2019年高考化學(xué) 藝體生百日突圍系列 專題3.14 鈉、鎂、鋁方面試題的解題方法與技巧.doc

專題3.14 鈉、鎂、鋁方面試題的解題方法與技巧高考對鈉及其化合物的考查重點是鈉的氧化物和鈉鹽的性質(zhì)、推斷、計算和實驗探究。鈉的化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系是聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際的重要切入點。常以框圖題形式出現(xiàn)在綜合題中，應(yīng)用心體會。鎂、鋁及其化合物的知識點豐富，性質(zhì)應(yīng)用廣泛，命題空間大。以實驗為手段，以工業(yè)生產(chǎn)為背景，以圖像分析和計算為重點，題型靈活、是高考的熱點。預(yù)計2019年仍以實際情景為依托，以元素化合物知識為載體，融元素化合物、化學(xué)基本理論、化學(xué)實驗、化學(xué)計算、圖像分析等知識于一體，既考查考生對知識的整合能力，又考查新課標(biāo)的三種能力，并提高從化學(xué)視角分析和解決實際問題的能力。題型有選擇題和填空題；以選擇題形式考查Na、Mg、Al單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用，在卷中與化學(xué)反應(yīng)原理結(jié)合考查綜合推斷，實驗探究和無機(jī)化工流程圖，以填空題形式考查。 一、鈉及其化合物1、氧化鈉和過氧化鈉：Na2O和Na2O2的比較物質(zhì)氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)色態(tài)白色固體淡黃色固體類別堿性氧化物過氧化物（非堿性氧化物）電子式氧的價態(tài)21陰陽離子個數(shù)比1212生成條件常溫加熱或點燃熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定(加熱時被空氣氧化穩(wěn)定與水反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2O2CO2Na2CO32Na2O22CO22Na2CO3O2與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2O2HCl2NaClH2O2Na2O24HCl4NaCl2H2OO2主要用途用于制取少量Na2O2強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑2、碳酸鈉與碳酸氫鈉名稱碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)俗名純堿或蘇打小蘇打物理性質(zhì)色態(tài)白色晶體細(xì)小白色晶體水溶性易溶于水，溶液呈堿性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈堿性化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性穩(wěn)定，但結(jié)晶碳酸鈉(Na2CO310H2O)易風(fēng)化不穩(wěn)定，受熱易分解2NaHCO3Na2CO3H2OCO2與H反應(yīng)CO2HH2OCO2HCOHH2OCO2與堿反應(yīng)Ca(OH)2與OH不反應(yīng)，但Ca2COCaCO3Ca2OHHCOCaCO3H2O(堿過量)Ca22OH2HCOCaCO3CO2H2O(堿不足)鹽CaCl2Ca2COaCO3不反應(yīng)硫酸鋁2Al33CO3H2O2Al(OH)33CO23HCOAl3Al(OH)33CO2主要用途玻璃、造紙、制皂、洗滌發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器相互轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3方法技巧：1、金屬鈉與酸溶液反應(yīng)：Na與H2O反應(yīng)的實質(zhì)是Na置換H2O電離出的H。酸溶液中H主要由酸電離得到，所以Na投入酸溶液中時，首先與酸反應(yīng)，且比在純水中反應(yīng)劇烈，只有當(dāng)酸反應(yīng)完后，才與水反應(yīng)。例如少量Na投入鹽酸中先發(fā)生反應(yīng)：2Na2HCl2NaClH2。2、鈉與鹽溶液的反應(yīng)：鈉與鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，這是因為金屬陽離子在水中一般是以水合離子形式存在，即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著，不能和鈉直接接觸，所以鈉先與水反應(yīng)，然后生成的堿再與鹽反應(yīng)。例如鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)：2Na2H2O2NaOHH2，3NaOHFeCl3Fe(OH)33NaCl。 方法技巧1、“鋁三角”之間的轉(zhuǎn)化（1）“鋁三角”之間的轉(zhuǎn)化：（2）有關(guān)Al(OH)3沉淀的計算：Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH= AlO22H2O由得：Al34OH= AlO22H2O，則3時，發(fā)生反應(yīng)，則：nAl(OH)31/3n(OH)；4時，發(fā)生反應(yīng)，無Al(OH)3生成；34時，發(fā)生反應(yīng)，則：nAl(OH)34n(Al3)n(OH)。2、有關(guān)鋁及其化合物的反應(yīng)圖像（1）反映Al3、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化的有關(guān)圖像：a、把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3)溶液中至過量現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解。有關(guān)反應(yīng)：AB：Al33OH=Al(OH)3、BD：Al(OH)3OH= AlO22H2O圖像：。b、把鋁鹽(Al3)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。有關(guān)反應(yīng)：AB：Al34OH= AlO22H2O、BC：Al33 AlO26H2O=4Al(OH)3圖像：。c、在AlO溶液中逐滴加入強(qiáng)酸至過量現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。有關(guān)反應(yīng)：AB：AlO2H2H2O=Al(OH)3、BD：Al(OH)33H=Al33H2O圖像：。d、在強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量：現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。有關(guān)反應(yīng)：AB：4HAlO2=Al34H2O、BC：Al33 AlO26H2O=4Al(OH)3圖像：。e、向含Mg2和Al3的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液：現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)沉淀漸多最多減少不變反應(yīng)：OA：HOH=H2O、AB：Al33OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2、BC：Al(OH)3OH= AlO22H2O。 圖像c(Mg2)c(Al3)：。（2）反映Al3、Al(OH)3、AlO2之間轉(zhuǎn)化的計算數(shù)軸分析與圖表法根據(jù)AlCl3與NaOH的量計算生成Al(OH)3的量：根據(jù)AlCl3與Al(OH)3的量計算需要NaOH的量NaOH的量n(NaOH)當(dāng)NaOH不足時n(NaOH)3nAl(OH)3當(dāng)NaOH過量時n(NaOH)3n(Al3)n(Al3)nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)3根據(jù)NaAlO2與HCl計算生成Al(OH)3的量：根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計算需要加入的HCl的量HCl的量n(HCl)當(dāng)HCl不足時n(HCl)nAl(OH)3當(dāng)HCl過量時n(HCl)n(AlO2)3n(AlO2)nAl(OH)34n(AlO2)3nAl(OH)3三、鎂及其化合物鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖：方法技巧鎂是重要輕金屬，具有較強(qiáng)還原性。鎂及其化合物在工業(yè)及生活中有著重要而廣泛的用途，代表題型有；天平平衡判斷題，鎂的強(qiáng)還原性，與鋁及其化合物的聯(lián)系、海水提鎂等。 （1）熟悉鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。（2）將鋁及其化合物的兩性與過量計算相結(jié)合。（3）結(jié)合圖像綜合分析。注意正確理解圖象的涵義。圖示中每個曲線或每條曲線的轉(zhuǎn)折點（拐點），都反映了特定的反應(yīng)，若沒有找對，或?qū)ι沙恋砗统恋砣芙馑杓尤耄ɑ蛲ㄈ耄┤芤海ɑ驓怏w）的量之比沒搞清，易導(dǎo)致錯誤。 B. 一般情況下強(qiáng)氧化性物質(zhì)可用于殺菌消毒，ClO2中Cl元素為+4價，處于較高價態(tài)，易得電子，具有強(qiáng)氧化性，可用于自來水的殺菌消毒，故B項錯誤；【點睛】本題側(cè)重考查物質(zhì)的性質(zhì)及用途，注重化學(xué)知識與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，體現(xiàn)素質(zhì)教育的價值。其中A選項硅及其化合物的用途是?？键c，也是易混知識。硅單質(zhì)常用于太陽能電池、半導(dǎo)體材料與計算機(jī)芯片等；二氧化硅是石英、水晶、瑪瑙及光導(dǎo)纖維的成分；硅酸鹽常用于玻璃、水泥和陶瓷等，學(xué)生要理清這些物質(zhì)的用途，不可混為一談。2下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是( )ACu BNa CFe DAl【答案】D【解析】試題分析：A、銅在空氣中不能形成氧化層，跟空氣中的CO2、H2O、O2形成了堿式碳酸銅，錯誤；B、鈉和氧氣反應(yīng)生成的氧化鈉是粉末狀物質(zhì)，不是致密的氧化膜，不能阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，錯誤；C、鐵在空氣中易被氧化成疏松的氧化鐵，不能保護(hù)內(nèi)部金屬，錯誤；D、像鋁、鎂在空氣中易于氧氣反應(yīng)，在表面生成一層致密的氧化膜，該氧化膜能夠保護(hù)內(nèi)部金屬不被氧化，正確?？键c：考查鋁、銅、鈉、鐵的化學(xué)性質(zhì)。3下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是：ANa2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑BC1O2具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒CSiO2硬度大，可用于制造光導(dǎo)纖維D氫氟酸具有酸性，可用來蝕刻玻璃【答案】A【解析】【詳解】4NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如下圖所示)。下列說法正確的是( )A用Cl2制備漂白粉時，是將Cl2通入到石灰水中B由氯化鈉制備純堿的過程中，利用了物質(zhì)溶解度的差異C常溫下干燥Cl2能用鋼瓶貯運(yùn)，所以Cl2不與鐵反應(yīng)D圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)【答案】B【解析】【分析】A. Cl2與石灰乳反應(yīng)制備漂白粉；B.在制備純堿的過程中，是利用了碳酸氫鈉比碳酸鈉溶解度小； C.加熱條件下，氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵；D. 氯化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕c都不是氧化還原反應(yīng)；【詳解】A. 用Cl2制備漂白粉時，是將Cl2通入到石灰乳中，A錯誤；B.在制備純堿的過程中，是利用了碳酸氫鈉比碳酸鈉溶解度小，B正確；C. 氯氣和鐵在加熱情況下反應(yīng)，常溫下干燥Cl2與鐵不反應(yīng)，可以用鋼瓶貯運(yùn)，C錯誤；D. 圖示中氯化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕c都不是氧化還原反應(yīng)，D錯誤；綜上所述，本題選B。 【點睛】解答本題的關(guān)鍵是要掌握各種物質(zhì)的性質(zhì)，只有掌握了物質(zhì)的性質(zhì)才能確定物質(zhì)之間能否反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)。8下列制取CO2、通過CO2和NaAlO2溶液制取Al(OH)3、分離并加熱Al(OH)3制Al2O3的裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)AA BB CC DD【答案】D【解析】【詳解】9鋁土礦的主要成分為Al2O3、Fe2O3和SiO2，工業(yè)上經(jīng)過如圖所示工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法中不正確的是A中除加試劑外，還需要進(jìn)行過濾操作Ba、b中鋁元素的化合價相同C進(jìn)行的操作是過濾、加熱，而且d一定是氧化鋁D中需要通入過量的氨氣【答案】D【解析】【詳解】10有一包粉末狀固體，可能是由A12(SO4)3、CuCl2、KNO3、Na2O中的一種或幾種組成的。為了探究它的成分，某學(xué)習(xí)小組做了如下實驗。取適量粉末投入蒸餾水中，粉末完全溶解，得到藍(lán)色透明溶液A。取A溶液少量，向其中逐滴滴加稀的燒堿溶液直到過量，觀察到先有沉淀岀現(xiàn)，而后沉淀逐漸增多，然后沉淀又逐漸減少，但最終仍有部分藍(lán)色沉淀。再取A溶液兩份，一份滴加BaCl2溶液后，出現(xiàn)白色沉淀；另一份滴加硝酸銀溶液后也出現(xiàn)白色沉淀。請回答下列問題：（1）原白色粉末一定含有_，一定不含_，可能含有_(填化學(xué)式)；（2）寫出過程中涉及到的離子方程式：_，_，_；（3）如果要進(jìn)一步確定可能存在的物質(zhì)，進(jìn)行的實驗操作及實驗現(xiàn)象和結(jié)論是：_?！敬鸢浮緾uCl2和Al2(SO4)3 Na2O KNO3 Cu2+2OH-=Cu(OH)2 Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 用潔凈的鉑金絲蘸取原樣品在酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻片觀察火焰顏色，若為紫色則含有KNO3，否則不含 【解析】【分析】 取適量粉末投入蒸餾水中，粉末完全溶解，得到藍(lán)色透明溶液A，說明含有CuCl2，則一定不含Na2O；取A溶液少量，向其中逐滴滴加稀的燒堿溶液直到過量，觀察到先有沉淀出現(xiàn)，而后沉淀逐漸增多，然后沉淀又逐漸減少，但最終仍有部分藍(lán)色沉淀，說明含有Al2(SO4)3； 再取A溶液兩份，一份滴加BaCl2溶液后，出現(xiàn)白色沉淀；另一份滴加硝酸銀溶液后也出現(xiàn)白色沉淀，說明溶液中含有硫酸根離子和氯離子，不能確定是否含有KNO3，以此解答該題?！驹斀狻俊军c睛】本題考查物質(zhì)的檢驗和鑒別的實驗設(shè)計。本題的易錯點為Na2O的判斷，要注意氧化鈉能夠與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉與氯化銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀。