考點(diǎn)11 鎂、鋁元素單質(zhì)及其重要化合物一、選擇題1.(2012·天津高考·1)根據(jù)下列物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),判斷其應(yīng)用錯(cuò)誤的是()A.酒精能使蛋白質(zhì)變性,可用于殺菌消毒B.CaO能與SO2反應(yīng),可作工業(yè)廢氣的脫硫劑C.明礬水解時(shí)產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子,可作漂白劑D.鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可作儲(chǔ)氫材料【解題指南】解答本題要注意明礬加入水中起到凈水作用而不是作漂白劑和殺菌消毒。【解析】選C。75%的酒精有殺菌消毒的作用,原理是使病菌的蛋白質(zhì)變性而死亡,所以A正確;氧化鈣和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣,起到除二氧化硫的作用,所以B正確;明礬放到自來水中,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,吸附雜質(zhì)起到凈水作用,所以C錯(cuò)誤；過渡金屬的某些合金有吸附氫氣的作用,所以D正確。2.(2012·江蘇高考·5)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用不相對(duì)應(yīng)的是()A.明礬能水解生成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑B.FeCl3溶液能與Cu 反應(yīng),可用于蝕刻印刷電路C.SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿D.Zn具有還原性和導(dǎo)電性,可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)牢記典型物質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用,搞清其中有關(guān)的化學(xué)原理?！窘馕觥窟xC。A項(xiàng),明礬水解生成的氫氧化鋁膠體有吸附性,可作凈水劑,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),三氯化鐵溶液可以與銅反應(yīng),三氯化鐵溶液用于蝕刻電路,B項(xiàng)正確;C項(xiàng),二氧化硫的漂白是利用二氧化硫的漂白性,而不是氧化性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),電池的電極應(yīng)能導(dǎo)電,負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),D項(xiàng)正確。3.(2012·江蘇高考·7)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是()【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意掌握中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化及相關(guān)方程式?！窘馕觥窟xA。對(duì)于:第一步轉(zhuǎn)化Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,第二步轉(zhuǎn)化2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+Na2CO3或NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3;對(duì)于:第一步轉(zhuǎn)化不能一步實(shí)現(xiàn),第二步轉(zhuǎn)化SO3+H2OH2SO4;對(duì)于:第一步轉(zhuǎn)化NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl,第二步轉(zhuǎn)化 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2對(duì)于:第一步轉(zhuǎn)化Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,第二步轉(zhuǎn)化,FeCl3水解,得不到無水FeCl3;對(duì)于:第一步轉(zhuǎn)化Ca(OH)2+ MgCl2Mg(OH)2+CaCl2,第二步轉(zhuǎn)化Mg(OH)2MgO+H2O;所以選A。 二、非選擇題4.(2012·江蘇高考·20)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。(1)真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g) H=a kJ·mol-13AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)H=b kJ·mol-1反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)的H=kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為  。(2)鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣保護(hù)下,將一定化學(xué)計(jì)量比的Mg、Al 單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得。該合金在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg17Al12 +17H217MgH2 +12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定條件下可釋放出氫氣。 熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時(shí)通入氬氣的目的是_。在6.0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全釋放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y 與上述鹽酸完全反應(yīng),釋放出H2的物質(zhì)的量為。在0.5 mol·L-1 NaOH 和1.0 mol·L-1 MgCl2溶液中,混合物Y 均只能部分放出氫氣,反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)的X-射線衍射譜圖如圖所示(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是(填化學(xué)式)。(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-AgO 電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為  ?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意題目提供的信息,結(jié)合相關(guān)化學(xué)原理和涉及到的物質(zhì)的性質(zhì),分析解決具體問題?！窘馕觥?1)將題給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加;含氫量最高的烴為甲烷,由質(zhì)量守恒推知另一產(chǎn)物為氯化鋁;(2)鎂、鋁性質(zhì)活潑,通入氬氣防止鎂、鋁與空氣反應(yīng);與鹽酸反應(yīng)后將釋放出吸收的17 mol氫氣,另外,鎂與鹽酸反應(yīng)生成17 mol氫氣,鋁與鹽酸反應(yīng)生成18 mol氫氣,共52 mol氫氣;鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),鋁可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng);(3)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)(鋁被氧化),正極發(fā)生還原反應(yīng)(銀被還原),結(jié)合電解質(zhì)溶液可知,鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉。答案:(1)a+bAl4C3+12HCl4AlCl3+3CH4(2)防止Mg、Al被空氣氧化52 molAl(3)2Al+3AgO+2NaOH2NaAlO2+3Ag+H2O5.(2012·福建高考·23)(1)元素M的離子與NH4+所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同,則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。(2)硫酸鋁溶液與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為  。(3)能證明Na2SO3溶液中存在S032-+H2OHS03-+OH-水解平衡的事實(shí)是(填序號(hào))。A.滴入酚酞試液變紅,再加入H2SO4溶液后紅色褪去B.滴入酚酞試液變紅,再加入氯水后紅色褪去C.滴入酚酞試液變紅,再加入BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化(其中D是纖維素水解的最終產(chǎn)物):Cu2X澄清溶液懸濁液Cu2Y (紅色沉淀) 非金屬性X Y(填“>”或“<”)。Cu2Y與過量濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成,化學(xué)方程式為。(5)在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進(jìn)行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反應(yīng),按下表數(shù)據(jù)投料,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得體系壓強(qiáng)升高。簡述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系:。物質(zhì)ABCD起始投料/mol2120【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確以下幾點(diǎn):(1)磚紅色沉淀是Cu2O。(2)要證明某溶液中存在水解平衡,需證明兩點(diǎn):一要證明存在某種水解產(chǎn)物,二要證明水解平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。(3)溫度變化引起的平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)變大,反之變小。【解析】(1)NH4+、H3O+和Na+中都含有11個(gè)質(zhì)子和10個(gè)電子,所以M為鈉元素。(2)氨水為弱堿,在寫離子方程式時(shí)要保留化學(xué)式形式。(3)無論Na2SO3是否完全水解,加硫酸都會(huì)中和OH-,酚酞都會(huì)褪色,只能證明發(fā)生了水解,而無法說明是否存在水解平衡,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;氯水既可能中和OH-,又可能將酚酞氧化,所以褪色不足以說明存在水解平衡,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則該沉淀一定是BaSO3,說明SO32-沒有水解完全,紅色褪去,說明c(OH-)減小,因?yàn)镺H-與BaCl2不反應(yīng),只能說明平衡逆向移動(dòng)引起其濃度的減小,C選項(xiàng)正確。 (4)磚紅色沉淀是Cu2O,所以Y是O,則X為S,O的非金屬性比S強(qiáng),Cu2O和濃硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2和H2O。(5)因?yàn)殚_始時(shí)沒有加入D,所以反應(yīng)正向進(jìn)行,因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小,根據(jù)pV=nRT,因?yàn)閴簭?qiáng)增大,所以溫度必須升高才能滿足該條件,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。所以升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小。答案:(1)(2)Al3+3NH3·H2OAl(OH)3+3NH4+(3)C(4)<Cu2O+6HNO3(濃)2Cu(NO3)2+2NO2+3H2O(5)平衡常數(shù)隨溫度的升高而減小(或其他合理答案)