1、1跟踪检测（十一） 点点突破活泼金属的 3种典型代表 （钠、镁、铝）1(2019唐山模拟)下列说法不正确的是( )ANa 2O2用作呼吸面具的供氧剂BNaHCO 3的热稳定性大于 Na2CO3C乙醇可与金属钠反应放出氢气D钠久置在空气中最终产物为 Na2CO3解析：选 B NaHCO 3受热易分解，Na 2CO3受热不易分解，故 Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。2下列有关金属的工业制法中，正确的是( )A制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl溶液B制铁：以铁矿石为原料，CO 还原得铁C制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H 2还原得镁D制铝：从铝土矿中获得氧化铝
2、再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝解析：选 B 工业制钠通常是电解熔融 NaCl：2NaCl(熔融)2NaCl 2，而电解纯净的 NaCl溶液：= = = = =电 解 2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2，得不到钠，故 A错误；工业制铁通常是= = = = =电 解 CO还原铁矿石：3COFe 2O3 2Fe3CO 2，故 B正确；工业制镁通常是电解= = = = =高 温 熔融氯化镁：MgCl 2(熔融) MgCl 2，故 C错误；工业制铝通常是电解熔= = = = =电 解 融的氧化铝：2Al 2O3(熔融) 4Al3O 2 ，氯化铝是共价化合物，在熔融状= = = =
3、=电 解 态下不导电，故 D错误。3过氧化钾与水的反应类似于过氧化钠与水的反应，其化学方程式为2K2O22H 2O=4KOHO 2，当 0.5 mol K O2与足量 H2O完全反应后，下表对生成物 O2的182叙述中错误的是( )选项 K O2的质量182 O2的叙述A 57 g O2的质量为 9 gB 57 g 生成标准状况下 O2的体积为 5.6 LC 114 g O2的摩尔质量是 32 gmol1D 57 g 生成 0.25 mol O2解析：选 C 反应的化学方程式为 2K O22H 2O=2KOH2K 18OH 18O2，故生成的1822氧气的摩尔质量是 36 gmol1 ，标准状
4、况下生成的氧气的体积为 5.6 L，其质量为 9 g，物质的量为 0.25 mol，故 C错误，A、B、D 正确。4已知 MgO、MgCl 2的熔点分别为 2 800 、604 ，将 MgO、MgCl 2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有 MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是( )A海水 Mg(OH)2 Mg NaOH 电 解 B海水 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg HCl 电 解 C海水 Mg(OH)2 MgO Mg 石 灰 乳 灼 烧 电 解 D海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg 石 灰 乳 HCl 电 解 解析：选 D 从经济
5、效益上看，用石灰乳沉淀 Mg2 比用 NaOH成本低，电解 MgCl2比电解 MgO成本低。5(2018北京石景山期末)侯氏制碱原理：NH3CO 2H 2ONaCl= =NaHCO3NH 4Cl，需经过制取氨气、制取 NaHCO3、分离及干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置能达到实验目的的是( )解析：选 C A 项，氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和 HCl，温度稍低时二者又可化合生成氯化铵；B 项，气体应长管进，短管出；C 项，从溶液中分离固体，可用过滤的方法；D 项，碳酸氢钠不稳定，受热易分解，不能直接加热干燥，且不能在烧杯中加热干燥固体。6某同学用 Na2CO3和 NaHCO3溶液进
6、行如图所示实验。下列说法中正确的是( )A实验前两溶液的 pH相等B实验前两溶液中离子种类完全相同C加入 CaCl2溶液后生成的沉淀一样多D加入 CaCl2溶液后反应的离子方程式都是 CO Ca 2 =CaCO323解析：选 B CO 的水解程度大于 HCO ，Na 2CO3溶液的 pH较大，A 项错误；实验前23 3两溶液中都存在 Na 、CO 、HCO 、H 、OH ，B 项正确；题图中左、右两支试管中发生23 33反应的离子方程式分别为CO Ca 2 =CaCO3、Ca 2 2HCO =CaCO3H 2OCO 2，右边试管中 HCO 不足，23 3 3生成的沉淀比左边试管中的沉淀少，故
7、C、D 项均错误。7已知 NaOHAl(OH) 3=NaAl(OH)4。向集满 CO2的铝制易拉罐中加入过量 NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐变瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )ACO 22OH =CO H 2O23BAl 2O32OH 3H 2O=2Al(OH)4C2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2DAl 3 4OH =Al(OH)4解析：选 D 向集满 CO2的铝罐中加入过量 NaOH浓溶液，首先 CO2与 NaOH反应，离子方程式为 CO22OH =CO H 2O，表现为铝罐变瘪；接着过量的 NaOH再与铝罐反应生成23氢
8、气，发生的反应为 2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2，则罐壁又重新凸起；因铝罐表面有氧化膜 Al2O3，则又能够发生反应 Al2O32OH 3H 2O=2Al(OH)4 ，根据分析可知，过程中发生了 A项、B 项、C 项的反应，没有发生 D项的反应。8某铝土矿样品中含有 Al2O3、Fe 2O3和 SiO2，进行一系列操作将它们分离：加入试剂、过滤、洗涤、灼烧等。依次加入试剂的最佳方案是( )ANaOH 溶液、盐酸、氨气B硫酸、NaOH 溶液、盐酸CNaOH 溶液、盐酸、CO 2D水、盐酸、NaOH 溶液解析：选 A NaOH 溶液可以溶解 Al2O3、SiO 2，不能溶解
9、Fe2O3，过滤分离出 Fe2O3；之后加盐酸，Na 2SiO3溶液和盐酸反应生成 H2SiO3沉淀，不能溶于过量盐酸中，而 NaAlO2经酸化后生成 Al(OH)3沉淀，继续加盐酸会溶于过量盐酸中生成 AlCl3，此步通过过滤分离出H2SiO3，经脱水后生成 SiO2；此时溶液中含有 AlCl3，通氨气后生成 Al(OH)3沉淀，过滤后再加热，Al(OH) 3分解得到 Al2O3，故 A项符合题意。9某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是( )选项 实验及现象 结论A将湿润的红色石蕊试
10、纸放在试管口，试纸变蓝反应中有 NH3产生B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有 H2产生C 收集气体的同时测得溶液的 pH为 8.6 弱碱性溶液中 Mg也可被氧化4D将光亮的镁条放入 pH为 8.6的 NaOH溶液中有气泡产生弱碱性溶液中 OH 氧化了 Mg解析：选 D A 项，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有 NH3。B 项，由于 NH4Cl溶液水解后显酸性，故产生的气体中含有 H2。C 项，pH8.6 的溶液显碱性，故弱碱性溶液中 Mg可被氧化。D 项，溶液中有气泡产生，生成的气体是 H2，是 H 将 Mg氧化而不是OH 将其氧化。10工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3
11、，含 SiO2、Fe 2O3等杂质)冶炼铝的主要流程如下：(注：SiO 2碱溶时转化为铝硅酸钠沉淀)下列叙述错误的是( )A操作增大 NaOH溶液用量可提高 Al2O3的浸取率B操作、为过滤，操作为灼烧C通入过量 CO2的离子方程式为 2AlO CO 23H 2O=2Al(OH)3CO2 23D加入冰晶石的目的是降低 Al2O3的熔融温度解析：选 C 操作增大 NaOH溶液用量可以使铝土矿中的 Al2O3充分溶解，从而提高Al2O3的浸取率，A 正确；操作、为过滤，操作滤去的滤渣为 Fe2O3、铝硅酸钠，操作得到固体 Al(OH)3，操作为灼烧，目的是使 Al(OH)3分解成 Al2O3，B
12、正确；向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2后生成 Al(OH)3沉淀和 NaHCO3，离子方程式为AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO ，C 不正确；加入冰晶石的目的是降低 Al2O3的熔融2 3温度，D 正确。11生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含 Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用 NaHCO3溶液处理，测得溶液 pH和 Al(OH)3生成的量随加入 NaHCO3溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )ANaHCO 3溶液的物质的量浓度为 0.8 molL1Bb 点与 c点溶液所含粒子种类相同5Ca 点溶液中存在的离子是 Na 、AlO 、OH 、H 2D生
13、成沉淀的离子方程式为 HCO AlO H 2O=Al(OH)3CO3 2 23解析：选 A 过量烧碱溶液处理后得到的滤液为 NaOH、NaAlO 2的混合液，加入 NaHCO3溶液后发生的反应依次为：NaOHNaHCO 3=Na2CO3H 2O、NaHCO 3NaAlO 2H 2O=Al(OH)3Na 2CO3。由图可知，加入 40 mL NaHCO3溶液时沉淀量最大，此时 NaAlO2刚好完全沉淀，b点与 c点溶液中均含有 NaAlO2，故 B、D 正确；由图可知，a 点溶液呈碱性，其溶质为NaOH、NaAlO 2，故 C正确； n(NaHCO3) nAl(OH)30.032 mol， c(
14、NaHCO3)1.0 molL 1 ，故 A错误。0.032 mol0.04 L 0.008 L12化学小组为分析某铝合金组成，用足量稀硝酸将合金溶解，用 NaOH溶液调 pH，在 pH为 3.4时开始出现沉淀，在 pH为 5、9 时分别过滤沉淀，继续滴加 NaOH无沉淀析出。下列说法错误的是( )A在 pH为 9时过滤所得沉淀为 Cu(OH)2B该合金中还含有金属铁C该合金的成分为 Al和 CuD等量铝合金分别与足量的硫酸溶液或氢氧化钠溶液反应得到的氢气一样多解析：选 B 铝合金用足量稀硝酸溶解，加入 NaOH调 pH，在 pH为 3.4时开始出现沉淀，由图可知，合金中不含 Fe，在 pH为
15、 5时过滤出的是 Al(OH)3沉淀，在 pH为 9时过滤出的是 Cu(OH)2沉淀，继续滴加无沉淀析出，则合金中不含金属 Mg。A 项，在 pH为 9时过滤出的是 Cu(OH)2沉淀，正确；B 项，合金中不含 Fe，错误；C 项，由以上分析可知，该合金中含有 Al和 Cu，正确；D 项，合金中只有 Al与 NaOH和 H2SO4反应，等量的 Al得到的H2一样多，正确。13(2019衡水中学一调)将 15.6 g Na2O2和 5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到 200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的 HCl气体 6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则
16、下列说法正确的是( )A标准状况下，反应过程中得到 7.84 L气体B最终得到的溶液中 c(Na ) c(Cl ) c(OH )C最终得到 7.8 g的沉淀D最终得到的溶液中 c(Na )1.5 molL 16解析：选 C n(Na2O2) 0.2 mol， n(Al) 0.2 mol。15.6 g78 gmol 1 5.4 g27 gmol 1投入水中，首先发生反应 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2，生成的 NaOH的物质的量为 0.4 mol；再发生反应 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，由反应方程式可知 Al完全反应，生成 NaAlO2的物质的量为 0.2 mo
17、l，剩余 NaOH的物质的量为 0.4 mol0.2 mol0.2 mol。 n(HCl) 0.3 mol，通入 HCl气体首先发生反应6.72 L22.4 Lmol 1NaOHHCl= =NaClH 2O，剩余 HCl的物质的量为 0.3 mol0.2 mol0.1 mol，再发生反应 NaAlO2HClH 2O=Al(OH)3NaCl，NaAlO 2有剩余，HCl 完全反应，生成的 Al(OH)3的物质的量为 0.1 mol，最终溶液中溶质为 NaAlO2、NaCl 。过氧化钠与水反应生成的氧气为 0.2 mol 0.1 mol，铝与氢氧化钠反应生成的氢气为 0.2 mol 0.3 mol
18、，故反应12 32中生成气体标准状况下的体积为(0.1 mol0.3 mol)22.4 Lmol1 8.96 L，A 错误；反应后溶液的溶质成分是 0.3 mol NaCl和 0.1 mol NaAlO2，B 错误；最终生成 Al(OH)3的物质的量为 0.1 mol，质量为 0.1 mol78 gmol1 7.8 g，C 正确；根据原子守恒n(Na )2 n(Na2O2)20.2 mol0.4 mol，最终得到的溶液中 c(Na ) 2 0.4 mol0.2 LmolL1 ，D 错误。14(2019宁夏育才中学月考)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
19、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)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为_，CH 3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式：_。(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的工艺流程如下：溶解度：Ca(OH) 2_(填“”或“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)，则 CO2的物质的量为 0.3 mol。由碳原子守恒可得， n(CaCO3) n(M
20、gCO3)0.3 mol，100 gmol 1 n(CaCO3)84 gmol1 n(MgCO3)27.6 g，解得 n(CaCO3)0.15 mol， n(MgCO3)0.15 mol，若工艺中不考虑 Ca、Mg 损失，则 Mg(OH)2的质量为 58 gmol1 0.15 mol8.7 g、CaCO 3的质量为100 gmol1 0.15 mol15 g。答案：(1)MgO Mg 3N2 (2)22CH3MgCl2H 2O=2CH4MgCl 2Mg(OH) 2(3) 8.7 g 15 g15有一含 NaCl、Na 2CO310H2O和 NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通
21、过测量反应产生的 CO2和 H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤：按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是_。称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶 C的质量和盛装碱石灰的 U形管 D的质量。打开活塞 K1、K 2，关闭 K3，缓缓鼓入氮气数分钟，其目的是_。关闭活塞 K1、K 2，打开 K3，点燃酒精灯，加热至不再产生气体。打开活塞 K1，缓缓鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶 C的质量和 U形管 D的质量。(2)关于该实验方案，请回答下列问题。若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是_。E 处干燥管中盛放的试剂是_，其作
22、用是_8_，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果 NaHCO3的质量分数_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。若样品质量为 a g，反应后 C、D 装置增加的质量分别为 m g、 n g，则混合物中Na2CO310H2O的质量分数为_(用含 a、 m、 n的代数式表示)。解析：(1)由实验原理可知，实验需要通过测量 D装置内碱石灰增加的质量，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量 C装置增加的质量，计算生成水的质量，故应首先检验装置的气密性。装置内有空气，含有水蒸气和 CO2，会影响对样品生成的水蒸气和 CO2质量的测定，实验前通入氮气，排出装置中原有的水蒸气和二氧化碳，减少误差。(2)若加热反
23、应后不鼓入氮气，生成水蒸气质量和 CO2质量测定结果会偏小，又碳酸氢钠依据二氧化碳计算，而 Na2CO310H2O的质量是根据生成水的总质量计算的，则测得的NaHCO3和 Na2CO310H2O的含量偏小而 NaCl含量偏大。干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和 CO2，若撤去 E装置，则 D装置中测得 CO2的质量偏大，使测定的 NaHCO3的质量分数偏大。若样品质量为 a g，反应后 C、D 装置增加的质量分别为 m g、 n g，D 装置中增加的质量为生成 CO2的质量，设 NaHCO3分解生成的水蒸气的质量为 x g，则2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2= =
24、 = = = 18 g 44 gx g n gx g，装置 C吸收的是水蒸气，包括 NaHCO3分解生成的水蒸气和 Na2CO310H2O18n44分解生成的水蒸气，故 Na2CO310H2O分解生成的水蒸气的质量 m g g，设18n44Na2CO310H2O的质量为 y g，Na2CO310H2O Na2CO310H 2O= = = = = 286 g 180 gy g m g g18n44y g，所以 Na2CO310H2O的质量分数为 100%。286(m 18n44)180286(m 18n44)180a答案：(1)检查装置气密性除去装置中的水蒸气和二氧化碳(2)Na 2CO310H
25、2O和 NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl 的质量分数测定结果偏大 碱石灰 防止空气中的 CO2和水蒸气进入 D中影响测定结果 偏大 9 100%286(m 18n44)180a16(2018江苏高考)以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2，少量 FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH溶液吸收过量 SO2的离子方程式为_。(2)添加 1%CaO和不添加 CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率 100%(1焙 烧
26、 后 矿 粉 中 硫 元 素 总 质 量焙 烧 前 矿 粉 中 硫 元 素 总 质 量 )不添加 CaO的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700 焙烧时，添加 1%CaO的矿粉硫去除率比不添加 CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的 n(FeS2) n(Fe2O3)_。解析：(1)NaOH 吸收过量 SO2的离子方程式为 SO2OH
27、=HSO 。(2)由已知多数金3属硫酸盐的分解温度都高于 600 ，不添加 CaO的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质 FeS2。700 焙烧时，FeS 2中的硫元素生成 SO2，添加 CaO后，SO 2会与 CaO、O 2反应生成 CaSO4而留在矿粉中。(3)用 NaOH溶液碱浸后，Al 2O3、SiO 2溶解，转化为 NaAlO2和 Na2SiO3，通入过量 CO2后，NaAlO 2与 CO2、H 2O反应转化为 Al(OH)3。(4)Fe2O3与 FeS2在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，发生反应的化学方程式配平为16Fe2O3FeS 2 11Fe3O42SO 2，可得关系式 FeS216Fe 2O3，则理论上完= = = = =焙 烧 全反应消耗的 n(FeS2) n(Fe2O3)116。答案：(1)SO 2OH =HSO3(2)FeS 2 硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中10(3)NaAlO2 Al(OH) 3 (4)116
