A项,Al2O3具有两性,能与强碱溶液反应,不能溶于弱碱,“碱溶”时Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],所用NaOH溶液不能更换为氨水,故A正确;B项,由于滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐,故滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4],没有硅酸钠,故B错误;C项,由分析可知,操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝,加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝,故C错误;D项,[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度,故D正确;故选AD;②滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度较小,因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出,因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质;
(5)碱性:[Al(OH)4]->[B(OH)4]-,因为电负性B强于Al,故B对OH-的吸引力更强,形成的配位键更稳定,更不容易释放出OH-;
(6)已知Al2Cl6的结构式为,Al2Cl7-的结是每个铝连接三个氯原子,还有一个Cl-连接两个铝,其结构式:。
真题·实战演练
1.【铝性质及用途考查】(2025·浙江卷)物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A.金刚石硬度大,可用于制作切削刀具 B.氧化铝具有两性,可用于制作坩埚
C.熔点高,可用于生产光导纤维 D.氨气有还原性,可用于生产铵态氮肥
【答案】A
【解析】A.金刚石是天然存在的最硬物质,硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具,A正确;B.氧化铝具有两性,但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性,以耐受高温和腐蚀,两性并非制作坩埚的关键性质,B错误;C.光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质,如高透明度和低光损耗,而非高熔点,C错误;D.氨气具有还原性,但生产铵态氮肥(如硫酸铵、硝酸铵)主要利用其碱性(与酸反应生成铵盐),还原性与铵态氮肥生产无直接关联,D错误;故选A。
2.【镁及其化合物转化】(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中代表或中的一种。下列说法正确的是
A.a、c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①、②的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
【答案】C
【详解】A.由分析可知,a为,c为,A项错误;
B.d为,B错误;
C.可以水解生成,通入水蒸气可以减少的生成,C正确;
D.反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应,由盖斯定律可知,等压条件下,反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热,D错误;
故选C。
3.【镁及其化合物转化】(2024·江苏卷)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.HCl制备:溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
【答案】A
【解析】A.电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2,H2和Cl2点燃反应生成HCl,故A的转化可以实现;B.氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液,但是电解氯化镁溶液不能得到Mg,电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质,故B的转化不能实现;C.纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3,然后NaHCO3受热分解为Na2CO3,故C的转化不能实现;D.工业制备硫酸,首先黄铁矿和氧气反应生成SO2,但是SO2和水反应生成H2SO3,不能得到H2SO4,故D的转化不能实现;故选A。
4.【铝及其化合物转化】(2025·广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成
D.X可为碳,盐的热稳定性:
【答案】B
【解析】A.铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水反应需强酸/碱才能溶解,A错误;
B.硫燃烧生成SO2(氧化物1,使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH生成盐,转化关系成立,B正确;
C.钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH和O2,不会生成H2,C错误;
D.碳与氧气反应先生成CO,最终生成CO2,与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3,D结论错误,D错误;
故答案选B。
5.【铝及其化合物转化】(2024·全国甲卷)四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a呈弱碱性
B.f可溶于过量的b中
C.c中通入过量的e可得到无色溶液
D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
【答案】B
【分析】由题意及关系图可知,a与b反应需要加热,且产生的e为无色气体,则a和b分别为和的一种,产生的气体e为;又由于b和c反应生成白色沉淀f,不会与其他三种溶液产生沉淀,故b为,a为;又由于c既能与b产生沉淀f,又能与d反应产生沉淀f,故c为,d为,生成的白色沉淀为,无色气体g为。综上所述,a为溶液,b为溶液,c为溶液,d为溶液,e为,f为,g为。
【解析】A.由分析可知,a为溶液,为强酸弱碱盐的溶液,水解显酸性,故a显弱酸性,A项错误
B.由分析可知,f为,b为溶液,为两性氢氧化物,可溶液强碱,故f可溶于过量的b中,B项正确;
C.由分析可知,c为溶液,e为,溶液通入会生成沉淀,不溶于弱碱,继续通入不能得到无色溶液,C项错误;
D.由分析可知,b为 ,d为,二者反应生成沉淀,可溶与稀硝酸,D项错误;
故答案选B。
6.【镁、铝“价-类”图】(2024·广东高考真题)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
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项,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Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,该反应属于置换反应,可能为Mg+Cl2 MgCl2,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,A错误;
B项,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,B正确;
C项,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,C错误;
D项,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,D错误;
故答案选B。
7.【镁、铝离子方程式考查】(2024·广西卷)化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
【答案】A
【解析】A.用溶液处理水垢中的CaSO4,生成溶解度更小的碳酸钙,,A项正确;
B.水解方程式不对,明矾是硫酸铝钾晶体,溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可用于净水:,不写沉淀符号,B项错误;
C.物质拆分不对,抗酸药中的可治疗胃酸过多,属于难溶性碱,离子方程式:,C项错误;
D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的,D项错误;
故答案选A。
8. 【工业流程中铝及化合物转化】(2026·四川卷)稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
【答案】C
【详解】A.高温下可和反应,1 mol 完全按此反应生成1 mol ,A正确;
B.高温煅烧后,硅元素转化为硅酸盐,酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀,因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去,B正确;
C.“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应,镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中,是和反应:,C错误;
D.类比明矾,体系阳离子为、,浓缩结晶析出铝的复盐晶体,化学式为或,D正确;
9.【铝的化合物分离制备】(2024·湖北·高考真题)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
(1)基态的轨道表示式为_______。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(3)“萃取分液”的目的是分离和,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是_______。
(4)写出反萃取生成的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(6)与醋酸反应得到某含4个的配合物,4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个的配位环境相同,与间通过相连,其化学式为_______。
【答案】(1)
(2)快速冷却
(3)无明显现象
(4) 反萃取
(5)增强熔融氯化铍的导电性
(6)
【详解】(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为;
(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却;
(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+、H+,则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,发生的反应为H++OH-=H2O、Al3++4OH-=,可观察到无明显现象;
(4)反萃取生成的化学方程式为,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用;
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性;
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be与Be之间总共有六个CH3COO-,则其化学式为:。
10.【工业流程中镁及其化合物转化】(2024·浙江1月选考)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4,以Y为原料实现如下转化。
已知:NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。请回答:
(1)依据步骤Ⅲ,MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是__________。写出溶液C中的所有阴离子
________________________________________________________________________。
步骤Ⅱ中,加入NH4Cl的作用是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.气体D是形成酸雨的主要成分
B.固体E可能含有Na2CO3
C.Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液
D.碱性:Ca(OH)2<Fe(OH)2
(3)酸性条件下,固体NaBiO3(微溶于水,其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO。根据该反应原理,设计实验验证Y中含有Mn元素______________________________________________________
________________________________________________________________________;
写出Mn2+转化为MnO的离子方程式:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)MgCO3 CO、HCO、OH-、Cl- 控制溶液的pH (2)BC (3)取少许Y固体加醋酸或硝酸溶解,再加NaBiO3,溶液变成浅红色(或紫红色),证明含有锰元素 5NaBiO3+14H++2Mn2+===2MnO+5Bi3++7H2O+5Na+
【解析】(1)由溶液B中通入二氧化碳后生成MnCO3和CaCO3沉淀,结合溶解度小的物质先析出知,MgCO3的溶解度最大;步骤Ⅰ中加入盐酸引入氯离子,步骤Ⅲ中又通入CO2引入碳酸根离子,溶液C中的物质还存在水解和电离平衡,故其中还含有碳酸氢根离子和氢氧根离子;由步骤Ⅱ中只得到Fe(OH)2知,步骤Ⅱ中加入的NH4Cl可以控制溶液pH,防止pH过高生成其他氢氧化物沉淀。(2)气体D为CO2,不是形成酸雨的主要成分,A项错误;Na与过量二氧化碳反应的化学方程式为2CO2+2NaNa2CO3+CO,故固体E中可能含有Na2CO3,B项正确;NH4Cl溶液呈酸性,H+可与Mn(OH)2反应,C项正确;Ca(OH)2为强碱,Fe(OH)2为弱碱,故碱性:Ca(OH)2>Fe(OH)2,D项错误。(3)由酸性条件下,固体NaBiO3可将Mn2+氧化为MnO知,应将Y酸溶后再加NaBiO3,通过观察溶液颜色变化来证明Y中含有锰元素,由于Y酸溶后溶液中含Ca2+,故酸溶时不能选用H2SO4,又由于生成的MnO具有氧化性,故酸溶时不能选用HCl。
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