专题十二钠、镁、铝及其化合物A组 专项基础训练一、选择题1．(2022·银川诊断，2)五彩缤纷的焰火表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛，这与金属的焰色反应直接相关。下列说法中正确的是( )A．只有金属单质在灼烧时才会产生不同的焰色B．进行焰色反应时一定有氧化还原反应发生C．进行焰色反应实验时可用洁净无锈的铁丝代替铂丝D．某样品的焰色反应呈黄色，则该样品中一定含钠而不含钾解析 焰色反应是元素的性质，金属单质或其化合物在灼烧时都可以产生不同的焰色，A项错误；灼烧稳定的化合物进行焰色反应实验时，不发生氧化还原反应，如灼烧NaCl，B项错误；铁丝灼烧时无焰色，故可用洁净无锈的铁丝代替铂丝进行焰色反应实验，C项正确；某样品的焰色反应呈黄色，则该样品中一定含钠元素，也可能含钾元素，D项错误。答案 C2．(2022·广州质检，2)Na2O与Na2O2的相同点是( )A．氧元素化合价B．颜色状态C．阴、阳离子个数比D．为碱性氧化物解析 化学式Na2ONa2O2氧元素化合价－2－1颜色状态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1∶21∶2是否为碱性氧化物是不是答案 C3．(2022·株洲期末，4)金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其中产物不可能是( )A．Na2O2B．NaOHC．Na2CO3·10H2OD．Na2CO3\n解析 钠与氧气在常温下反应生成Na2O。答案 A4．(2022·合肥质检，8)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是( )①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液A．①④⑤⑥B．③④⑤⑥C．②④⑤⑥D．①③④⑥解析 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；④中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。答案 D5．(2022·绵阳诊断，5)下列物质性质和用途都正确，且有相关性的是( )A．过氧化钠具有强氧化性，常作航天员和潜水员的供氧剂B．氧化铁能溶于酸，氧化铁用于制红色涂料C．氢氧化铝能和酸反应，含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多D．常温下铝、铁与浓硫酸不反应，可用铝器和铁器盛装浓硫酸解析 A项，氧化剂与供氧剂无必然联系，过氧化钠能与二氧化碳、水反应放出氧气，所以过氧化钠可用作供氧剂。B项，氧化铁呈红色且难溶于水，故可作红色涂料。D项，常温下铝、铁遇浓硫酸发生钝化。答案 C6．(2022·沈阳检测，10)充分加热如图()所示的密闭容器中放置有试剂的两个位置，若钠与氧化银均反应完全且恢复到原来的温度，U形管左右两侧液面相平。则下列有关说法中错误的是( )A．反应前后装置内空气的成分保持不变B．热稳定性：生成的钠的氧化物强于Ag2OC．反应前装置内钠与Ag2O物质的量之比为2∶1D．反应后有淡黄色固体生成\n解析 由充分反应后U形管中液面仍左右相平知，加热时装置内发生的反应有：2Ag2O4Ag＋O2↑、2Na＋O2Na2O2，且Na与Ag2O均反应完全，故n(Na)∶n(Ag2O)＝1∶1，反应前后装置内空气的成分保持不变，A项正确，C项错误，D项正确；由加热时Ag2O分解，但Na与O2反应生成Na2O2可知，热稳定性：Na2O2>Ag2O，B项正确。答案 C7．(2022·郑州质检，6)镁铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是( )铝镁A.与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B.与水反应 能与沸水反应反应很困难C.与碱反应 能溶于强碱溶液不反应D.与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧解析 镁的金属性强于铝，铝与水反应很困难，镁能与沸水反应。答案 B二、非选择题8．(2022·山东潍坊一模，30)工业生产纯碱的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：(1)工艺流程中多次用到“过滤”操作，过滤操作中用到的玻璃仪器有________________。(2)实验过程中先“氨化”，后“碳酸化”，理由是__________________________________________________________________________________________。(3)工业纯碱含有少量碳酸氢钠，某兴趣小组为测定某工业纯碱中碳酸钠的质量分数，设计了下列实验方案：方案一：分别称量干燥坩埚(m1g)和纯碱样品的质量(m2g)，将纯碱样品放入坩埚中充分加热。将坩埚置于干燥器中冷却后称量，重复“加热、冷却、称量”操作多次后，最终称量坩埚和剩余样品的总质量为m3g，则样品中纯碱的质量分数为________________(用含m1、m2、m3的代数式表示)。\n方案二：正确称取样品wg，用下图装置进行实验。①装置C中试剂是________。②E装置的作用是____________________，若不连接E装置所测Na2CO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。③反应前通入N2，反应后继续通入N2的目的分别是________________________________________________________________________________________。解析 (2)二氧化碳在水中的溶解度较小，但氨气极易溶于水，氨水显碱性，与CO2反应，有利于CO2的吸收；(3)方案一：加热固体减小的质量为(m1＋m2－m3)g，依据差量法：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Δm16862x(m1＋m2－m3)g得x＝g，样品中m(Na2CO3)＝[m2－]g；方案二：用D中碱石灰吸收B中生成的CO2，测量D装置反应前后质量，从而求出CO2质量，继而求出样品中n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝n(CO2)，设n(Na2CO3)＝x、n(NaHCO3)＝y，列方程x＋y＝n(CO2)、106x＋84y＝w求解即可。②如果不连接E装置，则测得的n(CO2)偏大，求得y的值偏大，x的值偏小。答案 (1)漏斗、烧杯、玻璃棒(2)氨化后溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳(3)方案一：[1－]×100%方案二：①浓硫酸②防止空气中的水蒸气、CO2进入D装置 偏小③排尽装置内的空气；将生成的二氧化碳从容器内排出，被D装置中碱石灰吸收B组 专项能力训练一、选择题\n1．(2022·长春质检，8)下列说法不正确的是( )A．Al箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜B．如图所示，①中为AlCl3溶液，②中为浓氨水，①中有白色沉淀生成C．Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3D．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式：解析 铝能溶于稀HNO3，在浓HNO3中钝化，A错；浓氨水会挥发出NH3，NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀，B正确；Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，C正确；根据Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，①<3时，铝元素存在形式为Al(OH)3、Al3＋；②3<<4时，铝元素存在形式为Al(OH)3、AlO；③>4时，铝元素存在形式为AlO，D正确。答案 A2．(2022·山东济宁期末，12)有甲、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，试管中各有10mL相同浓度的盐酸(如图)，若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中，则下列叙述正确的是( )A．甲装置气球的膨胀速率快B．若最终两气球的体积相同，则一定有c(HCl)≥2mol·L－1C．若最终两气球的体积不同，则一定有c(HCl)≤1mol·L－1D．最终两装置溶液中Na＋、Cl－的物质的量均相同解析 n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝0.01mol，将这两种固体分别加入盐酸中发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，乙装置气球的膨胀速率快；若最终两气球的体积不同，则应有c(HCl)<2mol·L－1；最终两装置溶液中Na＋的物质的量不相同，甲中n(Na＋)是乙中的2倍。\n答案 B3．(2022·衡阳调研，8)40mLX溶液中可能含有下列离子中的若干种：Cl－、NH、Na＋、Mg2＋、Al3＋。现对X溶液进行如图所示的实验，其现象和结果如下：下列说法正确的是( )A．X溶液中一定含有Mg2＋Al3＋、Cl－，不含有Na＋和NHB．X溶液中一定含有Na＋、Mg2＋、Cl－，可能含有Al3＋C．X溶液中一定含有Mg2＋，且c(Mg2＋)为1.00mol·L－1D．40mLX溶液中n(Cl－)为0.10mol，n(Al3＋)为0.01mol解析 X溶液中加NaOH溶液加热，有白色沉淀而无刺激性气味的气体生成，则X溶液中一定无NH；滤液稀释后c(OH－)＝0.1mol·L－1，说明NaOH过量，故X溶液中一定含有Mg2＋；X溶液中加入足量的AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明X溶液中一定有Cl－；因为生成氢氧化镁的质量为1.16g，故其物质的量为0.02mol，消耗的n(OH－)＝0.04mol，最后剩余的n(OH－)＝0.02mol，加入的氢氧化钠为0.1mol，故Al3＋消耗了0.04mol氢氧化钠生成偏铝酸钠，得n(Al3＋)＝0.01mol；14.35g氯化银的物质的量是0.10mol，由电荷守恒得，n(Na＋)＝n(Cl－)－2n(Mg2＋)－3n(Al3＋)＝0.10mol－0.02mol×2－0.01mol×3＝0.03mol。40mLX溶液中c(Mg2＋)＝1.00mol·L－1，n(Cl－)＝0.20mol，n(Al3＋)＝0.02mol。综上所述，本题选C。答案 C4．(2022·上海静安期末，9)取Na2O、Na2O2、Na2CO3的固体混合物做了以下实验，以下记录不符合事实的是( )A．加入水中，产生无色气体B．加入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色C．在干空气中加热到400℃，质量减少D．与SO2反应后，检测到有Na2SO4生成\n解析 A选项，Na2O2与水反应有氧气生成，正确；B选项，Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，且Na2CO3溶于水也显碱性，所以酚酞溶液变红，但Na2O2具有漂白性，所以红色又消失，正确；C选项Na2O、Na2O2均可能与干空气中的CO2反应，生成Na2CO3，质量增大，Na2O也可能与O2反应生成Na2O2，错误；SO2具有还原性、Na2O2具有氧化性，最终生成Na2SO4，正确。答案 C5．(2022·南昌模拟)金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全都是通过一步反应完成的是( )A．Na→NaOH→Na2CO3→NaClB．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3解析 氧化铝不能溶于水，不能直接生成氢氧化铝。答案 D二、非选择题6．(2022·河北衡水检测，21)0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L－1H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L－1NaOH溶液。请回答：(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝________mL。(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝________mL。(3)若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol·L－1硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol·L－1NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足条件的a的取值范围是________。解析 (1)Mg、Al溶于稀硫酸发生反应为\n解得溶解Al(OH)3所耗NaOH：n(NaOH)＝n(Al3＋)＝0.04mol，Al(OH)3恰好完全溶解时共需NaOH：n(NaOH)＝2n(Mg2＋)＋3n(Al3＋)＋1mol/L×0.16L＋0.04mol＝0.44molV2＝＝0.44L＝440mL，(2)欲使Mg2＋、Al3＋刚好完全沉淀时共需NaOH：n(NaOH)＝2n(Mg2＋)＋3n(Al3＋)＋1mol/L×0.16L＝0.4mol，则V(NaOH)＝400mL，(3)n(Mg)＝0.1amoln(Al)＝0.1(1－a)mol硫酸中n(H＋)＝0.4mol欲使硫酸将金属混合物完全溶解，则0.1a×2＋0.1(1－a)×3≤0.4①；欲使沉淀中无Al(OH)3，则0.1a×2＋0.1(1－a)×3＋0.1(1－a)≤0.45②由①②知a≥，因此，≤a＜1。答案 (1)0.06 440 (2)400 (3)≤a＜1热点一 钠及其化合物(2022·福建理综6，2022·安徽理综12，2022·北京理综7)【演练1】钠的性质、制取和用途下列说法正确的是( )A．Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg(2022·重庆理综，10C)\nB．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，发生的反应是：4Na＋O2===2Na2O(2022·北京理综，7A改编)C．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑(2022·四川理综，9A)D．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋(2022·新课标2，10B)解析 Na与MgCl2溶液的反应首先是Na与H2O反应，然后生成的NaOH再与MgCl2反应，无法置换Mg，A错误；钠与H2O反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，C错误；钠与CuSO4溶液反应首先Na与H2O反应，然后生成的NaOH再与CuSO4反应无法置换Cu，D错误。答案 B【演练2】过氧化钠的结构性质和用途判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂( )(2)过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂( )(3)78gNa2O2中含阴离子的个数是2NA( )(4)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )(5)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同( )(6)Na2O2的电子式为( )(7)1mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失去的电子数目均为NA( )(8)1molNa2O2与足量CO2反应时，转移2NA个电子( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)×【演练3】碳酸钠和碳酸氢钠的性质与用途判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O( )(2022·北京理综，7D)(2)NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O可用H＋＋OH－===H2O表示( )(2022·大纲全国卷Ⅱ，6C)(3)向Na2CO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红\nCO＋H2OHCO＋OH－( )(2022·北京理综，10D)(4)小苏打与氢氧化钠溶液混合HCO＋OH－===CO2↑＋H2O( )(2022·广东理基，32B)答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×热点二 铝及其化合物(2022·北京理综9，2022·安徽理综13，2022·广东理综23，2022·山东理综9)【演练4】高考组合题判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)Al箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜( )(2022·安微理综，10C)(2)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al( )(2022·广东理综，10B)(3)日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用( )(2022·广东理基，23D)(4)铝制容器可盛装浓H2SO4( )(2022·重庆理综，8A)(5)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝( )(2022·江苏，4D)(6)明矾化学式：Al2(SO4)3·12H2O( )(2022·海南，2C)(7)能实现转化Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3( )(2022·江苏化学，7①)(8)新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为：Al2O3＋2OH－===AlO＋H2O( )(2022·海南，12D改编)答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)×
