镁铝方面试题的解题方法与技巧.docx

镁铝方面试题的解题方法与技巧.docx

《镁铝方面试题的解题方法与技巧.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《镁铝方面试题的解题方法与技巧.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

镁铝方面试题的解题方法与技巧

解题技巧与应试策略系列12

策略12　镁铝方面试题的解题方法与技巧

金点子：

镁，铝是重要轻金属，具有较强还原性。

镁，铝及其化合物在工业及生活中有着重要而广泛的用途，特别是铝及其化合物的两性，在题目中的计算形式方法性和技巧性均较强，是金属及其化合物知识的重点与难点。

代表题型有；天平平衡判断题，镁的强还原性，铝盐与强碱反应产物的讨论，含铝化合物沉淀图像题等。

解题关键是：

（1）熟悉镁及其化合物的转化关系。

（2）将铝及其化合物的两性与过量计算相结合。

（3）结合图像综合分析。

（4）充分利用守恒关系。

经典题：

例题1：

（1996年上海高考）0.1mol镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成固体的质量依次为W1、W2、W3。

下列关系式正确的是     （    ）

A．W2>W1>W3   B．W1=W2>W3     C．W1=W2=W3   D．W3>W2>W1

方法：

将方程式比较后分析。

捷径：

反应式依次为2Mg+O2      2MgO，2Mg+2CO2      2MgO+C，3Mg+N2

 Mg3N2，根据计算式可求出答案为A。

总结：

W2中还有碳生成，是固体。

如果疏忽这一点就误选B。

例题2：

（2000年全国高考）某些化学试剂可用于净水。

水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2（OH）nClm•yH2O]，式中m等于  （   ）

A．3-n　　　   B．6-n　　　 　  C．6+n　　   　　D．3+n

方法：

电荷守恒（化合价代数和为0）。

捷径：

根据化合价的代数等于0得，2×3=n+m，所以m＝６—ｎ。

答案为B。

总结：

此题为一易题，如不能运用电荷守恒，也很难获解。

例题3：

（1996年上海高考）将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是            （    ）

A．3mol•L—1HCl                B．4mol•L—1 HNO3

C．8mol•L—1NaOH                D．18mol•L—1 H2SO4

方法：

从反应判断。

捷径：

在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不能产生H2，加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2，而镁不反应。

而加入HCl，镁与铝都与盐酸反应生成H2，所以H2量最多。

选A。

总结：

该题中溶液的浓度不是计算的数据，而是判断溶液属于：

“浓”或是“稀”。

8mol•L—1以上的HCl、H2SO4、HNO3通常认为是浓酸。

例题4：

（1998年全国高考）由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混和物中一定含有的金属是（ ）

A．锌   B．铁     C．铝      D．镁

方法：

等量转换法（将Al的价态转换成+2价分析）。

捷径：

设四种金属的化合价均为+2价，则它们的平均原子量为10÷m=11.2÷22.4，所以m=20，其中至少有一种金属的原子量小于20，因为锌、铁、镁原子量均大于20，当铝作为+2价时，原子量可算作27×2/3=18。

所以选C。

总结：

类似的问题都作这样转换，即先认为化合价为+2价，这样可计算出平均原子量，然后调整不是+2价原子的原子量，如铝为18，钠为46等，这样转换后题目就变得很简单了。

例题5：

（1995年全国高考）在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：

请填写以下空白：

（1）孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu（OH）2（碱式碳酸铜）,受热易分解。

上图中的F是                       。

（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:

                       .

（3）图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:

                                               .

（4）每生成1molD,同时生成                      molE。

方法：

试探法（从已知的物质着手，试探其它物质）。

捷径：

试探分析，A是NaAlO2，反应式Al3++4OH—=AlO2—+2H2O。

孔雀石受热分解的反应式CuCO3•Cu（OH）2      2CuO+CO2+H2O，因能与NaAlO2反应，得F是CO2，G是CuO。

A、F发生的反应式是：

CO2+AlO2—+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3—，沉淀是Al（OH）3，受热分解后生成Al2O3（B）和水。

Al和CuO的反应，类似于铝热反应。

第四问可根据2Al2O3         4Al+3O2↑计算得0.75mol。

总结：

如果框图中的物质均没有给出，这时便要通过关系或一些现象先寻找突破口，再推断出其它物质。

例题6：

（1999年全国高考）取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g冷却后加入足量水，将反应产物加热蒸于并灼烧，得到的氧化镁质量为0．486g。

（1）写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。

（2）计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。

方法：

通过守恒法或差量法求解。

捷径：

（1）化学方程式为：

Mg3N2+6H2O=2NH3↑+3Mg（OH）2。

（2）解法一：

设原混合物中Mg3N2的质量为x，由Mg3N2和水反应生成的MgO的质量为y。

　根据Mg原子个数守恒得：

Mg3N2→3MgO，y=    x。

以此，（0.470g-x）+     x=0.486g ，x=0.080g，        =17%

解法二：

根据差量关系可得：

m（Mg3N2）=0.080g，　　       =17%。

总结：

解法一思路清晰，不必再述。

解法二是利用Mg3N2→3MgO质量差的方法解出。

当一题有多种解法时，则尽可能用守恒法求解。

金钥匙：

例题1：

已知MgCl2的熔点较MgO低，则从海水中提取镁的主要流程应为（   ）

A．海水 → Mg（OH）2 → MgCl2 →Mg  

B．海水 → MgCl2 → Mg

C．海水 → Mg（OH）2 → Mg

D．海水 → MgCl2 → Mg

方法：

流程分析法。

捷径：

选项A中的石灰乳原料来自CaCO3分解产物CaO加水反应的产物，此原料易得且成本低，Mg（OH）2易从混合体系中分离，MgCl2的熔点较MgO低，所以选项A最合理。

答案为A。

总结：

该题易误选C。

因NaOH成本高，Mg（OH）2高温分解成MgO，且MgO熔点高，不能选C。

B、D不能将MgCl2从海水中分离出来。

例题2：

铝粉投入某无色澄清溶液中产生H2，则下列离子组合中，正确的是 （    ）

A．H+、Mg2+、Al3+、NO3—             B．Na+、Al3+、Cl—、Ba2+

C．OH—、Al3+、Cl—、NO3—             D．OH—、Ba2+、Cl—、NO3—  

方法：

依据题设条件，逐项分析。

捷径：

该溶液中加入铝粉产生H2，说明该溶液可能含有大量的H+或OH—。

选项A中由于NO3—的存在，可能放出的气体主要为氮的化合物；选项B中既无H+又无OH—；选项C中OH—和Al3+不可能大量共存。

只有选项D符合。

总结：

本题解答错误主要有以下两点：

一是忽略碱性环境中Al也能放出H2，二是题意把握不准，本题意指可能共存，也就是酸性、碱性环境任一情况均可以。

其解答的关键在于明确与Al反应放出H2的溶液有可能是强酸性环境，也有可能是强碱环境。

例题3：

由Na，Mg，Al，Fe中两种元素组成的合金13g，与足量稀H2SO4反应，收集到H20.5g，则该合金中一定含有的金属是（    ）

A．Na           B．Mg            C．Al             D．Fe

方法：

此类习题若均为二价金属，如Mg，Fe，Zn或Cu，可考虑用平均组成法解题为佳。

但此处Na为一价金属，Al为三价金属，直接用平均值法则不很恰当。

解答该题也可通过设一法，即将四种金属转换成一价量，与稀硫酸反应，各金属的一价量分别为：

Na——23、Mg——12、Al——9、Fe——28。

捷径：

合金与足量稀H2SO4反应生成H20.5g（即0.25mol），而1mol一价金属与盐酸反应生成的H20.5mol，故此合金相当于一价金属0.5mol。

现金属质量为13g，得一价量为26，以此要求合金中两种金属的一价量，一种大于26，一种小于26。

而Na、Mg、Al三种金属的一价量均小于26，一价量大于26的只有Fe，故该合金中一定含有的金属是Fe。

答案为D。

总结：

判断合金中含有某种金属的方法较多，但以一价量法方便快速。

例题4：

称取由Al（OH）3、NaHCO3、CaCO3三者混合而成的固体混合物5g，溶于0.2L1mol/L的盐酸中，完全溶解后，放出CO20.784L（标准状况），把CO2完全驱出溶液后，再加入1.2mol/L氨水0.15L，待完全沉淀后，过滤并洗涤沉淀，洗液和滤液混合，用0.75mol/L盐酸滴定，消耗了40ml才将剩余碱中和，求原固体混合物各物质的质量百分含量。

方法：

整个过程有下列反应：

 Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，3NH3•H2O+AlCl3=Al（OH）3↓+3NH4Cl

NH3•H2O+HCl=NH4Cl+H2O

此题既可根据整体关系，又可利用原子守恒求解。

捷径：

思路一：

分析上述反应，确定整体关系如下：

总耗HCl物质的量=Al（OH）3消耗HCl量+NaHCO3消耗HCl量+CaCO3消耗HCl量+剩余NH3•H2O消耗HCl量。

设Al（OH）3为xmol，NaHCO3为ymol，CaCO3为zmol具体找出：

① Al（OH）3 ∽3HCl∽AlCl3∽3NH3•H2O

Xmol      3x                3xmol

CaCO3∽2HCl∽CO2，NaHCO3∽HCl∽CO2

Zmol   2zmol  zmol   ymol    ymol   ymol

列方程

78x+84y+100z=5                             ┉┉┉①

z+y=0.784/22.4                               ┉┉┉②                                                                                    

0.2×1+0.75×40×10—3=3x+2z+y+（0.15×1.2—3x）   ┉┉┉③                                                                                                                                                                         

解