1、专题五钠、镁、铝及其化合物考点1 钠及其化合物1.2021浙江绍兴测试下列做法中观察到的现象可以说明钠的密度比水小的是()A.用小刀切开金属钠B.将钠放在坩埚中加热C.把钠保存在煤油中D.将钠放入盛水的烧杯中2.2021山西太原测试改编化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是()A.Na2O2可用作潜水艇供氧剂B.自来水厂常用明矾净水,用ClO2代替明矾净水,其原理相同C.将84消毒液和医用酒精混合使用,会降低灭活新冠病毒的效果D.工业上生产玻璃和水泥使用到的共同原料有CaCO33.2021四川成都摸底测试改编下列说法正确的是()A.将Na2O2和NaHCO3固体混合加热到200 ,完
2、全反应后,趁热放出的气体为混合气体,则Na2O2和NaHCO3两者的物质的量关系:Na2O2NaHCO3B.将铝箔在酒精灯上加热,熔化的铝不滴落,说明氧化铝的熔点比铝高C.将钠投入盛有无水乙醇的试管中,钠浮在液面上且有气泡冒出,说明钠的密度比乙醇小D.将少量过氧化钠粉末加入水中,向反应后的溶液中滴入酚酞溶液,溶液保持红色,说明反应生成了碱4.2021中央民族大学附中月考改编对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()陈述陈述判断A小苏打可用于治疗胃酸过多症NaHCO3可与盐酸反应对;对;有关系B滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2,溶液变红Na2O2与水反应生成氢氧化钠对;错;无
3、关系C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对;对;有关系D过氧化钠可用作航天员的供氧剂Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2对;对;无关系5.2021湖南衡阳八中月考,14分钠的化合物在生活、生产中用途广泛。(1)泡沫灭火器的主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,两者混合后发生相互促进的水解反应可生成Al(OH)3和CO2,写出该反应的化学方程式:。(2)Na2O2属于钠的化合物,具有很强的氧化性。少量Na2O2与FeCl2溶液能发生如下反应:Na2O2+FeCl2+H2OFe(OH)3+FeCl3+NaCl,已知FeCl2的化学计量数为6,配平上述化学方程式,并标出电
4、子转移的方向和数目。该反应中的氧化剂是,氧化产物是。(3)向NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化,溶液中c(CO32-)会(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,在滤出小苏打后,从母液中提取氯化铵有两种方法:通入氨气,冷却、加食盐,过滤;不通入氨气,冷却、加食盐,过滤。对两种方法的评价正确的是(填编号)。a.析出的氯化铵纯度更高b.析出的氯化铵纯度更高c.的滤液可直接循环使用d.的滤液可直接循环使用(5)已知HCO3-在水中既能水解也能电离。NaHCO3溶液呈碱性,溶液中c(H2CO3)c(CO32-)(填“”“”或“
5、=”)。考点2 碱金属及其化合物的性质焰色反应6.2021湖北部分重点高中联考常温下,某溶液A中含有K+、Na+、Fe3+、Al3+、CO32-、NO3-、Cl-、SO42-中的若干种,且各离子的物质的量浓度均相同,现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示。下列有关说法不正确的是()A.溶液A中不存在Fe3+B.沉淀乙中一定含有BaCO3和BaSO4C.溶液A可能是由AlCl3、NaNO3、Al2(SO4)3按物质的量之比为131混合而成的溶液D.要确定A溶液中是否存在Na+或K+中的一种,只能通过焰色反应7.新素材亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表
6、示为Li2NH+H2LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是()A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.Li+和H-的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同考点3 镁及其化合物8.2021广州珠海摸底测试下列有关金属的制法正确的是()A.以海水为原料制取精盐,再电解精盐的水溶液制取钠B.用海水、石灰乳等原料制得氧化镁,再用H2还原氧化镁制得镁C.用焦炭、空气、石灰石等原料,生产CO并在高温下还原铁矿石制得铁D.从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝9.2020湖北武汉部分学校质量监测氯化镁晶体具有如图所示转化关系:下列说法错误的是()
7、A.固体可溶于饱和NH4Cl溶液 B.气体能使无水CuSO4变蓝 C.溶液和溶液常温下均能与Cu反应 D.在固体的浊液中加入 KI 溶液可产生黄色沉淀10.2020四川攀枝花第一次统考如图是工业利用菱镁矿(主要成分为MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3等杂质)制取氯化镁的工艺流程。下列说法不正确的是()A.酸浸池中加入的X酸是硝酸B.氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C.沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3D.在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁考点4 铝及其化合物11.新题型2021河北石家庄质检以市售高岭土(化学成分:Al2O3、SiO2和H2O)为原料制备
8、碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n的工艺流程如图:已知:结构不同的Al2O3在酸中的溶解性差别较大;调节AlCl3溶液的pH为4.24.5,沉降可得碱式氯化铝。下列说法错误的是()A.“焙烧”有助于改变高岭土中Al2O3的结构,使其更易溶于酸B.“酸溶”时可用2 molL-1的硫酸代替4 molL-1的盐酸C.“蒸发浓缩”“稀释”的目的为调节溶液的pHD.碱式氯化铝可用于净水12.2021广东广州阶段训练明矾KAl(SO4)212H2O在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示:下列叙述错误的是()A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资
9、源再利用B.“沉淀”为Al2(CO3)3C.“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO313.新形式某学生探究0.25 molL-1 Al2(SO4)3溶液与0.5 molL-1 Na2CO3溶液的反应,实验如下。实验1实验2下列分析不正确的是()A.实验1中,白色沉淀a是Al(OH)3B.实验2中,白色沉淀b中含有CO32-C.实验1、2中,白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关D.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,不可使用相同的检验试剂14.2021湖南衡阳一中月考改编,15分铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3,
10、含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(Na2Al2SixO8)沉淀。(1)铝硅酸钠(Na2Al2SixO8)可以用氧化物的形式表示其组成,形式为。(2)“过滤”中滤渣的主要成分有(写名称)。向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3溶液,反应的离子方程式为 、 。(3)“电解”的另一产物在1 000 时可与N2反应制备AlN,在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是 。(4)“电解”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为 。(5)铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生大量气泡,反应的
11、化学方程式为 ,每产生1 mol气体,转移的电子数为(NA为阿伏加德罗常数的值)。一、选择题(每小题6分,共36分)1.原创下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是()金属钠投入FeCl3溶液中;过量NaOH溶液和明矾溶液混合;少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中;向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液;向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2A.B.只有C.只有D.只有2.2021江苏南京调研下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NH4Cl(s)NH3(g)NO(g)B.Fe2O3(s)FeCl3(aq)FeCl3(s)C.CuO(s)Cu(OH)2悬浊液Cu2O(s)
12、D.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)3.2021河北衡水中学期中改编A、B、C、D是中学化学中常见的四种物质,且A、B、C中含有同一种元素,其转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.若B为一种两性氢氧化物,则D可能是强酸,也可能是强碱B.若A为固态非金属单质,D为O2,则A可以为单质硫C.若A为强碱,D为CO2,则B的溶解度一定大于C的溶解度D.若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A只能是C2H64.新情境2021天津和平区测试标准状况下,下列实验用如图所示装置不能完成的是()A.测定一定质量的Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的含量B.确定分子式为C2H6O的有机
13、物分子中含活泼氢原子的个数C.测定一定质量的Na2SO4xH2O晶体中结晶水数目D.比较Fe3+和Cu2+对一定质量的H2O2分解反应的催化效率5.2021北京海淀区期中研究小组探究Na2O2与水反应。取1.56 g Na2O2粉末加入到40 mL水中,充分反应得溶液A(液体体积无明显变化),进行以下实验。编号操作现象溶液变红色,20秒后褪色.产生大量能使带火星木条复燃的气体.溶液变红色,10分钟后褪色.溶液变红色,10分钟后溶液褪色.变红色溶液变红色,2小时后无明显变化下列说法不正确的是()A.由中现象可知,Na2O2与水反应有H2O2生成B.由、可知,中溶液红色褪去是因为c(OH-)大C.
14、由、可知,中溶液红色褪去的主要原因不是c(OH-)大D.向中褪色后的溶液中滴加5滴6 molL-1盐酸,溶液最终变成红色6.2021安徽示范高中联考富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgOB2O3)、镁硅酸盐(2MgOSiO2)及少量Al2O3、FeO 等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如图:为了获得晶体,会先浓缩溶液接近饱和,然后将浓缩液放入高压釜中,控制温度进行结晶(硫酸镁与硼酸溶解度随温度的变化如图)。下列说法错误的是()注:温度高时,硼酸会随水蒸气挥发。A.该工艺流程中加快反应速率的措施有2种B.在高压釜中,先降温结晶得到硼酸晶体,再蒸发结晶得到硫酸镁晶体C
15、.“酸浸”中镁硼酸盐发生反应:2MgOB2O3+2H2SO4+H2O2MgSO4+2H3BO3D.加入“MgO”后过滤,所得滤渣主要是Al(OH)3 和Fe(OH)3二、非选择题(共45分)7.10分某化学兴趣小组探究NO和Na2O2的反应,设计了如图所示实验装置,其中E为实验前压瘪的气囊。(1)装置A的烧瓶中滴加浓硝酸后观察到的主要现象为(答两条)。(2)将装置B补充完整,并标明试剂。(3)用无水CaCl2除去水蒸气的目的是。(4)反应一段时间后,D处有烫手的感觉,其中固体由淡黄色变为白色,直至颜色不再变化时,气囊E始终没有明显鼓起。学生依据反应现象和氧化还原反应规律推断固体产物为NaNO2
16、。写出该反应的化学方程式:。设计实验证明NaNO2生成,实验方案是。(写出操作、现象和结论)8.2021河北石家庄质检节选,9分以某锂矿石(主要成分为Li2CO3,还含有Na+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Cl-及SiO2)为原料制备高纯Li2CO3,其工艺流程如图所示:已知相关物质的溶度积常数如表所示:物质Ca(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Li2CO3CaCO3Ksp5.510-61.310-33410-388.010-168.1510-43.3610-9(1)“滤渣1”的主要成分是。(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为。(3)“调pH”时可将(填离子符号
17、)沉淀完全。(4)“除杂”时加入适量稀Na2CO3溶液的作用为。(5)“碳化”“加热分解”是提高Li2CO3纯度的重要步骤,“碳化”时发生反应的化学方程式为 。9.2021黑龙江实验中学月考,14分硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知:硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5H2O,硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示:回答下列有关问题:(1)硼砂中B的化合价为。流程图中硼砂溶于热水后,常用H2SO4溶液调pH为23制取H3BO3,反应的离子方程式为。X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg制取粗硼的化学方程式为。(2)若用惰性电极电解MgCl
18、2溶液,其总反应的离子方程式为。(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,则正极反应式为。(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将 0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 molL-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,选择淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点的现象是。消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。该粗硼样品的纯度为。(提示:I2+2S2O32-2I-+S4O62-)10.2021贵州贵阳摸底测试节选,12分过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色固体,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂。(1)某
19、实验小组拟选用如图装置(部分固定装置略)制备过氧化钙,按气流方向连接顺序为(填仪器接口的字母编号,装置可重复使用)。实验步骤如下:.检验装置的气密性后,装入药品;.打开仪器M的活塞,通入一段时间气体,加热药品;.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后,停止通入气体;.拆除装置,取出产物。(2)仪器M的名称为;步骤的作用是。(3)利用反应Ca2+H2O2+2NH3+8H2OCaO28H2O+2NH4+,在碱性环境下制取CaO28H2O的装置如下:装置A的试管中发生反应的化学方程式为;装置B中的反应需在冰水浴下进行,其原因是。将过滤得到的白色晶体依次用蒸馏水、乙醇洗涤,低温烘干可得CaO2
20、8H2O。用乙醇洗涤的目的是。答案专题五钠、镁、铝及其化合物1.D用小刀切开金属钠,说明钠的硬度小,A项不符合题意;将钠放在坩埚中加热,钠受热熔化,与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成淡黄色Na2O2固体,说明钠的熔点低且钠可以与氧气反应,B项不符合题意;把钠保存在煤油中,说明钠的密度比煤油大,且钠与煤油不反应,C项不符合题意;将钠放入盛水的烧杯中,钠浮在水面上,熔成小球并在水面快速移动,可以说明钠的密度比水小,D项符合题意。2.B过氧化钠能与CO2反应并生成氧气:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O2可用作潜水艇供氧剂,A正确;ClO2具有强氧化性,能杀菌消毒,明矾没有强氧化性
21、,其在溶液中水解生成Al(OH)3胶体,利用胶体的吸附性进行净水,则ClO2与明矾的净水原理不同,B错误;84消毒液的有效成分为次氯酸钠,其具有强氧化性,医用酒精的主要成分是乙醇,乙醇具有还原性,将两者混合使用时会发生氧化还原反应,降低灭活新冠病毒的效果,C正确;生产普通玻璃的原料是石英、纯碱和石灰石,生产水泥的原料是黏土、石灰石,工业上生产普通玻璃和水泥的共同原料是CaCO3,D正确。3.B碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳首先与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,放出的气体为混合气体,说明过氧化钠不足,放出的气体是氧气和水蒸气,或二氧化碳、氧气和水蒸气,则根据方程式可判断Na2O2和
22、NaHCO3两者的物质的量关系:Na2O2(2分)【解析】(1)根据题给信息可知,NaHCO3与Al2(SO4)3发生相互促进的水解反应:Al2(SO4)3+6NaHCO32Al(OH)3+6CO2+3Na2SO4。(2)Na2O2具有强氧化性,在反应中作氧化剂,Fe2+以还原性为主,作还原剂,Na2O2中O共降低2价,Fe2+Fe3+升高1价,题中给出FeCl2的化学计量数为6,则Na2O2的化学计量数为3,根据原子守恒配平其他物质,得反应方程式为3Na2O2+6FeCl2+6H2O4Fe(OH)3+2FeCl3+6NaCl;电子转移的方向和数目是+6H2O4Fe(OH)3+2FeCl3+6
23、NaCl;该反应中的氧化剂是Na2O2,氧化产物是FeCl3和Fe(OH)3。(3)Ba(OH)2少量,发生反应的离子方程式为Ba2+2OH-+2HCO3-BaCO3+2H2O+CO32-,NaHCO3的电离方程式为NaHCO3Na+HCO3-,因此加入少量Ba(OH)2固体,溶液中c(CO32-)会增大。(4)滤出小苏打后,母液里有NH4Cl和NaHCO3,中通入氨气,增大c(NH4+),再加入食盐,使NH4Cl析出,然后过滤,氯化铵的纯度较高,a项正确;中析出的NH4Cl中含有较多的NaCl,氯化铵的纯度较低,b项错误;中滤液中还有较多NH4+,不能直接循环使用,c项错误;中滤液中含有较多
24、NaCl,可以直接循环使用,d项正确。(5)HCO3-的电离方程式为HCO3-H+CO32-,HCO3-的水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,NaHCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于其电离程度,即c(H2CO3)c(CO32-)。6.D向溶液A中加入过量的(NH4)2CO3,产生白色沉淀甲和无色气体甲,则发生的是Al3+和CO32-相互促进的水解反应:2Al3+3CO32-+3H2O2Al(OH)3+3CO2,白色沉淀甲为Al(OH)3,无色气体甲为CO2,A中一定含有Al3+,一定不含Fe3+、CO32-;向溶液甲中加入过量的Ba(OH)2,由于(NH4)2CO3过
25、量,故一定发生反应:(NH4)2CO3+Ba(OH)2BaCO3+2NH3+2H2O,根据此步反应无法确定A中是否含有SO42-;向溶液乙中加入Cu和浓硫酸,产生的气体丙与空气反应生成红棕色气体丁,则气体丁为NO2,气体丙为NO,故A中一定含有NO3-,白色沉淀丙为过量的Ba(OH)2与浓硫酸反应生成的BaSO4;根据各离子的物质的量浓度均相同,结合溶液呈电中性,知一定含有SO42-。综上分析,溶液A中一定含有Al3+、NO3-、SO42-,一定不含Fe3+、CO32-,不能确定是否含有K+、Na+、Cl-。向溶液A中加入过量的(NH4)2CO3,产生白色沉淀甲,而Fe(OH)3是红褐色沉淀,
26、故溶液A中不存在Fe3+,A项正确;溶液A中一定含有Al3+、NO3-、SO42-,因此加入过量Ba(OH)2,得到的沉淀乙中一定含有BaCO3和BaSO4,B项正确;当A中存在Cl-时,A中还应存在K+或Na+,故溶液A可能是由AlCl3、NaNO3、Al2(SO4)3按物质的量之比为131混合而成的溶液,C项正确;要确定A溶液中是否存在Na+或K+中的一种,可以通过确定溶液中是否有Cl-进行判断,因此可以先加入足量硝酸钡溶液除去SO42-,再加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明含有Cl-,同时可以说明存在Na+或K+中的一种,D项错误。7.B因为Li2NH中氢元素为+1价,锂元
27、素为+1价,所以氮元素为-3价,A项错误;氢气中氢元素的化合价既升高又降低,所以H2既作氧化剂又作还原剂,B项正确;Li+和H-的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以锂离子半径小,C项错误;此法储氢利用的是氧化还原反应,钢瓶储氢是物理过程,二者储氢的原理不同,D项错误。8.C电解熔融的氯化钠可以制取钠,电解精盐的水溶液得到烧碱、氯气和氢气,A错误;工业上从海水中制取镁的过程通常是用海水、石灰乳制得氢氧化镁,然后使氢氧化镁与过量盐酸反应制取氯化镁溶液,将氯化镁溶液蒸发结晶得六水氯化镁,再将六水氯化镁在HCl氛围下加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁制得镁,B错误;焦炭与空气反应生成二氧
28、化碳或一氧化碳,石灰石高温分解生成二氧化碳,二氧化碳再与焦炭在高温下反应生成CO,CO在高温下还原铁矿石制得铁,C正确;氯化铝是共价化合物,熔融的氯化铝不导电,无法通过电解熔融的氯化铝制得铝,D错误。9.CMgCl26H2O灼烧得到的固体为MgO,气体为HCl和H2O(g), NH4Cl溶液由于铵根离子水解显酸性,故MgO可溶于饱和NH4Cl溶液,A正确;气体中的H2O(g)能使无水CuSO4变蓝,B正确;将HCl和H2O(g)通过浓H2SO4,得到的气体为HCl,溶液为稍稀的硫酸,HCl与AgNO3溶液反应生成的固体为AgCl,溶液为HNO3,硫酸在常温下不能与Cu反应,C错误;由于Ksp(
29、AgI)Ksp(AgCl),故AgCl能与KI发生反应生成黄色沉淀AgI,D正确。10.A根据题给流程信息可知最终生成无水氯化镁,因此酸浸池中加入的X酸应是盐酸,不能加硝酸,A项错误;酸浸池中加入盐酸后,主要生成MgCl2、AlCl3、FeCl2等,氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在调节pH时除掉铁元素,B项正确;加MgO调节pH主要是将铁离子和铝离子变为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,C项正确;在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁和氯气,氧化镁的熔点很高,不能用电解熔融氧化镁制取金属镁,D项正确。11.B结合图示流程和已知信息可知,“焙烧”有助于改变高岭土中
30、Al2O3的结构,使其更易溶于酸,A项正确;由于要制备碱式氯化铝,为了不引入杂质SO42-,“酸溶”时不能用硫酸代替盐酸,B项错误;结合已知信息知,“蒸发浓缩”和“稀释”均能减小溶液中HCl的浓度,使溶液的pH为4.24.5,有利于沉降得到碱式氯化铝,C项正确;碱式氯化铝可水解生成Al(OH)3胶体,可用于净水,D项正确。12.B废易拉罐属于可回收垃圾,回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,故A项正确;NaAlO2、H2O和NH4HCO3发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝,故“沉淀”为Al (OH)3,B项错误;“操作a”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等,故C项正确;过量二氧
31、化碳与偏铝酸钠反应可得到氢氧化铝沉淀,故题述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3,D项正确。13.D实验1在过量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液,过滤、洗涤得到白色沉淀a,加入稀H2SO4,沉淀溶解,没有气泡,说明白色沉淀a是Al(OH)3;实验2在过量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液,过滤、洗涤得到白色沉淀b,加入稀H2SO4,沉淀溶解并产生少量气泡,说明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸盐。由以上分析可知,A、B项正确;实验1、2中加入试剂的顺序不同,混合后溶液的pH不同,生成的沉淀不同,说明白色沉淀的成分不同与混合后溶液的pH有关,C项正确;检验白色沉淀a
32、、b是否洗涤干净,都可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO42-的方法,故可使用相同的检验试剂,D项错误。14.(1)Na2OAl2O32SiO2(2分)(2)铝硅酸钠、氧化铁(2分)OH-+HCO3-CO32-+H2O(2分)AlO2-+HCO3-+H2OCO32-+Al(OH)3(2分)(3)氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜(2分)(4)4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2(2分)(5)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2(2分)NA(1分)【解析】(1)铝硅酸钠(Na2Al2SixO8)中Na、Al、Si、O的化合价分别为+1、+3、+4、-2,根据化合
33、物中正负化合价代数和为0,则12+32+4x-28=0,解得x=2。Na2Al2Si2O8可以用氧化物的形式表示为Na2OAl2O32SiO2。(2)“碱溶”时,Al2O3、SiO2均能与NaOH溶液反应,Al2O3转化为NaAlO2,SiO2转化为铝硅酸钠沉淀,而Fe2O3与NaOH溶液不反应,故“过滤”中滤渣主要为铝硅酸钠、氧化铁。“过滤”所得滤液中含有NaOH、NaAlO2,加入NaHCO3溶液,发生反应:OH-+HCO3-CO32-+H2O、AlO2-+HCO3-+H2OCO32-+Al(OH)3。(3)“电解”为电解熔融氧化铝,另一产物为Al。Al在1 000 时可与N2反应制备Al
34、N,在Al中添加少量氯化铵,1 000 时氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜,有利于Al与N2反应制备AlN。(4)根据题图,阳极上H2O放电,同时CO32-转化为HCO3-,电极反应可以看作2H2O-4e-4H+O2、CO32-+H+HCO3-的总反应,故电极反应式为4CO32-+2H2O-4e- 4HCO3-+O2。(5)铝氢化钠中氢为-1价,H2O中氢为+1价,故铝氢化钠与水发生归中反应,反应的化学方程式为NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2,反应中转移4e-,故每产生1 mol气体转移的电子数为NA。1.D金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeCl3反应可
35、产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,不符合题意;NaOH与明矾反应可生成Al(OH)3白色沉淀,当NaOH过量时,氢氧化铝与过量的NaOH反应可生成可溶性的NaAlO2,最终无沉淀产生,不符合题意;少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,生成CaCO3白色沉淀、Na2CO3和H2O,符合题意;向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液,二者发生相互促进的水解反应,产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体,符合题意;向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,会反应产生NaHCO3,由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,反应消耗水,溶剂质量减少,产生NaHCO3的质量比Na2CO3的多,所以NaHCO3
36、结晶析出,有白色沉淀产生,符合题意。2.ANH4Cl与Ca(OH)2在加热的条件下反应生成NH3:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,NH3催化氧化生成NO气体:4NH3+5O24NO+6H2O,A项正确。FeCl3水溶液加热蒸发时发生水解反应生成Fe(OH)3和HCl,氯化氢易挥发,Fe(OH)3受热分解,最终得到Fe2O3,得不到无水FeCl3,B项错误;CuO固体不溶于水,也不能与水反应生成Cu(OH)2,C项错误;NaCl溶液与二氧化碳气体不反应,D项错误。3.AB为两性氢氧化物,假设其为含铝化合物,若D为强碱,则A为铝盐,若D为强酸,则A为偏铝酸盐,A项正确;
37、若A为固态非金属单质,D为O2,则A不能为单质硫,因为硫不能一步被氧化为三氧化硫,B项错误;当A为氢氧化钠,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,D为二氧化碳时,B的溶解度大于C的溶解度,当A为氢氧化钡,B为碳酸钡,C为碳酸氢钡时,B的溶解度小于C的溶解度,C项错误;若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A可以为C2H6、H2S,D项错误。4.C在烧瓶中加入Na2O和Na2O2的混合物,然后将水从分液漏斗放下,通过产生气体的量可计算Na2O2的量,A项能完成;在烧瓶中加入金属钠,然后将有机物从分液漏斗放下,根据产生气体的量来判断有机物分子中含活泼氢原子的个数,B项能完成;该实验需要测量生成气体的量进而计算
38、,Na2SO4xH2O晶体中结晶水测定时无法产生气体,该装置不能完成,C项不能完成;可通过对照实验比较单位时间内Fe3+和Cu2+与H2O2反应产生气体的多少比较催化效率,D项能完成。5.D中现象产生大量能使带火星木条复燃的气体,说明加入MnO2后,产生了O2,因此Na2O2与水反应有H2O2生成,A项正确;根据1 molL-1 NaOH溶液中加入酚酞,溶液先变红后褪色, 0.1 molL-1 NaOH溶液中加入酚酞,溶液变红色后不褪色,知中溶液红色褪去是因为c(OH-)大,B项正确;中溶液红色褪去只需20 s,由知c(OH-)大,也可使溶液褪色,且褪色时间约为10分钟,故中溶液红色褪去的主要
39、原因是H2O2具有漂白性,而不是c(OH-)大,故向中褪色后的溶液中加入5滴6 molL-1盐酸,溶液不变红色,C项正确、D项错误。6.B【流程梳理】该工艺流程中加快反应速率的措施有研磨(增大反应物的接触面积)、加热2种,A项正确;根据硫酸镁与硼酸溶解度随温度的变化图可知,先降温结晶会同时得到硫酸镁和硼酸的晶体,正确的操作应为浓缩后,控制温度在200 以上结晶,趁热过滤得到硫酸镁晶体,再降温结晶,得到硼酸晶体,B项错误;“酸浸”时镁硼酸盐发生的反应为2MgOB2O3+2H2SO4+H2O2MgSO4+2H3BO3,C项正确;由滤液可得到硫酸镁晶体和硼酸晶体,故加入MgO调节pH后应得到Al(O
40、H)3和Fe(OH)3沉淀,D项正确。7.(每空2分)(1)剧烈反应,有红棕色气体产生,溶液变为绿色,铜片变小。(2)(3)防止水蒸气与过氧化钠反应,干扰实验(4)2NO+Na2O22NaNO2取少量D管中的固体于试管中,加水溶解,再加入AgNO3溶液,若生成浅黄色沉淀,则有亚硝酸钠生成(合理即可)【解析】在整套实验装置中,A为NO2的发生装置,B为NO的转化装置,C为除杂(除去NO中的水分)装置,D为NO与过氧化钠的反应装置,E既可进行尾气吸收,又可对反应的产物进行判断。(1)装置A的烧瓶中Cu与浓硝酸反应的方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,主要现象为剧烈反
41、应,有红棕色气体产生,溶液变为绿色,铜片变小。(2)装置B的目的为将NO2转化为NO,则需将A中产生的气体通过盛有水的洗气瓶,导气管的连接方式为“长进短出”。(3)装置C除去水蒸气,目的是防止水蒸气与过氧化钠反应,干扰实验。(4)“固体由淡黄色变为白色,直至颜色不再变化时,气囊E始终没有明显鼓起”,表明过氧化钠将强还原性气体NO氧化为亚硝酸钠:2NO+Na2O22NaNO2;若反应中有NaNO2生成,则加入硝酸银溶液会产生淡黄色的亚硝酸银。8.(1)SiO2(1分)(2)2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O(2分)(3)Fe3+、Al3+(2分)(4)除去Ca2+,防止Li+沉淀(2分)
42、(5)Li2CO3+H2O+CO22LiHCO3(2分)【解析】(1)SiO2不溶于盐酸,故“滤渣1”的主要成分是SiO2。(2)在酸性条件下,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O。(3)结合图示流程以及相关物质的溶度积常数可知,通过加入NaOH调节溶液的pH,可将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀除去。(4)加入Na2CO3溶液能将溶液中的Ca2+转化为CaCO3沉淀除去,后续还需加入饱和Na2CO3溶液沉淀Li+,故加入适量稀Na2CO3溶液还能防止Li+沉淀。(5)“沉锂”时得到Li2CO3,通入CO2“碳化
43、”是Li2CO3在溶液中转化为LiHCO3的过程,其化学方程式为Li2CO3+CO2+H2O2LiHCO3。9.(每空2分)(1)+3B4O72-+2H+5H2O4H3BO33Mg+B2O32B+3MgO(2)2H2O+Mg2+2Cl-Cl2+H2+Mg(OH)2(3)H2O2+2H+2e-2H2O(4)当滴入最后一滴标准液时,溶液恰好由蓝色褪至无色,且半分钟内不恢复99%【解析】(1)硼砂的化学式为Na2B4O710H2O,根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,硼砂中B的化合价为+3;硼砂溶于水,在酸性条件下可生成H3BO3,反应的离子方程式为B4O72-+2H+5H2O4H3BO3;H
44、3BO3晶体加热脱水的产物为B2O3,B2O3在高温条件下与镁发生置换反应生成粗硼,化学方程式为3Mg+B2O32B+3MgO。(2)若用惰性电极电解MgCl2溶液,阴极氢离子得电子生成氢气,水的电离平衡被破坏,由水电离生成的氢氧根离子浓度增大,氢氧根离子和镁离子形成氢氧化镁沉淀;阳极氯离子失电子变为氯气。其总反应的离子方程式为2H2O+Mg2+2Cl-Cl2+H2+Mg(OH)2。(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,则正极上是过氧化氢得电子生成水的反应,正极反应式为H2O2+2H+2e-2H2O。(4) 淀粉遇碘变蓝,根据I2+2S2O32-2I
45、-+S4O62-可知,当滴入最后一滴标准液时,溶液恰好由蓝色褪至无色,且半分钟内不恢复,即达到滴定终点; 硫代硫酸钠的物质的量为0.3018.0010-3 mol;根据关系式可知:BBI332I23S2O32-,n(B)=13n(S2O32-)=130.3018.0010-3 mol=1.810-3 mol;单质硼的质量为1.810-311 g=0.019 8 g;粗硼样品的纯度为0.01980.020100%= 99%。10.(1)cedabe(ab可互换,2分)(2)分液漏斗(2分)防倒吸(2分)(3)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O(2分)温度低可减少过氧化氢分
46、解,提高过氧化氢的利用率(反应放热,温度低有利于提高产率)(2分)去除晶体表面的水分(2分)【解析】(1)因为钙能与H2O反应,故利用如图装置,先制取并干燥O2,然后O2与钙反应制取CaO2,最后连接盛装浓硫酸的装置,防止钙与空气中的水反应。(2)仪器M为分液漏斗,若熄灭酒精灯后,马上停止通入气体,则会因装置冷却压强减小而引起倒吸,故步骤的作用是防倒吸。(3)装置A中试管内的反应是实验室制取氨气的反应。装置B中的反应试剂之一是过氧化氢,该物质受热易分解,低温可减少其分解,提高利用率。装置B中的反应在冰水浴下进行,说明该反应为放热反应,降低温度有利于反应正向进行,提高产率。乙醇易挥发,用乙醇洗涤,可除去晶体表面的水分,有利于快速干燥晶体。