高考化學(xué)必備經(jīng)典例題易錯(cuò)指津典型例題評(píng)析鎂和鋁

1、2013高考化學(xué) 必備經(jīng)典例題 （易錯(cuò)指津+典型例題評(píng)析） 鎂和鋁h+、cu2+oh-h2oalh+al3+oh-、nh3.h2o、co32-、hco3-、s2-、alo2-oh-酸(h+,弱酸)氣體(co2,so2) 鹽(nh4+,al3+,fe3+,mg2+)hco3-alo2-al(oh)3al2o3oh-h+【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【易錯(cuò)指津】 1鎂是活潑金屬，雖不跟堿性溶液反應(yīng)，但能置換出酸中的氫，也能與水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生h2。 2注意對(duì)al2o3、al(oh)3兩性的理解，以及對(duì)al3+、alo2-存在條件的認(rèn)識(shí)。al2o3、al(oh)3僅能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中（如在氨水和碳酸中均不

2、溶），al3+、alo2-只能分別存在于酸性與堿性溶液中。al3+與下列離子不能大量共存：oh-、co32-、hco3-、so32-、s2-、alo2-，其中oh-是因?yàn)橹苯臃磻?yīng)，其余均是“雙水解”。alo2-與下列離子不能大量共存：h+、hco3-、nh4+、al3+、mg2+、cu2+。其中h+和hco3-是因?yàn)橹苯臃磻?yīng)（alo2-+ hco3-+h2o=al(oh)3+co32-），其余也是“雙水解”。3注意正確理解圖象的涵義。圖示中每個(gè)曲線或每條曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（拐點(diǎn)），都反映了特定的反應(yīng)，若沒有找對(duì)，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(cuò)誤。注意研

3、究以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)生沉淀的量與加入物質(zhì)的量的數(shù)量關(guān)系的圖象：向alcl3溶液中逐滴加入naoh溶液直至過量；向alcl3和mgcl2混合中逐滴加入naoh溶液直至過量；向hcl、mgcl2、alcl3混合液中逐滴加入naoh溶液直至過量；向naalo2溶液中逐滴加入hcl溶液直至過量；向hcl溶液中逐滴加入naalo2溶液直至過量。 這些是以化學(xué)知識(shí)為載體考查學(xué)生的綜合能力的重要的命題內(nèi)容，認(rèn)真研究一定會(huì)有益處。 4mg(oh)2的溶解度小于mgco3。所以在堿性溶液中mg2+總是轉(zhuǎn)化為mg(oh)2沉淀，產(chǎn)生的mgco3也會(huì)在加熱的條件下逐漸轉(zhuǎn)化為mg(oh)2mgco3+h2o(沸水)

4、=mg(oh)2+co2?！镜湫屠}評(píng)析】例1 在下列各物質(zhì)中，加入過量鹽酸后，最終不產(chǎn)生沉淀或渾濁的是a.偏鋁酸鈉溶液 b.苯酚鈉溶液 c.硅酸鈉溶液 d.硫代硫酸鈉溶液思路分析：各選項(xiàng)中產(chǎn)物依次為al(oh)3、c6h5oh、h2sio3、s。但al(oh)3是兩性氫氧化物，能溶于過量的鹽酸中。答案：a方法要領(lǐng)：注意鹽酸的量，氫氧化鋁溶于強(qiáng)酸；苯酚微溶于水，通常呈渾濁，而不是沉淀，常用分液法分離。復(fù)習(xí)中注意歸納物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，搞清反應(yīng)物用量不同時(shí)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例2 將等物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是a.3mol/lhc

5、l b.4mol/lhno3 c.8mol/lnaoh d.18mol/lh2so4思路分析：在鎂、鋁混合物中加入hno3和濃h2so4（兩物質(zhì)均具有強(qiáng)氧化性）都不能產(chǎn)生h2，加入naoh溶液只有al與naoh溶液反應(yīng)生成h2而與mg不反應(yīng)。而加入hcl，mg和al都與鹽酸反應(yīng)生成h2，所以h2量最多。答案：a方法要領(lǐng)：該題溶液的濃度不是計(jì)算的數(shù)據(jù)，而是判斷溶液屬于“濃”或是“稀”。8mol/l以上的hcl、h2so4、hno3通常認(rèn)為是濃酸。解答時(shí)要注意：等物質(zhì)的量的鋁和足量酸（非氧化性的酸）和堿反應(yīng)放出的氣體相同；鎂、鋁與硝酸反應(yīng)不能生成氫氣；鎂與濃硫酸（18mol/lh2so4）反應(yīng)生成

6、so2氣體，鋁與濃硫酸發(fā)生鈍化（常溫）；鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，與naoh溶液不發(fā)生反應(yīng)。記住al與h+反應(yīng)產(chǎn)生h2之間的物質(zhì)的量的關(guān)系：n(al)3n(h+)n(oh-)3/2n(h2)例3 下列物質(zhì)能跟鎂反應(yīng)并生成氫氣的是a.甲酸溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.氯化銨溶液 d.碳酸鈉溶液思路分析：鎂為金屬與h+反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣：mg+2h+=mg2+h2。答案：a、c方法要領(lǐng)：酸中的有機(jī)酸也可與較活潑金屬反應(yīng)。解題中防漏選c，氯化銨水解其溶液呈酸性，產(chǎn)生的h+可與mg反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。例4 甲、乙兩燒杯中各盛有100ml3mol/l的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生

7、成的氣體體積比為甲:乙=1:2，則加入鋁粉的質(zhì)量為a.5.4g b.3.6g c.2.7g d.1.6g思路分析：根據(jù)鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式判斷，若在含等物質(zhì)的量的hcl和naoh溶液中分別加入足量的鋁粉，產(chǎn)生的h2之比為1:3。而題中為1:2，說(shuō)明鋁粉的量相對(duì)鹽酸是過量的，而對(duì)naoh是不足的。與前者反應(yīng)的鋁粉是2.7g，則與后者反應(yīng)的鋁粉應(yīng)為5.4g。答案：a一題多解：解題關(guān)鍵是判斷al在哪種溶液中是完全反應(yīng)的，并以它作為計(jì)算的依據(jù)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：2al+6hcl=2alcl3+3h2 2al+2h2o+2naoh=2naalo2+3h2可見相同質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉

8、溶液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫氣的量相同；但相同質(zhì)量的鋁分別與不足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫氣的量不相同，需要鹽酸的物質(zhì)的量比氫氧化鈉多?，F(xiàn)產(chǎn)生h2的質(zhì)量比為1:2，說(shuō)明鹽酸的量不足，于是根據(jù)0.3mol鹽酸產(chǎn)生h2為0.15mol，可知與naoh反應(yīng)產(chǎn)生的h2為0.3mol，再推得放入相同質(zhì)量的鋁片應(yīng)為0.2mol，即5.4g。例5 若在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，分別加入下列各組離子，可能共存的是a.nh4+ no3- co32- na+ b.na+ ba2+ mg2+ hco3-c.no3- ca2+ k+ cl- d.no3- k+ alo2- oh-思路分析：鋁粉加入酸溶液或強(qiáng)堿溶液中均可

9、放出h2，a中nh4+與oh-不能大量共存，co32-不能與h+大量共存；b中hco3-既能與h+反應(yīng)又能與oh-反應(yīng)；c、d在強(qiáng)堿條件下可以共存。答案：c、d方法要領(lǐng)：解該題要把題干中“加入鋁粉能放出氫氣的溶液中”的題設(shè)要求遷移為在酸性溶液或強(qiáng)堿溶液中，這樣就變成了一般的離子共存問題了。x物質(zhì)的量沉淀量例6 將溶液（或氣體）x，逐漸加入（或通入）到一定量的y溶液中，產(chǎn)生沉淀的量與加入x物質(zhì)的量的關(guān)系如圖，符合圖中情況的一組物質(zhì)是abcdxh2shclnh3nh3.h2oyna2so3naalo2alcl3agno3思路分析：由圖可知，b中加入試劑1份，沉淀完全，再加入3份，沉淀全溶解。naa

10、lo2+hcl+h2o=al(oh)3+nacl al(oh)3+3hcl=alcl3+3h2oa中二者反應(yīng)生成s，繼續(xù)通入不溶解；c中通入nh3生成沉淀，繼續(xù)通入也不溶；而d中agno3agohag(nh3)2+oh-。答案：b方法要領(lǐng)：有關(guān)圖像的問題，通常的解法是“三看”：一看起點(diǎn)：即加入極少量x物質(zhì)時(shí)，看能否產(chǎn)生沉淀。二看終點(diǎn)：即加入過量的x物質(zhì)時(shí)，看所生成的沉淀能否全部消失。a組中生成的沉淀s，不溶于過量的h2s，c組中生成的al(oh)3沉淀不溶于過量的nh3.h2o中。三看“拐點(diǎn)”：即圖像中拐彎的點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)。也就是生成最大量沉淀所需x的量與完全溶解這些沉淀所需x量的比值。在b

11、組中拐點(diǎn)前后比為1:3，在d組中，拐點(diǎn)前后比為1:2。前二“看”直觀，難度較小，所以應(yīng)先考慮。第三“看“難度大些，要求正確書寫出變化過程中的反應(yīng)方程式，尤其是方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例7 怎樣將氯化鋁和氯化鐵的混合溶液分離成氯化鋁和氯化鐵兩種溶液？（寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟和有關(guān)離子方程式）思路分析：本題屬于物質(zhì)的分離題，題中文字雖少，但它考查的知識(shí)面卻比較廣，要答好這道題，必須對(duì)al3+、fe3+性質(zhì)的差異及各自相互轉(zhuǎn)化條件和關(guān)系有清楚的認(rèn)識(shí)。答好這類題要注意當(dāng)步驟較多時(shí)，應(yīng)考慮周全、條理清晰、分步列答。答案：（1）向混合液中加過量naoh溶液，過濾。al3+4oh-=alo2-+2h2o，fe3+3

12、oh-=fe(oh)3(2)把fe(oh)3沉淀洗滌后加入鹽酸到沉淀完全溶解得fecl3溶液。fe(oh)3+3h+=fe3+3h2o(3)取步驟（1）所得濾液，加入適量鹽酸（或通入足量co2）至完全沉淀為止。alo2-+h+h2o=al(oh)3(或alo2-+co2+2h2o=al(oh)3+hco3-)(4)再過濾，沉淀經(jīng)洗滌后，再用鹽酸溶解，得alcl3溶液：al(oh)3+3h+=al3+3h2o方法要領(lǐng)：一、為使al3+、fe3+完全分離，步驟（1）所加naoh溶液必須過量，這是答題時(shí)考慮的；二、在（2）、（4）兩步中，洗滌沉淀的目的是洗去沉淀里吸附的可溶性雜質(zhì)離子，這屬較高層次要

13、求，答題時(shí)洗滌操作不寫會(huì)扣分；三、在（3）步中，若加入過量鹽酸，直接得到alcl3溶液，因混有na+使制得alcl3溶液不純，因此在步驟中要注意不要犯這種錯(cuò)誤。例8 四種化合物nahco3，al(oh)3，(nh4)2s，ch2-cooh中，跟鹽酸和氫氧化鈉溶液nh2都能反應(yīng)的是a.只有 b.只有 c.只有 d.思路分析：該題在于考查對(duì)氨基酸中羧基和氨基的酸堿性的認(rèn)識(shí)，并聯(lián)系無(wú)機(jī)化學(xué)中的有關(guān)物質(zhì)，歸納“既能與酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)”的物質(zhì)類別。題中al(oh)3和nh2ch2-cooh均是兩性化合物，它們既能跟酸反應(yīng)，又能跟堿反應(yīng)。氨基酸反應(yīng)方程式為：ch2-cooh+hclch2-cooh c

14、h2-cooh+naohch2-coona+h2onh2 nh3+cl- nh2 nh2nahco3是弱酸酸式鹽，hco3-能跟h+結(jié)合生成h2o和co2，又能跟oh-結(jié)合生成h2o和co32-，(nh4)2s是弱酸弱堿鹽，其中s2-遇h+生成h2s，nh4+遇oh-生成nh3和h2o。綜上所述，題中的四種化合物都能與鹽酸和naoh溶液反應(yīng)。答案：d 引申發(fā)散：既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)有：al、be，al2o3、beo，al(oh)3、be(oh)2，弱酸的酸式鹽，如：hco3-、hso3-、hs-、hpo42-、h2po4-，弱酸的銨鹽，如(nh4)2s、(nh4)2co3有機(jī)物：

15、氨基酸、蛋白質(zhì)。例9 在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化： 請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝哼^量naoh溶液明礬a孔雀石電鍍gdfbeh2o沉淀c溶液h2o（1）孔雀石的主要成分是cuco3.cu(oh)2(堿式碳酸銅)，受熱易分解。下圖中的f是_。（2）寫出明礬溶液與過量naoh溶液反應(yīng)的離子方程式：_。（3）圖中所得g和d都為固體，混和后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（4）每生成1mold，同時(shí)生成_mole。 思路分析：a為naalo2，反應(yīng)式al3+4oh-=alo2-+2h2o。孔石分解的反應(yīng)式：cuco3.cu(oh)2=2cuo+co2+h2o f是co2，a、f發(fā)生的反

16、應(yīng)式是co2+alo2-+2h2o=al(oh)3+hco3-，沉淀c是al(oh)3，受熱分解后生成al2o3（b）和水。 al和cuo的反應(yīng)，類似于鋁熱反應(yīng)。高溫 第四問可根據(jù)2al2o34al+3o2求解。 答案：（1）co2（或二氧化碳） （2）al3+4oh-=alo2-+2h2o （3）3cuo+2al=al2o3+3cu （4）3/4 方法要領(lǐng)：本題難度不大，著重考查基礎(chǔ)知識(shí)。此框圖題已給出的起始物質(zhì)，可順向推導(dǎo)。例10 我國(guó)規(guī)定飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合下列要求： ph 6.56.8ca2+、mg2+總濃度 <0.0045mol/l細(xì)菌總數(shù) <100個(gè)/l以下是源水處理

17、成自來(lái)水的工藝流程示意圖：通入氣體a加入凝聚劑通入co2加入石灰源水曝氣池 一級(jí)沉降池 二級(jí)沉降池 過濾池自來(lái)水(1)源水中含ca2+ 、mg2+、hco3-、cl-等,加入石灰后生成ca(oh)2 ，進(jìn)而發(fā)生若干復(fù)分解反應(yīng)，寫出其中一個(gè)離子方程式 。(2)凝聚劑除去懸浮固體顆粒的過程 (填寫編號(hào)，多選倒扣分)只是物理過程 只是化學(xué)過程 是物理和化學(xué)過程feso4.7h2o是常用的凝聚劑，它在水中最終生成 沉淀。 (3)通入二氧化碳的目的是 和 。(4)氣體a的作用是 。這種作用是基于氣體a和水反應(yīng)的產(chǎn)物具有 性.(5)下列物質(zhì)中， 可以作為氣體a的代用品。(填寫編號(hào),多選倒扣分)ca(clo

18、)2 nh3 (液) k2feo4 so2思路分析：自來(lái)水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)從酸度、硬度、細(xì)菌總數(shù)等方面來(lái)衡量。降低水的硬度是用石灰，降低mg2+濃度，減少hco3-和co32-的含量；再通入co2氣體降低ca2+的濃度，從而降低水的硬度，同時(shí)調(diào)ph。降低細(xì)菌總數(shù)：靠強(qiáng)氧化劑的氧化性殺死細(xì)菌；常用cl2，但近年改用ca(clo)2、k2feo4、clo2等。除去固體懸浮物：金屬離子水解形成膠體，膠粒表面積大吸附性強(qiáng)，而吸附懸浮物沉降，達(dá)到凈水的目的。常用的凈水劑：明礬：al3+3h2o al(oh)3(膠體)+3h+；因al3+在人體內(nèi)聚集過多會(huì)造成老年性癡呆，故改用feso4.7h2o；fe2+h2

19、o fe(oh)2+2h+，且4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3；fe(oh)3膠體吸附懸浮物沉降，凈水效果好。（1）由題給信息，水中含有暫時(shí)硬度和永久硬度，加石灰后分發(fā)生如下離子反應(yīng)：mg2+2oh-=mg(oh)2；hco3-+oh-=co32-+h2o；ca2+hco3-+oh-=caco3+h2o；（2）凝聚劑既有水解反應(yīng)，又有膠體的凝聚作用，屬于物理化學(xué)過程。例如feso4在水中發(fā)生水解：fe2+2h2o fe(oh)2+2h+，fe(oh)2極易被氧化成fe(oh)3，fe(oh)3能將懸浮顆粒凝聚而除去。（3）通入co2能將ca2+除去，同時(shí)調(diào)整溶液中的ph達(dá)到飲

20、用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：ca2+2oh-+co2=caco3+h2o 堿性 接近中性（4）氣體a顯然是用于消毒、殺菌的cl2，cl2和h2o反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的hclo。（5）作為漂白粉有效成分的ca(clo)2，在co2和h2o作用下，也會(huì)產(chǎn)生hclo，可以作為a的代用品。而氧化性比kmno4還要強(qiáng)的鐵酸鹽在水中會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)，起消毒殺菌的作用，同時(shí)feo42-中+6價(jià)的fe被還原成+3價(jià)的fe，也會(huì)水解，作為凈水劑。答案：（1）mg2+oh-=mg(oh)2 （2） fe(oh)3 （3）將ca2+除去，同時(shí)調(diào)整溶液中的ph達(dá)到飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （4）消毒殺菌 強(qiáng)氧化性 （5）和方法要領(lǐng)：此題通過飲

21、用水的處理：水的軟化、凈水和消毒殺菌，考查考生能否應(yīng)用有關(guān)的化學(xué)原理解決實(shí)際生產(chǎn)中的問題。關(guān)于k2feo4的作用，可根據(jù)fe處+6價(jià)，勢(shì)必有很強(qiáng)的氧化性進(jìn)行推論，展開思維。本題以水處理為素材，切中當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)問題，旨在考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)讓學(xué)生在考試過程中學(xué)習(xí)了自來(lái)水的處理，使學(xué)生眼中的化學(xué)更親近了，看得到，摸得著，學(xué)習(xí)更有意義了。用feso4.7h2o和cl2進(jìn)行凝聚沉降和殺菌消毒為課本相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。主要難點(diǎn)是第（5）小題易出現(xiàn)漏選或錯(cuò)選。k2feo4（鐵酸鉀）是一種新型凈水劑，由強(qiáng)氧化性的要求當(dāng)可推及。例11 氧化物跟熔融燒堿反應(yīng)可生成鹽。根據(jù)以下化學(xué)反應(yīng)框圖填空：(1)單質(zhì)f是_。(2)寫出由e生成g的離子反應(yīng)方程式（或化學(xué)方程式）_。(3)溶液i中所