PAGEPAGE6金屬及其化合物真題體驗(yàn)·直擊高考1．判斷正誤(正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)。(1)(2018·海南卷，10改編)絮凝劑有助于去除工業(yè)和生活廢水中的懸浮物，NaFe(SO4)2·6H2O、KAl(SO4)2·12H2O都可作為絮凝劑()(2)(2018·全國(guó)卷Ⅲ，7C)氫氧化鋁可用于中和過(guò)多胃酸()(3)(2018·全國(guó)卷Ⅲ，10A)24g鎂與27g鋁中，含有相同的質(zhì)子數(shù)()(4)(2018·江蘇卷，4C)Al2O3是兩性氧化物，故可用作耐高溫材料()(5)(2018·江蘇卷，9B)Al(s)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量HClaq))Al(OH)3(s)()(6)(2017·北京卷，8D)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀，氣體被還原()(7)(2017·天津卷，4B)蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液可制備無(wú)水AlCl3()(8)(2017·江蘇卷，2D)明礬的化學(xué)式：Al2(SO4)3()(9)(2017·海南卷，7D)鋁箔在氯氣中燃燒可制備無(wú)水三氯化鋁()(10)(2017·海南卷，6C)向硫酸鋁溶液中滴加碳酸鈉溶液：2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)=Al2(CO3)2()(11)(2016·江蘇卷，5C)向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)()(12)(2015·全國(guó)卷Ⅱ，13B改編)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，將產(chǎn)生大量白色沉淀()(13)(2016·全國(guó)卷Ⅲ，7A)Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)應(yīng)用于泡沫滅火器滅火()(14)(2015·全國(guó)卷Ⅰ，10C)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái)，金屬鋁的熔點(diǎn)較低()(15)(2014·全國(guó)卷Ⅱ，9C)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后固體的質(zhì)量不變()(16)(2014·北京卷，9D)Al片溶于NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑()(17)(2014·江蘇卷，8A)Al、HCl、NaOH中任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)()【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√(10)×(11)√(12)×(13)√(14)×(15)√(16)√(17)√2．(2015·山東卷，10)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．Na2OC．FeCl2 D．SiO2【答案】A3．(2014·安徽卷，13)室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖所示，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＋＋3OH－Al(OH)3B．a(chǎn)→b段，溶液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【答案】C【解析】Al3＋的水解反應(yīng)為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a→b段，部分Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，Al3＋濃度減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖可知b→c段的pH<5，應(yīng)該主要生成氫氧化鋁沉淀，C項(xiàng)正確；c點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解，d點(diǎn)的pH>10，即d點(diǎn)之前氫氧化鋁已經(jīng)完全溶解，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(上海經(jīng)典)已知：2NaAlO2＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋Na2CO3。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量關(guān)系不正確的是()選項(xiàng)ABCDn(CO2)/mol2346n(沉淀)/mol1333【答案】D【解析】原溶液中含有4molOH－、1molBa2＋、2molAlOeq\o\al(－,2)，1molCO2消耗2molOH－生成1molCOeq\o\al(2－,3)，同時(shí)與1molBa2＋恰好反應(yīng)生成1molBaCO3，再通入1molCO2又消耗2molOH－生成1molCOeq\o\al(2－,3)，此時(shí)沒(méi)有沉淀，A項(xiàng)正確；再通入1molCO2與2molAlOeq\o\al(－,2)反應(yīng)生成2molAl(OH)3，此時(shí)沉淀共3mol，B項(xiàng)正確；再通入1molCO2與1molCOeq\o\al(2－,3)生成2molHCOeq\o\al(－,3)，沒(méi)有繼續(xù)生成沉淀，C項(xiàng)正確；再通入1molCO2與1molBaCO3反應(yīng)，沉淀物質(zhì)的量變?yōu)?mol，再通入1molCO2時(shí)，CO2會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，但沉淀質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(山東經(jīng)典)足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A．氫氧化鈉溶液 B．稀硫酸C．鹽酸 D．稀硝酸【答案】A【解析】根據(jù)關(guān)系式：2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4，2Al～6HCl，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)均錯(cuò)誤；Al與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．(2018·海南卷，15)下圖中反應(yīng)①是制備SiH4的一種方法，其副產(chǎn)物MgCl2·6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)MgCl2·6NH3中所含元素的簡(jiǎn)單離子半徑由小到大的順序(H＋除外)：________________________________________________________________________，Mg在元素周期表中的位置：_______________，Mg(OH)2的電子式：_______________。(2)A2B的化學(xué)式為_(kāi)_____________。反應(yīng)②的必備條件是______________。上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有______________。(3)在一定條件下，由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料__________(寫(xiě)化學(xué)式)。(4)為實(shí)現(xiàn)燃煤脫硫，向煤中加入漿狀Mg(OH)2，使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合物，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________?！敬鸢浮?1)r(Mg2＋)<r(N3－)<r(Cl－)第三周期ⅡA族(2)Mg2Si熔融，電解NH3，NH4Cl(3)SiC(4)2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O7．(2017·江蘇卷，16節(jié)選)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_(kāi)_____________________________。(2)向“過(guò)濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，原因是________________________________________________________________________。(4)鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是________________________________________________?！敬鸢浮?1)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)減小(3)石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的O2氧化(4)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜【解析】以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁，由流程可知，加NaOH溶解時(shí)Fe2O3不反應(yīng)，由信息可知SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀，過(guò)濾得到的濾渣為Fe2O3、鋁硅酸鈉，碳酸氫鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成Al(OH)3，過(guò)濾Ⅱ得到Al(OH)3，灼燒生成氧化鋁，電解I為電解氧化鋁生成Al和氧氣，電解Ⅱ?yàn)殡娊釴a2CO3溶液，結(jié)合圖可知，陽(yáng)極上H2O失去電子生成O2和H＋，COeq\o\al(2－,3)結(jié)合H＋生成HCOeq\o\al(－,3)，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，以此來(lái)解答。(1)“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。(2)向“過(guò)濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，與NaAlO2反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，堿性為OH－＞AlOeq\o\al(－,2)＞COeq\o\al(2－,3)，可知溶液的pH減小。(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，因石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的O2氧化。(4)鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜。8．(2016·海南卷，14)KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up7(試劑①),\s\do5(微熱，過(guò)濾))eq\x(濾液A)eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3))eq\x(沉淀B)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(K2SO4))eq\x(產(chǎn)物)(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用____(填字母)。a．HCl溶液 b．H2SO4溶液c．氨水 d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。(3)沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)_________；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________________________________________________。(4)已知：Kw＝1.0×10－14，Al(OH)3AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O，Kb＝2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于____________?！敬鸢浮?1)d(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大(4)20【解析】(1)選用NaOH溶液，可以溶解Al，而不引入Fe、Mg雜質(zhì)。(3)溶液A中加入NH4HCO3，AlOeq\o\al(－,2)與NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)2AlOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)＋3H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=2Al(OH)3↓＋NH3·H2O＋COeq\o\al(2－,3)，生成的沉淀為Al(OH)3；明礬溶液呈酸性的原因是Al3＋的水解。(4)常溫下，水的離子積常數(shù)Kw＝1.0×10－14，Al(OH)3AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2OKb＝c(AlOeq\o\al(－,2))·c(H＋)＝2.0×10－13，Al(OH)3與NaOH反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OK＝eq\f(cAlO\o\al(－,2),cOH－)＝eq\f(cAlO\o\al(－,2)·cH＋,cOH－·cH＋)＝20。9．(2015·廣東卷，32)七鋁十二鈣(12CaO·7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：(1)煅粉主要含MgO和________，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，則溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_________________________________________________________________________。(2)濾液Ⅰ中的陰離子有________(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液Ⅰ中僅通入CO2，會(huì)生成________，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(4)電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________。(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時(shí)AlCleq\o\al(－,4)和Al2Cleq\o\al(－,7)兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應(yīng)，放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________