第6讲镁、铝及其重要化合物基础练习2024年高考化学一轮复习新高考专用(含解析)

第6讲镁、铝及其重要化合物基础练习2024年高考化学一轮复习新高考专用
一、单选题,共10小题
1.(2023·浙江·高三统考专题练习)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架
B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂
C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂
2.(2023·浙江金华·统考模拟预测)下列物质可做净水剂且属于盐的是
A. B. C. D.NaClO
3.(2023·北京海淀·北京市十一学校校考三模)为探究温度、浓度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,某兴趣小组查询了相关资料,并进行了实验探究。以下三组实验均采用了相同形状且等质量的打磨后的铝片。
【文献资料】
(I)铝和碱液的反应实质是铝先和水反应生成和,生成的和反应生成-而溶解。
(II)碳酸氢钠溶液常温下就能缓慢分解,温度越高分解速率越大。
实验 温度/ 溶液 实验现象
① 25 0.5 5 有细小的气泡
② 25 a 5 有较多气泡,气体不能使澄清石灰水变浑浊;用试管收集的气体靠近火焰有爆鸣声
③ 80 2.0 5 有大量白色絮状沉淀和气泡,气体可使澄清石灰水变浑浊;气体通过溶液除杂后用试管收集,靠近火焰有爆鸣声
下列说法不正确的是
A.
B.实验③的反应速率比实验②更大的原因之一是实验③中浓度更大
C.实验③中的气体为混合气体,白色沉淀的产生可能是由于往溶液上方移动时与反应生成
D.将实验②中的溶液换成相同浓度的溶液,无白色沉淀生成
4.(2023秋·四川乐山·高二四川省乐山沫若中学校考开学考试)明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为,含少量等)制备明矾的流程如图所示。

下列说法不正确的是
A.①中反应的离子方程式是
B.③中反应的离子方程式是
C.操作a是蒸发结晶,用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理:水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
5.(2022秋·湖北·高三校联考开学考试)取两块大小相同的干冰,在一块干冰中央挖一个小穴,撒入一些镁粉,用红热的铁棒把镁点燃,将另一块干冰盖上,你会看到镁粉在干冰内继续燃烧,像冰灯中装进一个电灯泡一样,发出耀眼的白光。下列说法错误的是
A.干冰由非极性分子构成
B.该实验说明了干冰易升华的特性
C.干冰存在共价键、氢键等化学键
D.该实验说明镁粉与二氧化碳能发生剧烈的发光发热的化学反应
6.(2020·山东·高三专题练习)某兴趣小组模拟用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备Al2(SO4)x(OH)6-2x溶液,并用其脱除烟气中的SO2,其流程如下:
下列说法错误的是
A.浸取时发生反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
B.滤渣1和滤渣2的主要成分分别为SiO2和CaSO4
C.为增强SO2的脱除效果,可在现有基础上再加入过量碳酸钙
D.若b<a(热分解完全),则循环液的碱性比吸收SO2前溶液的碱性弱
7.(2021秋·陕西宝鸡·高三宝鸡市渭滨中学校考阶段练习)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
8.(2022·江苏南京·统考模拟预测)两份铝屑,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的体积比为1∶2(同温同压下),则第一份与第二份铝屑的质量比为(  )
A.1∶3 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶1
9.(2022秋·湖北·高三校联考开学考试)家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞,此时可以用一种固体管道疏通剂疏通。这种管道疏通剂的主要成分有NaOH和铝粉。下列说法错误的是
A.疏通剂遇水产生大量气体有利于管道疏通,但是要注意避免明火
B.反应产生的热量和碱性环境有利于加速油脂水解便于管道的疏通
C.管道疏通后应及时放大量水冲洗管道
D.该疏通剂与“洁厕灵”混合使用可以提高疏通与清洁效果
10.(2020秋·陕西宝鸡·高二校考期中)金属的冶炼就是将金属元素从它的化合物中还原出来,下列说法错误的是
A.可用热分解法获得金属银
B.利用赤铁矿冶炼金属铁,可用一氧化碳、氢气等作还原剂
C.钠、镁、铝等活泼的金属,都可以用电解其熔融的氯化物来冶炼
D.铝热反应可以用于冶炼难熔的相对较不活泼的金属,也可以用于焊接钢轨
二、判断题共8小题
11.(2023·全国·高三专题练习)由于铝的导电性比铜、银都强,所以常用其制造电线、电缆。(_____)
12.(2023·全国·高三专题练习)铝既能溶于酸,又能溶于碱。(_____)
13.(2023·全国·高三专题练习)两份相同质量的铝粉,分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的质量前者多。(_____)
14.(2023·全国·高三专题练习)Al2O3熔点高,可用作耐高温材料。(_____)
15.(2023·全国·高三专题练习)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中,产生大量白色沉淀。(_____)
16.(2023·全国·高三专题练习)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应。(_____)
17.(2023·全国·高三专题练习)Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)>r(Mg)。(_____)
18.(2023·全国·高三专题练习)使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂能分离氧化镁中混有氧化铝。(_____)
三、实验题,共3小题
19.(2021·浙江·高三专题练习)铝热反应的本质是利用铝的还原性,将难熔金属从其氧化物中置换出来,关于铝热反应解答下列问题:
(1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有 。
A.KCl B.KClO3 C.MnO2 D.Mg
(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与Al粉进行铝热反应。
①引发铝热反应的操作是 。
②产物中单质是 (写名称)。
(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象, (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。
20.(2020·吉林长春·高三东北师大附中校考阶段练习)某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2Cr2O4。考虑到胶体的吸附作用使Na2Cr2O4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图1),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。
固体混合物的分离和利用的流程图如图2所示(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明):
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为 ,B→C的反应条件为 ,C→Al的制备方法称为 。
(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有 (填序号)。
a.温度 b.Cl-的浓度 c.溶液的酸度
21.(2018·湖北荆州·荆州中学校考一模)氯化镁是重要的无机材料,在常温下易吸湿,可溶于水和乙醇。某兴趣小组以海水为原料制备无水氯化镁。
实验一 制备MgCl2·6H2O晶体
以海水为原料,对其进行一系列处理,得到晶体。
(1)除去海水中不溶性杂质常用的实验操作是 (填名称)。
(2)从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
实验二 样品中MgCl2·6H2O晶体含量测定
准确称取实验一制得的MgCl2·6H2O晶体a g于锥形瓶中,加去离子水溶解,依次加入一定量三乙醇胺、NH3-NH4Cl缓冲溶液,摇匀,滴入铬黑T指示剂,用0.02000 mol·L-1EDTA(用H2Y2-表示)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA溶液的体积VmL。
已知:①0.02000 mol·L-1EDTA标准溶液pH约为5,指示剂铬黑T使用的适宜pH范围为8~11,NH3-NH4Cl缓冲溶液pH约为10。
②滴定原理:Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+。
(3)使用的滴定管是 (填 “甲”或“乙”)。

(4)NH3-NH4Cl缓冲溶液的作用是 。
(5)样品中MgCl2·6H2O的质量分数为 。
实验三 制备无水氯化镁
利用如图实验装置(夹持和加热装置省略),准确称取一定质量 MgCl2·6H2O晶体在HCl气流中小心加热。

(6)A装置的作用是 。
(7)某同学在实验前后测得玻璃管B减重m1g,干燥管C增重m2g,m1>m2,其可能的原因是 (用化学方程式表示)。
四、解答题,共2小题
22.(2021秋·河北唐山·高三统考开学考试)叶蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物[主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8,还含有Al2O3、Fe2O3、FeO等杂质],利用该矿物生产铁红(Fe2O3)和碱式碳酸镁的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“转化”中加入过量H2O2的目的是 (用语言叙述),该步骤中,温度不能过高的原因是 。
(2)“调pH”时,产生滤渣2的反应离子方程式为 。
(3)X通常选用 (填化学式)。
(4)“沉镁”步骤中氨水加入的量不能太多,否则MgCO3·H2O的产率会降低,其原因是 。
(5)取9.1g碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O],高温分解后,测得生成3.3gCO2、4.0gMgO,化学式中z= ,写出由MgCO3·3H2O生成产品的化学方程式: 。
(6)碱式碳酸镁常用作新型阻燃剂,试分析碱式碳酸镁能够阻燃的原因: (写出一点即可)。
23.(2019·四川宜宾·高三宜宾市叙州区第一中学校校考阶段练习)碱式硫酸铝[(1 x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]溶液可用于烟气脱硫。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝溶液,实验流程如下:
已知“调pH”的反应为:(2 x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O=2[(1 x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑
(1)“酸浸”时反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时适当增大H2SO4溶液浓度的目的是 ,能达到相同目的的方法还有 (任写一种)。
(3)“酸浸”时应控制H2SO4溶液的用量,H2SO4溶液用量不能过量太多的原因是 。
(4)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:
①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体2.3300 g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL,加入0.1000 mol·L 1 EDTA标准溶液25.00 mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000 mol·L 1 CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)。
计算(1 x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(写出计算过程) 。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案:
1.A
【详解】A.铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用它的还原性,A不正确;
B.氧化钙易吸水,并与水反应生成氢氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以可用作干燥剂,B正确;
C.食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化,维生素C具有还原性,且对人体无害,可用作食品抗氧化剂,C正确;
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气,可作潜水艇中的供氧剂,D正确;
故选A。
2.B
【详解】是碱,、、NaClO属于盐,溶于水能生成氢氧化铝胶体,能吸附水中的悬浮物杂质,可做净水剂,故答案选B。
3.D
【详解】A.由表格数据可知,实验②和③的反应温度不同,实验目的是探究温度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,由探究实验的变量唯一化原则可知,实验②和③的碳酸钠溶液浓度相等,则a=2.0,故A正确;
B.由表格数据可知,实验②和③的反应温度不同,实验目的是探究温度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,溶液中的氢氧根离子浓度增大,与铝反应速率增大,则实验③的反应速率比实验②更大的原因之一是实验③中氢氧根离子浓度更大,故B正确;
C.由实验现象可知实验③中的气体为二氧化碳和氢气的混合气体,二氧化碳气体是碳酸钠水解生成的碳酸氢钠受热分解生成而得,反应生成的二氧化碳往溶液上方移动时能与溶液中的四羟基合铝离子反应生成氢氧化铝白色絮状沉淀,故C正确;
D.碳酸氢根离子能与溶液中的四羟基合铝离子反应生成氢氧化铝白色絮状沉淀,则将实验②中的碳酸钠溶液换成相同浓度的碳酸氢钠溶液有白色沉淀生成,故D错误;
故选D。
4.C
【分析】铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀,过滤后滤渣为氢氧化铝,氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝,加入硫酸钾饱和溶液,蒸发浓缩,冷却结晶得到明矾。
【详解】A.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:,A正确;
B.③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的离子方程式是,B正确;
C.混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质,该操作为蒸发浓缩,冷却结晶得到明矾,C错误;
D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体有较大的表面积,能吸附水中的悬浮颗粒物,从而达到净水目的,D正确。
答案为:C。
5.C
【详解】A.干冰是固体二氧化碳,是由碳氧极性共价键构成的直线形分子,属于非极性分子,A正确;
B.干冰易升华,与镁粉发生氧化还原反应,B正确;
C.干冰为固体二氧化碳,分子间和分子内均不存在氢键,C错误;
D.根据实验现象可知,镁粉与二氧化碳在一定条件下可发生反应生成氧化镁和碳,D正确;
故选C。
6.C
【详解】A.浸取时氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,发生反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,故A正确;
B.SiO2和硫酸不反应,所以滤渣1的成分是SiO2,用碳酸钙和硫酸反应调节溶液的pH生成CaSO4,滤渣2的主要成分为CaSO4,故B正确;
C.加入过量碳酸钙会使溶液pH>3.6,生成氢氧化铝沉淀,SO2的脱除效果降低,故C错误;
D.若b<a(热分解完全),说明部分SO2没有释放,则氢氧根离子浓度降低,则循环液的碱性比吸收SO2前溶液的碱性弱,故D正确;
选C。
7.B
【详解】A.铝的金属活泼性强,易被空气中的氧气氧化,在铝的表面形成一层致密的薄膜,由于薄膜的保护可用于制作铝金属制品,A与题意不符;
B.明矾溶于水并水解形成胶体,胶体具有吸附溶液中颗粒的作用,起到净水的作用,可用于净水,B符合题意;
C.氢氧化铝能与盐酸反应,可用于中和过多的胃酸,C与题意不符;
D.氧化铝熔点高,可用作耐高温材料,氧化铝熔融时可产生阴阳离子,可用作电解冶炼铝的原料,D与题意不符;
答案为B。
8.B
【详解】铝屑与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;两个化学方程式中铝与氢气的物质的量之比皆为2∶3,题目中说二者产生氢气的体积比为1∶2,故两份铝屑的物质的量之比为1∶2,二者质量之比亦为1∶2,故选项B正确。
9.D
【详解】A.疏通剂遇水产生的气体是氢气,要注意避免明火,防止爆炸,A项正确;
B.油脂在碱性环境下水解更彻底,反应产生的热量可以加快反应速率,有利于加速油脂水解便于管道的疏通,B项正确;
C.管道疏通后,管道内有大量气体和碱性溶液,故应及时放大量水冲洗管道,C项正确;
D.该疏通剂有碱,“洁厕灵”有酸,混合使用会中和导致失效,D项错误;
答案选D。
10.C
【详解】A、不活泼的金属采用直接加热法冶炼,故可用热分解法获得金属银,A不选;
B、大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法,故可利用赤铁矿冶炼金属铁,可用一氧化碳、氢气等作还原剂还原,B不选;
C、活泼金属采用电解法冶炼,钠、钾、镁用的是电解其熔融氯化物制备,但氯化铝为共价化合物,熔融状态不电离,铝用电解熔融的氧化铝制备,故选C;
D、铝热反应放出大量的热,可用于冶炼难熔的相对较不活泼的金属,也可以用于焊接钢轨,D不选;
答案选C。
11.错误
【详解】金属的导电性是银最强,其次是铜,最后是金属铝,故错误。
答案为:错误。
12.正确
【详解】铝既能溶于酸,又能溶于碱,且均反应放出氢气,故正确。
答案为:正确。
13.正确
【详解】由Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式:
,可知相同质量的Al与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生的H2的质量相等,故正确。
答案为:正确。
14.正确
【详解】Al2O3是离子晶体,熔点高,可用作耐高温材料,如制作Al2O3坩埚,故上述说法正确。
15.错误
【详解】氢氧化钠溶液开始是过量的,滴入氯化铝生成偏铝酸钠,当氢氧化钠完全消耗后,再滴入氯化铝,铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝。
16.错误
【详解】Al2O3属于两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,MgO属于碱性氧化物,与NaOH溶液不反应,故错误。
答案为:错误。
17.错误
【详解】Mg的电子层数比Mg2+的多,所以半径r(Mg)>r(Mg2+),故上述说法错误。
18.正确
【详解】MgO是碱性氧化物,与NaOH溶液不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,向滤液中加入盐酸至沉淀达到最大量,过滤洗涤,不溶物加热得Al2O3
19. BD 加少量KClO3,插上镁条并将其点燃 铁 不能 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+
【分析】本题考查铝热反应的实验操作,其中镁条做引燃剂,KClO3作助燃剂;产物是金属单质和氧化铝。
【详解】(1)做铝热反应的实验时,需要KClO3作助燃剂,且用镁条引燃,故合理选项为BD;
(2)在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条,点燃Mg条后放出热量,使KClO3固体分解放出O2,进一步加剧Mg的燃烧,可在短时间内使混合物温度迅速升高,引发反应;MgO不能与铝发生铝热反应,所以产物中单质为Fe;
(3)反应后固体混合物中若有Fe2O3,则发生反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe3+转化为Fe2+,加KSCN溶液不会变红。
【点睛】KSCN是用来检验Fe3+的试剂,而Fe可以消耗溶液中的Fe3+,因此要结合题目好好分析出题的思路。
20. 加热(或煅烧) 电解法 ac
【分析】在图1中,与电源负极相连的是电解池的阴极,发生反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,混合物浆液中Na+向阴极移动;与电源正极相连的是电解池的阳极,发生反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,混合物浆液中的Cr2O42-向阳极移动。此时混合物浆液中的物质为Al(OH)3、MnO2。在图2中,固体混合物中加入NaOH溶液,Al(OH)3溶解生成NaAlO2溶液,此为溶液A的主要成分,MnO2为固体D的主要成分。溶液A中通入CO2,与NaAlO2发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,沉淀B的主要成分为Al(OH)3,受热分解生成Al2O3,成为固体C的主要成分,熔融电解可获得Al。固体D中的MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,可制得Cl2。
【详解】(1)NaOH为离子化合物,由Na+和OH-构成,电子式为。根据图2中的转化关系,向溶液A中通入CO2,发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,沉淀B为Al(OH)3,固体C为Al2O3,B→C的反应条件为加热或煅烧,Al2O3→Al的制备方法为氧化铝的熔融电解法。答案为:;加热或煅烧;电解法;
(2)根据“D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成”知,温度对反应有影响;滴加硫酸,引入H+,又产生Cl2,说明溶液的酸度对反应有影响。答案为:ac。
【点睛】MnO2与浓盐酸反应制氯气,只有在加热条件下,MnO2才能表现出较强的氧化性,才能将Cl-氧化;在酸性较强的溶液中,MnO2才能表现出较强的氧化性,若酸溶液中H+浓度较小,则此反应不能发生。
21.(1)过滤
(2)降温结晶
(3)甲
(4)控制溶液的pH为8~11
(5)
(6)干燥氯化氢气体
(7)MgCl2·6H2OMgO+2HCl+5H2O(或MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2O或MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O)
【分析】以海水为原料,制备MgCl2·6H2O晶体并测定其含量,在HCl氛围中加热MgCl2·6H2O晶体制得无水氯化镁。
【详解】(1)除去海水中不溶性杂质常用的实验操作是过滤。
(2)为降低水解程度,从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是降温结晶。
(3)EDTA标准溶液pH约为5,呈酸性,应选用酸式滴定管,故使用的滴定管是甲。
(4)NH3-NH4Cl缓冲溶液的作用是控制溶液的pH为8~11。
(5)根据反应Mg2++ H2Y2-=MgY2-+2H+,可知样品中MgCl2·6H2O的质量分数为。
(6)通入氯化氢抑制晶体水解,A装置的作用是干燥氯化氢气体。
(7)某同学在实验前后测得玻璃管B减重m1g,干燥管C增重m2g,m1>m2,其可能的原因是MgCl2·6H2OMgO+2HCl+5H2O(或MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2O或MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O)。
22.(1) 将Fe2+全部氧化为Fe3+ 温度过高,H2O2分解
(2)Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3、Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3
(3)NaOH(或其他合理答案)
(4)氨水过量会生成Mg(OH)2沉淀
(5) 3 4(MgCO3·3H2O)3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O+CO2↑+8H2O
(6)碱式碳酸镁受热分解吸收热量(或分解产生能够阻燃的二氧化碳和水蒸气,分解生成的MgO覆盖在可燃物表面阻止可燃物燃烧)(任写一点)
【分析】叶蛇纹石主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8,还含有Al2O3、Fe2O3、FeO等,酸溶得含有Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+的盐溶液,加入过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+,用氨水调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤,滤液加氨水、碳酸氢铵生成,加热得碱式碳酸镁。氢氧化铁、氢氧化铝沉淀中加过量氢氧化钠,氢氧化铝转化为偏铝酸钠,过滤出氢氧化铁,氢氧化铁加热分解得到氧化铁。
【详解】(1)铁以Fe3+的形式沉淀后出去,“转化”中加入过量H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+;温度过高,H2O2分解,所以该步骤中温度不能过高。
(2)通入氨气“调pH”的目的是生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,反应离子方程式为Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3、Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3;
(3)氢氧化铝能溶于强碱,氢氧化铁、氢氧化铝沉淀中加X除去氢氧化铝,所以通常选用NaOH。
(4)氨水过量会生成Mg(OH)2沉淀,所以“沉镁”步骤中氨水加入的量不能太多,否则MgCO3·H2O的产率会降低。
(5)取9.1g碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O],高温分解后,生成CO2的物质的量是、MgO的物质的量为,可知9.1g碱式碳酸镁含有MgCO3的物质的量为0.075mol、Mg(OH)2的物质的量为0.025mol,H2O的物质的量为,碱式碳酸镁的化学为3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O,z=3,加热得碱式碳酸镁,反应的化学方程式为4(MgCO3·3H2O)3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O+CO2↑+8H2O。
(6)碱式碳酸镁受热分解吸收热量,分解产生能够阻燃的二氧化碳和水蒸气,分解生成的MgO覆盖在可燃物表面阻止可燃物燃烧,所以碱式碳酸镁常用作新型阻燃剂。
23. Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 加快酸浸时的反应速率(或提高铝元素的浸出率) 加热(或搅拌) 会增加后续CaCO3的消耗量 0.41
【详解】(1)“酸浸”时氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;
(2)“酸浸”时适当增大H2SO4溶液浓度的目的是加快酸浸时的反应速率(或提高铝元素的浸出率),能达到相同目的的方法还有加热(或搅拌);
(3)“酸浸”时应控制H2SO4溶液的用量,H2SO4溶液用量不能过量太多,若过量太多,会增加后续CaCO3的消耗量;
(4)2.50 mL溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4)=,
2.50 mL溶液中:n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=0.1000mol/L×25.00mL×10-3L/mL-0.08000mol/L×20.00mL×10-3L/mL=9.000×10-3mol,
2.50 mL溶液中:n(Al3+)= 9.000×10-3mol,
1mol(1 x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;n(SO42-)=3(1-x)mol;
n(Al3+):n(SO42-)=(2-x)mol:3(1-x)mol=9.000×10-3mol:00100mol,解得x=0.41。
【点睛】本题以碱式硫酸铝溶液的制备原理为背景,考查反应原理的理解、反应条件的控制和有关化学式的计算。理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算,理清物质间的计量关系是解题的难点。
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