高考化学一轮复习真题专训第三章金属及其化合物基础课时2镁、铝及其重要化合物新人教版

基础课时2 镁、铝及其重要化合物
1．(2015·江苏化学，4)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。

下列说法正确的是( )
A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)＞r(Mg)
C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D．该反应中化学能全部转化为热能
解析A项，碳元素存在金刚石、石墨、C60、C70、石墨烯等多种同素异形体，错误；B项，Mg和Mg2＋的质子数相同，但Mg有3个电子层，Mg2＋有2个电子层，所以Mg半径大于Mg2＋半径，错误；C项，该反应中镁作还原剂，C为还原产物，由氧化还原反应的“强弱规律”可知，Mg的还原性强于C的还原性，正确；D项，该反应中化学能除转化为热能外还有部分转化为光能(因为燃烧时发出光)，错误。

答案 C
2．(2015·山东理综，10)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。

下列化合物中符合上述条件的是( )
A．AlCl3B．Na2O C．FeCl2D．SiO2
解析A项，AlCl3可由Al与Cl2反应制得，将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2气体和Al(OH)3沉淀，正确；B项，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中只产生碳酸钡沉淀而没有气体产生，错误；C项，Fe 与Cl2反应生成FeCl3，错误；D项，SiO2与Ba(HCO3)2不反应，错误。

答案 A
3．(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )
A．K B．Na C．Fe D．Al
解析D项，Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，正确。

K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内部金属，A、B、C错误。

答案 D
4．(2014·安徽理综，13)室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，
逐滴加入1.0 mol·L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体
积变化曲线如图，下列有关说法正确的是( )
A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为： Al3＋＋3OH
－Al(OH)
3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变
C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
解析A项，a点时，即为Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H ＋，溶液呈酸性，错误；B项，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)减小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)减小一定程度上促进了Al3＋的水解，另一方面溶液体积增大，故c(Al3＋)减小，错误；C项，b～c段，pH变化缓慢，主要发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，正确；D项，c点后pH变化较快的一段，为Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的过程，d点前pH变化较缓慢的一段反应为：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O，故d点时，Al(OH)3已完全溶解，错误。

答案 C
5．(2015·广东理综，32)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
(1)煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则滤液pH大于________[Mg(OH)2的K sp＝5×10－
12]；该工艺中不能用(NH
4)2SO4代替NH4NO3，原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成________，从而导致CaCO3产率降低。

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为__________________________________________________________________。

(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为
_________________________________________________________________。

(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl －4和Al 2Cl －7两种离子在Al 电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al 的电极反应式为___________________________________________________________________。

解析 (1) 白云石高温煅烧，CaCO 3和MgCO 3受热分解生成CaO 和MgO ，煅粉主要含有CaO 和MgO 。

若溶液Ⅰ中c (Mg 2＋)小于5×10－6mol·L －1，根据K sp ＝c (Mg 2＋)·c 2(OH －)得：c (OH －)＞K sp
c （Mg 2＋）＝5×10－125×10－6 mol·L －1＝1×10－3 mol·L －1，c (H ＋)＜K w c （OH －）＝1×10－11mol·L －1，即pH ＞11。

若用(NH 4)2SO 4代替NH 4NO 3，则(NH 4)2SO 4会与CaO 反应生成CaSO 4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO 3减少。

(2) 煅粉的主要成分是CaO 和MgO ，加入适量NH 4NO 3溶液浸取煅粉后，由于镁化合物几乎不溶，则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO 3)2和Ca(OH)2，故滤液Ⅰ中的主要阴离子为NO －3和OH －。

由于滤液Ⅰ的pH 大于11，溶液中含有Ca(NO 3)2和少量的NH 4NO 3与Ca(OH)2，若仅通入CO 2会生成Ca(HCO 3)2，从而导致CaCO 3产率降低。

(3) 用NaOH 溶液可除去废Al 片表面的氧化膜，反应的离子方程式为2OH －＋Al 2O 3===2AlO －2 ＋H 2O 。

(4) 电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al 片和石墨，电解总
反应方程式2Al ＋6H 2O=====通电2Al(OH)3↓＋3H 2↑。

(5) 由题意可知，放电时负极Al 失去电
子与AlCl －4 结合生成Al 2Cl －7，其电极反应式为Al －3e －＋7AlCl －4===4Al 2Cl －7。

答案 (1)CaO 11 加入(NH 4)2SO 4会生成CaSO 4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO 3减少
(2)NO －3和OH － Ca(HCO 3)2 (3)2OH －＋Al 2O 3===2AlO －2 ＋H 2O (4)2Al ＋6H 2O =====
通电2Al(OH)3↓＋3H 2↑ (5)Al －3e －＋7AlCl －4 ===4Al 2Cl －7。