高考藝考生化學(xué)復(fù)習(xí)（考點(diǎn)精析）二金屬及其化合物

M>.-HMh

SOLSOf：足專題二

二,化學(xué)基本理論

第6講金屬及其化合物

［考綱?考向?素養(yǎng)］

考綱要求熱點(diǎn)考向核心素養(yǎng)

常見(jiàn)金屬元素(如宏觀辨識(shí)與微觀探析：從宏觀和微觀相結(jié)合的視角

Na^Mg、Al、Fe>認(rèn)識(shí)鈉、鎂、鋁、鐵、銅的結(jié)構(gòu)和其單質(zhì)及化合物

Cu等)性質(zhì)、變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

(1)常見(jiàn)金屬及其

(1)了解常見(jiàn)金屬的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)對(duì)金屬單質(zhì)及其化合物

化合物的性質(zhì)和

活動(dòng)性順序。的制備、性質(zhì)、檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

應(yīng)用

(2)了解常見(jiàn)金屬及探究的目的，探究方案的設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)探究的步

(2)金屬及其化合

其重要化合物的制驟，體會(huì)創(chuàng)新研究物質(zhì)性質(zhì)的程序。

物在化工流程中

備方法，掌握其主科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：通過(guò)對(duì)金屬單質(zhì)及其化合物

的綜合考查

要性質(zhì)及其應(yīng)用。制備的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度；通過(guò)

(3)了解合金的概念金屬及其化合物重要用途的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)將化學(xué)知識(shí)

及其重要應(yīng)用。和與生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合的意識(shí)。

課前?自主夯實(shí)夯實(shí)教材基礎(chǔ)自測(cè)落實(shí)效果

1.一念對(duì)錯(cuò)(正確的劃“J”，錯(cuò)誤的劃“X”)

(1)(2019?全國(guó)IIT11C改編)NazCh在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨脑驗(yàn)?/p>

2Na2O2=2Na2O+O2t(X)

(2)(2019?全國(guó)IIT10B改編)將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶，集氣瓶中產(chǎn)生濃煙

并有黑色顆粒產(chǎn)生(J)

(3)(2019?全國(guó)【ITUB改編)澄清的石灰水久置后出現(xiàn)白色固體是因?yàn)镃a(OH)2+

CO2=CaCO3I+H20(V)

(4)氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑(J)

(5)明磯溶于水能形成膠體，可用于自來(lái)水的殺菌消毒(X)

(6)Fe2O3是紅棕色粉末，F(xiàn)ezCh常用作紅色涂料(J)

(7)MgO的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料(J)

(8)鈉鉀合金通常狀況下呈液態(tài)，可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑(J)

(9)A12O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)(X)

(10)FeCb、Na2O2sCuO均可由相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成(J)

(11)一定條件下，鎂能與一些非金屬氧化物反應(yīng)，鋁能與一些金屬氧化物反應(yīng)(，)

(12)Na2O2與C02反應(yīng)生成Na2cCh和。2，SO?和NazCh反應(yīng)生成Na2so3和Ch(X)

(13)金屬鋁、鐵、銅都有一定的抗腐蝕性能，其抗腐蝕的原因都是表面形成氧化物薄膜，

阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行(X)

(14)為鑒別Na2co3和NaHCCh兩利咱色固體，通過(guò)在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入少量澄

清的石灰水進(jìn)行。(X)

(15)Na2cCh溶液和NaHCCh溶液都能跟CaCh溶液反應(yīng)得到白色沉淀(X)

2.完成下題

A、B、C、D、E、X是中學(xué)常見(jiàn)的無(wú)機(jī)物，存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略

去)。

(1)若A為短周期元素組成的單質(zhì)，該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)，則：

①組成單質(zhì)A的元素在周期表中的位置為；

②X可能為(填序號(hào))。

a.NaHCOjB.Na2cO3

c.Na2sO3D.A1(OH)3

(2)若A為淡黃色粉末，回答下列問(wèn)題：

①1molA與足量的H20充分反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為?

②A的電子式為.

③若X為一種造成溫室效應(yīng)的氣體，則鑒別等濃度的D、E兩種溶液，可選擇的試劑為

(填序號(hào))。

a.鹽酸B.BaCb溶液

c.NaOH溶液D.Ca(0H)2溶液

?I思考與交流］

(1)若A為氧化物，X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液變紅。則A與H?。反應(yīng)的化學(xué)方

程式為,E是(填化學(xué)式)；檢驗(yàn)溶液D中可能存在Fe2+

的方法是___________________________________________________________________________

(2)若A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，焰色反應(yīng)呈黃色，X能使品紅溶液褪色，則A與H2O的化學(xué)

方程式為，寫(xiě)出C和E反應(yīng)的離子方程式：

解析：(1)若A為短周期元素組成的單質(zhì)，該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)，則

A為Cb,B、C分別為HC1、HClOo（2）若A為淡黃色粉末，應(yīng)為NazCh,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知B

為O2,C為NaOH,X為CO2,則D、E分別是Na2cCh和NaHCCh,可以用鹽酸和BaCb溶

液鑒別。

答案：（1）①第3周期VHA族②b、c

（2）①NA②Na+［：6：6：］2-Na+③a、b

［思考與交流］

（1）提示：若A為氧化物，X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液變紅，說(shuō)明D中含有鐵離

子，則E中含有亞鐵離子，A為NO2,B為NO,C為HNO3?

答案：3NO2+H2O=2HNO3+NO

Fe（NO3）2取D中適量溶液置于潔凈試管中，滴加幾滴酸性高鋸酸鉀溶液，充分反應(yīng)后

褪色，證明溶液中含有亞鐵離子，否則無(wú)Fe2+

（2）提示：若A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，焰色反應(yīng)呈黃色，應(yīng)為Na,X能使品紅溶液褪色，為

SCh,可知B為H2,C為NaOH

答案：2Na+2H2O=2NaOH+H2t

OH+HSO3=SOr+H2O

課堂?核心突破深研熱點(diǎn)考向突破技法指導(dǎo)

考點(diǎn)一鈉及其化合物

［真題引領(lǐng)］

1.（2019?天津理綜）下列有關(guān)金屬及其化合物的應(yīng)用不合理的是（）

A.將廢鐵屑加入FeCb溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cb

B.鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)

C.鹽堿地（含較多Na2cCh等）不利于作物生長(zhǎng)，可施加熟石灰進(jìn)行改良

D.無(wú)水CoCb呈藍(lán)色，吸水會(huì)變?yōu)榉奂t色，可用于判斷變色硅膠是否吸水

解析：C［A.氯氣能將鐵和亞鐵氧化，從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣，故A不選；B.根據(jù)

鋁合金的性質(zhì)，具有密度低、強(qiáng)度高，應(yīng)用于航空航天等工業(yè)，故B不選；C.Na2co3+

Ca（OH）2=CaCO3I+2NaOH,產(chǎn)物仍然呈堿性，不能改變土壤的堿性，反而使土壤更板結(jié)，

故C選；D.利用無(wú)水氯化鉆和氯化鉆晶體的顏色不同，判斷硅膠中是否含水，故D不選。］

2.（2017?上?；瘜W(xué)）Na與H2O反應(yīng)現(xiàn)象明顯，下列現(xiàn)象中不能觀察到的是（）

A.Na浮在水面上B.Na在水面上游動(dòng)

C.Na沉在水下D.Na熔成光亮小球

解析：C［金屬鈉的密度小于水的密度，故應(yīng)浮在水面上，C錯(cuò)誤。］

3.（2016.全國(guó)II）某白色粉末由兩種物質(zhì)組成，為鑒別其成分進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解；再加入足量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，固體

全部溶解。

②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產(chǎn)生，振蕩后仍有固體存在。

該白色粉末可能為()

A.NaHCCh、A1(OH)3B.AgCUNaHCO3

C.Na2so3、BaCOsD.Na2co3、C11SO4

解析：C[A項(xiàng)，樣品加入水NaHC03溶解，再加入稀鹽酸A1(OH)3溶解，HC1與NaHCO3

反應(yīng)放出氣體，但樣品中加入稀硫酸，不會(huì)出現(xiàn)固體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，樣品加入水NaHCCh

溶解，再加入稀鹽酸AgCl不溶解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，樣品加入水Na2sCh溶解，再加入稀鹽

酸BaCCh溶解，產(chǎn)生氣體，而加入稀硫酸產(chǎn)生CO?和SCh的混合氣體，且生成BaS04沉淀，

C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，樣品加水均溶解，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]

4.(2018?海南化學(xué))某小組在實(shí)驗(yàn)室中探究金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)。回答下列問(wèn)題：

(1)選用如圖所示裝置及藥品制取CO2?打開(kāi)彈簧夾，制取CO2o為了得到干燥、純凈的

C02,產(chǎn)生的氣流應(yīng)依次通過(guò)盛有、的洗氣瓶(填試劑名稱)。反應(yīng)結(jié)束后，

關(guān)閉彈簧夾，可觀察到的現(xiàn)象是。不能用稀硫酸代替稀鹽酸，其原因是

(2)金屬鈉馬二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下表:

步驟現(xiàn)象

將一小塊金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入產(chǎn)生大量白煙，集氣瓶底部有黑色固體產(chǎn)生，

盛有C02的集氣瓶中，充分反應(yīng)，放置冷卻瓶壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生

在集氣瓶中加入適量蒸儲(chǔ)水，振蕩、過(guò)濾濾紙上留下黑色固體，濾液為無(wú)色溶液

①為檢驗(yàn)集氣瓶瓶壁上白色物質(zhì)的成分，取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1

滴酚醐溶液，溶液變紅；向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁。據(jù)此推斷，白色物

質(zhì)的主要成分(填標(biāo)號(hào))。

A.Na?。B.NazOz

C.NaOHD.Na2CO3

②為檢驗(yàn)黑色固體的成分，將其與濃硫酸反應(yīng)，生成的氣體具有刺激性氣味。據(jù)此推斷

黑色固體是。

③本實(shí)驗(yàn)中金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

答案：(1)碳酸氫鈉溶液濃硫酸產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)鹽酸液面下降，與碳酸鈣脫離

接觸，反應(yīng)停止生成的硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行

(2)@D②碳(C)③4Na+3co?=^=2Na2cCh+C

［知能必備］

一、重要知識(shí)

1.金屬鈉與可溶性鹽溶液反應(yīng)

一%()減少—對(duì)溶劑質(zhì)量的影響

f生成NaOH—與溶質(zhì)是否反應(yīng)

f生成”一對(duì)裝置的要求

小玨對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的影響或?qū)θ?/p>

」放我

質(zhì)的溶解度的影響

寫(xiě)出Na與CuS04溶液反應(yīng)的離子方程式

2++

答案：2Na+Cu+2H2O=2Na+Cu(OH)2I+H2t

2.NazCh的性質(zhì)

(l)Na2O2是淡黃色固體，具有強(qiáng)氧化性和漂白性，NazCh投入無(wú)色酚酥溶液中，溶液先變

紅后褪色

(2)寫(xiě)出NazCh分另嶼SO3和SO?反應(yīng)的方程式

①NazCh與S0_3反應(yīng)：__________________________________________________________

②NazCh與S02反應(yīng)：___________________________________________________________

答案：①2Na2O2+2SO3=2Na2so4+O2t

@Na2O2+SO2=Na2SO4

3.Na2cO3和NaHCCh的鑒別

(l)Na2CO3和NaHCO3的鑒別

①利用熱穩(wěn)定性不同

加熱廠無(wú)明顯變化的是Na2c()3

固體——

+能放出無(wú)色使澄清石灰水變渾濁的

氣體的是NaHCC%

②利用和酸反應(yīng)生成氣體速率不同

L滴加鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的是NaHC()3

固體(或同

濃度溶液)工滴加鹽酸開(kāi)始不產(chǎn)生氣泡后產(chǎn)生

氣泡的是Na2co3

③利用與BaCb溶液反應(yīng)

涔尸BaC12溶液廠產(chǎn)生白色沉淀的是Na?CO3

111I

一不產(chǎn)生白色沉淀的是NaHC()3

④利用溶液的酸堿性

測(cè)相同濃度f(wàn)PH大的為Na2c。3

溶液

溶液的pHLpH小的為NaHC()3

4.寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式

(1)向飽和Na2co3溶液中通入過(guò)量C02氣體的離子方程式。

(2)NaHCO3與過(guò)量Ca(0H)2溶液反應(yīng)的離子方程式.

(3)NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式________________________________________

+

答案：(1)2Na+COP+C02+H2O=2NaHCO3I

2+-

(2)HCO3+Ca+OH=CaCO3I+H2O

(3)HC0J+H'=H2O+CO2t

二、易錯(cuò)易混

1,鈉和鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，與熔融的鹽反應(yīng)才能置換出鹽中的金屬。

2.將顆粒大小相同的Na分別投入到①0.1mol/L鹽酸②0.1mol/LCuSCU溶液③H?O

④C2H50H中，放出氫氣快慢的順序是①②③④。

3.無(wú)論Na與02反應(yīng)生成NazO還是NazCh,只要參與反應(yīng)的Na的質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)移電

子的物質(zhì)的量一定相等。

4.1molNaaCh參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1mol,如1molNazCh與足量SO2

反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為2mole

5.Na2O>NazO?中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為1：2。

6.不能用Ca(OH)2鑒別Na2co3和NaHCO3溶液，應(yīng)選用CaCl2或BaCL溶液。

7.焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，無(wú)論是游離態(tài)還是化合態(tài)，均具有相同的焰色反應(yīng)，但不是

化學(xué)變化，在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時(shí)，應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃。

8.鈉、鉀保存在煤油中，而鋰需密封在石蠟中。

三、知識(shí)拓展

1.鋰、鉀與氧氣反應(yīng)

Li與02反應(yīng)只能生成LizO,K與O2反應(yīng)除生成K2O2外，還生成KC>2（超氧化鉀），K02

有極強(qiáng)的氧化性，與H2O、C02的反應(yīng)分別為：

（1）與比0反應(yīng)：4KO2+2H2O=4KOH+3O2t

（2）與CO2反應(yīng)：4KCh+2co2=2K2cCh+3O2

2.-1價(jià)氫化物

（1）氫化鋰（LiH）是離子化合物，在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒。LiH

與H20反應(yīng)的化學(xué)方程式：LiH+H2O=LiOH+H2t

（2）①NaA舊4具有較強(qiáng)的還原性，極易與水反應(yīng)。

NaAlE與H20反應(yīng)：NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2t

②一定條件下，向FeSO4溶液中滴加堿性NaBM溶液，溶液中BH4（B元素的化合價(jià)為+

3）與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、出和B（0H）4，其離子方程式為：2Fe2++BH4+4OH=2Fe+

2H2t+B（0H）；

［題組訓(xùn)練］

［題組1J鈉及其化合物的性質(zhì)

1.（雙選）下列說(shuō)法中正確的是（）

A.（2018?江蘇22^^：03受熱易分解，故可用于制胃酸中和劑

B.（2017.全國(guó)II）將金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入集滿C02的集氣瓶，集氣瓶中產(chǎn)生

大量白煙，瓶?jī)?nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得到結(jié)論：CO2具有氧化性

C.（2017?江蘇）^2。2吸收?02產(chǎn)生02,可用作呼吸面具供氧劑

D.（2017?天津）除去NaHCCh固體中的Na2co3，可將固體加熱至恒重

解析：BC［NaHCO3能與HC1反應(yīng)，因此NaHCOs可用于制胃酸中和劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；瓶

中有黑色顆粒產(chǎn)生，說(shuō)明生成了炭，發(fā)生的反應(yīng)為4Na+3c0?叁=2Na2cO3+C,CO2中碳元

素的化合價(jià)降低，被還原，因此CO2作氧化劑，具有氧化性，B項(xiàng)正確；過(guò)氧化鈉可以與二

氧化碳反應(yīng)生成氧氣作供氧劑，C項(xiàng)正確；加熱時(shí)NaHCCh會(huì)分解生成Na2co3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

2.侯氏制堿法的原理是將二氧化碳通入溶有氨氣的飽和食鹽水中發(fā)生反應(yīng)：NH3+CO2

+H20+NaCl=NaHCO3I+NH4C1?若實(shí)驗(yàn)室根據(jù)此原理制備少量的NaHCCh，實(shí)驗(yàn)包括：

制取氨氣一制取NaHCCh—分離NaHCCh—干燥NaHCCh四個(gè)步驟。下列實(shí)驗(yàn)選用的主要儀器

不正確的是（）

A.制取氨氣，選用②③

B.制取NaHCCh，選用⑨

C.分離NaHCCh，選用④⑤⑦

D.干燥NaHCCh，選用①⑦⑧

解析：D［實(shí)驗(yàn)室中用加熱NH4cl和Ca(0H)2的方法來(lái)制取NH3,試劑可裝在大試管中，

A項(xiàng)正確：由NaHCCh的制取原理可知，將NH3、CO2通入飽和食鹽水中即可，B項(xiàng)正確；由

于生成的NaHCCh從溶液中析出，用過(guò)濾的方法可將其分離出來(lái)，C項(xiàng)正確；NaHCCh受熱易

分解，不能用甜蝸?zhàn)茻?，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

3.某白色粉末由兩種物質(zhì)組成，為鑒定其成分進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量樣品加入足量水

中，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體未溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，固體全部溶解；②取少量

樣品加入足量稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，振蕩后仍有固體存在。該白色粉末可能為()

A.Ba(HCC>3)2、A1CB

B.Mg(OH)2、NH4HCO3

C.NaHSC)4、BaCOa

D.NaHCCh、KA1(SO4)212H2O

解析：A［A.將少量Ba(HCCh)2、AICI3樣品加入足量水中，HCO,和AP+發(fā)生雙水解反

應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和氫氧化鋁沉淀，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體溶解，再繼續(xù)加入足量稀

硝酸，氫氧化鋁固體全部溶解；取少量樣品加入足量稀硫酸，碳酸氫冷貝和硫酸反應(yīng)生成硫酸

領(lǐng)沉淀、水和二氧化碳，有氣泡產(chǎn)生，振蕩后仍有固體硫酸領(lǐng)存在，故A符合題意；B.取少

量Mg(OH)2、NH4HCO3樣品加入足量水中，不能發(fā)生反應(yīng)，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生；取少量樣品加入

足量稀硫酸，碳酸氫錠和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、二氧化碳和水，有氣泡產(chǎn)生，氫氧化鎂和硫

酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水，振蕩后固體消失，故B不合題意；C.取少量NaHSCU、BaCCh樣品加

入足量水中，二者發(fā)生離子反應(yīng)生成硫酸領(lǐng)沉淀、二氧化碳和水，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固

體不溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，硫酸鋼固體不能溶解，故C不合題意；D.取少量NaHCCh、

KA1(SO4)2-12H2O樣品加入足量水中，HCO］和Ap+發(fā)生雙水解反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和氫氧

化鋁沉淀，有氣泡產(chǎn)生且仍有部分固體溶解，再繼續(xù)加入足量稀硝酸，氫氧化鋁固體全部溶

解；取少量樣品加入足量稀硫酸，明肌全部溶解，碳酸氫鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二

氧化碳，有氣泡產(chǎn)生，振蕩后固體全部溶解，沒(méi)有固體存在，故D不合題意。］

［題組2］拓展點(diǎn)

4.某實(shí)驗(yàn)小組模擬受熱時(shí)H2與Ca3N2反應(yīng)制取CaH2?；卮鹣铝袉?wèn)題：

h

~\s.

氯化鈣

排水法收集

已知：Ca3N2>CaH2都可以與水反應(yīng)。

(1)啟普發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

利用該裝置制取氣體的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________

(2)實(shí)驗(yàn)中，先通入氫氣，然后,再加熱。

(3)裝置連接順序?yàn)閍、、h(某些裝置可以重復(fù)使用)。其中干燥管的作用是干燥

氫氣、o

(4)出與Ca3N2制取CaH2隨著溫度不同，生成的氣體也不同。若取集氣瓶中的水溶液，滴

加酚醐顯紅色，則制取CaH2的化學(xué)方程式為。

(5)反應(yīng)后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明試管中的固體有CaH2：

答案：(l)Zn+2HCl=ZnCh+H2t可隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止

(2)檢驗(yàn)氫氣的純度

(3)b、c、g、f、d、e、g、f防止Ca3N2和CaH2水解

(4)6H2+Ca3N2=^=3CaH2+2NH3

(5)灼燒固體，若有水珠生成，則含有固體CaH2

考點(diǎn)二鎂、鋁及其化合物

［真題引領(lǐng)］

1.(2019?全國(guó)I)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工

業(yè)。一種以硼鎂礦(含Mg2B205-H2O、SiCh及少量FezCh、AI2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂

的工藝流程如下：

(NHRSO,溶液濾渣1

硼鎂礦粉園法］過(guò)PH近網(wǎng)一

—I一”H3BO,

||-pH-65

氣體-rWl------------^第］一Mg(OH)2MgCO3

NH,HC。,溶液母液輕質(zhì)，化鎂

回答下列問(wèn)題：

⑴在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)“濾渣1”的主要成分有。為檢驗(yàn)“過(guò)濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，

可選用的化學(xué)試劑是。

(3)根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)；,Ka=5.81X1010,可判斷

H3BO3是酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是

(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2Mge03沉淀的離子方程式為，

母液經(jīng)加熱后可返回________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是

解析：(1)根據(jù)流程圖知硼鎂礦粉中加入硫酸鎂溶液產(chǎn)生的氣體為氨氣，用碳酸氫鎂溶液

吸收，反應(yīng)方程式為：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3:

(2)濾渣I為不與硫酸鐵溶液反應(yīng)的Fe2O3>AI2O3、SiO2：檢驗(yàn)Fe?*,可選用的化學(xué)試劑

為KSCN;

(3)由硼酸的離解方程式知，硼酸在水溶液中是通過(guò)與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，而

三價(jià)硼原子最多只能再形成一個(gè)配位鍵，且硼酸不能完全解離，所以硼酸為一元弱酸；在“過(guò)

濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是將B(OH)1轉(zhuǎn)化為H3BO3,并促進(jìn)H3BO3析出；

(4)沉鎂過(guò)程中用碳酸鎂溶液與Mg2+反應(yīng)生成Mg(0H)2?MgCCh,沉鎂過(guò)程的離子反應(yīng)為：

2+

2Mg+2H2O+3COr=Mg(OH)2MgCO31+2HCO7;母液加熱分解后生成硫酸錠溶液，可

以返回“溶浸”工序循環(huán)使用；堿式碳酸鎂不穩(wěn)定，高溫下可以分解，故由堿式碳酸鎂制備

輕質(zhì)氧化鎂的方法是高溫焙燒。

答案：(1)NH4HCO3+NH3=(NH4)2CC)3

(2)Fe2O3,AI2O3、SiO2KSCN

(3)一元弱將B(0H)4轉(zhuǎn)化為H3BO3,并促進(jìn)H3BO3析出

*2

(4)2Mg*+3C0F+2H2O=Mg(OH)2MgCO3I+2HCO3“溶浸”高溫焙燒

2.(2016?上?；瘜W(xué))已知NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)<|。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加

入過(guò)量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過(guò)一段時(shí)間，罐壁又重新凸起。

上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生的離子反應(yīng)是()

A.CO2+2OH=COr+H2O

B.AI2O3+2OH+3H2O=2[A1(OH)4]

-

C.2A1+2OH+6H2O=21A1(OH)4J+3H2t

D.A13++4OH=[A1(OH)4]-

解析：D[向集滿CO2的鋁罐中加入過(guò)量氫氧化鈉，首先CO?與氫氧化鈉反應(yīng)，表現(xiàn)為

鋁罐變癟，接著過(guò)量的氫氧化鈉再與鋁罐反應(yīng)，在鋁罐表面的氧化膜ALCh具有兩性可溶解于

氫氧化鈉溶液，然后單質(zhì)A1與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成H2,罐壁又重新凸起?？砂l(fā)生A、B、

C的反應(yīng)，故選D。]

3.(2018?江蘇化學(xué))堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中

加入一定量的碳酸鈣粉末，反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾得到堿式硫酸鋁溶液，反應(yīng)方程式為

(2-X)A12(SO4)3+3xCaCO?+3xH2O=2[(l-X)A12(SO4)3-XA1(OH)3]+3.rCaSO4I+

3XCO2t

生成物(1一X)A12(SO4)3-XA1(OH)3中X值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。

(1)制備堿式硫酸鋁溶液時(shí)，維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間不變，提高X值的方法有

(2)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2過(guò)程中，溶液的pH(填“增大”、“減小”、“不

變”)。

(3)通過(guò)測(cè)定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值，測(cè)定方法如下：

①取堿式硫酸鋁溶液25.00mL,加入鹽酸酸化的過(guò)量BaCL溶液充分反應(yīng)，靜置后過(guò)濾、

洗滌，干燥至恒重，得固體2.3300g。

②取堿式硫酸鋁溶液2.50mL,稀釋至25mL,加入0.1000molLiEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00

mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸，冷卻后用0.08000mol-L9uSC)4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的EDTA

至終點(diǎn)，消耗CuSCU標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL(己知AF+、CU2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1：1)。

計(jì)算(1一X)AL(SO4)3-XA1(OH)3中的x值(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。

答案：(1)適當(dāng)增加CaCCh的量或加快攪拌速率(2)減小(3)25mL溶液中：〃(SOT)=

”(BaSOQ=斕：；需=00100mol,2.5mL溶液中：n(Al3+)--;?(EDTA)-?i(Cu2+)=0.1000

mol-L'X25.00mLXlO3L-mL1-0.08000mol-L1X20.00mLXlO3LmL'=9.000X104

3+33+

mol,25mL溶液中：n(Al)=9.000X10-mol,1mol(1-X)A12(SO4)3XA1(OH)3中n(Al)=(2-

〃(AP+)2—x9.000義10-3moi

x)mol；n(SOF)—3(1—x)mol,40.41

?(SO4)3(1—x)0.0100mol

4.(2018.天津理綜節(jié)選)下圖中反應(yīng)①是制備Si—的一種方法，其副產(chǎn)物MgCb,6NH3是

優(yōu)質(zhì)的鎂資源。回答下列問(wèn)題：

A2B

NHQ

NH4CI

(l)MgCl2-6NH3所含元素的簡(jiǎn)單離子半徑由小到大的順序(H一除外)：,

Mg在元素周期表中的位置：,Mg(OH)2的電子式：o

(2)A2B的化學(xué)式為o反應(yīng)②的必備條件是。上圖中

可以循環(huán)使用的物質(zhì)有。

解析：(l)MgCh-6NH3所含元素的簡(jiǎn)單離子為Mg2+、Cl-,N3-、H+,比較離子半徑應(yīng)該

先看電子層，電子層多半徑大，電子層相同時(shí)看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所

以這幾種離子半徑由小到大的順序?yàn)椋簉(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cr)oMg在周期表的第三

周期nA族。氫氧化鎂是離子化合物，其中含有1個(gè)Mg2+牙口2個(gè)0H，所以電子式為：［H0

JMg2+［O］H「。

(2)根據(jù)元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si,考慮到各自化合價(jià)Mg為+2,Si為-4,

所以化學(xué)式為Mg?Si。反應(yīng)②是MgCL熔融電解得到單質(zhì)Mg,所以必備條件為：熔融、電解。

反應(yīng)①需要的是MgzSi、NH3和NH4CI,而后續(xù)過(guò)程又得到了NH3和NMC1,所以可以循環(huán)的

是NH3和NHC1。

答案：(l)4H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<4C「)第三周期HA族［HOJ^g2+［O］H「

(2)Mg2Si熔融，電解NH3,NH4cl

［知能必備］

一、重要知識(shí)

1.鎂的重要性質(zhì)

甌］"Mg2+、氏①而國(guó)屬鎂與非金屬的化合物(3MgO、C函嬴Mg(0H)2、H2

①寫(xiě)出鎂與氮?dú)夥磻?yīng)的方程式：

____________________________________________________________________O

②Mg在CO2中燃燒的方程式：

③Mg3N2與H20反應(yīng)的方程式：

答案：①3Mg+N2=^=Mg3N2

一占燃

②2Mg+CO2=^^=2MgO+C

@Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2I+2NH3t

2.海水提鎂

沉淀Mg2+|一|制MgCL|一|電解得Mg

3.鋁及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

(1)“鋁三角”及其應(yīng)用

①利用A1能溶于強(qiáng)堿溶液，分離A1與其他金屬的混合物。

②判斷離子共存

a.AF+與CO/、HCO3、S2\HS\A1O反因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存.

b.AIO2與H'、NH；、A13+、Fe3'\HCO3■等不能大量共存。

③利用滴加順序不同、現(xiàn)象不同鑒別AlCh和NaOH或NaAIO2和HCL

(2)A12O3和A1(OH)3是兩性化合物

A12O3和AI(OH)3分別都能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。

⑶A1(OH)3的制備

3+

①可溶性鋁鹽與過(guò)量氨水反應(yīng)：Al+3NH3-H2O=A1(OH)3I+3NH；

②偏鋁酸鹽中通入過(guò)量CO2：A1O2+CO2+2H2O=A1(OH)31+HCO3

(4)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式：

①A1與NaOH溶液反應(yīng)：___________________________________________________

②ALCh與NaOH溶液反應(yīng)：_________________________________________________

③AlCb溶液與NaHCCh溶液反應(yīng)：__________________________________________

答案：①2A1+20H+2H2O=2A1O2+3H2t

②AI2O3+20H-=2A1O7+H20

+

@AP+3HCO3=A1(OH)3I+3CO2t

二、易錯(cuò)易混

1.由MgCbCJhO到無(wú)水MgCb，必須在HC1氣流中加熱，以防MgCL水解。

2.因鎂在高溫下能與02、N2、CO?等氣體發(fā)生反應(yīng)，故工業(yè)電解MgCb得到的鎂，應(yīng)在

出氛圍中冷卻。

3.鋁是活潑金屬，但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng)，因?yàn)殇X的表面會(huì)生成一層致密的氧化物薄膜。

由于A12O3的熔點(diǎn)高于A1的熔點(diǎn)，故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。

4.鋁熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與FezCh反應(yīng)，還包括制取其他難熔金屬的反應(yīng)，由于鋁熱

劑是混合物，故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬

單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。

5.引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實(shí)驗(yàn)考查的常考點(diǎn)，具體操作是先鋪一層KO。*然后插

上鎂條，最后點(diǎn)燃鎂條。

6.A1(OH)3可用作抗酸藥；明磯常用于凈水。

7.泡沫滅火器所用試劑為A12(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。

三、知識(shí)拓展

1.堿式氯化鎂(MgOHCl)

堿式氯化鎂(MgOHCl)常用作塑料添加劑，工業(yè)上制備方法較多，其中利用氫氧化鎂熱分

解氯化鍍制氨氣并得到堿式氯化鎂的工藝屬于我國(guó)首創(chuàng)。

Mg(OH)2+NH4Cl=^=MgOHCl+NH3t+H2O

2.過(guò)氧化鈣(CaCh)、CaC2(電石)、CaCzOM草酸鈣)、H2c2。4(草酸)

(1)過(guò)氧化鈣(CaCh)是一種白色晶體，無(wú)臭無(wú)味，能潮解，難溶于水，可與水緩慢反應(yīng)；

不溶于醇類、乙醛等，易與酸反應(yīng)，常用作殺菌劑、防腐劑、供氧劑等。通常利用CaCb在堿

性條件下與小。2反應(yīng)制得。

方程式：CaCl2+2NH3H2O+H2O2=CaO2I+2NHQ+2H2O

(2)CaC2(電石)：實(shí)驗(yàn)室制備乙煥的原料，即CaC2+2H2。一Ca(0H)2+C2H2t。

(3)H2c2。4、草酸鹽的性質(zhì)

①H2c2。4的性質(zhì)

H2c2。4是二元弱酸，有較強(qiáng)的還原性，能使酸性高鐳酸鉀溶液褪色：2KMnO4+5H2c2。4

+3H2so4=K2sCU+2MnSO4+IOCO2t+8H2O；H2c2O4不穩(wěn)定，固體受熱易分解：

H2C2O4=^=H2O+COt+CO2t?

②草酸鹽的性質(zhì)

a.(NH4)2C2C>4溶于水，微溶于乙醇，加熱分解，由氨水與草酸溶液作用而成。

b.CaC?04不溶于水、醋酸，溶于鹽酸、稀硝酸；灼燒時(shí)轉(zhuǎn)變成碳酸鈣或氧化鈣。

c.草酸鎂、草酸亞鐵等微溶于水，可由對(duì)應(yīng)的可溶性金屬鹽與草酸鏤在水溶液中作用而

得，加熱分解可得到對(duì)應(yīng)金屬氧化物。

3.被及其化合物

(DBe

鍍的化學(xué)性質(zhì)很活潑，與鋁相似，能形成致密的表面氧化膜保護(hù)層。鍍既能和稀酸反應(yīng)，

也能溶于強(qiáng)堿。

與鹽酸反應(yīng)：Be+2HCl=BeCl2+H2t

與氫氧化鈉反應(yīng)：Be+2NaOH=Na2BeO2+H2t

(2)Be0和Be(0H)2

+2+

BeO+2H=Be+H2O

BeO+2OH=Be08+H20

+2+

Be(OH)2+2H=Be+2H2O

Be(0H)2+20H=BeOF+2H2O

4.鋅及其化合物

鋅在潮濕的空氣中表面生成一層白色致密的堿式碳酸鋅(2ZnCO3-3Zn(OH)2)薄膜，它可阻

止鋅繼續(xù)被氧化。

(l)Zn

2+

與鹽酸反應(yīng)：Zn+2H'=Zn+H2t;

與NaOH溶液反應(yīng)：Zn+20H=ZnO?+H2t。

⑵ZnO——兩性氧化物

+2+

ZnO+2H=Zn+H20；

ZnO+2OH=ZnOf+H2O。

(3)Zn(OH)2——兩性氫氧化物

+2+

Zn(OH)2+2H=Zn+2H2O；

Zn(OH)2+2OH=ZnO?+2H2O

Zn(OH)2^=ZnO+H2O。

5.硼及其化合物

(1)B

①硼單質(zhì)有晶體硼和無(wú)定形硼兩種，晶體硼比較穩(wěn)定，不與硝酸、燒堿等反應(yīng)；無(wú)定形

硼比較活潑，高溫下能與N2、02、S、CL等單質(zhì)反應(yīng)，如2B+N2里=2BN。也能在高溫下

同金屬反應(yīng)生成金屬硼化物。

②赤熱條件下，水蒸氣與無(wú)定形硼反應(yīng)生成B(0H)3和H?：2B+6H20(g)=-2B(OH)3+

3H2。

③硼不溶于非氧化性酸，但熱的濃硫酸或濃硝酸能逐漸把B氧化成H3BO3：2B+

3H2so4(濃)=^=2H3BCh+3SO2t,B+3HNO3(^)=^=H3BO3+3NO2t?

(2)H3BO3

①一元弱酸，有極弱的酸性。

②H3BO3在100℃以上易脫水生成偏硼酸(HBO2)，繼續(xù)升溫可進(jìn)一步失水生成四硼酸

(H2B4O7),更高溫度時(shí)完全失水生成硼酸酎(B2O3)。

(3)NaBH4

①硼氫化鈉堿性溶液呈棕黃色。

②硼氫化鈉中氫元素顯一1價(jià)，硼氫化鈉可用作醛類、酮類和酰氯類的還原劑。

(4)Na2B4O7,10H2O(硼砂)

①將偏硼酸鈉溶于水形成較濃溶液，然后通入C02調(diào)節(jié)pH,濃縮結(jié)晶分離出硼砂：4NaBO?

+CO2+10H2O=Na2B4O7l0H2O+Na2co3。

②將硼砂溶于水，用硫酸調(diào)節(jié)pH,可析出溶解度小的硼酸晶體：Na2B4O7+H2SO4+

5H2O=4H3BO3I+Na2so4。

6.銘及其重要化合物

(l)K2CrO4^K2Cr2O7

已知在K2Cr2O7的溶液中存在著如下平衡：

Cr2Or+H2O2CrOr+2H

LCrzCh為橙色，K2C1O4為黃色，+6價(jià)倍的化合物毒性較大，常用NaHSCh將廢液中的

+3+

CnO廠還原成CN+,該反應(yīng)的離子方程式是：Cr2O7+3HSO；+5H=2Cr+3SOF+4H2O

(2)銘的氧化物與氫氧化物

①CnCh——兩性氧化物

13

Cr2O3+6H=2Cr+3H2O；

Cr2O3+2OH=2CrO2+H2Oo

②Cr(OH)3——兩性氫氧化物

3+

Cr(OH)3+3H^=Cr+3H2O；

Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O?

［題組訓(xùn)練］

［題組1］鎂及其化合物

1.將打磨后的鎂條放入盛有50mL蒸得水的燒杯中，用pH傳感器和濁度傳感器監(jiān)測(cè)溶

液中pH和溶液濁度隨時(shí)間的變化如圖。下列有關(guān)描述正確的是（）

N

TI

度

蟲(chóng)

5

10.50k-______1510

10.00k400

9.50卜490

9.00卜480

8.50L-470

8.005460

7.50P50

4

7.00卜/U4O

6.50p-----------------\-—

匚34O

6.00L12-2O

00O

時(shí)

50間500025

A.該實(shí)驗(yàn)是在常溫下進(jìn)行的

B.實(shí)線表示溶液濁度隨時(shí)間的變化

C.50s時(shí)向溶液中滴入酚酰試液，溶液變紅

D.150s后溶液濁度下降是因?yàn)樯傻腗g（OH）2沉降

解析：D［常溫下水的pH為7,而題圖中水的pH小于6.50,所以該實(shí)驗(yàn)不是在常溫下

進(jìn)行的，A項(xiàng)錯(cuò)誤：鎂與熱水反應(yīng)有氫氧化鎂產(chǎn)生，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的堿性越來(lái)越強(qiáng),

因此實(shí)線表示溶液pH隨時(shí)間的變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；50s時(shí)溶液pH小于8.00,因此滴入酚配試

液，溶液不會(huì)變紅，C項(xiàng)錯(cuò)誤：150s后溶液濁度下降是因?yàn)樯傻腗g（OH）2沉降，D項(xiàng)正確。］

2.（2016?浙江理綜）化合物Mg5Al3（OH）i9（H2O）4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時(shí)按如下化學(xué)

方程式分解：

2Mg5A13（OH）i9（H2O）4=^=27H2Of+10MgO+3Al2O3

（1）寫(xiě)出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)______________________________________

__________________________________________________________________________O

（2）用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中A12O3的原理

（3）已知MgO可溶于NH4C1的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理

解析：（l）Mg5Al3（OH）|9（H2O）4的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)生成了大量的水蒸氣和固體氧

化物。吸熱能降低環(huán)境的溫度，固體氧化物能有效隔絕空氣，而生成的水蒸氣則能稀釋空氣，

降低氧氣的濃度，從而阻止燃燒的繼續(xù)。（2）ALC>3為兩性氧化物，而MgO也能與酸反應(yīng)，故

應(yīng)用堿溶液除去A