2020届高三化学二轮复习实验题必练-碱土金属及其化合物

一、实验题

1. 难度：中等

某课外活动小组的同学欲探究镁与浓硫酸的反应，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫外，还可能产生氢气。为验证甲、乙两同学的判断是否正确，丙同学设计的实验装置如图所示（镁粉与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该气体发生装置已略去）。

（1）仪器E的名称是_____________。

（2）镁粉与浓硫酸共热时生成二氧化硫的化学方程式为_____________。

（3）乙同学认为还可能产生氢气的理由是_____________。

（4）B 中加入的试剂是_______，其作用是_____________。

（5）装置A中发生反应的离子方程式为_____________。

二、综合题

2. 难度：中等

高氯酸铵(NH₄ClO₄)为白色晶体，是强氧化剂，常用作火箭发射的推进剂。已知:①NH₄ClO₄在400℃时开始分解，产物为N₂、Cl₂、O₂、H₂O；②Mg₃N₂易水解。请用下图所示装置设计实验证明分解产物中含有Cl₂、H₂O以及装置A中生成了Mg₃N₂(装置不重复使用)。

（1）写出高氯酸铵分解的化学方程式__________。

（2） 高氯酸铵分解选择的装置是__________ (填字母)。

（3）按气流从左到右，装置的连接顺序是: 分解装置→_____→_____→_____→_____→_____。______________

（4）C中所放的试剂是__________，G的作用是__________ 。

（5）能证明有Cl₂产生的现象是__________。

（6）要证明装置A中生成了Mg₃N₂需要进行的实验操作以及对应的实验现象是__________。

（7） 某实验宣存放的高氯酸铵样品中含有少量杂质，已知可用蒸馏法测定NH₄ClO₄的含量，其测定流程如下(杂质不参加反应)，则样品中NH₄ClO₄的含量(w)为__________。

三、实验题

3. 难度：困难

某小组研究AgCl的溶解平衡：向10 mL 1mol/L KCl 溶液中加入1 mL 0.2 mol/LAgNO₃溶液，将浑浊液均分为2份，进行如下实验：

实验序号	实验操作	实验现象
I	将其中一份浑浊液过滤，向滤液中放入Mg条	i. 滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象。 ii. 放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中出现白色浑浊。 iii. 一段时间后开始出现棕褐色浑浊物，Mg条表面也逐渐变为棕褐色，产生气泡的速率变缓慢。
II	向另一份浑浊液中放入大小相同的Mg条	iv. 棕褐色浑浊物的量明显多于实验I，Mg条表面棕褐色更深，其他现象与ii、iii相同。

已知：AgOH不稳定，立即分解为Ag₂O（棕褐色或棕黑色），Ag粉为黑色，AgCl、Ag₂O可溶于浓氨水生成Ag(NH₃)₂^＋

（1）滤液所属分散系为________。

（2）现象ii中无色气泡产生的原因是_________（写出化学方程式）。

（3）现象iii中，导致产生气泡的速率下降的主要影响因素是________。

（4）甲认为Mg条表面的棕褐色物质中一定有Ag和Ag₂O，其中生成Ag的离子方程式为____。

（5）甲设计实验检验Ag：取实验I中表面变为棕褐色的Mg条于试管中，向其中加入足量试剂a，反应结束后，继续向其中加入浓硝酸，产生棕色气体，溶液中有白色不溶物。

① 白色不溶物为_____（填化学式），棕色气体产生的原因是_____（写离子方程式）。

② 试剂a为________，加入试剂a的目的是________。

③ 该实验能证明棕褐色物质中一定有Ag的实验现象是________。

（6）甲进一步设计实验验证了Mg条表面的棕褐色物质中有Ag₂O，实验方案是：取实验I中表面变为棕褐色的Mg条_________。

（7）综合上述实验，能说明存在AgCl(s) Ag⁺(aq) + Cl^－(aq)的证据及理由有________。

4. 难度：简单

某同学设计了一个简单的实验（如图所示），以测定镁铝合金中铝的质量分数。可供选用的试剂有：浓H₂SO₄、浓硝酸、6 mol·l^-1NaOH溶液。

请填写下列空白：

（1）有关实验操作：a、往试管中放入适量的铝合金样品；b、从分液漏斗往试管中加入过量的A溶液；c、检查装置的气密性；d、测定收集到的水的体积。

正确的操作顺序为_________________________________________。

（2）A溶液可选用________________________________________

（3）若实验中测得样品的质量为W g ，氢气的体积为a L（标准状况），则样品中Al的质量分数为_______________________________________。

5. 难度：中等

综合利用海水资源可以制备氯化铵、纯碱、金属镁等物质，其流程如下：

（1）反应①～⑤中，属于氧化还原反应的是______________（填序号）。

（2）写出反应②的离子方程式__________________________________________________。

（3）X溶液中的主要阳离子是Na⁺和____________。

（4）粗盐中含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液；③_____；④加适量盐酸；⑤_____（请补全缺少的实验步骤）。

6. 难度：简单

已知二氧化硅，二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性，镁和钠的化学性质也具有一定的相似性．

Ⅰ用如上图所示装置进行镁和二氧化硫的实验，其中A是制备二氧化硫的发生装置。

(1)选择制取二氧化硫的合适试剂_____________________________填序号。

①的硫酸溶液②硫酸溶液③亚硫酸钠固体④亚硫酸钙固体

(2)写出装置B中发生置换反应的化学方程式：_____________________________装置C中氢氧化钠溶液的作用是_____________________________

(3)请在图中画出制备二氧化硫的发生装置，注明仪器名称，固定仪器省略不画。_______________

(4)你认为该装置的不足之处____________________________________________________任写2条

Ⅱ某研究性学习小组进行了“实验室制硅”的研究，查阅资料知：①工业上在高温时用碳还原二氧化硅可制得硅；②镁在点燃的条件下即可与二氧化硅反应；③金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与四氢化硅；④四氢化硅在空气中自燃．

他们在实验报告中记录着：“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤，洗涤，干燥，最后称量在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的左右．”

(5)该小组“实验室制硅”的化学方程式是_____________________________

(6)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花：的原因是_____________________________

7. 难度：简单

某同学探究同周期主族元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系。

实验步骤	实验现象
将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A.浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色．
向新制得的溶液中滴加少量新制的氯水	B.有气体产生，溶液变成浅红色
将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中	C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体
将镁条投入稀盐酸中	D.反应不十分剧烈，产生无色气体
将铝条投入稀盐酸中	E.生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告。

(1)实验目的： ______ 。

(2)实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制溶液等．仪器：① ______ ，② ______ ，③ ______ ，试管夹，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，酒精灯等。

(3)实验内容：填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式 _______________________

实验内容	实验现象	离子方程式
1
2
3
4
5

(4)若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的相对强弱，请你设计实验实验用品自选，不要求写化学方程式： ______ 。

(5)实验结论： ______ 。

8. 难度：简单

在复习元素周期律过程中，某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异，下面是他们设计的探究性实验方案，请填写下列空白：

（1）实验目的：比较钠、镁、铝金属性强弱。

（2）实验用品：酒精灯、______、试管、试管夹、砂纸、滤纸；

钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6 mol·L^－1的盐酸

（3）实验过程与现象记录

Ⅰ．甲同学的方案如下：

实验过程	预期现象	实际观察到的现象
a取已切去表皮的一小块金属钠，放入盛有水的某容器中	立即剧烈反应	开始时钠块浮在水面上不反应，稍后才开始与水剧烈反应
b向盛有适量水（内含2滴 酚酞的试管中加入一小段镁条	有气泡产生，溶液变红色	没有相应现象，加热后仍无明显变化
c向两支盛有3mL6mol·L^－^1盐酸的试管中加入大小相同的镁片和铝片	镁、铝与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同	镁与盐酸反应产生气泡速率较快

①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是：

a_______________________________________；

b___________________________________________。

②上面的实验表明：钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为____________________。

Ⅱ乙同学的方案：他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱，预计他的主要实验操作是____________________。