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专题15 钠、镁、铝及其化合物
考点
十年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 钠及其
化合物
2024·北京卷、2023•北京卷、2023•浙江省1
月选考、2022•湖北省选择性卷、2021•浙江
1 月卷、2020•浙江7 月卷、2020•浙江7 月
卷、2015·重庆卷
本部分以钠、镁、铝及其化合物与生
产、生活有较多联系,都是高考联系
实际命题的优良素材。高考在本部分
中往往以识为载体,考查对化学基本
概念、基本理论的掌握。钠主要为Na
和Na2O2 的性质、Na2CO3 与NaHCO3
间的转化;镁重在提取;铝主要放在
铝与碱的反应、氧化铝的两性等基础
知识上,Al3+、[Al(OH)4]-、Al(OH)3的
相互转化,还可能涉及铝的重要化合
物的用途,如明矾净水、与铝有关的
药品、食物的摄入等与生活联系密切
的内容。
考点2 镁及其
化合物
2024·广东卷、2022·浙江省1 月卷、2022·浙
江省1 月卷、2022·浙江省6 月卷、2022·浙
江省6 月卷、2020·山东卷、2021•浙江6 月
卷、2015·江苏卷、2015·安徽卷、2016·浙
江理综
考点3 铝及其
化合物
2024·江苏卷、2023•浙江省6 月选考、2022•
湖南选择性卷、2021•浙江1 月卷、2020•浙
江1 月卷、2020•浙江7 月卷、2020•江苏
卷、2019•上海卷、2015·福建卷
考点1 钠及其化合物
1.(2024·北京卷,8,3 分)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH 溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH 差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
2.(2023•北京卷,12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
②CaH2+2H2O= Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是( )
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为
,CaH2中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
3.(2023•浙江省1 月选考,4)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
1
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A.
能使某些色素褪色,可用作漂白剂
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.
溶液呈碱性,可用作消毒剂
D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
4.(2022•湖北省选择性卷,8)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:
NaHS(s)+CS2(l)=Na2CS3(s)+ H2S(g),下列说法正确的是( )
A.Na2CS3不能被氧化
B.Na2CS3溶液显碱性
C.该制备反应是熵减过程
D.CS2的热稳定性比CO2的高
5.(2021•浙江1 月卷,12)下列“类比”合理的是( )
A.Na 与H2O 反应生成NaOH 和H2,则Fe 与H2O 反应生成Fe(OH)3和H2
B.NaClO 溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO 溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C.Na3N 与盐酸反应生成NaCl 和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D.NaOH 溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O 和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O
和NH4NO3
6.(2020•浙江7 月卷,)下列说法不正确的是( )
A.高压钠灯可用于道路照明
B.SiO2可用来制造光导纤维
C.工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
D.BaCO3不溶于水,可用作医疗上检查肠胃的钡餐
7.(2020•浙江7 月卷,9)下列说法正确的是( )
A.Na2O 在空气中加热可得固体Na2O2
B.Mg 加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
C.FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
D.H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
8.(2015·重庆卷,8)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当
汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为 。
(2)Fe2O3是主氧化剂,与Na 反应生成的还原产物为 (已知该反应为置换反应)。
(3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na 作用生成KCl 和Na2O,KClO4含有化学键的类型为 ,
K 的原子结构示意图为 。
(4)NaHCO3 是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为
。
(5)100 g 上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6 L(标准状况)。
①用碱石灰除去的物质为 ;
②该产气药剂中NaN3的质量分数为 。
考点2 镁及其化合物
1.(2024·广东卷,14,3 分)部分含
或
或
物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的
2
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是( )
A.若a 在沸水中可生成e,则a→f 的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d 转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c 的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b 和d 均能与同一物质反应生成c,则组成a 的元素一定位于周期表p 区
2.(2022·浙江省1 月卷,8)下列说法不正确的是( )
A.镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件
B.还原铁粉可用作食品干燥剂
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.油脂是热值最高的营养物质
3.(2022·浙江省1 月卷,9)下列说法正确的是( )
A.铁与碘反应易生成碘化铁
B.电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C.用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+,生成碳酸镁
D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
4.(2022·浙江省6 月卷,24)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4 (含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+
4Cl2(g)= MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2
和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃,AlCl3在180℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4CO(g)
MgCl2(s)+2 AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
5.(2022·浙江省6 月卷,9)下列说法正确的是( )
A.工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C.浓硝酸与铁在常温下不能反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84 消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
6.(2020·山东卷,9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂
的工艺流程如下:
3
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已知浸出时产生的废渣中有SiO2,Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A.浸出镁的反应为
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
7.(2021•浙江6 月卷,9)下列说法不正确的是( )
A.硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐
B.镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气
D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
8.(2015·江苏卷,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
9.(2015·安徽卷,12)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8.0
弱碱性溶液中Mg 也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH 为8.6 的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
10.(2024·浙江1 月卷,18,10 分)固态化合物Y 的组成为MgCaFeMn(CO3)4,以Y 为原料实现如下转
化。
已知:NH3与溶液A 中金属离子均不能形成配合物。
请回答:
(1)依据步骤Ⅲ,MnCO3、CaCO3 和 MgCO3中溶解度最大的是 。写出溶液C 中的所有阴离子
。步骤Ⅱ中,加入NH4Cl 的作用是 。
(2)下列说法正确的是_______。
4
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A.气体D 是形成酸雨的主要成分
B.固体E 可能含有Na2CO3
C.
可溶于NH4Cl 溶液
D.碱性:
(3)酸性条件下,固体NaBiO3 (微溶于水,其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO4
-,根据该反应
原理,设计实验验证Y 中含有
元素 ;写出Mn2+转化为MnO4
-的离子方程式 。
11.(2016·浙江理综,27)Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程
式分解:
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4
27H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3 的原理________。
(3)已知MgO 可溶于NH4Cl 的水溶液,用化学方程式表示其原理____________。
Ⅱ.磁性材料A 是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)A 的组成元素为_________(用元素符号表示),化学式为______。
(2)溶液C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________。
(3)已知化合物A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g·L-1),
该气体分子的电子式为____。写出该反应的离子方程式__________。
(4)写出F→G 反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G 中的主要微粒(不考虑
H2O、H+、K+、I-)______________。
考点3 铝及其化合物
1.(2024·江苏卷,4,3 分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是( )
A.半径:
B.电负性:
C.沸点:H2S>H2O
D.碱性:Al(OH)3>KOH
2.(2023•浙江省6 月选考,4)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
3.(2022•湖南选择性卷,7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:
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下列说法错误的是( )
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
4.(2021•浙江1 月卷,8)下列说法不正确的是( )
A.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B.镁燃烧会发出耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
5.(2020•浙江1 月卷,)下列关于铝及其化合物说法,不正确的是( )
A.明矾可用作净水剂和消毒剂
B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C.铝可用作包装材料和建筑材料
D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
6.(2020•浙江7 月卷,8)下列说法不正确的是( )
A.Cl-会破坏铝表面的氧化膜
B.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
C.KMnO4具有氧化性,其稀溶液可用于消毒
D.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
7.(2020•江苏卷,3)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.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
8.(2019•上海卷,16)在pH 为1 的100mL 0.1mol/L 的AlCl3中,加入300mL 0.1mol/L 的氢氧化钠溶液
后铝素的存在形式是( )
A.AlO2
-
B.Al3+
C.Al(OH)3
D.Al3+、Al(OH)3
9.(2020•浙江7 月卷,28)Ⅰ.化合物X 由四种短周期元素组成,加热X,可产生使湿润的红色石蕊试
纸变蓝的气体Y,Y 为纯净物;取3.01 g X,用含HCl 0.0600 mol 的盐酸完全溶解得溶液A,将溶液A 分成
A1和A2两等份,完成如下实验(白色沉淀C 可溶于NaOH 溶液):
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请回答:
(1)组成X 的四种元素是N、H 和________(填元素符号),X 的化学式是________。
(2)溶液B 通入过量CO2得到白色沉淀C 的离子方程式是________。
(3)写出一个化合反应(用化学方程式或离子方程式表示)________。
要求同时满足:
①其中一种反应物的组成元素必须是X 中除N、H 外的两种元素;
②反应原理与“HCl+NH3===NH4Cl”相同。
10.(2015·福建卷,24)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1) 氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为
。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如
下:
已知:
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300(升华)
1 023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是
(只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1
由Al2O3、C 和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH 冷溶液吸收,生成的盐主要有3 种,其化学式分
别为 。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。
11.(2015·广东卷,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:
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(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,若滤液Ⅰ中
c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH 大于 [Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)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AlCl4
−和Al2Cl7
−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 。
8