第三章第二節真題體驗·直擊高考1．(2015·山東卷，10)某化合物由兩種單質直接反應生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產生。下列化合物中符合上述條件的是()A．AlCl3 B．Na2OC．FeCl2 D．SiO2【答案】A2．(2014·北京卷，7)下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是()A．K B．NaC．Fe D．Al【答案】D3．(2014·安徽卷，13)室溫下，在0．2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1．0mol·L－1NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如右圖，下列有關說法正確的是()A．a點時，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a→b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變C．b→c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解【答案】C【解析】Al3＋的水解反應為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A項錯誤；a→b段，部分Al3＋轉化為Al(OH)3，Al3＋濃度減小，B項錯誤；據圖可知b→c段的pH<5，應該主要生成氫氧化鋁沉淀，C項正確；c點時，Al(OH)3沉淀開始溶解，d點的pH>10，即d點之前氫氧化鋁已經完全溶解，D項錯誤。4．(2014·上海卷，22)已知：2NaAlO2＋3H2O＋CO2→2Al(OH)3↓＋Na2CO3。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量關系不正確的是()選項ABCDn(CO2)/mol2346n(沉淀)/mol1333【答案】D【解析】原溶液中含有4molOH－、1molBa2＋、2molAlOeq\o\al(－,2)，1molCO2消耗2molOH－生成1molCOeq\o\al(2－,3)，同時與1molBa2＋恰好反應生成1molBaCO3，再通入1molCO2又消耗2molOH－生成1molCOeq\o\al(2－,3)，此時沒有沉淀，A項正確；再通入1molCO2與2molAlOeq\o\al(－,2)反應生成2molAl(OH)3，此時沉淀共3mol，B項正確；再通入1molCO2與1molCOeq\o\al(2－,3)生成2molHCOeq\o\al(－,3)，沒有繼續生成沉淀，C項正確；再通入1molCO2與1molBaCO3反應，沉淀物質的量變為2mol，再通入1molCO2時，CO2會與水發生反應，但沉淀質量不會發生變化，D項錯誤。5．(2013·山東卷，9)足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是()A．氫氧化鈉溶液 B．稀硫酸C．鹽酸 D．稀硝酸【答案】A【解析】根據關系式：2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4，2Al～6HCl，A項正確，B、C項均錯誤；Al與稀硝酸反應不產生氫氣，D項錯誤。6．下列物質的轉化在給定條件下能實現的是()①Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3②Seq\o(→,\s\up7(O2/點燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4③飽和NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(NH3，CO2))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3④Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))無水FeCl3⑤MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(煅燒))MgOA．①③⑤ B．②③④C．②④⑤ D．①④⑤【答案】A【解析】②中硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，不是三氧化硫，錯誤；④中加熱氯化鐵溶液時，因為氯化鐵水解得到的是氫氧化鐵，得不到無水氯化鐵，應該在氯化氫氣氛中加熱蒸干才可以得到無水氯化鐵，錯誤。7．(2016·海南卷，14)KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質)制備明礬的過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up7(試劑①),\s\do5(微熱，過濾))eq\x(濾液A)eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3))eq\x(沉淀B)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(K2SO4))eq\x(產物)(1)為盡量少引入雜質，試劑①應選用____(填字母)。a．HCl溶液 b．H2SO4溶液c．氨水 d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為_______________________。(3)沉淀B的化學式為__________；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________________________。(4)已知：Kw＝1．0×10－14，Al(OH)3AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O，Kb＝2．0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數等于____________?！敬鸢浮?1)d(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大(4)20【解析】(1)選用NaOH溶液，可以溶解Al，而不引入Fe、Mg雜質。(2)Al與NaOH溶液反應的化學方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)溶液A中加入NH4HCO3，AlOeq\o\al(－,2)與NH4HCO3發生反應2AlOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)＋3H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=2Al(OH)3↓＋NH3·H2O＋COeq\o\al(2－,3)，生成的沉淀為Al(OH)3；明礬溶液呈酸性的原因是Al3＋的水解。(4)常溫下，水的離子積常數Kw＝1．0×10－14，Al(OH)3AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2OKb＝c(AlOeq\o\al(－,2))·c(H＋)＝2．0×10－13，Al(OH)3與NaOH反應的離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OK＝eq\f(cAlO\o\al(－,2),cOH－)＝eq\f(cAlO\o\al(－,2)·cH＋,cOH－·cH＋)＝20。8．(2016·浙江卷，27Ⅰ)化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環保型阻燃材料，受熱時按如下化學方程式分解：2Mg5Al3(OH)19(H2O)4eq\o(=,\s\up7(△))27H2O↑＋10MgO＋3Al2O3。(1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據：_______________________________。(2)用離子方程式表示除去固體產物中Al2O3的原理：___________________________。(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學方程式表示其原理：______________________________________________________?！敬鸢浮?1)反應吸熱降低溫度，固體氧化物隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣(填兩條)(2)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(3)MgO＋2NH4Cl＋H2O=MgCl2＋2NH3·H2O(或NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl，MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O)9．(2015·天津卷，7節選)向盛有10mL1mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物質的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下：(1)寫出m點反應的離子方程式：___________________________________。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1．2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產生沉淀的物質的量為________mol?！敬鸢浮?1)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O(2)0．022【解析】(2)因NH4Al(SO4)2的物質的量為0．01L×1mol·L－1＝0．01mol，Ba(OH)2的物質的量為0．02L×1．2mol·L－1＝0．024mol，產生沉淀的反應有兩類，一是SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓，n(SOeq\o\al(2－,4))＝0．01mol×2＝0．02mol，0．02mol＜0．024mol，故n(BaSO4)＝0．02mol；二是OH－參與的反應生成Al(OH)3：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓0．01mol0．03mol0．01molOH－余0．024mol×2－0．03mol＝0．018mol，之后發生反應：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O，n(NHeq\o\al(＋,4))＝0．01mol，再消耗OH－0．01mol，則剩余OH－為0．018mol－0．01mol＝0．008mol，最后發生沉淀的溶解：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，OH－為0．008mol，溶解Al(OH)30．008mol，則剩余Al(OH)3為0．01mol－0．008mol＝0．002mol。溶液中產生沉淀的物質的量為0．02mol＋0．002mol＝0．022mol。10．(2015·廣東卷，32)七鋁十二鈣(12CaO·7Al2O3)是新型的超導材料和發光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：(1)煅粉主要含MgO和________，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，則溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是________________________________________________________________________________________________________。(2)濾液Ⅰ中的陰離子有________(忽略雜質成分的影響)；若濾液Ⅰ中僅通入CO2，會生成________，從而導致CaCO3產率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為________________________________________________________________________。(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為____________________________________。(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCleq\o\al(－,4)和Al2Cleq\o\al(－,7)兩種離子在Al電極上相互轉化，其他離子不參與電極反應，放電時負極Al的電極反應式為______________________________________________________________________________________________。【答案】(1)CaO11CaSO4是微溶物，此時會生成CaSO4沉淀覆蓋在CaO表面，阻礙其溶解(2)NOeq\o\al(－,3)、OH－Ca(HCO3)2(3)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(4)2Al＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Al(OH)3＋3H2↑(5)Al－3e－＋7AlCleq\o\al(－,4)=4Al2Cleq\o\al(－,7)【解析】(1)高溫下碳酸鎂和碳酸鈣均受熱分解得到對應金屬氧化物和CO2。若c(Mg2＋)＝5×10－6mol/L，代入Ksp[Mg(OH)2]中，可得c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]÷c(Mg2＋)＝10－6，故c(OH－)＝10－3mol/L，對應pH為11，溶液的pH＞11。(2)結合流程可知，溶液中的陰離子有NOeq\o\al(－,3)和OH－；直接通CO2易過量，則發生反應CO2＋H2O＋CaCO3=Ca(HCO3)2，導致CaCO3溶解損失。(4)電解時鋁作陽極，石墨作陰極，電解總反應為2Al＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Al(OH)3＋3H2↑。(5)Al2Cleq\o\al(－,7)中Al為＋3價，故1molAl失去3mole－，結合元素守恒知，反應中需要加入AlCleq\o\al(－,4)。11．(2014·江蘇卷，16)煙氣脫硫能有效減少