专题十三钠镁铝及其化合物.docx
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专题十三钠镁铝及其化合物
考点一钠及其化合物
1．（2014课标2）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
2．（2017江苏）下列有关物质性质与用途具有对应关系正确的是（ ）
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3易溶于水，可用作制冷剂
3．（2016天津）根据所给信息和标志，判断下列说法错误的是（ ）
A
B
C
D
《神农本草经》记载，麻黄能“止咳逆上气”
碳酸氢钠药片
古代中国人已用麻黄治疗咳嗽
该药是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效
看到有该标志的丢弃物，应远离并报警
贴有该标志的物品是可回收物
A．AB．BC．CD．D
4．（2015山东）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．SiO2
5．（2014福建）下列有关物质应用的说法正确的是（ ）
A．生石灰用作食品抗氧化剂
B．盐类都可用作调味品
C．铝罐可久盛食醋
D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
6．（2014上海）下列反应与Na2O2+SO2═Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是（ ）
A．2Na2O2+CO2═2Na2CO3+O2
B．2Na2O2+2SO3═2Na2SO4+O2
C．Na2O2+H2SO4═Na2SO4+H2O2
D．3Na2O2+Cr2O3═2Na2CrO4+Na2O
考点二镁、铝及其化合物
1．（2014课标2）将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．一般是先将海水淡化获得淡水．再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品．
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 ．（填序号）
①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收．碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3，吸收1molBr2时，转移的电子数为 mol．
（3）海水提镁的一段工艺流程如图：
浓海水的主要成分如下：
离子
Na+
Mg2+
Cl﹣
SO42﹣
浓度/（g•L﹣1）
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ，产品2的化学式为 ，1L浓海水最多可得到产品2的质量为 g．
（4）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为 ；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式 ．
2．（2016天津）下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是（ ）
A．室温下，测得氯化铵溶液pH＜7，证明一水合氨是碱：
NH4++2H2O═NH3•H2O+H3O+
B．用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：
2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑
C．用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基：
+2HCO3﹣→
+2H2O+2CO2↑
D．用高锰酸钾标准溶液滴定草酸：
2MnO4﹣+16H++5C2O42﹣═2Mn2++10CO2↑+8H2O
3．（2016上海）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
4．（2015天津）下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是（ ）
A．点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3
B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C．服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用NaHCO3溶液解毒
D．使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力减弱
5．（2015天津）下列实验可实现鉴别目的是（ ）
A．用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2
B．用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2
C．用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
6．（2013山东）足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（ ）
A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸C．盐酸D．稀硝酸
7．（2017天津）某混合物浆液含有Al（OH）3、MnO2和少量Na2CrO4．考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用．回答Ⅰ和Ⅱ中的问题．
Ⅰ．固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）
（1）反应①所加试剂NaOH的电子式为 ．B→C的反应条件为 ，C→Al的制备方法称为 ．
（2）该小组探究反应②发生的条件．D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2．由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号） ．
a．温度b．Cl﹣的浓度c．溶液的酸度
（3）0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2•xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为 ．
Ⅱ含铬元素溶液的分离和利用
（4）用惰性电极电解时，CrO42﹣能从浆液中分离出来的原因是 ，分离后含铬元素的粒子是 ；阴极室生成的物质为 （写化学式）．
8．（2015福建）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛．
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 ．
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：
已知：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180（升华）
300（升华）
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）．
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 ．
③已知：
Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）△H1=+1344.1kJ•mol﹣1
2AlCl3（g）=2Al（s）+3Cl2（g）△H2=+1169.2kJ•mol﹣1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 ．
④步骤Ⅲ的经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为 、 、 ．
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 ．
考点一钠及其化合物
例1．下列实验方案的设计、结论正确的是（ ）
A．用NaHCO3溶液可一次鉴别出稀盐酸、NaOH溶液、AlCl3溶液、NaAlO2溶液
B．高锰酸钾试剂瓶内壁上黑色物质可用稀盐酸洗涤
C．除去SO2中少量HCl，将其通入饱和的Na2SO3溶液
D．将硝酸铵晶体溶于水，测得水温下降，证明硝酸铵水解是吸热的
1-1．化学与杜会、生活密切相关．对下列现象或事实的解释错误的是（ ）
选项
现象或事实
解释
A
用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂
酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的乙烯
B
高温能杀死流感病毒
病毒的蛋白质受热变性
C
用过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂
过氧化钠是强氧化剂，能氧化二氧化碳
D
用Al（OH）3用作塑料的阻燃剂
A（OH）3分解会吸收热量且产物不能燃烧
A．AB．BC．CD．D
1-2．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图），下列说法正确的是（ ）
A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．电解熔融NaCl可制得金属钠
D．图4所示转化反应都是氧化还原反应
考点二镁、铝及其化合物
例2．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：
下列说法中错误的是（ ）
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价不相同
C．③中需要通入过量的CO2
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
2-1．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ ）
①0.1mol•L﹣1NaHSO4溶液中，阳离子数目之和为0.3NA
②12g石墨中含有1.5NA个C﹣C共价键
③1molNa2O2与水完全反应时转移电子数为2NA
④1L0.1mol•L﹣1Na2CO3mol•L﹣1溶液中所含氧原子数目为0.3NA
⑤25℃时，pH=12的1.0LNaHCO3溶液中水电离出的OH﹣的数目为0.01NA
⑥1molCl2完全溶于水转移电子数为NA．
A．①③⑤B．②⑤C．④⑤D．②⑤⑥
2-2．已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：
4Fe2++4Na2O2+6H2O═4Fe（OH）3↓+O2↑+8Na+，下列说法正确的是（ ）
A．该反应中氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4
B．若Fe2+失去4mol电子，生成氧气的体积约为22.4L
C．4molNa2O2参加反应，共得到6mol电子
D．反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色
2-3．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低．现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出．在反应结束后的溶液中，逐滴加入2mol．L﹣l的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．反应前的溶液中，硝酸的物质的量为0.2mol
B．C点对应NaOH溶液的体积为48mL
C．样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5：
3
D．D点与A点沉淀物质的量的差为0.02mol
1．在铝制易拉罐中收集满CO2，加入过量的NaOH溶液，立即封口并振荡，可以发现罐先咔咔作响，变瘪，然后再次鼓起来，其过程中没有涉及到的化学反应是（ ）
A．Al（OH）3分解B．CO2+OH﹣C．Al+OH﹣+H2OD．Al2O3+OH﹣
2．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）
实验
现象
结论
A
将硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液成血红色
稀硝酸将Fe氧化为
Fe3+
B
将铜粉加入1.0mol•L﹣1的Fe2（SO4）3溶液中
溶液变蓝，有黑色固体出现
金属Fe比Cu活泼
C
用坩埚钳夹住用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点比较低
D
将0.1mol•L﹣1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不在有沉淀产生，再滴加0.1mol•L﹣1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀
Cu（OH）2的溶度积比Mg（OH）2的小
A．AB．BC．CD．D
3．了解一些安全生活、生产常识，有助于自身安全及事故救助．下列有关安全处理不合理的是（ ）
A．木材厂、纺织厂、面粉厂都必须严禁烟火
B．炒菜时锅中的油着火时可立即盖上锅盖
C．运输液氯的罐车泄漏时应逆风往高处跑
D．化学品仓库保存的金属钠着火时可用水灭
4．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是（ ）
①过量Na2O2投入到FeCl2溶液中
②过量Ba（OH）2溶液和明矾溶液混合
③少量Ca（OH）2投入过量NaHCO3溶液中
④Na2SiO3溶液中通入过量CO2
⑤CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2．
A．全部B．①⑤C．②③④D．②③④⑤
5．下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．电解饱和食盐水可制得金属钠
B．海带提碘只涉及物理变化
C．海水提溴涉及到氧化还原反应
D．海水提镁涉及到复分解反应
6．化学让生活更美好，以下说法错误的是（ ）
A．酒精溶液可以使蛋白质变性，酒精纯度越高杀菌消毒效果越好
B．在烟花中加入某些金属元素，使焰火更加绚丽多彩
C．苏打水呈弱碱性，可以舒缓胃酸分泌过多时的不适感
D．在葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂，使酒保持良好品质
7．常温下取金属钠、铝、铁各1克，加入1mol/L的硫酸V升，要使铝、铁反应后放出等量的氢气，且比钠反应生成的氢气少，V的大小范围是（ ）
A．V≥
B．V≤
C．V＜
D．V≤
8．固体粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一种或几种．为确定该固体粉末的成分，现取X进行下列实验，实验过程及现象如下：
根据上述实验，以下说法正确的是（ ）
A．气体1可能为SO2和CO2的混合物
B．沉淀3可能为Mg（OH）2和Al（OH）3的混合物
C．固体粉末X中一定有Na2CO3，可能有KAlO2
D．固体粉末X中一定有K2SO3和KAlO2
9．已知A、B、C、D、E是短周期原子序数依次增大的五种元素，A原子在元素周期表中原子半径最小，B与E同主族，且E的原子序数是B的两倍，C、D是金属，它们的氢氧化物均难溶于水．下列说法不正确的是（ ）
A．简单离子的半径：
C＞D＞E＞B
B．工业上常用电解法制得C和D的单质
C．稳定性：
A2B＞A2E
D．单质D可用于冶炼某些难熔金属
10．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
生成白色沉淀
该溶液中一定含有SO42﹣
B
1、将少量的溴水滴入FeCl2、NaI的混合溶液中，再滴加CCl4，振荡、静置，向上层溶液中滴加KSCN溶液。
2、再向上层溶液中滴加溴水
实验现象1：
上层溶液不变红，下层溶液紫红色实验现象2：
上层溶液变红
氧化性：
Br2＞Fe3+＞I2
C
取久置的Na2O2粉末，向其中滴加过量的盐酸
产生无色气体
Na2O2没有变质
D
向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体
有白色浑浊产生
NaHCO3难溶于水
A．AB．BC．CD．D
11．某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质．
已知：
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
任务1：
利用图1所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹；夹持固定装置略去）．
（1）如何检验E装置和气密性 ．
（2）B、D中应填加的药品分别为 、 （填写药品名称）．
（3）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是 ．若生成物无污染，则发生反应的化学方程式为 ．
（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是 ．
任务2：
探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应．
（5）实验前，该小组同学提出三种假设．
假设1：
二者不反应；
假设2：
；
假设3：
NO2能被Na2O2还原．
（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．
①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用） ．
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成．推测B装置中反应的化学方程式为 ．
12．高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域．镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
已知1：
溶液I中除MgSO4外，还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子
2：
几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示：
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时
1.5
3.3
6.5
9.4
沉淀完全时
3.7
5.2
9.7
12.4
（1）Mg在周期表中的位置 ，Si的原子结构示意图为 ．
（2）向溶液I中加入X的作用是 ．
（3）向溶液I中加入的两种试剂先后顺序是 （填化学式）．
（4）加入H2O2溶液反应的离子方程式是 ．
（5）如图是溶液Ⅱ中Mg2+转化率随温度t的变化示意图：
①向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是 ．
②t1前Mg2+转化率增大的原因是 ；t1后Mg2+转化率下降的原因是（用化学方程式表示） ．
13．某冶金厂的矿渣含有较多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2，现欲进行综合利用以提取氧化铝、氧化镁、氧化铁作为工业原料，其设计的工艺流程如图：
已知：
氧化镁与水反应生成氢氧化镁；硅酸的酸性比氢氧化铝强．饱和氯化铵溶液的pH约为5，氢氧化镁开始沉淀至沉淀完全的pH范围：
9.0～12.0．氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的pH范围：
2.7～4.0．
（1）写出过程II中氧化铝发生反应的化学方程式：
．
（2）过程Ⅲ的名称是 产品乙的俗名是 ．
（3）过程V中所用适量的B是一种气体，B是 （填化学式），过程V中所发生的反应的离子方程式为 ．
（4）残渣甲用饱和氯化铵溶液能部分溶解的原因是 （结合平衡表达式，用化学平衡理论解释）．
（5）取适量溶液丙，加入过量盐酸并过滤除去沉淀，再用惰性电极电解滤液，一段时间后，在阴极区有沉淀生成，最后沉淀消失．电解时生成沉淀的化学方程式为 ．
14．钠及其化合物在自然界广泛存在，并有重要用途．
（1）过氧化钠是钠的氧化物，写出过氧化钠中阴离子的电子式 ；
（2）把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中，充分加热后，排出气体，固体残留物中一定含有的物质是 （写化学式）；
（3）工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠，其流程如下：
Na
→Na2O
→Na2O2
如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理：
78克Na2O2
→222克A（固体）
写出A物质的化学式 ；
（4）熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂，可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠（Na2FeO4）（称为干法制备），干法制备中每1molFeSO4参加反应转移4mol电子，产物中还有氧气生成．写出干法制取高铁酸钠的化学方程式：
．
28．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl的化合价为 。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为 、 。
“电解”中阴极反应的主要产物是 。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2．此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，该反应中氧化产物是 。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：
每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为 。
（计算结果保留两位小数）
29．ClO2与Cl2的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．
（1）仪器D的名称是 ．安装F中导管时，应选用图2中的 ．打开B的活塞，A中发生反应：
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．
（2）为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）．
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 ．
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 ．
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是 ，原因是 ．
30．研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域．
（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在．其中HCO3﹣占95%．写出CO2溶于水产生HCO3﹣的方程式：
．
（2）在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳．
①写出钙化作用的离子方程式：
．
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：
+
（CH2O）x+x18O2+xH2O
（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础．测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO2．用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）．将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂．
②滴定．将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol▪L﹣1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液．海水中溶解无机碳的浓度= mol▪L﹣1．
（4）利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量．
①结合方程式简述提取CO2的原理：
．
②用该装置产生的物质处理室排出的海水，合格后排回大海．处理至合格的方法是 ．
31．钠及其化合物在自然界广泛存在，并有重要用途．
（1）过氧化钠是钠的氧化物，写出过氧化钠中阴离子的电子式 ；
（2）把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中，充分加热后，排出气体，固体残留物中一定含有的物质是 （写化学式）；
（3）工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠，其流程如下：
Na
→Na2O
→Na2O2
如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理：
78克Na2O2
→222克A（固体）
写出A物质的化学式 ；
（4）熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂，可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠（Na2FeO4）（称为干法制备），干法制备中每1molFeSO4参加反应转移4mol电子，产物中还有氧气生成．写出干法制取高铁酸钠的化学方程式：
．
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