整合化学优选资源届高考化学二轮总复习钠镁铝及其化合物专题练习3.docx
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整合化学优选资源届高考化学二轮总复习钠镁铝及其化合物专题练习3
2017届高考化学二轮总复习
钠、镁、铝及其化合物专题练习3
1.下列叙述正确的是( )
A.等量的铁分别与足量氯气和硫充分反应,生成物质的物质的量相同
B.等量的铜分别与足量浓、稀硝酸充分反应,生成气体的物质的量相同
C.等量的铝分别与氢氧化钠溶液和盐酸充分反应,生成气体体积一定相同
D.等量的氯气分别与足量氢氧化钠和硫化钠充分反应,转移的电子数相同
2.下列有关物质应用的说法正确的是( )
A.生石灰用作食品抗氧化剂
B.盐类都可用作调味品
C.铝罐可久盛食醋
D.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
3.五彩缤纷的焰火表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛,这与金属的焰色反应直接相关。
下列说法中正确的是( )
A.只有金属单质在灼烧时才会产生不同的焰色
B.进行焰色反应时一定有氧化还原反应发生
C.进行焰色反应实验时可用洁净无锈的铁丝代替铂丝
D.某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠而不含钾
4.已知A、B为单质,C为化合物,能实现上述转化关系的是( )
A+B
C
A+B
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则A可能是H2
③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能为Fe
④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为Cu
A.①②B.①③
C.②④D.③④
5.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如图所示的转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是( )
A.X可能为Al或Cl2
B.Y一定为NaOH(aq)
C.N一定是HCl(aq)
D.Q、Z中的一种必为Al2O3
6.Na2O与Na2O2的相同点是( )
A.氧元素化合价B.颜色状态
C.阴、阳离子个数比D.为碱性氧化物
7.金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其中产物不可能是( )
A.Na2O2B.NaOH
C.Na2CO3·10H2OD.Na2CO3
8.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是( )
①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水
④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.①④⑤⑥B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥D.①③④⑥
9.下列物质性质和用途都正确,且有相关性的是( )
A.过氧化钠具有强氧化性,常作航天员和潜水员的供氧剂
B.氧化铁能溶于酸,氧化铁用于制红色涂料
C.氢氧化铝能和酸反应,含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多
D.常温下铝、铁与浓硫酸不反应,可用铝器和铁器盛装浓硫酸
10.取Na2O、Na2O2、Na2CO3的固体混合物做了以下实验,以下记录不符合事实的是( )
A.加入水中,产生无色气体
B.加入酚酞溶液中,溶液先变红后褪色
C.在干空气中加热到400℃,质量减少
D.与SO2反应后,检测到有Na2SO4生成
11.矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO
等其他可溶性杂质的离子)。
下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去SO
最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
12.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。
下列各组物质的转化关系中不全都是通过一步反应完成的是( )
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B.Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
13.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
14.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.Na2OC.FeCl2D.SiO2
15.用如图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
16.向Fe(NO3)3、Al2(SO4)3的混和溶液中逐滴加入Ba(OH)2(aq),形成沉淀的情况如下图所示。
沉淀的生成与溶解的pH列于下表(已知:
偏铝酸钡易溶于水)。
以下推断正确的是( )
氢氧化物
溶液pH
开始沉淀
沉淀完全
沉淀开始溶解
沉淀完全溶解
Fe(OH)3
2.3
3.4
-
-
Al(OH)3
3.3
5.2
7.8
12.8
A.OA段产生的沉淀为BaSO4和Fe(OH)3
B.据图计算原溶液中c(NO
)=c(SO
)
C.AB段可能发生的反应是:
2SO
+2Ba2++Al3++3OH-===2BaSO4↓+Al(OH)3↓
D.C点溶液呈碱性的原因是AlO
水解,其离子方程式为:
AlO
+2H2O
Al(OH)3+OH-
17.向含Na+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cl-、SO
的水溶液中,加入足量的Na2O2固体,充分反应后再加入过量的稀盐酸,所得溶液与起始溶液相比,上述离子数目没有变化的有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
18.TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
工业上用钛铁矿(主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3)制备TiO2,再用TiO2制备TiCl4等产品的一种工艺流程如图所示:
已知:
TiO2+发生水解反应的化学方程式为TiO2++(n+1)H2O
TiO2·nH2O+2H+。
(1)硫酸与TiO2反应的离子方程式是___________________________________________________;
(2)由TiO2制取TiCl4时涉及的反应有:
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g) ΔH1=-72kJ·mol-1;
TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)
ΔH2=+38.8kJ·mol-1;
C(s)+CO2(g)===2CO(g)
ΔH3=+282.8kJ·mol-1。
①反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________________;
②反应C(s)+O2(g)===CO2(g)的ΔH=________;
(3)向Ⅰ中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。
该过程中有如下反应发生:
2Fe3++Fe===3Fe2+;2TiO2+(无色)+Fe+4H+===2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O;Ti3+(紫色)+Fe3++H2O===TiO2+(无色)+Fe2++2H+。
①结合信息判断Fe3+、TiO2+、Fe2+的氧化性强弱关系:
________>________>________;
②加入铁屑的作用是_______________________________________;
(4)向Ⅱ中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,析出水合二氧化钛沉淀。
请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用:
___________________________________________;
(5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是____________________________________;
(写出一条即可)。
(6)工业上可通过电解TiO2来获得Ti(同时产生O2):
处理过的TiO2为阴极,石墨为阳极,熔融CaCl2为电解液,电解槽中加入炭块。
阴极反应式为____________________________________;
电解过程中需定期向电解槽中加入炭块的原因是________________________________________。
19.铁及其化合物在日常生活中用途比较广泛。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型的绿色消毒剂和高容量电池材料。
将Fe(NO3)3与NaClO混合后,在碱性条件下发生反应可制得高铁酸钠,该反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)四氧化三铁(Fe3O4)常用作颜料、磁流体材料、催化剂和电子材料等。
共沉淀法是目前制备纳米Fe3O4的重要方法之一,其流程如图所示:
①为得到较纯净的纳米Fe3O4,FeSO4·7H2O与FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为________,但实际操作时,却很难控制这一比例,原因是___________________________________________;
②在最佳投料比条件下,检验Fe3O4是否沉淀完全的实验操作是_________________________;
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
测定绿矾产品中FeSO4·7H2O含量的方法如下:
a.称取3.0g绿矾产品,配制成250.00mL溶液;
b.量取25.00mLa中溶液于锥形瓶中;
c.用0.01000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的平均体积为20.00mL。
滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
①0.01000mol·L-1KMnO4溶液应置于如图所示仪器________(填“甲”或“乙”)中,滴定终点的现象是_________________________________________________________________________________________;
②产品中FeSO4·7H2O的质量分数为________(小数点后保留1位数字);
③若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),可能的原因有________________________________________________________________________。
20.2015年8月12日晚11时,天津港国际物流中心区域内化学危险品仓库因起火而发生爆炸。
其仓库存储的桶装氰化钠,因爆炸冲击发生了泄漏。
氰化钠是一种重要的基本化工原料,用于电镀、冶金等,因此很多工业废水中也含氰化钠,此工业废水可与其他工业废水一同处理。
下图是工业上处理含铬废水和含氰废水的流程图:
(1)含铬废水中的铬元素主要以CrO
形式存在,酸化时CrO
可转化为Cr2O
,现象是________________________________________________________________________;
(2)酸性条件下,Cr2O
极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+。
图中“反应Ⅰ”的离子方程式为________________________________________________________________________;
(3)①在爆炸发生时有少量氰化钠炸出,有人指出可用双氧水处理,使之被氧化成无毒物质,已知二者反应生成一种烘焙时常用的物质,并释放出一种有刺激性气味的气体,该气体易液化,液化后常用作制冷剂,请写出氰化钠与过氧化氢反应的化学方程式:
_________________________________;
②除双氧水外,还可用硫代硫酸钠处理氰化钠,转化为Na2SO3及弱毒性的NaSCN,写出两种物质发生反应的化学方程式:
________________________________________________;
(4)pH>10时,“反应Ⅱ”中的NaClO可将氰离子(CN-)快速氧化为两种无毒的物质,写出该反应的离子方程式:
_______________________________________________;
(5)经过“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的两种废水“混合”的目的是_________________________;
向混合后的溶液中加NaOH调为碱性的目的是________________________________________________。
参考答案
1.【解析】选A。
A.根据化学反应,2Fe+3Cl2
2FeCl3、Fe+S
FeS,铁的物质的量相等,生成物的物质的量相同,A正确;B.在铜与硝酸反应的过程中,铜失去电子的总数相等,浓硝酸中的N由+5价得一个电子生成NO2,而稀硝酸中的N由+5价得3个电子生成NO,所以生成气体的物质的量不相同,B错误;C.等量的铝与盐酸或NaOH溶液反应,消耗酸碱的物质的量不相等,所以若酸碱不足,则生成的气体体积有可能不相同,C错误;D.根据化学反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O转移1e-、Cl2+Na2S===S↓+2NaCl转移2e-,氯气的物质的量相等,转移电子数之比为1∶2,不相同,D错误;答案选A。
【答案】A
2.【解析】生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂,故A错误;不是所有的盐都能作调味品,如NaNO2有毒,故B错误;铝可与CH3COOH反应生成盐和H2,故C错误;D正确。
【答案】D
3.【解析】 焰色反应是元素的性质,金属单质或其化合物在灼烧时都可以产生不同的焰色,A项错误;灼烧稳定的化合物进行焰色反应实验时,不发生氧化还原反应,如灼烧NaCl,B项错误;铁丝灼烧时无焰色,故可用洁净无锈的铁丝代替铂丝进行焰色反应实验,C项正确;某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠元素,也可能含钾元素,D项错误。
【答案】C
4.【解析】解析:
选C。
①若A是Na,B是O2,则C是Na2O2,C的水溶液是NaOH,电解NaOH溶液得到氢气和氧气,错误;②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则C可能是HCl、HBr、HI等,电解HCl、HBr、HI等的水溶液就是电解电解质本身,在阴极产生氢气,在阳极产生Cl2、Br2、I2,因此A可能是H2,正确;③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则C中含有Fe3+,电解铁盐不可能产生金属Fe,错误;④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则C中含有Cu2+,该盐可能是CuCl2、CuBr2溶液,电解CuCl2、CuBr2溶液会产生Cu和Cl2、Br2,因此B可能为Cu,正确。
【答案】C
5.【解析】选A。
首先根据这些物质,分析能与其反应的物质有几种,再与关系图中能与之反应的物质的种类数进行对照,便可得出相应的结论:
Y为NaOH(aq)(有5种物质能与其反应);N为HCl(aq)(有4种物质能与其反应);M为Al(有3种物质能与其反应);根据M(Al)推出X为Cl2(有2种物质能与其反应);余下的Al2O3、Al(OH)3为Q、Z(有2种物质能与其反应)中的一种,二者均能与Y(NaOH溶液)、N(HCl溶液)反应。
【答案】A
6.【解析】
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素化合价
-2
-1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
【答案】C
7.【解析】钠与氧气在常温下反应生成Na2O。
【答案】A
8.【解析】 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;④中Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)
Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。
【答案】D
9.【解析】A项,氧化剂与供氧剂无必然联系,过氧化钠能与二氧化碳、水反应放出氧气,所以过氧化钠可用作供氧剂。
B项,氧化铁呈红色且难溶于水,故可作红色涂料。
D项,常温下铝、铁遇浓硫酸发生钝化。
【答案】C
10.【解析】 A选项,Na2O2与水反应有氧气生成,正确;B选项,Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH,且Na2CO3溶于水也显碱性,所以酚酞溶液变红,但Na2O2具有漂白性,所以红色又消失,正确;C选项Na2O、Na2O2均可能与干空气中的CO2反应,生成Na2CO3,质量增大,Na2O也可能与O2反应生成Na2O2,错误;SO2具有还原性、Na2O2具有氧化性,最终生成Na2SO4,正确。
【答案】C
11.【解析】A项,除去粗盐中的SO
,应选用BaCl2,若选用Ba(NO3)2,将引入难以除去的NO
;B项,电解NaCl溶液,得到NaOH、Cl2和H2;C项,根据沉淀溶解平衡,AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。
【答案】D
12.【解析】氧化铝不能溶于水,不能直接生成氢氧化铝。
【答案】D
13.【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
14.【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
15.【解析】 A项,发生的反应依次为:
NaOH+HCl===NaCl+H2O、Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,由此可知开始时无气泡,最后才有气泡产生,错误;B项,常温下浓硝酸具有强氧化性,可将铝钝化,不生成气体,错误;C项,开始时NaOH过量,发生反应Al3++4OH-===AlO
+2H2O,无沉淀生成,错误;D项,草酸(乙二酸)具有还原性,能还原酸性高锰酸钾溶液,使其褪色,正确。
【答案】D
16.【解析】A.Al2(SO4)3和Fe(NO3)3的混合溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是Fe3+、Al3+与OH-、Ba2+与SO
之间的离子反应,如下:
Ba2++SO
===BaSO4↓,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O,假设1molAl2(SO4)3中SO
完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3mol,提供6molOH-,图表分析铁离子先沉淀,由图像分析,OA段为加入3molBa(OH)2,发生反应Ba2++SO
===BaSO4↓,得到3molBaSO4沉淀,C点为氢氧化铝溶解后的沉淀物均为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共4mol,所以氢氧化铁沉淀为1mol,氢氧化铝沉淀为2mol;分析判断OA段沉淀3mol钡离子,1mol铁离子和1mol铝离子;AB段为沉淀1mol铝离子;BC段为溶解氢氧化铝消耗氢氧化钡1mol;A.根据上述分析,OA段沉淀3mol钡离子,1mol铁离子和1mol铝离子,A错误;B.图像分析Fe(NO3)3、Al2(SO4)3的混和溶液中含Fe(NO3)31mol,含Al2(SO4)31mol,c(NO
)=c(SO
),B正确;C.AB段可能发生的反应是Al3++3OH-===Al(OH)3↓,C错误;D、C点溶液呈碱性的原因是AlO
水解,其离子方程式为
AlO
+2H2O===Al(OH)3+OH-。
【答案】B
17.【解析】加入足量Na2O2固体生成NaOH和氧气,再加入过量的稀盐酸,Na+和Cl-数目增多;Fe2+被Na2O2氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3溶于盐酸生成Fe3+,因此Fe2+数目减少,Fe3+数目增加;Al3+与足量OH-反应生成AlO
,AlO
与过量H+反应又转化为Al3+,因此Al3+数目不变;SO
数目不变。
故A项正确。
【答案】A
18.【解析】
(1)根据Ⅰ中溶液的成分,钛元素以TiO2+的形式存在,故硫酸与TiO2反应生成TiO2+,离子方程式为TiO2+2H+===TiO2++H2O。
(2)根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔH>0,高温下能够自发进行的原因是该反应为熵增反应。
将给出的3个反应标为a、b、c,根据盖斯定律由a-b-c可得C(s)+O2(g)===CO2(g)的ΔH=-393.6kJ·mol-1。
(3)①氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由第2个式子知氧化性TiO2+>Fe2+,由第3个式子知Fe3+>TiO2+,则有Fe3+>TiO2+>Fe2+。
②向Ⅰ中加入铁屑至浸出液显紫色,根据离子的颜色可知溶液中含有Ti3+,由第3个式子可知Fe3+能将Ti3+氧化为TiO2+,故加入铁屑作还原剂,将Fe3+还原为Fe2+,保护Fe2+不被氧化。
(4)水解反应是吸热反应,通入高温水蒸气使体系的温度升高,促进TiO2+的水解,溶液被稀释,H+浓度降低,平衡正向移动,也促进TiO2+的水解。
(5)根据工艺流程可看出生产过程中产生了废气、废液、废渣,对环境有污染,不符合绿色化学思想。
(6)熔融CaCl2为电解液,处理过的TiO2为阴极,TiO2得电子生成Ti;阳极反应式为2O2--4e-===O2↑,石墨为阳极,碳单质与阳极产生的氧气反应而不断减少,需定期向电解槽中加入炭块。
【答案】
(1)TiO2+2H+===TiO2++H2O
(2)①该反应是熵增反应 ②-393.6kJ·mol-1
(3)①Fe3+ TiO2+ Fe2+ ②将Fe3+还原为Fe2+,保护Fe2+不被氧化
(4)通入高温水蒸气能降低H+的浓度,提高溶液温度,促进平衡向水解方向移动,从而析出TiO2·nH2O
(5)产生了废气、废液、废渣
(6)TiO2+4e-===Ti+2O2- 碳单质与阳极产生的氧气反应而不断减少
19.【解析】
(1)由题意知,反应物为Fe3+、ClO-、OH-,生成物有FeO
,ClO-被还原应生成Cl-。
根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可配平该离子方程式。
(2)①Fe3O4中Fe2+与Fe3+的个数比为1∶2,故原料中FeSO4·7H2O与FeCl3·6H2O的物质的量之比为1∶2。
Fe2+有较强的还原性,在空气中易被氧化,影响投料比。
②最佳
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