专题13 钠、镁、铝及其化合物（解析版） 十年（2011-2020）高考真题化学分项详解（全国通用）

1．【2020江苏】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【答案】D 【解析】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝 具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A 错误；B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原 料，B 错误；C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C 错误；D．明矾溶于水后电 离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D 正确；故选 D。 2．【2020 年 7 月浙江选考】下列说法不正确的是( ) A．Cl―会破坏铝表面的氧化膜 B．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 C．KMnO4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒 D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀 【答案】B 【解析】A．Cl-很容易被吸附在铝表面的氧化膜上，将氧化膜中的氧离子取代出来，从而破坏氧化膜，正确； B．碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠、水和二氧化碳，则稳定性：NaHCO3＜Na2CO3，错误；C．KMnO4 具有强氧化性，可使病毒表面的蛋白质外壳变形，其稀溶液可用于消毒，正确；D．钢铁在潮湿的空气 中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，正确；答案选 B。 3．【2020 年 7 月浙江选考】下列说法不正确的是( ) A．高压钠灯可用于道路照明 B．SiO2可用来制造光导纤维 专题 13 钠、镁、铝及其化合 物C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜 D．BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐 【答案】D 【解析】A．高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，正确；B．二氧化硅 传导光的能力非常强，用来制造光导纤维，正确；C．黄铜矿高温煅烧生成粗铜、氧化亚铁和二氧化硫， 正确；D．碳酸钡不溶于水，但溶于酸，碳酸钡在胃酸中溶解生成的钡离子为重金属离子，有毒，不能 用于钡餐，钡餐用硫酸钡，错误；答案选 D。 4．【2020 年 7 月浙江选考】下列说法正确的是( ) A．Na2O在空气中加热可得固体Na2O2 B．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe C．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3 D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2 【答案】A 【解析】A．无水状态下 Na2O2 比 Na2O 更稳定，Na2O 在空气中加热可以生成更稳定的 Na2O2，A 正确； B．Mg 加入到 FeCl3 溶液中，Mg 具有较强的还原性，先与 Fe3+反应，生成 Mg2+和 Fe2+，若 Mg 过量， Mg 与 Fe2+继续反应生成 Mg2+和 Fe，但由于反应中 FeCl3 过量，Mg 已消耗完，所以无 Mg 和 Fe2+反应， 所以不会生成 Fe，B 错误；C．FeS2 在沸腾炉中与 O2 发生的反应为：4 FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2， 产物主要是 SO2 而不是 SO3，C 错误；D．H2O2 溶液中加入少量 MnO2 粉末生成 H2O 和 O2，化学方程 式为：2H2O2MnO22H2O+O2↑，D 错误。答案选 A。 5．（2019江苏）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白 D．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 【答案】B 【解析】A．NH4HCO3 受热易分解和用作化肥无关，可以用作化肥是因为含有氮元素；B．铁锈的主要成分 为 Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，具有对应关系；C．二氧化硫的漂白原理是二氧化硫 与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，故和二氧化硫的氧化性无关；D．电解冶炼铝， 只能说明熔融氧化铝能导电，是离子晶体，无法说明是否具有两性，和酸、碱都反应可以体现 Al2O3具有两性。故选 B。 6．（2014·北京高考真题）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ） A．K B．Na C．Fe D．Al 【答案】D 【解析】K、Na 性质非常活泼，在空气中极易被氧化，表面不能形成保护内部金属不被氧化的氧化膜，Fe 在空气中被氧化后形成的氧化膜比较疏松，起不到保护内层金属的作用；金属铝的表面易形成致密的 氧化物薄膜保护内层金属不被腐蚀。答案选 D。 7．（2016·浙江高考真题）下列有关钠及其化合物的说法不正确的是 A．电解饱和食盐水可制取金属钠 B．钠与氧气反应的产物与反应条件有关 C．氧化钠与水反应生成氢氧化钠 D．钠可以从四氯化钛中置换出钛 【答案】A 【解析】A．电解饱和食盐水可以得到烧碱、氢气和氯气，电解熔融的氯化钠可以获得金属钠，错误；B．钠 在常温下和氧气反应生成氧化钠，在点燃条件下，和氧气反应生成淡黄色的过氧化钠，正确；C．氧化 钠是碱性氧化物与水反应生成碱，所以氧化钠与水反应生成氢氧化钠，正确；D．Na 是活泼金属，具 有强还原性，所以钠可以从四氯化钛中置换出钛，利用了钠的强还原性，正确；故选 A。 8．（2020·全国高考真题）某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3 中的两种组成，进行如下实验：① 混合物溶于水，得到澄清透明溶液；② 做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③ 向溶液中加碱， 产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4 C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl 【答案】B 【解析】①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含 CaCO3，排除 C 选项；②做焰色反应，通过钴玻璃 可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有 KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有 MgSO4， 综合以上分析，混合物由 KCl 和 MgSO4 两种物质组成，故选 B。 9．（2010·安徽高考真题）将 0.01mol 下列物质分别加入 100mL 蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子 浓度的大小顺序是（溶液体积变化忽略不计） ①Na2O2②Na2O ③Na2CO3④NaCl A．①>②>③>④ B．①>②>④>③ C．①=②>③>④ D．①=②>③=④【答案】C 【解析】由①反应为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，②反应为 Na2O+H2O=2NaOH 溶于水，二者消耗的水的量 相同，生成等物质的量的 NaOH，故生成的 OH-浓度相同，均约为 0.2mol/L，故为①=②；③中碳酸根 水解使得阴离子浓度稍大于④，而④中 NaCl 的浓度为 0.1mol/L，故答案为 C。 10．（2011·上海高考真题）0.10 mol 镁条在只含有 CO2 和 O2 混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应 后容器内固体物质的质量不可能为(　　) A．3.2 g B．4.0 g C．4.2 g D．4.6 g 【答案】D 【解析】镁条在只含有 CO2 和 O2 混合气体的容器中燃烧，固体的质量包括为未反应镁的质量、生成的碳的 质量和生成的氧化镁的质量，采用极限思维法。 如果生成固体质量最大，则假设无氧气，镁完全与二氧化碳反应， 2Mg+CO2 2MgO+C， 2 2 1 0.10mol 0.10mol0.05mol 则 0.1mol 镁最多可生成固体的质量为 0.10mol×40g/mol+0.05mol×12g/mol=4.6g， 再假设只有镁，则固体最少，固体质量为 0.10mol×24g/mol=2.4 克， 则固体的范围应该在 2.4g～4.6g 之间，则反应后容器内固体物质的质量不可能为 D。 故选 D 。 11．（2011·广东高考真题）某同学通过系列实验探究 Mg 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨 Mg 的活泼性 B．将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中，观察 Mg(OH)2 沉淀的生成 C．将 Mg(OH)2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D．将 Mg(OH)2 沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水 MgCl2 固体 【答案】B 【解析】A、浓硫酸溶于水放热，且密度大于水，因此稀释浓硫酸，应将浓硫酸加到水中，而不能将水加入 浓硫酸中得到稀硫酸，A 错误；B、将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中，镁离子与氢氧根离子反应 生成氢氧化镁沉淀，B 正确；C、过滤时应该用玻璃棒引流，C 错误；D、应将 Mg（OH）2 沉淀转入蒸 发皿中，加足量稀盐酸，生成氯化镁。由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，水解吸热，且氯化氢易挥发，所以加热时促进镁离子水解，蒸干得不到无水 MgCl2 固体，为氢氧化镁固体，D 错误。答案 选 B。 12．（2012·安徽高考真题）已知室温下，Al(OH)3 的 Ksp 或溶解度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为 0.1mol·L—1 的 Fe(NO3)3 和 Al(NO3)3 混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意图表示生成 Al(OH)3 的物质的量 与加入 NaOH 溶液的体积的关系，合理的是 A B C D 【答案】C 【解析】浓度均为 0.1mol•L-1 的 Fe（NO3）3 和 Al（NO3）3 混合溶液中，溶液中铁离子、铝离子的浓度相同 为 0.1mol/L，Al（OH）3 的 Ksp 或溶解度远大于 Fe（OH）3，故向混合溶液逐滴加入 NaOH 溶液，铁离 子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，当铝离子沉淀完全， 再加入氢氧化钠，氢氧化铝溶解，沉淀的质量减少，由于氢氧化铁不溶于碱，故沉淀减少到一定值不 再变化，为氢氧化铁的物质的量；据以上分析解答。A．向混合溶液逐滴加入 NaOH 溶液，铁离子首先 转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，故开始加入氢氧化钠溶液 不能立即产生氢氧化铝沉淀，图象与实际不相符，错误；B．向混合溶液逐滴加入 NaOH 溶液，铁离子 首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，故开始加入氢氧化钠 溶液不能立即产生氢氧化铝沉淀，图象与实际不相符，错误；C．铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当 铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，当铝离子沉淀完全，再加入氢氧化钠，氢氧化铝溶 解，图象与实际相符合，正确；D．加入氢氧化钠一定体积后才会产生氢氧化铝沉淀，错误；故选 C。 13．（2018·全国高考真题）化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．碳酸钠可用于去除餐具的油污 B．漂白粉可用于生活用水的消毒 C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D．碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查 【答案】D 【解析】A．碳酸钠水解溶液显碱性，因此可用于去除餐具的油污，A 正确；B．漂白粉具有强氧化性，可 用于生活用水的消毒，B 正确；C．氢氧化铝是两性氢氧化物，能与酸反应，可用于中和过多胃酸，C正确；D．碳酸钡难溶于水，但可溶于酸，生成可溶性钡盐而使蛋白质变性，所以不能用于胃肠 X 射 线造影检查，应该用硫酸钡，D 错误。答案选 D。 14．（2020·浙江高考真题）下列关于铝及其化合物说法，不正确的是（ ） A．明矾可用作净水剂和消毒剂 B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属 C．铝可用作包装材料和建筑材料 D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物 【答案】A 【解析】A．明矾溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水但不能消毒，错误；B．铝热反应是 金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程，正确。C．铝具有良好的延展性，铝 箔可以做包装材料，铝合金硬度大密度小常用做建筑材料，正确；D．胃酸主要成分为 HCl，氢氧化铝 具有弱碱性可中和过多胃酸，正确；故答案为 A。 15．【2014 年高考上海卷第 19 题】下列反应与 Na2O2＋SO2→Na2SO4 相比较，Na2O2 的作用相同的是（ ） A．2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3＋O2 B．2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2 C．2Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2 D．3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O 【答案】D 【解析】反应 Na2O2＋SO2→Na2SO4中 SO2是还原剂，过氧化钠是氧化剂，则 A、反应 2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3 ＋O2 中过氧化钠既是氧化剂，也还原剂，A 不正确；B、反应 2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2 中过氧化 钠既是氧化剂，也还原剂，B 不正确；C、反应 2Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2 中元素的化合价均没 有发生变化，不是氧化还原反应，C 不正确；D、反应 3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O 中，过氧化钠 是氧化剂，D 正确，答案选 D。 16．【2014 年高考北京卷第 7 题】下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是 （ ） A．K B．Na C．Fe D．Al 【答案】D 【解析】解答本题应明确常见金属的性质，K、Na 性质非常活泼，在空气中极易被氧化，表面不能形成保 护内部金属不被氧化的氧化锰，Fe 在空气中被氧化后形成的氧化铁膜比较疏松，起不到保护内层金属 的作用；金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜保护内层金属不被腐蚀，选 D。 17．【2016 年高考新课标Ⅱ卷】某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验： ①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解； ②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为 A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3 C．Na2SO3 、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4 【答案】C 【解析】A．NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最 终无固体存在，错误；B．AgCl 不溶于水和酸，加入水后，碳酸氢钠溶解，而 AgCl 不溶，再加入足量 稀盐酸，AgCl 仍然不溶，固体不能全部溶解，错误；C．亚硫酸钠和碳酸钡中加入水，碳酸钡不溶于 水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解， 再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，符合题意，正确； D．Na2CO3、CuSO4 中加热足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误；答案选 C。 18．【2015 山东理综化学】某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入 BaHCO3 溶液中同时有气体和沉淀 产生。下列化合物中符合上述条件的是（ ） A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2 【答案】A 【解析】A、AlCl3 可由单质 Al 与 Cl2 反应制得，AlCl3 与 Ba(HCO3)2 反应生成 CO2 和 Al(OH)3 沉淀，同时有 气体和沉淀产生，正确；B、Na2O 与 Ba(HCO3)2 反应生成 BaCO3 沉淀、Na2CO3 和 H2O，没有气体生成， 错误；C、因为 Cl2 具有强氧化性，Cl2 与 Fe 反应只能生成 FeCl3，FeCl2 不能由两种单质直接反应生成， 错误；D、SiO2 不与 Ba(HCO3)2 反应，错误。 19．【2016 年高考上海卷】已知 NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集满 CO2 的铝制易拉罐中加入过量 NaOH 浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发 生的离子反应是 A．CO2+2OH−→CO32−+H2O B．Al2O3+2OH−+3 H2O→2 [Al(OH)4] − C．2 Al+2OH−+6H2O→2 [Al(OH)4] −+3 H2↑ D．Al3++4 OH−→[Al(OH)4]− 【答案】D 【解析】向集满 CO2 的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先 CO2 与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪，接着过量 的氢氧化钠再与铝罐反应，因铝罐表面的氧化膜 Al2O3 具有两性可溶解于氢氧化钠溶液，然后单质 Al 与氢氧化钠溶液反应生成 H2，罐壁又重新凸起。故可发生 A、B、C 的反应。故选 D。 20．【2015 江苏化学】在 CO2 中，Mg 燃烧生成 MgO 和 C。下列说法正确的是（ ） A．元素 C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B．Mg、MgO 中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)C．在该反应条件下，Mg 的还原性强于 C 的还原性 D．该反应中化学能全部转化为热能 【答案】C 【解析】A、C 还存在 C60、C70 等同素异形体，错误；B、同种元素的半径的比较，看电子数，电子数越多， 半径越大，r(Mg2＋)