1．(2022·湖南雙峰縣第一中學月考)2020年12月17日，“嫦娥五號”探測器上的四器之一，“返回器”安全著陸，據(jù)悉，“嫦娥五號”探測器上所需的鋁合金材料要求具有高穩(wěn)定性、高強度、耐腐蝕、抗惡劣環(huán)境強等性能。下列關于鋁的說法正確的是( )
A．鋁元素在周期表中位于第三周期第Ⅲ族
B．基態(tài)鋁原子的最外層電子排布為3s23p1
C．鋁原子的最外層只有1個電子
D．基態(tài)鋁原子一共有3個能級
解析：Al為13號元素，在周期表中位于第三周期第ⅢA族，故A項錯誤；基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，故最外層電子排布為3s23p1，故B項正確；鋁原子結構示意圖為，最外層有3個電子，故C項錯誤；基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，有5個能級，故D項錯誤。
答案：B
2．(2022·廣東兩陽中學月考)有關鋁及其化合物的說法錯誤的是( )
A．氧化鋁熔點較高，是一種優(yōu)良的耐火材料
B．可用鋁壺燒開水，不可用其長期存放食醋、堿水
C．鐵易生銹，而鋁在空氣中較穩(wěn)定，所以鐵比鋁活潑
D．氫氧化鋁能中和胃酸，可用于制胃藥
解析：氧化鋁是離子化合物，其晶體中離子鍵很強，故熔點很高，可用作耐火材料，選項A正確；鋁具有導熱性，所以可用鋁壺燒開水，但鋁既可以酸反應又可以與堿反應，所以不能用鋁壺長期存放食醋、堿水，選項B正確；Al比Fe活潑，但氧化鋁為致密的氧化膜可保護內(nèi)部的Al，故鐵易生銹，而鋁在空氣中較穩(wěn)定，選項C錯誤；氫氧化鋁為弱堿，與鹽酸反應，則氫氧化鋁能中和胃酸，可用于制胃藥，選項D正確。
答案：C
3．(2022·珠海實驗中學第三次模擬)下列由廢鋁粉、稀鹽酸和氨為原料制取Al2O3的實驗原理和裝置不能達到實驗目的的是( )
A．用裝置甲溶解廢鋁粉
B．用裝置乙制取Al(OH)3固體
C．用裝置丙過濾得到Al(OH)3固體
D．用裝置丁灼燒Al(OH)3固體制得Al2O3
解析：A項，將廢鋁粉加入到鹽酸中，適當加熱和攪拌以增大反應速率，則用裝置甲溶解廢鋁粉能夠達到實驗目的，不符合題意；B項，向所得的AlCl3溶液中通入過量的氨來制備Al(OH)3固體，用裝置乙可以制取Al(OH)3固體，倒扣的漏斗能防止倒吸，不符合題意；C項，分離固體和液體常用過濾操作，即用裝置丙過濾得到Al(OH)3固體，不符合題意；D項，蒸發(fā)溶液用蒸發(fā)皿，而對固體加熱則需用大試管或者坩堝，故用裝置丁用蒸發(fā)皿灼燒Al(OH)3固體制得Al2O3不能達到實驗目的，符合題意。
答案：D
4．(2012·東莞第八中學月考)某同學通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質，操作正確且能達到目的的是( )
A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究討Mg的活潑性
B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成
C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀
D．將Mg(OH)2沉淀轉入蒸發(fā)皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體
解析：濃硫酸溶于水放熱，且密度大于水，因此稀釋濃硫酸，應將濃硫酸加到水中，而不能將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，A項錯誤；將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，鎂離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鎂沉淀，B項正確；過濾時應該用玻璃棒引流，C項錯誤；應將Mg(OH)2沉淀轉入蒸發(fā)皿中，加足量稀鹽酸，生成氯化鎂，由于氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，水解吸熱，且氯化氫易揮發(fā)，所以加熱時促進鎂離子水解，蒸干得不到無水MgCl2固體，為氫氧化鎂固體，D項錯誤。
答案：B
5．(2022·廣東第一次模擬)下列反應的離子方程式書寫正確的是( )
A．Al2(SO4)3溶液與過量Ba(OH)2溶液反應：2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋8OH－===3BaSO4↓＋2AlOeq \\al(－,2)＋4H2O
B．金屬Na與MgCl2溶液反應：2Na＋Mg2＋===2Na＋＋Mg
C．少量SO2與KClO溶液反應：SO2＋H2O＋2ClO－===SOeq \\al(2－,3)＋2HClO
D．草酸(H2C2O4)與酸性KMnO4溶液反應：5C2Oeq \\al(2－,4)＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O
解析：A項，Al2(SO4)3溶液與過量Ba(OH)2溶液反應生成BaSO4沉淀和偏鋁酸根離子，反應離子方程式為2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋8OH－===3BaSO4↓＋2AlOeq \\al(－,2)＋4H2O，正確；B項，Na先與MgCl2溶液中的水反應生成NaOH和氫氣，NaOH再與MgCl2反應生成氫氧化鎂沉淀，離子方程式為2Na＋2H2O＋Mg2＋===2Na＋＋Mg(OH)2↓＋H2↑，錯誤；C項，少量SO2通入KClO溶液中，二者發(fā)生氧化還原反應，離子方程式為SO2＋H2O＋3ClO－===Cl－＋SOeq \\al(2－,4)＋2HClO，錯誤；D項，高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化草酸生成二氧化碳，高錳酸根離子被還原生成錳離子，草酸為弱酸不可拆，離子方程式為2MnOeq \\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===
2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，錯誤。
答案：A
6．(2022·石家莊二中月考)胃舒平的主要成分是氫氧化鋁，同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·H2O)等化合物。下列敘述錯誤的是( )
A．鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是1s22s22p63s2
B．鋁元素原子核外共有13種不同運動狀態(tài)的電子
C．鈉離子半徑比鋁離子半徑大
D．金屬鋁與鈉的最高價氧化物的水化物溶液反應的離子方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
解析：鎂質子數(shù)為12，基態(tài)原子的核外電子排布式是：1s22s22p63s2，故A項正確；原子核外有幾個電子就有幾種不同的運動狀態(tài)，所以鋁原子核外電子有13種運動狀態(tài)，故B項正確；鈉離子和鋁離子電子層數(shù)相同，而鈉原子核電荷數(shù)小，所以鈉元素離子半徑比鋁離子半徑大，故C項正確；鈉的最高價氧化物的水化物溶液為氫氧化鈉溶液，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑，故D項錯誤。
答案：D
7．(2022·東莞高級中學期中)圖表中探究鋁片與Na2CO3溶液的反應。下列說法錯誤的是( )
A．Na2CO3溶液中存在水解平衡：COeq \\al(－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－
B．對比Ⅰ、Ⅲ說明Na2CO3溶液能破壞鋁表面的保護膜
C．H2逸出有利于COeq \\al(2－,3)水解平衡向正反應方向移動
D．推測出現(xiàn)白色渾濁的原因：Al3＋＋3HCOeq \\al(－,3)===Al(OH)3↓＋3CO2↑
解析：碳酸鈉為強堿弱酸鹽，在水溶液中會發(fā)生水解，主要水解平衡為COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－，A項正確；Ⅰ中Al表面沒有氣泡，說明表面有氧化膜，Ⅲ中Al有氣泡，說明表面氧化膜被破壞，B項正確；氫氣逸出有利于鋁與氫氧根離子的反應，碳酸根水解生成碳酸氫根和氫氧根離子，消耗了氫氧根離子，從而促進了碳酸根離子的水解，所以H2逸出促進COeq \\al(2－,3)水解平衡向正反應方向移動，C項正確；碳酸鈉水解顯堿性，鋁表面的氧化鋁與堿反應生成偏鋁酸根離子，去掉氧化膜后，鋁與氫氧根離子、水反應生成氫氣，碳酸根離子部分水解生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子與偏鋁酸根離子反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子，所以出現(xiàn)白色沉淀的原因可用離子方程式表示為AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，D項錯誤。
答案：D
8．(2022·湖南卷)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下。下列說法錯誤的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料
B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率
C．合成槽中產(chǎn)物主要有Na3AlF6和CO2
D．濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用
解析：煙氣(含HF)通入吸收塔，加入過量的碳酸鈉，發(fā)生反應Na2CO3＋2HF===2NaF＋H2O＋CO2↑，向合成槽中通入NaAlO2，發(fā)生反應6NaF＋NaAlO2＋2CO2===Na3AlF6＋2Na2CO3，過濾得到Na3AlF6和含有Na2CO3的濾液。據(jù)此分析解答。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高溫下與Na2CO3發(fā)生反應Na2CO3＋SiO2eq \(=====,\s\up14(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料，故A項正確；采用溶液噴淋法可增大反應物的接觸面積，提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率，故B項正確；由上述分析可知，合成槽內(nèi)發(fā)生反應6NaF＋NaAlO2＋2CO2===Na3AlF6＋2Na2CO3，產(chǎn)物是Na3AlF6和Na2CO3，故C項錯誤；由上述分析可知，濾液的主要成分為Na2CO3，可進入吸收塔循環(huán)利用，故D項正確。
答案：C
9．(2022·韶關第二次模擬)廢易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg雜質)制備明礬，分析下圖所示流程，下列說法正確的是( )
A．為盡量少引入雜質，NaOH溶液應改用KOH或氨水
B．“沉淀”為Al2(CO3)3
C．上述流程中可用過量CO2代替NH4HCO3
D．濾渣的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
解析：由題給流程可知，易拉罐中鋁與氫氧化鈉溶液微熱反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，鐵、鎂不與氫氧化鈉溶液反應，過濾得到含有鐵、鎂的濾渣和偏鋁酸鈉溶液；向偏鋁酸鈉溶液中加入碳酸氫銨溶液，溶液中鋁離子與碳酸氫根反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子，過濾得到氫氧化鋁沉淀；氫氧化鋁沉淀溶于稀硫酸后，加入硫酸鉀，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到明礬。據(jù)此分析解答。鋁能與氫氧化鈉溶液和氫氧化鉀溶液反應，不能與弱堿氨水反應，則溶解易拉罐時不能用氨水代替氫氧化鈉溶液，故A項錯誤；由分析可知，沉淀為氫氧化鋁，故B項錯誤；二氧化碳也能與偏鋁酸鈉溶液反應生成氫氧化鋁沉淀，則可以用過量的二氧化碳代替碳酸氫銨得到氫氧化鋁沉淀，故C項正確；由分析可知，濾渣的主要成分是鐵、鎂，故D項錯誤。
答案：C
10．(2022·東莞中學松山湖學校月考)Al2O3與MgO的混合物經(jīng)過量燒堿溶液處理后，過濾，向所得濾液中滴加NaHCO3溶液，測得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下。下列說法不正確的是( )
A．a(chǎn)點溶液中存在的離子有Na＋、AlOeq \\al(－,2)、OH－、H＋
B．b點與c點溶液所含微粒種類相同
C．NaHCO3溶液的物質的量濃度為0.8 ml·L－1
D．生成沉淀的離子方程式為HCOeq \\al(－,3)＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)
解析：a點溶液是Al2O3與MgO的混合物經(jīng)過量燒堿溶液處理，過濾后所得濾液，溶質是生成的NaAlO2和過量的NaOH，有Na＋、AlOeq \\al(－,2)、OH－，任何水溶液中均存在H＋，故A項正確；由b點到c點是偏鋁酸根離子、氫氧根離子與碳酸氫根離子反應，其離子方程式為HCOeq \\al(－,3)＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，偏鋁酸根離子、氫氧根離子濃度減少，碳酸根離子、氫離子濃度增加，微粒種類相同，故B、D項正確；d點坐標說明加入40 mL NaHCO3溶液與偏鋁酸根離子、氫氧根離子反應，生成n[Al(OH)3]＝32×10－3 ml，所以n(NaHCO3)＞n[Al(OH)3]＝32×10－3 ml，則NaHCO3溶液的物質的量濃度大于0.8 ml·L－1，故C項錯誤。
答案：C
二、非選擇題
11．(2022·潮州高級中學月考)某校研究性學習小組的同學進行了以下化學實驗：將金屬鈣置于空氣中燃燒，然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水，此過程中反應放出大量的熱，并且放出有臭味的氣體。請回答下列問題：
(1)甲同學提出：運用類比學習的思想，Ca與Mg位于同一主族，化學性質具有一定的相似性。請寫出Ca在空氣中燃燒反應的化學方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同學提出：Ca的性質比Na活潑，在空氣中燃燒還應有CaO2生成，請寫出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應放出氣體的化學方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙同學提出用實驗的方法探究放出的臭味氣體的成分。
[查閱資料]
ⅰ.CaO2遇水反應生成H2O2，H2O2可能會分解產(chǎn)生一定量的O3。
ⅱ.碘量法是最常用的臭氧測定方法，其原理為強氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應生成游離碘(I2)，臭氧轉化為氧氣。反應式為O3＋2KI＋H2O===O2＋I2＋2KOH。
[提出假設]
假設1：該臭味氣體只有NH3；
假設2：該臭味氣體只有________；
假設3：該臭味氣體含有________。
[設計方案 進行實驗探究]
(4)該小組同學設計如下實驗方案，并進行實驗，驗證上述假設。請完成相關的實驗操作步驟、預期現(xiàn)象及結論(儀器自選)。
限選實驗試劑：紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、pH試紙、KI淀粉溶液、蒸餾水。
解析：(1)由于鎂可以和空氣中的氧氣、二氧化碳、氮氣反應，鈣與鎂的化學性質具有一定的相似性，所以鈣也可以和這三種氣體反應，反應的化學方程式為2Ca＋O2eq \(=====,\s\up14(點燃))2CaO、3Ca＋N2eq \(=====,\s\up14(點燃))Ca3N2、2Ca＋CO2eq \(=====,\s\up14(點燃))2CaO＋C。(2)Ca在空氣中燃燒的產(chǎn)物中能與水反應放出氣體的物質為CaO2和Ca3N2，CaO2與水反應生成氫氧化鈣和氧氣，反應的化學方程式為2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑，Ca3N2與水反應生成氫氧化鈣和氨，反應的化學方程式為Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑。(3)根據(jù)題中所給信息知，有氣味的氣體可以是NH3，也可以是O3，還可以是二者的混合物。(4)驗證是否含有NH3，可用濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明有NH3；驗證是否含有臭氧，可用淀粉KI溶液，由題給信息知臭氧能使淀粉KI溶液變藍。具體實驗操作為向試管中加入少量水，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口；另取少量反應后固體于試管中，向試管中加入少量水，將產(chǎn)生的氣體通入淀粉KI溶液中。預期實驗現(xiàn)象與結論是若濕潤的紅色石蕊試紙顯藍色，且淀粉KI溶液不變色，則假設1成立；若濕潤的紅色石蕊試紙不顯藍色，且淀粉KI溶液變藍色，則假設2成立；若濕潤的紅色石蕊試紙顯藍色，且淀粉KI溶液變藍色，則假設3成立。
答案：(1)2Ca＋O2eq \(=====,\s\up14(點燃))2CaO、3Ca＋N2eq \(=====,\s\up14(點燃))Ca3N2、2Ca＋CO2eq \(=====,\s\up14(點燃))2CaO＋C (2)2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑、Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑ (3)O3 O3和NH3 (4)向試管中加入少量水，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口；另取少量反應后固體于試管中，向試管中加入少量水，將產(chǎn)生的氣體通入淀粉KI溶液中 若濕潤的紅色石蕊試紙顯藍色，且淀粉KI溶液不變色，則假設1成立；若濕潤的紅色石蕊試紙不顯藍色，且淀粉KI溶液變藍色，則假設2成立；若濕潤的紅色石蕊試紙顯藍色，且淀粉KI溶液變藍色，則假設3成立
12．(2022·揭陽華僑中學月考)粉煤灰的主要成分為Al2O3、SiO2，還含少量Fe2O3等，工業(yè)上可用粉煤灰制取氧化鋁、堿式硫酸鋁溶液等。
(1)從粉煤灰獲得氧化鋁的部分工藝流程如下：
①“酸浸”在恒容密閉反應釜中進行，溫度不宜過高的原因是____________________。
②“除鐵”生成Fe(OH)3的離子方程式為______________________________________
________________________________________________________________________，
檢驗溶液中鐵元素已經(jīng)除盡的方法是_________________________________________
________________________________________________________________________。
③“結晶”是向濃溶液中通入HCl氣體，從而獲得AlCl3·6H2O晶體的過程，溶液中Al3＋和鹽酸的濃度隨通氣時間的變化如下圖所示。Al3＋濃度減小的原因是_______________
________________________________________________________________________。
(2)堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末，反應后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶液，生成物(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。
①制備堿式硫酸鋁溶液時，維持反應溫度和反應時間不變，提高x值的方法有________________________________________________________________________。
②通過測定堿式硫酸鋁溶液中相關離子的濃度確定x的值，測定方法如下：
a．取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL，加入鹽酸酸化的過量BaCl2溶液充分反應，靜置后過濾、洗滌，干燥至恒重，得固體2.330 0 g。
b．取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL，稀釋至25 mL，加入0.100 0 ml·L－1 EDTA標準溶液25.00 mL，調節(jié)溶液pH約為4.2，煮沸，冷卻后用0.080 0 ml·L－1 CuSO4標準溶液滴定過量的EDTA至終點，消耗CuSO4標準溶液20.00 mL(已知Al3＋、Cu2＋與EDTA反應的化學計量比均為1∶1)。計算(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(寫出計算過程)。
解析：酸浸時，只有SiO2不溶，則濾渣為SiO2，濾液中主要含有Al3＋、Fe3＋，加入NH4HCO3使Fe3＋轉化為Fe(OH)3除去，向濃溶液中通入HCl氣體，從而獲得AlCl3·6H2O晶體，煅燒AlCl3·6H2O晶體得到Al2O3產(chǎn)品。據(jù)此分析解答。(1)①濃鹽酸易揮發(fā)，溫度太高，鹽酸大量揮發(fā)，會引起容器內(nèi)壓強過大，導致反應釜損壞，因此溫度不宜過高。②加入NH4HCO3，HCOeq \\al(－,3)與Fe3＋發(fā)生雙水解，使Fe3＋轉化為Fe(OH)3除去，反應的離子方程式為Fe3＋＋3HCOeq \\al(－,3)===Fe(OH)3↓＋3CO2↑；鐵元素除盡則溶液中不含F(xiàn)e3＋，靜置，取少量上層清液于試管中，滴入KSCN溶液，溶液不變紅色，說明鐵元素已經(jīng)除盡。③鹽酸濃度增大，溶液中Cl－濃度增大，促進Al3＋形成AlCl3·6H2O晶體析出，溶液中Al3＋濃度減小。(2)①反應是室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末，反應后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶液，維持反應溫度和反應時間不變，可通過增大反應速率提高x的值，可采取的方法為適當增加CaCO3的量或加快攪拌速率。②a中得到的固體為硫酸鋇，則25.00 mL溶液中n(SOeq \\al(2－,4))＝n(BaSO4)＝eq \f(2.330 0 g,233 g·ml－1)＝0.01 ml，根據(jù)滴定過程可知，2.50 mL堿式硫酸鋁溶液中Al3＋的物質的量為n(Al3＋)＝n(EDTA)－n(Cu2＋)＝0.100 0 ml·L－1×25×10－3 L－0.080 0 ml·
L－1×20×10－3 L＝9×10－4 ml，則25.00 mL堿式硫酸鋁溶液中n(Al3＋)＝9×10－3 ml，根據(jù)元素守恒有eq \f(n（S）,n（Al）)＝eq \f(n（SOeq \\al(2－,4)）,n（Al3＋）)＝eq \f(3（1－x）,2（1－x）＋x)＝eq \f(0.01,9×10－3)，解得x＝0.41。
答案：(1)①溫度太高，鹽酸大量揮發(fā)，會引起容器內(nèi)壓強過大，導致反應釜損壞 ②Fe3＋＋3HCOeq \\al(－,3)===Fe(OH)3↓＋3CO2↑ 靜置，取少量上層清液于試管中，滴入KSCN溶液，溶液不變紅色 ③鹽酸濃度增大，溶液中Cl－濃度增大，促進Al3＋形成AlCl3·6H2O晶體析出 (2)①適當增加CaCO3的量或加快攪拌速率 ②0.41
13．金屬鎂、鋁可用于制造輕質合金、精密儀器等，26Mg是26Al衰變的產(chǎn)物，可用于地質年代的研究?；卮鹣铝袉栴}：
(1)若將基態(tài)鎂原子最高能級的電子排布圖表示為，則它違背的電子排布規(guī)律是____________、________；基態(tài)鋁原子核外電子所處最高能級軌道的形狀為____________。
(2)EDTA與硬水中的Ca2＋、Mg2＋結合，使Ca2＋、Mg2＋濃度降低，避免結成鍋爐水垢，Mg2EDTA的結構簡式為。
①Mg2EDTA中組成元素的電負性由大到小的順序為______________________(用元素符號表示)。
②Mg2EDTA分子內(nèi)的原子中屬于sp3雜化的是______(用元素符號表示)。
(3)鎂與鈹均屬于堿土金屬元素，氯化鈹在1 000 ℃時，完全離解為BeCl2單體，BeCl2單體的空間構型為__________________。
(4)在熔融條件下，鋁的氧化物導電，氯化物不導電，則鋁的氧化物為________晶體；一定條件下，鋁的氯化物為二聚體，二聚體中所含的化學鍵為________(填字母)。
A．離子鍵 B．極性鍵
C．非極性鍵 D．配位鍵
(5)由Mg、Al、O構成的某透明陶瓷立方晶胞結構信息如圖所示。
①該透明陶瓷的化學式為__________。
②已知兩個最近的Mg原子之間的距離為a nm，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該透明陶瓷立方晶胞的密度為____________________________g·cm－3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
解析：(1)根據(jù)構造原理可知：12號Mg元素的基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s2，其最高能級電子排布式為3s2，若將基態(tài)鎂原子最高能級的電子排布圖表示為，則它違背的電子排布規(guī)律是能量最低原理、洪特規(guī)則；13號Al元素的基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p1，基態(tài)鋁原子核外電子所處最高能級為3p、軌道的形狀為啞鈴形(或紡錘形)。(2)①同周期主族元素從左向右電負性逐漸增強，同主族元素從上到下電負性逐漸減弱，Mg2EDTA中組成元素為O、N、C、H、Mg，則電負性由大到小的順序為O>N>C>H>Mg。②由Mg2EDTA的結構簡式為可知：Mg2EDTA分子內(nèi)的飽和碳原子形成4個σ鍵，屬于sp3雜化，N原子有1對孤電子對、形成3個σ鍵，N原子為sp3雜化，單鍵O原子有2對孤電子對、形成2個σ鍵，為sp3雜化，則該分子中屬于sp3雜化的是C、N、O。
(3)BeCl2單體中，中心原子孤電子對數(shù)＝eq \f(2－1×2,2)＝0、價電子對數(shù)＝2＋0＝2，則其空間構型為直線形。(4)在熔融條件下，鋁的氧化物導電，則鋁的氧化物為離子晶體；氯化物不導電，則氯化物為共價化合物，AlCl3分子中心原子孤電子對數(shù)＝eq \f(3－1×3,2)＝0、價電子對數(shù)＝3＋0＝3，則一定條件下鋁的氯化物二聚體中，因Al原子具有空軌道、氯原子上具有孤電子對，可形成配位鍵，故二聚體中所含的化學鍵為極性鍵和配位鍵，選BD。(5)①根據(jù)均攤法，8個Mg原子位于頂點、6個Mg原子位于面心、4個位于晶胞內(nèi)，則Mg個數(shù)＝8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＋4＝8(個)，Al原子位于晶胞內(nèi)部，個數(shù)為16，O原子位于晶胞內(nèi)部，個數(shù)為32，該透明陶瓷的化學式為MgAl2O4。②已知兩個最近的Mg原子之間的距離為a nm，由示意圖知，a nm即晶胞體對角線的四分之一，則晶胞邊長是eq \f(4a,\r(3)) nm＝eq \f(4\r(3)a,3) nm，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該透明陶瓷立方晶胞的密度為eq \f(（24＋54＋64）×8,（\f(4\r(3),3)a）3×10－21×NA) g·cm－3＝eq \f(213\r(3),4NAa3)×1021 g·
cm－3。
答案：(1)能量最低原理 洪特規(guī)則 啞鈴形(或紡錘形)
(2)①O>N>C>H>Mg ②C、N、O
(3)直線形
(4)離子 BD
(5)MgAl2O4 eq \f(213\r(3),4NAa3)×1021
均無明顯現(xiàn)象
鋁片表面產(chǎn)生細小氣泡
加熱后出現(xiàn)白色渾濁，產(chǎn)生大量氣泡(經(jīng)檢驗為H2和CO2)
實驗操作
預期現(xiàn)象與結論
取少量反應后固體于試管中，
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________________________________________________
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