1、2018 届高考大题狂练专题 09 镁、铝及其化合物（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1碱式碳酸镁4MgCO 3Mg(OH)24H2O是重要的无机化工产品。一种由白云石 主要成分为CaMg(CO3)2，还含少量 SiO2、Fe 2O3等为原料制备碱式碳酸镁(国家标准中 CaO 的质量分数0.43%)的实验流程如下：来源:学科网 ZXXK（1）“煅烧”时发生主要反应的化学方程式为_。（2）常温常压下“碳化”可使镁元素转化为 Mg(HCO3)2，“碳化”时终点 pH 对最终产品中 CaO 含量及碱式碳酸镁产率的影响如图 1 和图 2 所示。来源:Zxxk.Com图 1
2、 CaO 含量与碳化终点 pH 的关系 图 2 碱式碳酸镁产率与碳化终点 pH 的关系应控制“碳化”终点 pH 约为 _，发生的主要反应的化学方程式为_和_。图 2 中，当 pH10.0 时，镁元素的主要存在形式是 _(写化学式)。（3）“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为_。（4）该工艺为达到清洁生产，可以循环利用的物质是_(写化学式)。【答案】 CaMg(CO 3)2 CaOMgO2CO 2 9.0 Mg(OH )22CO 2=Mg(HCO3)2 Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O Mg(OH)2 5Mg(HCO3)2 4MgCO3Mg(OH)24H2O6CO 2 CO 2【解析】
3、(1) CaMg(CO 3)2的煅烧分解类似于 CaCO3、MgCO 3 的高温分解，CaMg(CO3)2 CaO+MgO+2CO2；(3)由 Mg(HCO3)2受热分解生成碱式碳酸镁的化学方程式为5Mg(HCO3)2 4MgCO3Mg(OH)2 4H2O+6CO 2；(4)由流程图可知，可循环利用的物质有 CO2。2镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的_，还生成少量的_（填化学式）。（2）CH 3 MgCl 是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为_ _，CH 3 MgCl 水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该
4、反应的化学方程式：_。（3）Mg(OH) 2是常用的阻燃材料。以白云石（CaCO 3、MgCO 3，不考虑杂质）为原料制备 Mg(OH)2和 CaCO3工艺流程如下：溶解度：Ca(OH) 2 _ （填“”或“ 8.7 g 15 g【解析】（1）镁既能在氧气中燃烧又能在氮气中燃烧，氧气的氧化性比氮气强，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的 MgO，还生成少量的 Mg3N2。（2）CH 3 MgCl 是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为+2，CH 3 MgCl 水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐，则该碱一定 是氢氧化镁，该盐一定是氯化镁，该反应的化学方程式为2CH3 MgCl+2H2
5、O=2CH4+MgCl 2 +Mg(OH)2。 （3）氢氧化钙微溶于水，氢氧化镁难溶于水，所以溶解度：Ca(OH )2 Mg(OH)2。“煅烧”时称取 27.6 g 白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的 CO2为 6.72 L(标准状况下)，100g/mol 0.15mol=15 g。点睛：混合物的计算通常可以用守恒法快速列方程组求解。常见的守恒关系有质量守恒、 电子转移守恒、电荷守恒、元素（原子或离子）守恒等等。利用守恒关系可以把题中的相关数据转化为方程式，联立成方程组，即可解题。学科 4 网3铝(熔点 660)是一种应用广泛的金属，工业上用 Al2O3(熔点 2045)和冰晶石(Na
6、3AlF6，六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得。回答下列问题:（1）铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在，原因是_(用化学用语及相关文字说明)。（2）将 0.1mo/LAlCl3溶液和 10%NH4F 溶液混合制取 Na3AlF6。该实验所用试管及盛装 NaF 溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是_(用离子方程 式表示)。来源:学科网 ZXXK（3）下列关于氧化铝的叙述正确的是_。A氧化铝可以治疗胃酸过多 B氧化铝因为熔点高,可以作耐火材料C氧化铝是铝热剂的成分之一 D氧化铝是天然蓝宝石的主要成分（4）以 Al 和 NiO(OH)为电极，NaOH 溶液为电解液组成一种新型电池，放电时 NiO(OH)转
7、化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是_。（5）某工厂排放出有毒物质 NOC1，它遇水就会生成 NO3-。NOCl 分子中各原子均满足 8 电子稳定结构，则 NOCl 的电子式为_。水源中的 NO3-对人类健康会产生危害，为了降低水源中 NO3-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将 NO3-还原为 N2，该反应的离子方程式为_。【答案】 4Al+3O2=2Al2O3，在空气中铝的表面能够形成一层致密的氧化膜 F-+H2O HF+OH- BD Al+3NiO(OH)+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2 10Al+6NO3-+4OH-=3N2+10AlO2-+2H2O来源:Zxxk
8、.Com【解析】（1）铝在空气中稳定存在，其原因是常温下 Al 与氧气反应，铝表面形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化，反应的化学方程式为 4Al+3O2=2Al2O3。故答案为：4Al+3O 2=2Al2O3，在空气中铝的表面能够形成一层致密的氧化膜。（2）NH 4F 中的 F 水解生成 HF，水解方程式为 F +H2OHF+OH 。氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应，对玻璃 有强烈的腐蚀作用，氢氟酸对塑料无腐蚀性。所以该实验所用试管及盛装 NaF 溶液的试剂瓶均为塑料材质。故答案为：F +H2OHF+OH 。（3）A、一般用氢氧化铝作胃药，而不用氧化铝，故 A 错误；B 、氧化铝熔点高，是优
9、良的耐火材料，故 B 正确；C、铝热剂为铝和其他金属氧化物（例如 Fe2O3、MnO 2等），氧化铝是铝热反应的产物，故 C 错误；D、红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽，蓝宝石因含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色，故 D 正确。故选 BD。（5）NOCl 分子中各原子均满足 8 电子稳定结构，则 N 原子与 O 原子共用两对电子，N 原子与 Cl 原子共用一对电子，则电子式为 。根据题干信息反应物为 Al、NO 3 、OH ，碱性条件下，Al 应被转化为 AlO2 。Al 元素化合价由 0 价升高到+3 价，共升高 3 价；NO 3 中 N 元素被还原为0 价，共降低 5
10、 价，化合价升降最小公倍数为 15，则 Al 与 NO3 的计量系数之比为 53；又因为 2 个 NO3 生成 1 个 N2，则 Al 与 NO3 的计量系数可以分别为 10、6，则有10Al+6NO3 + OH 3N2+10AlO2 ，再根据原子守恒和电荷守恒，配平方程式，可得10Al+6NO3 +4OH =3N2+10AlO2 +2H2O。故答案为： ；10Al+6NO 3-+4OH =3N2+10AlO2 +2H2O。4以铝土矿(主要 成分为 Al2O3,含 SiO2和 Fe2O3等杂质) 为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如下【已知:SiO 2在“碱溶”时转化为铝硅 酸钠(NaAlSi
11、O 4nH2O)沉淀】。（1）操作 I、的名称为_ 。（2）用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式_。（3）溶液 a 中加入 NaHCO3后，生成沉淀的离子方程式为 _。（4）Al 2O3比另外一种铝的化合物 AlCl3熔点高出很多，原因是 _; 有人考虑用熔融态 AlCl3电解制备铝，你觉得是否可行，_(选填“可行”或“不可行”)，试分析原因_。（5）取一定量的样品，用以下装置测定样品中 AlN 的纯度(夹持装置已略去)。打开 K2,加入 NaOH浓溶液，至不再产生 NH3。打开 K1,通入 N2一段时间。来源:Zxxk.Com实验中需要测定的数据是_。由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出
12、改进方法:_。【答案】 过滤 Na2OAl2O32SiO22nH2O AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO 32- Al2O3是离子晶体，AlCl 3是分子晶体，离子键强于范德华力，所以 Al2O3的熔点高 不可行 AlCl 属于共价化合物，熔融状态不导电 AlN 样品的质量以及装置 C 在吸收 NH3前后的质量 在 C 后连接一个装有碱石灰的干燥管(或其他合理的干燥装置)【解析】试题分析：由流程可知，铝土矿在碱溶时，SiO 2转化为铝硅酸钠(NaAlSiO 4nH2O)沉淀分离出来，Al2O3转化为偏铝酸钠溶液，加入碳酸氢钠溶液时，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤后，把氢氧化
13、铝分离出来加热灼烧，氢氧化铝分解为氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝。（4）Al 2O3比另外一种铝的化合物 AlCl3熔点高出很多，原因是 Al2O3是离子晶体，AlCl 3是分子晶体，离子键强于 范德华力，所以 Al2O3的熔点高; 用熔融态 AlCl3电解制备铝是不可行的，因为 AlCl3属于共价化合物，熔融状态不导电。（5）由实验装置可知，AlN 与 NaOH 浓溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氨气，氨气经碱石灰干燥后被浓硫酸吸收，测出该装置的增重即可根据样品的质量求出样品中 AlN 的纯度。实验中需要测定的数据是 AlN 样品的质量以及装置 C 在吸收 NH3前后的质量。C 装置中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，导致测定结果偏高，改进方法为在 C 后连接一个装有碱石灰的干燥管（或其他合理的干燥装置）。学/科+网
