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1、新教材適用高考化學(xué) 第一部分　專(zhuān)題十三 鈉、鎂、鋁及其化合物 一、選擇題 1．(2015合肥一模)在Na2O2與CO2的反應(yīng)中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該反應(yīng)中Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑 B．1 mol Na2O2參加反應(yīng)，有2 mol e－轉(zhuǎn)移 C．Na2O2晶體中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1∶2 D．CO2分子中含有極性鍵和非極性鍵 解析：本題考查Na2O2與CO2的反應(yīng)，意在考查考生的分析能力。該反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑，又是還原劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)知，1 mol Na2O2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1 mol e－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2晶體中陰、陽(yáng)離子分別為O、Na＋，個(gè)數(shù)比

2、為1∶2，C項(xiàng)正確；CO2分子的結(jié)構(gòu)式為O===C===O，CO2分子中只含極性鍵，不含非極性鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 2．(2015南昌零模)下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體質(zhì)量一定減少的是(　　) A．鋁與V2O5發(fā)生鋁熱反應(yīng) B．鎂粉投入到FeCl3溶液中 C．碳粉與CuO混合物在試管中加熱 D．水蒸氣通入足量Na2O2粉末 解析：本題主要考查物質(zhì)之間的反應(yīng)，意在考查考生的分析能力和計(jì)算能力。A項(xiàng)，鋁與V2O5發(fā)生鋁熱反應(yīng)得到Al2O3和V，固體質(zhì)量不變；B項(xiàng)，少量Mg投入FeCl3溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Mg＋2FeCl3===MgCl2＋2FeCl2，固體質(zhì)量減少，過(guò)量鎂投入FeCl3

3、溶液中還會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Mg＋FeCl2===Fe＋MgCl2，固體質(zhì)量可能會(huì)增加，由于鎂的量未知，故固體質(zhì)量的變化情況未知；C項(xiàng)，反應(yīng)后氧化銅變?yōu)閱钨|(zhì)銅，碳粉轉(zhuǎn)化為碳氧化物氣體，固體質(zhì)量一定減少；D項(xiàng)，發(fā)生反應(yīng)2H2O(g) ＋2Na2O2===4NaOH＋O2，由差量法可知，反應(yīng)后固體質(zhì)量增加。 答案：C 3．(2015日照調(diào)研)甲和乙兩燒杯中各裝有100 mL 0.2 molL－1AlCl3溶液，向兩燒杯中分別加入相同體積、相同濃度的NaOH溶液和氨水，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中甲中和乙中的現(xiàn)象始終保持一致 B．甲中沉淀一定比乙中的少 C．甲中沉

4、淀可能比乙中的多 D．乙中沉淀可能比甲中的多 解析：本題考查了鋁鹽與強(qiáng)堿和弱堿的反應(yīng)，意在考查考生利用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。Al(OH)3能溶于NaOH溶液，而不溶于氨水，NaOH溶液和氨水均為一元堿的水溶液，根據(jù)加入的堿溶液的量及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，可能出現(xiàn)以下兩種情況：①若加入的堿溶液均不足量或均恰好完全反應(yīng)生成Al(OH)3，則甲、乙中的現(xiàn)象一致，生成的沉淀的量相等；②若加入的堿溶液均過(guò)量，過(guò)量的NaOH會(huì)使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解，而加入氨水的燒杯中生成的Al(OH)3不會(huì)溶解。綜上分析，只有D項(xiàng)符合題意。 答案：D 4．(2015遼寧五校聯(lián)考)常溫下，在0.2

5、molL－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL－1 NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線(xiàn)如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為 Al3＋＋3H2O===Al(OH)3＋3H＋ B．a(chǎn)→b段，溶液的pH增大，Al3＋濃度不變 C．b→c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解 解析：本題側(cè)重考查鹽類(lèi)水解及復(fù)分解反應(yīng)，意在考查考生對(duì)鹽類(lèi)水解知識(shí)的掌握情況及對(duì)圖象的分析能力。硫酸鋁為強(qiáng)酸弱堿鹽，Al3＋水解使溶液呈酸性：Al3＋＋3H2OA

6、l(OH)3＋3H＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a→b段，發(fā)生反應(yīng)H＋＋OH－===H2O，c(H＋)減小，pH增大，但加入了NaOH溶液，溶液總體積增大，故Al3＋濃度減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b→c段，pH變化不大，主要發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C項(xiàng)正確；c點(diǎn)后pH發(fā)生突變，NaOH過(guò)量，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解，生成NaAlO2，d點(diǎn)pH>10，NaOH遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 5．(2015河南八市聯(lián)考)將物質(zhì)的量均為a mol的Na和Al一同投入m g足量水中，所得溶液的密度為ρ gcm－3，則此溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　)

7、A． molL－1 B． molL－1 C． molL－1 D． molL－1 解析：本題主要考查了鈉、鋁的性質(zhì)和溶液濃度的計(jì)算，意在考查考生的分析判斷能力和計(jì)算能力。Na和Al一同投入m g足量水中時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。由于Na、Al的物質(zhì)的量均為a mol，結(jié)合化學(xué)方程式可知生成2a mol H2，所得溶液中只有NaAlO2一種溶質(zhì)，其物質(zhì)的量為a mol。所得溶液的質(zhì)量為m(Na)＋m(Al)＋m(H2O)－m(H2)＝(46a＋m)g，所得溶液的體積為 L，所得溶液的物質(zhì)的

8、量濃度為 molL－1。故本題選A。 答案：A 6．(2015山東淄博一模)以下方法可用于工業(yè)冶煉金屬的是(　　) A．電解熔融A(yíng)lCl3獲取金屬鋁 B．電解MgCl2溶液獲取金屬鎂 C．用CO還原鐵礦石獲取金屬鐵 D．電解飽和食鹽水獲取金屬鈉 解析：AlCl3為共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電，不能電解，金屬鋁是利用電解熔融的氧化鋁來(lái)獲得的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解MgCl2溶液得到氫氧化鎂而得不到金屬鎂，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO在高溫時(shí)還原鐵礦石得到金屬鐵，C項(xiàng)正確；電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉，而不是金屬鈉，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 7．(2015山東煙臺(tái)一模)在指定溶液中一定能大量共存的離子組是(　　

9、) A．1.0 molL－1 KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO B．pH＝1的溶液中：NH、Al3＋、SO、Br－ C．c(ClO－)＝1.0 molL－1的溶液中：Na＋、SO、S2－、Cl D．與鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液中：Na＋、Mg2＋、HCO、SO 解析：A項(xiàng)，溶液中有H＋說(shuō)明溶液顯酸性，在酸性溶液中NO有強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化Fe2＋，不能大量共存；B項(xiàng)，pH＝1的溶液顯酸性，NH、Al3＋、SO、Br－均不反應(yīng)；C項(xiàng)，ClO－具有氧化性，SO、S2－具有還原性，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存；D項(xiàng)，與鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液可能顯酸性也可能顯堿性，兩種環(huán)境下HCO都不能大量

10、存在。 答案：B 8．(2015福建廈門(mén)大學(xué)附中三模)下列各組物質(zhì)相互混合反應(yīng)后，最終有白色沉淀生成的是(　　) ①過(guò)量Na2O2投入到FeCl2溶液中?、谶^(guò)量Ba(OH)2溶液和明礬溶液混合?、凵倭緾a(OH)2投入過(guò)量NaHCO3溶液中?、躈a2SiO3溶液中通入過(guò)量CO2?、軨aCl2與NaOH的混合溶液中通入過(guò)量CO2 A．全部 B．①⑤ C．②③④ D．②③④⑤ 解析：①二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe(OH)3紅褐色沉淀；②過(guò)量Ba(OH)2溶液和明礬溶液混合，二者反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀；③少量Ca(OH)2投入過(guò)量NaHCO3溶液中，二者反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀；④向N

11、a2SiO3溶液中通入過(guò)量CO2，二者反應(yīng)生成白色不溶物硅酸；⑤CaCl2與NaOH的混合溶液中通入少量CO2，生成碳酸鈣白色沉淀，當(dāng)二氧化碳過(guò)量時(shí)碳酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性的碳酸氫鈣。 答案：C 9．(2015甘肅部分普通高中第一次聯(lián)考)有五種飽和溶液：①Ba(NO3)2溶液?、贑a(OH)2溶液?、跱aAlO2溶液　④Na2CO3溶液?、萑苡蠳H3的NaCl溶液，分別持續(xù)通入CO2，最終得到沉淀或析出晶體的是(　　) A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤ D．③④ 解析：H2CO3的酸性比HNO3弱，所以CO2與Ba(NO3)2溶液不反應(yīng)；過(guò)量的CO2通入Ca(OH)2溶液反應(yīng)生

12、成Ca(HCO3)2，無(wú)沉淀產(chǎn)生；CO2與NaAlO2溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀；CO2通入飽和Na2CO3溶液中，生成的NaHCO3溶解度小于Na2CO3，故以沉淀形式析出；CO2通入溶有NH3的飽和NaCl溶液中，生成的NaHCO3溶解度小，故以沉淀形式析出。 答案：C 10．(2015合肥一模)將CO2氣體緩緩?fù)ㄈ氲胶械任镔|(zhì)的量的KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中，直至過(guò)量，生成沉淀的物質(zhì)的量與所通CO2的體積關(guān)系如圖所示(假設(shè)每步反應(yīng)均完全)。下列關(guān)于整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程中的各種描述不正確的是(　　) A．a(chǎn)～b段與c～d段所發(fā)生的反應(yīng)相同 B．b～c段反應(yīng)的離子

13、方程式是：2AlO＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO C．O～a段反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O D．d～e段沉淀的減少是由碳酸鋇固體的消失所致 解析：本題考查元素化合物之間的反應(yīng)，意在考查考生根據(jù)化學(xué)圖象分析化學(xué)反應(yīng)先后順序的能力。根據(jù)題意，O～a段的反應(yīng)為：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O；a～b段的反應(yīng)為：2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O；b～c段的反應(yīng)為：2KAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋K2CO3；c～d段的反應(yīng)為：K2CO3＋H2O＋CO2===2KCO3；d～e段的反應(yīng)為：Ba

14、CO3＋H2O＋CO2===Ba(HCO3)2，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 11．(2015河南八市聯(lián)考)中學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)A、B、C、D存在下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。下列物質(zhì)中符合轉(zhuǎn)化關(guān)系的A的個(gè)數(shù)為(　　) ①金屬鈉?、诹騿钨|(zhì)?、跱H3?、躈a2CO3?、軦lCl3溶液?、迒钨|(zhì)鐵 A．3 B．4 C．5 D．6 解析：本題主要考查了常見(jiàn)元素及其化合物之間的轉(zhuǎn)化，意在考查考生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力和綜合分析問(wèn)題的能力。當(dāng)A為金屬鈉時(shí)，D可以為O2，此時(shí)B、C分別為Na2O、Na2O2，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；當(dāng)A為硫單質(zhì)時(shí)，D可以為O2，此時(shí)B、C分別為SO2、SO3，符合轉(zhuǎn)化

15、關(guān)系；當(dāng)A為NH3時(shí)，D可以為O2，此時(shí)B、C分別為NO、NO2，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；當(dāng)A為Na2CO3時(shí)，D可以為HCl，此時(shí)B、C分別為NaHCO3、CO2，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；當(dāng)A為AlCl3溶液時(shí)，D可以為NaOH，此時(shí)B、C分別為Al(OH)3、NaAlO2，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；當(dāng)A為單質(zhì)鐵時(shí)，D可以為HNO3，此時(shí)B、C分別為Fe(NO3)2、Fe(NO3)3，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。本題選D。 答案：D 12．(2015山東理綜)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是(　　) A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2

16、 D．SiO2 解析：AlCl3可由Al與Cl2直接反應(yīng)生成，加入Ba(HCO3)2溶液中因發(fā)生雙水解反應(yīng)而同時(shí)生成氣體和沉淀：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，A正確；Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中生成BaCO3沉淀，但無(wú)氣體產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；Fe與Cl2直接反應(yīng)生成FeCl3，C錯(cuò)誤；SiO2與Ba(HCO3)2溶液不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 答案：A 二、填空題 13．(2015西安八校聯(lián)考，8分)某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究： 【實(shí)驗(yàn)】將燃燒的鈉迅速伸

17、入盛滿(mǎn)CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)。 【提出假設(shè)】 假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na2O 假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na2CO3 假設(shè)3：白色物質(zhì)是Na2O和Na2CO3的混合物 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)】該小組對(duì)燃燒后的白色產(chǎn)物進(jìn)行如下探究： 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 方案1 取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無(wú)色酚酞試液 溶液變 成紅色 白色物質(zhì) 為Na2O 方案2 ①取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過(guò)量的CaCl2溶液 出現(xiàn)白 色沉淀

18、②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液 無(wú)明顯 現(xiàn)象 【思考與交流】 (1)甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是：______________________________。 (2)乙同學(xué)認(rèn)為方案2得到的結(jié)論正確，白色物質(zhì)為：______________________________。 (3)通過(guò)方案1和方案2的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中，_____________________成立。你的理由是：______________________________。 (4)鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為：______________________________

19、。 (5)丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉，你是否同意丙同學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，并簡(jiǎn)述理由：______________________________。 解析：本題考查了Na與CO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，意在考查考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析和評(píng)價(jià)能力。(1)Na2O、Na2CO3溶于水所得溶液均呈堿性，因此不能通過(guò)加入無(wú)色酚酞試液后溶液變紅判斷白色物質(zhì)為Na2O。(2)～(3)方案2的①中產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明白色物質(zhì)中有Na2CO3，②中滴加無(wú)色酚酞試液溶液不變紅色，說(shuō)明白色物質(zhì)中無(wú)Na2O，因此白色物質(zhì)為Na2CO3。(4)根據(jù)Na轉(zhuǎn)化為Na2CO3可知，Na作還原劑，則CO2作氧化劑轉(zhuǎn)化為C，化學(xué)方程式為

20、：4Na＋3CO22Na2CO3＋C。(5)丙同學(xué)的觀(guān)點(diǎn)不正確，因?yàn)榉磻?yīng)物為Na、CO2，不含氫元素，故不可能生成NaOH。 答案：(1) Na2CO3溶液顯堿性，也會(huì)使酚酞變紅 (2)Na2CO3 (3)假設(shè)2　方案2的①中出現(xiàn)了白色沉淀，說(shuō)明有CO，②中加酚酞無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)Na2O (4)4Na＋3CO22Na2CO3＋C (5)不同意，因?yàn)榉磻?yīng)體系中無(wú)氫元素(或其他合理答案) 14．(2015昆明二檢)鎂及其化合物有廣泛用途。工業(yè)上以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含SiO2及少量FeCO3等雜質(zhì))為原料制備納米氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下： (1)加入H2O2氧化時(shí)，發(fā)生反

21、應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________。 (2)在實(shí)驗(yàn)室煅燒濾渣2制得的金屬氧化物為_(kāi)_______(填化學(xué)式)，需要的儀器除酒精燈、三腳架以外，還需要________(填序號(hào))。 ①蒸發(fā)皿?、谯釄濉、勰嗳恰、苁蘧W(wǎng) (3)在一定條件下CO(NH2)2可與H2O反應(yīng)生成CO2和一種弱堿，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。 (4)25 ℃時(shí)，加入CO(NH2)2至開(kāi)始產(chǎn)生沉淀，溶液的pH＝10時(shí)，c(Mg2＋)＝________molL－1。已知：25 ℃Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11。

22、(5)工業(yè)上還可用氯化鎂和碳酸銨為原料，采用直接沉淀法制備納米MgO。下左圖為反應(yīng)溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率和粒徑的影響，據(jù)圖分析反應(yīng)的最佳溫度為_(kāi)_______。 (6)Mg－H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如上右圖。該電池工作時(shí)，石墨電極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_____________________________。 解析：本題以化工流程為載體，考查元素化合物的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)基本操作、溶度積計(jì)算和原電池理論，意在考查考生綜合應(yīng)用化學(xué)知識(shí)和理論解答化學(xué)問(wèn)題的能力。(1)菱鎂礦中含有FeCO3，加入稀硫酸后溶液中含有還原性的Fe2＋，再加入過(guò)氧化氫時(shí)，F(xiàn)e2

23、＋被氧化為Fe3＋，過(guò)氧化氫被還原為水，書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)要注意使電荷守恒。(2)用氨水調(diào)節(jié)溶液pH，F(xiàn)e3＋以Fe(OH)3的形式析出，故濾渣2為Fe(OH)3，該物質(zhì)煅燒分解生成氧化鐵和水；實(shí)驗(yàn)室煅燒固體用坩堝，坩堝需要放置在泥三角上。注意：蒸發(fā)用蒸發(fā)皿，煅燒用坩堝。(3)由兩種反應(yīng)物和生成物之一CO2，結(jié)合元素守恒可知生成的弱堿為氨水。(4)Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)c2(OH－)＝c(Mg2＋)(10－4)2＝1.810－11，故c(Mg2＋)＝1.810－3 mol/L。(5)由圖象可得出50 ℃時(shí)，MgO產(chǎn)率最高，且高于50 ℃，粒徑減小幅度較小，即高于50 ℃，溫度對(duì)粒徑影響不大，故最佳溫度為50 ℃。(6) Mg－H2O2電池工作時(shí)，Mg電極為負(fù)極，石墨電極為正極，正極上H2O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH－。 答案：(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (2)Fe2O3?、冖? (3)CO(NH2)2＋3H2O===CO2↑＋2NH3H2O (4)1.810－3　(5)50 ℃ (6)H2O2＋2e－===2OH－