考点专练7 钠、镁、铝及其化合物两年高考真题演练1．(2022·山东理综，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( )A．AlCl3B．Na2OC．FeCl2D．SiO22．(2022·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )A．KB．NaC．FeD．Al3．(2022·安徽理综，13)室温下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是( )A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解4．(2022·课标全国Ⅱ，9)下列反应中，反应后固体物质增重的是( )A．氢气通过灼热的CuO粉末B．二氧化碳通过Na2O2粉末C．铝与Fe2O3发生铝热反应D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液5．(2022·浙江理综，27)Ⅰ.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：( )MnO＋( )C2O＋________===( )Mn2＋＋( )CO2↑＋________Ⅱ.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4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24L(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。\n(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________________________________________________________________________。6．(2022·广东理综，32)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)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，若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是________________________________________________________________________。(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ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AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_______________________________________。\n考点专练7 钠、镁、铝及其化合物一年模拟试题精练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2．(2022·兰州质检，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3．(2022·西安期末，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．Na2CO34．(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．①③④⑥5．(2022·哈尔滨质检，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6.(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：7．(2022·河南郑州期末，9)已知X、Y为单质，Z为化合物。下表中各组物质能实现下述转化关系的是( )\nX＋YZ溶液X＋YABCDXNaNaAlCuYO2Cl2Cl2Cl2ZNa2ONaClAlCl3CuCl28.(2022·山东日照三校联考，10)甲和乙两烧杯中各装有100mL0.2mol·L－1AlCl3溶液，向两烧杯中分别加入相同体积、相同浓度的NaOH溶液和氨水，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确是( )A．实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致B．甲中沉淀一定比乙中的少C．甲中沉淀可能比乙中的多D．乙中沉淀可能比甲中的多9．(2022·贵阳调研，14)有ag、bg两份铝粉，分别置于足量的NaOH溶液和盐酸中，在相同条件下，收集到H2的体积相同。下列有关叙述一定正确的是( )A．a＝bB．a>bC．c(NaOH)＝c(HCl)D．消耗的n(NaOH)与消耗的n(HCl)相等10．(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________。参考答案考点专练7 钠、镁、铝及其化合物【两年高考真题演练】1．A [A项，AlCl3可由Al与Cl2反应制得，将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2气体和Al(OH)3沉淀，正确；B项，Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中没有气体产生，错误；C项，Fe与Cl2反应生成FeCl3，错误；D项，SiO2与Ba(HCO3)2不反应，错误。]2．D [金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。]3．C [A项，a点时，即为Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3\n＋3H＋，溶液呈酸性，错误；B项，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)减小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)减小一定程度上促进了Al3＋的水解，另一方面溶液体积增大，故c(Al3＋)减小，错误；C项，b～c段，pH变化缓慢，主要发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，正确；D项，c点后pH变化较快的一段，为Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的过程，d点前pH变化较缓慢的一段反应为：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故d点时，Al(OH)3已完全溶解，错误。]4．B [A项，CuO(s)―→Cu(s)，固体物质减轻，不符合题意；B项，Na2O2(s)―→Na2CO3(s)，固体物质增重，符合题意；C项固体物质质量不变，不符合题意；D项，Zn(s)―→Cu(s)，固体物质减轻，不符合题意。]5．解析 Ⅰ.(1)H2O2的电子式为H∶O,∶O,∶H；(2)镁能在CO2中燃烧，其化学方程式为2Mg＋CO22MgO＋C；(3)由于AgBr的溶度积比AgCl更小，故在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀AgCl转化为淡黄色沉淀AgBr，其反应的离子方程式为：AgCl(s)＋Br－(aq)===AgBr(s)＋Cl－(aq)。(4)C2O在酸化的高锰酸钾溶液中被氧化，其离子方程式为2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。Ⅱ.由4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。(1)甲的化学式为NaH；(2)由于反应物为NaH与AlCl3，得到产物有NaAlH4，故推知另一产物为NaCl，其化学方程式为4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl。(3)NaAlH4中的氢显－1价，水中的氢显＋1价，NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气，另一产物为NaAlO2，其化学方程式为NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑。(4)根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应，结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH，从而得出其化学方程式为3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH。(5)制备过程中，由于盐酸易挥发，产生的氢气中会有氯化氢，易和钠反应生成NaCl；如在制取NaH的反应中钠过量，则产物中混有钠，钠与水反应也会有氢气产生，同时验纯时也没有考虑到混入的NaCl。答案 Ⅰ.(1)H∶O,∶O,∶H(2)2Mg＋CO22MgO＋C(3)AgCl(s)＋Br－(aq)===AgBr(s)＋Cl－(aq)(4)2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2OⅡ.(1)NaH (2)4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl(3)NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑(4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH(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残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl6．解析 (1)白云石高温煅烧，CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，根据Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)得：c(OH－)＞＝mol·L－1＝1×10－3mol·L－1，c(H＋)＜＝1×10－11mol·L－1，即pH＞11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少。(2)煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于镁化合物几乎不溶，则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2，故滤液Ⅰ中的主要阴离子为NO和OH－。由于滤液Ⅰ的pH大于11，\n溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(OH)2，若仅通入CO2会生成Ca(HCO3)2，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2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O。(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2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑。(5)由题意可知，放电时负极Al失去电子与AlCl结合生成Al2Cl，其电极反应式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl。答案 (1)CaO 11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少 (2)NO和OH－ Ca(HCO3)2 (3)2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O (4)2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑ (5)Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl【一年模拟试题精练】1．C [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。]2．C 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3.A [钠与氧气在常温下反应生成Na2O。]4．D [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。]5．B [镁的金属性强于铝，铝与水反应很困难，镁能与沸水反应。]6．A [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＋；②＝3时，铝元素存在形式为Al(OH)3；③3<<4时，铝元素存在形式为Al(OH)3、AlO；④≥4时，铝元素存在形式为AlO，D正确。]7．D [Na与O2在点燃的条件下生成Na2O2，A项错误；2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，B项错误；电解AlCl3溶液无铝单质生成，C项错误；Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2，用惰性电极电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，D项正确。]8．D [Al(OH)3能溶于NaOH溶液，而不溶于氨水，NaOH溶液和氨水均为一元碱的水溶液，根据加入的碱溶液的量进行分析，可能出现以下几种情况：①若加入的碱溶液均不足量或均恰好完全反应生成Al(OH)3，则甲、乙中的现象一致，生成的沉淀的量相等；②若加入的碱溶液均过量，过量的NaOH会使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解或完全溶解，而加入氨水的烧杯中生成的Al(OH)3不会溶解。综上分析，只有D项符合题意。]\n9．A [依得失电子守恒知a＝b，A项正确，B项错误。因酸、碱均是足量的，且体积未知，故无法确定酸、碱的浓度，c(NaOH)与c(HCl)可能相等，也可能不相等，C项不合题意。由2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑知，消耗酸、碱的物质的量不相等，D项错误。]10．解析 (1)Mg、Al溶于稀硫酸发生反应为解得溶解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
