高考化学第一轮复习全套资料策略12镁铝方面试题的解题方法与技巧.doc
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1、策略12.镁铝方面试题的解题方法与技巧金点子: 镁,铝是重要轻金属,具有较强还原性。镁,铝及其化合物在工业及生活中有着重要而广泛的用途,特别是铝及其化合物的两性,在题目中的计算形式方法性和技巧性均较强,是金属及其化合物知识的重点与难点。代表题型有;天平平衡判断题,镁的强还原性,铝盐与强碱反应产物的讨论,含铝化合物沉淀图像题等。解题关键是:(1)熟悉镁及其化合物的转化关系。(2)将铝及其化合物的两性与过量计算相结合。(3)结合图像综合分析。(4)充分利用守恒关系。经典题: 例题1 :(1996年上海高考)0.1 mol 镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧, 生成固体的质量依次为W1、W2、
2、W3。下列关系式正确的是 ( )AW2W1W3 BW1=W2W3 CW1=W2=W3 DW3W2W1方法: 将方程式比较后分析。捷径:反应式依次为2Mg+O2 2MgO,2Mg+2CO2 2MgO+C,3Mg+N2 Mg3N2,根据计算式可求出答案为A。总结: W2中还有碳生成,是固体。如果疏忽这一点就误选B。例题2 :(2000年全国高考)某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为Al2(OH)nClmyH2O,式中m等于 ( )A3-n B6-n C6+n D3+n方法:电荷守恒(化合价代数和为0)。捷径:根据化合价的代数等于0得,23=n+m,所以m。答案
3、为B。总结:此题为一易题,如不能运用电荷守恒,也很难获解。例题3 :(1996年上海高考)将等物质的量的镁和铝相混合, 取等质量该混合物四份, 分别加到足量的下列溶液中, 充分反应后, 放出氢气最多的是 ( )A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3 C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4方法:从反应判断。捷径:在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不能产生H2,加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2,而镁不反应。而加入HCl,镁与铝都与盐酸反应生成H2,所以H2量最多。选A。总结: 该题中溶液的浓度不是计算的数据,而是判断溶液属于:“浓”或是
4、“稀”。8mol L1以上的HCl、H2SO4、HNO3通常认为是浓酸。例题4 :(1998年全国高考)由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10 g ,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混和物中一定含有的金属是( )A锌 B铁 C铝 D镁方法:等量转换法 (将Al的价态转换成+2价分析)。捷径:设四种金属的化合价均为+2价,则它们的平均原子量为10m=11.222.4 ,所以m=20,其中至少有一种金属的原子量小于20,因为锌、铁、镁原子量均大于20,当铝作为+2价时,原子量可算作272/3=18。所以选C。总结:类似的问题都作这样转换,即先认为化合价为+2价,这
5、样可计算出平均原子量,然后调整不是+2价原子的原子量,如铝为18,钠为46等,这样转换后题目就变得很简单了。例题5 :(1995年全国高考)在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:请填写以下空白:(1)孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜), 受热易分解。上图中的F是 。(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式: .(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式: .(4)每生成1 mol D,同时生成 mol E。方法:试探法 ( 从已知的物质着手,试探其它物质 ) 。捷径:试探分析,A是NaAlO2,反应式Al3+4OH=Al
6、O2+2H2O。孔雀石受热分解的反应式CuCO3Cu(OH)2 2CuO+CO2+H2O,因能与NaAlO2反应,得F是CO2,G是CuO。A、F发生的反应式是:CO2+AlO2+2H2O = Al(OH)3+HCO3,沉淀是Al(OH)3,受热分解后生成Al2O3(B)和水。Al和CuO的反应,类似于铝热反应。第四问可根据2Al2O3 4Al+3O2计算得0.75mol。总结:如果框图中的物质均没有给出,这时便要通过关系或一些现象先寻找突破口,再推断出其它物质。例题6 :(1999年全国高考)取一根镁条置于坩埚内点燃,得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470 g冷却后加入足量水,将反应产
7、物加热蒸于并灼烧,得到的氧化镁质量为0486 g。(1)写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。(2)计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。方法:通过守恒法或差量法求解。捷径:(1)化学方程式为:Mg3N2+6H2O=2NH3+3Mg(OH)2 。(2)解法一:设原混合物中Mg3N2的质量为x,由Mg3N2和水反应生成的MgO的质量为y。根据Mg原子个数守恒得:Mg3N23MgO , y= x 。以此,(0.470g-x)+ x=0.486g ,x=0.080g , =17%解法二:根据差量关系可得:m(Mg3N2) = 0.080g , =17% 。总结:解法一思路清晰,不必再述。解
8、法二是利用Mg3N2 3MgO质量差的方法解出。当一题有多种解法时,则尽可能用守恒法求解。 金钥匙: 例题1 :已知MgCl2的熔点较MgO低,则从海水中提取镁的主要流程应为 ( )电解HCl石灰乳A海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg 电解HClB海水 MgCl2 Mg电解NaOHC海水 Mg(OH)2 Mg电解Cl2D海水 MgCl2 Mg方法: 流程分析法。捷径:选项A中的石灰乳原料来自CaCO3分解产物CaO加水反应的产物,此原料易得且成本低,Mg(OH)2易从混合体系中分离,MgCl2的熔点较MgO低,所以选项A最合理。答案为A。总结:该题易误选C。因NaOH成本高,Mg(OH)2
9、高温分解成MgO,且MgO熔点高,不能选C。B、D不能将MgCl2从海水中分离出来。例题2 :铝粉投入某无色澄清溶液中产生H2,则下列离子组合中,正确的是 ( )AH+、Mg2+、Al3+、NO3 BNa+、Al3+、Cl、Ba2+COH、Al3+、Cl、NO3 DOH、Ba2+、Cl、NO3 方法: 依据题设条件,逐项分析。捷径:该溶液中加入铝粉产生H2 ,说明该溶液可能含有大量的H+或OH。选项A中由于NO3的存在,可能放出的气体主要为氮的化合物;选项B中既无H+又无OH;选项C中OH和Al3+不可能大量共存。只有选项D符合。总结:本题解答错误主要有以下两点:一是忽略碱性环境中Al也能放出
10、H2,二是题意把握不准,本题意指可能共存,也就是酸性、碱性环境任一情况均可以。其解答的关键在于明确与Al反应放出H2的溶液有可能是强酸性环境,也有可能是强碱环境。例题3 :由Na,Mg,Al,Fe中两种元素组成的合金13g,与足量稀H2SO4反应,收集到H2 0.5g,则该合金中一定含有的金属是( )ANa BMg CAl DFe 方法:此类习题若均为二价金属,如Mg,Fe,Zn或Cu,可考虑用平均组成法解题为佳。但此处Na为一价金属,Al为三价金属,直接用平均值法则不很恰当。解答该题也可通过设一法,即将四种金属转换成一价量,与稀硫酸反应,各金属的一价量分别为:Na23、Mg12、Al9、Fe
11、28。捷径:合金与足量稀H2SO4反应生成H2 0.5g(即0.25mol),而1mol一价金属与盐酸反应生成的H2 0.5mol,故此合金相当于一价金属0.5mol。现金属质量为13g,得一价量为26,以此要求合金中两种金属的一价量,一种大于26,一种小于26。而Na、Mg、Al三种金属的一价量均小于26,一价量大于26的只有Fe,故该合金中一定含有的金属是Fe。答案为D。总结:判断合金中含有某种金属的方法较多,但以一价量法方便快速。例题4 :称取由Al(OH)3、NaHCO3、CaCO3三者混合而成的固体混合物5 g ,溶于0.2 L 1 mol/ L 的盐酸中,完全溶解后,放出CO2 0
12、.784L(标准状况),把CO2完全驱出溶液后,再加入1.2 mol /L 氨水0.15L,待完全沉淀后,过滤并洗涤沉淀,洗液和滤液混合,用0.75 mol/L 盐酸滴定,消耗了40ml才将剩余碱中和,求原固体混合物各物质的质量百分含量。 方法:整个过程有下列反应: Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O ,NaHCO3 + HCl = NaCl+ H2O + CO2CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +H2O + CO2,3NH3H2O + AlCl3 = Al(OH)3+ 3NH4ClNH3H2O + HCl = NH4Cl + H2O此题既可根据整体关系,又可利
13、用原子守恒求解。捷径:思路一:分析上述反应,确定整体关系如下:总耗HCl物质的量= Al(OH)3消耗HCl量 + NaHCO3消耗HCl量 + CaCO3消耗HCl量 + 剩余NH3H2O消耗HCl量。设Al(OH)3为x mol,NaHCO3为y mol,CaCO3为z mol具体找出: Al(OH)3 3HCl AlCl3 3 NH3H2OX mol 3x 3x molCaCO3 2HCl CO2 , NaHCO3 HCl CO2Z mol 2z mol z mol y mol y mol y mol列方程78x + 84y + 100z = 5 z + y = 0.784 / 22.4
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