《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

14.(2025·江苏淮安阶段考试)将5.10 g镁铝合金加入120 mL 4.0 mol·L⁻¹的盐酸中，待合金完全溶解后，得到溶液X。下列说法一定正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)
　
A. 合金完全溶解后产生的H₂的物质的量为0.24 mol
　
B. 合金中的镁与铝的物质的量之比小于1
　
C. 若向溶液X中加入270 mL 2.0 mol·L⁻¹NaOH溶液，充分反应，所得沉淀为Mg(OH)₂
　
D. 若向溶液X中加入足量的氨水，充分反应，所得沉淀经过过滤、洗涤后充分灼烧，则残留固体质量大于8.50 g

答案： D　假设全部是镁，其物质的量为$\frac{5.1g}{24g\cdot mol^{-1}}$ = 0.2125mol，则消耗HCl的物质的量为0.425mol，生成氢气的物质的量为0.2125mol;假设全部是铝，其物质的量为$\frac{5.1g}{27g\cdot mol^{-1}}$≈0.19mol，消耗HCl的物质的量为0.57mol，而HCl的总物质的量为0.48mol，铝过量，生成氢气的物质的量为0.24mol，故A错误;将5.10g镁铝合金加入120mL 4.0mol·L⁻¹的盐酸中，合金完全溶解，说明盐酸与合金恰好完全反应或盐酸过量，设合金中镁、铝的物质的量分别为x mol、y mol，则24x + 27y = 5.1、2x + 3y = 0.48，解之得x的值约为0.1，如果盐酸过量，说明镁的含量更大，则合金中的镁与铝的物质的量之比大于1，故B错误;如果氢氧化钠过量，所得沉淀是氢氧化镁，如果氢氧化钠不足，沉淀中还会有氢氧化铝，故C错误;如果全部是镁，其物质的量为$\frac{5.1g}{24g\cdot mol^{-1}}$ = 0.2125mol，氧化镁的质量为0.2125mol×40g·mol⁻¹ = 8.5g，如果全部是铝，则氧化铝的质量为0.095mol×102g·mol⁻¹ = 9.69g，则残留固体质量大于8.50g，故D 正确。

15.(2024·广西贺州一模)镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列推断不合理的是　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)
　　　　
　
A. 向GaCl₃溶液中逐滴加入足量稀氨水，先生成沉淀，后沉淀溶解
B. 向Na[Al(OH)₄]和Na[Ga(OH)₄]溶液中通入适量二氧化碳后得到氢氧化铝沉淀，可知酸性：Al(OH)₃＜Ga(OH)₃
　
C. 金属镓可以与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)₄]和H₂
　
D. 步骤二中不能通入过量的CO₂的理由是[Ga(OH)₄]⁻ + CO₂ $\xlongequal[\space \space ]{\space \space }$Ga(OH)₃↓ + HCO₃⁻

答案： A　镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。由题干工业制备镓的流程图分析可知，氧化铝和氧化镓都可以与氢氧化钠溶液反应生成盐，并且再通入适量二氧化碳制取氢氧化铝，实现铝和镓的分离。镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氢氧化物不会溶于弱碱溶液氨水，向GaCl₃溶液中逐滴加入足量氨水，有Ga(OH)₃沉淀生成，沉淀不溶解，A错误;通入适量二氧化碳可以制取氢氧化铝，说明氢氧化铝的酸性比氢氧化镓的弱，酸性：Al(OH)₃＜Ga(OH)₃，B正确;铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，所以金属镓也可以与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)₄]和氢气，C正确;碳酸溶液为酸性，所以步骤二中不能通入过量的CO₂是因为Na[Ga(OH)₄]会发生反应生成Ga(OH)₃沉淀，[Ga(OH)₄]⁻ + CO₂ = Ga(OH)₃↓ + HCO₃⁻，D正确。

16.工业上，金属的制取有多种方法，选择何种方法与金属的性质密切相关。
　(1)金属Na、Mg、Al等的制取常采用电解法。写出以铂为电极电解熔融氯化镁制镁的电极反应式。
　阳极：______________________；阴极：______________________。
　(2)金属钾因为易溶于盐而不易分离，且电解时有副反应发生，工业上通常用钠与氯化钾在高温下反应制取，该反应为Na(l) + KCl(l) $\rightleftharpoons$NaCl(l) + K(g) $\Delta H＞0$，根据下表有关数据回答下列问题：
　　　
续表
　　　
①制取钾的适宜温度范围为________。
②制取钾的条件为________(填字母)。　
A. 适当高温高压　　　　　　　　B. 适当低温低压　
C. 适当高温低压　　　　　　　　D. 适当低温高压
　③工业上采用此法制得的钾往往不纯，最可能含有的杂质是________，检验方法为________。
　(3)用铝热反应可将Fe₃O₄中的铁还原出来，写出该反应的化学方程式：______________________________。若用此法制得0.84 t Fe，则转移________ mol电子。

答案：
(1)2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑ Mg²⁺ + 2e⁻ = Mg
(2)①801～890℃ ②C ③钠 焰色试验
(3)8Al + 3Fe₃O₄$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$9Fe + 4Al₂O₃ 4×10⁴
解析:
(1)电解熔融氯化镁制镁时，阳极是Cl⁻失去电子被氧化成Cl₂，电极反应式为2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑;阴极是Mg²⁺得到电子被还原成Mg，电极反应式为Mg²⁺ + 2e⁻ = Mg。
(2)①K、Na的金属活动性相近，要从题给可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低，而控制温度使K汽化，其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。所以温度应该高于K的沸点(770℃)，高于其余三种物质中熔点最高的NaCl的熔点(801℃)，而低于其余三种物质中沸点最低的Na的沸点(890℃)，综上分析，合适的温度范围应大于801℃，小于890℃。②从以上分析可知，制备钾必须采用适当的高温，保证钾以蒸气形式存在，而减小压强使平衡Na(l) + KCl(l)$\rightleftharpoons$NaCl(l) + K(g)正向移动，所以制取钾的条件为适当高温低压。③因为制备反应为可逆反应，而且钾蒸气和钠蒸气的沸点差别不是特别大，所以制备的钾蒸气中一定含有少量的钠蒸气。检验金属钠可以用焰色试验，钠的焰色为黄色。
(3)铝热反应是热还原法的一种，利用铝的还原性比铁的强将铁置换出来，反应的化学方程式为8Al + 3Fe₃O₄$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$9Fe + 4Al₂O₃，该反应转移电子数为24，即9Fe～24e⁻，所以n(e⁻) = $\frac{8}{3}$n(Fe) = $\frac{8}{3}$×$\frac{0.84t×10^{6}g·t^{-1}}{56g·mol^{-1}}$ = 4×10⁴mol。