备战高考化学压轴题专题镁及其化合物的经典推断题综合题附详细答案.docx

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1、备战高考化学压轴题专题镁及其化合物的经典推断题综合题附详细答案一、镁及其化合物1．镁铝合金在交通、航空、电子等行业有着广泛的应用。某化学兴趣小组试对镁铝合金废料进行回收利用，实验中可将铝转化为硫酸铝晶体，并对硫酸铝晶体进行热重分析。镁铝合金废料转化为硫酸铝晶体实验流程如下：试回答下列问题：（1）在镁铝合金中加入NaOH溶液，写出反应的化学反应方程式，固体B的化学式。（2）操作Ⅱ包含的实验步骤有：蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。（3）操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，选用无水乙醇的原因是。（4）若初始时称取的镁铝合金废

2、料的质量为9.00g，得到固体A的质量为4.95g，硫酸铝晶体的质量为49.95g（假设每一步的转化率均为100%，合金废料中不含溶于碱的杂质）。计算得硫酸铝晶体的化学式为。（5）取上述硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为三个阶段：323K-523K，553K-687K，1043K以上不再失重，其热分解的TG曲线见下图,已知：。根据图示数据计算确定每步分解的产物，写出第一阶段分解产物的化学式，第三阶段反应化学方程式。【答案】（1）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑（2）Al(OH)3（3）

3、冷却结晶（4）过滤减少晶体的溶解（5）洗去晶体表面杂质（6）有利于晶体的干燥（7）Al2(SO4)3·18H2O（8）Al2(SO4)3·3H2O（9）Al2(SO4)3Al2O3+3SO↑【解析】【分析】向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液，发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，镁不反应，固体A为Mg，采用过滤的方法进行分离，向滤液中通入二氧化碳，发生反应：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，再通过过量进行分离，固体B为氢氧化铝，氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝溶

4、液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体（1）Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠，镁不反应；（2）从溶液中获得晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作；（3）用乙醇洗涤，可以减少晶体的溶解，有利于晶体的干燥；（4）Al的质量为9g-4.95g=4.05g，设硫酸铝晶体化学式为：Al2（SO4）3·nH2O，根据Al元素守恒计算硫酸铝晶体的物质的量，再计算硫酸铝晶体的相对分子质量，进而计算n的值，确定化学式；（5）根据（4）中计算可知，晶体中结晶水的质量分数，低温加热，首先失去结晶

5、水，高温下，最终硫酸铝分解，根据失重%计算判断各阶段分解产物，再书写化学方程式；【详解】（1）在镁铝合金中加入NaOH溶液，Al可以与强碱溶液发生反应，而Mg不能反应，该反应的化学反应方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；所以固体A是Mg；向滤液中通入过量的CO2气体，由于酸性H2CO3＞Al(OH)3,会发生反应：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)↓+NaHCO；所以固体B是Al(OH)；333（2）用硫酸溶解该固体，发生反应：2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)

6、3+6H2O；得到的溶液C是Al2(SO4)3溶液；由于其溶解度随温度的升高而增大，所以从溶液中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；（3）操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，来洗去表面的杂质离子，选用无水乙醇的原因是减少晶体的溶解；洗去晶体表面杂质；有利于晶体的干燥；（4）若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00g，得到固体A的质量为4.95g，金属发生反应，而镁不反应，减少的质量为金属铝的质量，则m(Al)=9.00g—4.95g=4.05g，n(Al)=4.05g=0.15mol，硫酸铝晶

7、体的质量为49.95g，硫酸铝晶体中含有SO42-的物质的量为27g/mol42-)=33+3243的质量是2430.15moln(SOn(Al)=×0.15mol=0.225mol,Al(SO)m(Al(SO))=()222×342g/mol=25.65g，则含有的结晶水的物质的量是（49.95g25.65g）n(HO)==1.35mol，218g/mol则n(Al24320.15mol(SO))：n(HO)=()：1.35mol=1：18，所以该结晶水合物的化学式是：2Al2(SO4)3·18H2O。（5）在

8、第一个阶段，减少的水的质量是：m(H2O)=40.54%×49.95g=20.25g，失去的结晶水20.25g的物质的量是：n(H2O)==1.125mol，则在晶体中n(Al2(SO4)3)：18g/moln(H2O)=0.15mol：（1.35mol－1.125mol）=1：3，所以此时得到的晶体的化学式是2Al2(SO4)3·3H2O；（49.95g48.65%）在