2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 課時(shí)2 鎂、鋁及其重要化合物練習(xí)

2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 課時(shí)2 鎂、鋁及其重要化合物練習(xí)一、選擇題1(基礎(chǔ)題)下列說(shuō)法正確的是()A鋁罐可久盛食醋B焰火的五彩繽紛是某些金屬元素化學(xué)性質(zhì)的展現(xiàn)C氧化鋁熔點(diǎn)很高，可作耐火材料D明礬作凈水劑，可以除去廢水中的銅離子解析鋁罐的主要成分鋁可與醋酸反應(yīng)，故鋁罐不能久盛食醋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；焰火的五彩繽紛是因?yàn)槟承┙饘僭氐难嫔磻?yīng)，焰色反應(yīng)是金屬元素的物理性質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鋁熔點(diǎn)很高，可用于制耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實(shí)驗(yàn)儀器，C項(xiàng)正確；明礬凈水利用的是Al(OH)3膠體的吸附性，其可吸附水中不溶于水的雜質(zhì)形成沉淀，從而起到凈水的作用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2(2017·廈門(mén)模擬)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對(duì)兩者的對(duì)比不正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)鋁鎂A與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化能與N2、O2反應(yīng)B與水反應(yīng)能與沸水反應(yīng)反應(yīng)很困難C與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)D與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒答案B3多年前，世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品的污染源之一而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用中應(yīng)加以控制的是()制鋁合金制電線制炊具制銀色漆顏料用明礬凈水用明礬與蘇打作食品膨松劑制易拉罐用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品包裝糖果和食品A BC D解析解答本題時(shí)，要抓住題中的“把鋁確定為食品的污染源之一”與“控制使用”。D項(xiàng)符合題意。答案D4易拉罐的主要成分為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見(jiàn)?，F(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案與現(xiàn)象、結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象、結(jié)論A加入鹽酸產(chǎn)生無(wú)色氣體；含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無(wú)色氣體產(chǎn)生；含有鎂、鋁兩種金屬C加入鹽酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀；含有金屬鎂D用鹽酸溶解并放置一會(huì)兒后，加入KSCN溶液溶液呈紅色；含有鐵元素解析鋁、鐵、鎂都可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體，不能得出含鋁、鐵、鎂三種金屬的結(jié)論，A錯(cuò)誤；鋁、鐵、鎂三種金屬中只有鋁能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體，B錯(cuò)誤；氫氧化鎂與氫氧化鋁均為白色沉淀，C錯(cuò)誤；用鹽酸溶解后生成的亞鐵離子在空氣中易被氧化成Fe3，加入KSCN溶液呈紅色，D正確。答案D5下列敘述正確的是()A向氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al33NH3·3H2O= Al(OH)33NHB存在于污水中的重金屬離子，常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進(jìn)行處理C鎂鋁合金既可完全溶于過(guò)量鹽酸又可完全溶于過(guò)量NaOH溶液D依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al3MgO高溫,3MgAl2O3解析B項(xiàng)中明礬只能使污水中的懸浮物沉降，不能除去重金屬離子；C項(xiàng)中Mg不能溶于NaOH溶液；D項(xiàng)中Mg的金屬性比Al強(qiáng)，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。答案A6下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的鋁片和鎂片分別投入相同濃度的NaOH溶液中：鋁溶解有氣泡產(chǎn)生，而鎂沒(méi)有任何變化鋁的金屬性比鎂強(qiáng)B取一塊鋁箔，用酒精燈點(diǎn)燃：鋁箔只熔化成液體而沒(méi)有脫落鋁不易燃燒C向氯化銨溶液中投入一鋁片；鋁片上產(chǎn)生大量氣泡該氣體是氨氣D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液解析金屬性的強(qiáng)弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時(shí)金屬失電子的能力強(qiáng)弱判斷，而不是與堿反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；沒(méi)有脫落表明氧化鋁的熔點(diǎn)高，故B錯(cuò)誤；氯化銨溶液顯酸性，與鋁反應(yīng)時(shí)放出氫氣，故C錯(cuò)誤；氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀，氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉，故D正確。答案D7(2017·廣西調(diào)研)某工廠用提取粗鹽后的鹽鹵(主要成分為MgCl2)制備金屬鎂，其工藝流程如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施操作需要的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒BMg(OH)2MgCl2的離子方程式為：Mg(OH)22H=Mg22H2OC操作是將MgCl2溶液蒸干后冷卻結(jié)晶D操作陰極和陽(yáng)極產(chǎn)物的質(zhì)量比是2471解析操作為過(guò)濾，A項(xiàng)正確；Mg(OH)2MgCl2為中和反應(yīng)，B項(xiàng)正確；由MgCl2溶液獲得氯化鎂晶體不能用加熱蒸干的方法，因?yàn)榧訜岽龠M(jìn)Mg2水解，生成的鹽酸易揮發(fā)，導(dǎo)致水解徹底，蒸干后不能得到氯化鎂晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；操作為電解熔融的氯化鎂，陽(yáng)極得到Cl2，陰極得到金屬M(fèi)g，D項(xiàng)正確。答案C8(2017·北京海淀區(qū)期末)鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液，分別以石墨和鋁材作陰、陽(yáng)極材料，經(jīng)過(guò)電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強(qiáng)。其制備的簡(jiǎn)要流程如圖所示。下列用來(lái)解釋流程中反應(yīng)的方程式不正確的是()A堿洗目的是除去鋁材表面的自然氧化膜：2OHAl2O3=2AlOH2OB堿洗時(shí)鋁材表面會(huì)出現(xiàn)氣泡：2Al2OH2H2O=2AlO3H2C獲得耐蝕鋁材的電極反應(yīng)：4Al12e3O2=2Al2O3D用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸：NH3·H2OH=NHH2O解析A氧化鋁能夠溶于氫氧化鈉，離子方程式為2OHAl2O3=2AlOH2O，正確；B.鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，離子方程式為：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，正確；C.電極反應(yīng)方程式也要滿(mǎn)足電荷守恒，4Al12e3O2=2Al2O3，電荷不守恒，錯(cuò)誤；D.氨水是弱電解質(zhì)，用化學(xué)式表示，離子方程式為NH3·H2OH=NHH2O，D正確；故選C。答案C9某?；瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過(guò)程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。下列說(shuō)法正確的是()ANaOH溶液可以用氨水來(lái)代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH解析A項(xiàng)，氨水也沉淀Al3，不能代替NaOH溶液；B項(xiàng)，a中不含Al3；C項(xiàng)，b也含有KCl。答案D10現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷中不合理的是()AN一定是HCl(aq)BX可能為Al或Cl2CY一定為NaOH(aq)DQ、Z中的一種必定為Al2O3解析在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq)，故選項(xiàng)A、C正確；選項(xiàng)B，若X為Al，Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng)，而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng)，所以X不可能是Al，但可能是Cl2；選項(xiàng)D，Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng)，也能與NaOH(aq)反應(yīng)，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。答案B11鋁土礦的主要成分中含有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等，工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A中還需要進(jìn)行過(guò)濾操作，濾渣為二氧化硅Ba、b中鋁元素的存在形式不同C中需要通入過(guò)量的氨氣D進(jìn)行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁解析鋁土礦加鹽酸生成Al3和Fe3，二氧化硅不溶于鹽酸，所以要過(guò)濾、分離出二氧化硅；濾液中加過(guò)量NaOH，Al3轉(zhuǎn)化為AlO、Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去Fe(OH)3沉淀，向?yàn)V液中通入過(guò)量的二氧化碳，生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成Al2O3，最后電解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知、中除加試劑外，還需要進(jìn)行過(guò)濾操作，故A正確；a中為Al3，b中為AlO，故B正確；中需要把AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，要通入過(guò)量的二氧化碳，AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，故C錯(cuò)誤；根據(jù)上面分析可知是Al(OH)3受熱分解生成Al2O3，故D正確。答案C12向等物質(zhì)的量濃度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1 mol·L1的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A在0a段加入的NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)B在bc段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al33OH= Al(OH)3C在de段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al34OH=AlO2H2OD在滴加NaOH溶液全過(guò)程中主要粒子參與反應(yīng)的先后順序是H、Al3、Mg2、NH、Al(OH)3解析A項(xiàng)錯(cuò)誤，加入的NaOH溶液應(yīng)先與H反應(yīng)；B項(xiàng)錯(cuò)誤，由圖像中耗用NaOH溶液的體積可知，在bc段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg22OH=Mg(OH)2；C項(xiàng)錯(cuò)誤，在de段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3OH=AlO2H2O；D項(xiàng)正確。答案D二、填空題13利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑主要成分為Al(OH)2Cl的一種工藝如下：(1)氣體A能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。鋁灰在90 水解生成A的化學(xué)方程式為_(kāi)?！八狻辈捎?0 而不在室溫下進(jìn)行的原因是_ _。(2)“酸溶”時(shí)，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) _。(3)“氧化”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) _。(4)“廢渣”成分為_(kāi)(填化學(xué)式)。(5)采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是_ _。答案(1)AlN3H2OAl(OH)3NH3加快AlN水解反應(yīng)速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出(2)Al2O36H=2Al33H2O(3)2Fe22HClO=2Fe3ClH2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)314氯化鋁融鹽電解法是以氯化鋁為原料，以堿金屬或堿土金屬氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)為電解質(zhì)進(jìn)行電解制取鋁的方法。(1)氯化鋁融鹽電解法需要先制純氧化鋁。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料通過(guò)以下途徑提純氧化鋁：Al2O3依次寫(xiě)出X、Y的成分_，_。如右圖所示在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)濾，操作中的兩處錯(cuò)誤分別是_；_。(2)制備無(wú)水氯化鋁的反應(yīng)為：2Al2O36Cl24AlCl33O2為促進(jìn)該反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)際生產(chǎn)中需加入焦炭，其原理是_。加入焦炭后的化學(xué)反應(yīng)可表示為Al2O3CCl2AlCl3X，為確定氣體X是否為混合氣體，某同學(xué)將X依次通過(guò)灼熱的氧化銅和澄清的石灰水，再根據(jù)現(xiàn)象判斷。該操作是否正確？(填正確、不正確或無(wú)法判斷)_，請(qǐng)說(shuō)明理由_。(3)現(xiàn)在工業(yè)上通常用電解熔融氧化鋁方式制取鋁，理論上生產(chǎn)1噸鋁消耗的氧化鋁的質(zhì)量_(填“大于”、“小于”或“等于”)氯化鋁質(zhì)量。解析(1)濾液乙能和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，這說(shuō)明濾液乙中含有鋁離子，所以Y應(yīng)該是鹽酸。則濾液甲中含有AlO和SiO，因此X是NaOH。氧化鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，過(guò)濾得到氧化鐵。硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，過(guò)濾得氯化鋁和鹽酸的混合液，加入氨氣即生成氫氧化鋁沉淀。根據(jù)裝置圖可知，該裝置是過(guò)濾裝置，因此主要的錯(cuò)誤是沒(méi)有使用玻璃棒引流，其次濾紙邊緣高于漏斗邊緣。(2)因?yàn)樵诩訜岬臈l件下，碳與O2反應(yīng)，生成CO或CO2，降低氧氣的濃度，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。由于在加熱的條件下，CO能和氧化銅反應(yīng)生成CO2，所以將生成氣體先通過(guò)灼熱的CuO粉末，若有CO就會(huì)生成CO2，這樣就無(wú)法確定原來(lái)是否有CO2，所以是不正確的。(3)根據(jù)原子守恒可知，1 mol氧化鋁可以生成2 mol氯化鋁。1 mol氧化鋁的質(zhì)量是102 g,2 mol氯化鋁的質(zhì)量是2 mol×133.5 g/mol267 g，所以氧化鋁的質(zhì)量小于氯化鋁的質(zhì)量。答案(1)NaOH溶液稀鹽酸沒(méi)有使用玻璃棒引流濾紙邊緣高于漏斗邊緣(2)碳與O2反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行不正確將生成氣體先通過(guò)灼熱的CuO粉末，若有CO就會(huì)生成CO2，這樣就無(wú)法確定原來(lái)是否有CO2(3)小于15某研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定某含鎂3%5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，請(qǐng)根據(jù)他們的設(shè)計(jì)回答有關(guān)問(wèn)題。探究一實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測(cè)定剩余固體質(zhì)量。問(wèn)題討論：(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)若實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V_ mL。(3)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鋁鎂合金充分反應(yīng)后，在稱(chēng)量剩余固體質(zhì)量前，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作按順序依次為_(kāi)。探究二實(shí)驗(yàn)方案：稱(chēng)量x g的鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。問(wèn)題討論：(4)欲計(jì)算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是_。(5)假設(shè)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出該數(shù)據(jù)為y g，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)(用含x、y的代數(shù)式表示)。解析(1)注意鎂與NaOH溶液不反應(yīng)。(2)5.4 g鋁鎂合金中鋁的最大質(zhì)量為5.4 g×97%，根據(jù)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可求出需要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4 g×97%÷27 g/mol0.194 mol，體積為0.194 mol÷2.0 mol/L0.097 L，即97 mL。(5)設(shè)x g鋁鎂合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量分別是a mol、b mol，則燃燒生成a mol MgO、b/2 mol Al2O3，則24a27bx,40a51by，解得a，鎂的質(zhì)量為 g，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。答案(1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)97(3)過(guò)濾、洗滌、干燥固體(4)灼燒后固體的質(zhì)量(5)