（通用版）2020版高考化學一輪復習 跟蹤檢測（七）鎂、鋁及其化合物（含解析）.doc

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跟蹤檢測（七） 鎂、鋁及其化合物 1．鋁元素對人體健康有危害，因此，1989年世界衛(wèi)生組織正式把鋁確定為食品污染源之一而須加以控制。鋁在下列應(yīng)用場合使用時應(yīng)加以控制的是(　　) ①制鋁合金?、谥齐娋€?、壑拼毒摺、苤沏y色漆顏料　⑤用明礬凈水?、廾鞯\和小蘇打制食品膨松劑?、咧埔桌蕖、嘤脷溲趸X凝膠制胃舒平?、岚b糖果盒小食品 A．③⑤⑧⑨　　　　　　　　　 B．⑥⑧⑨ C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨ 解析：選D　由鋁的應(yīng)用可知，鋁制炊具、鋁制易拉罐、明礬凈水、明礬和小蘇打制食品膨松劑、使用鋁包裝糖果和小食品、用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品都有可能使鋁元素進入人體，對人體造成危害，都需要加以控制。 2．(2019朝陽區(qū)模擬)某小組用打磨過的鋁片進行如下實驗，下列分析不合理的是(　　) A．①中鋁片發(fā)生了鈍化 B．②中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物 C．③中沉淀溶解的離子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O D．②中加水稀釋過程中，僅發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 解析：選D　濃硝酸具有強氧化性，常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故A正確；加水稀釋硝酸濃度變稀，產(chǎn)生氣泡說明鋁和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮氣體，②中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物，故B正確；③中沉淀溶解是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故C正確；②中加水稀釋過程中，鋁表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸為復分解反應(yīng)，過程中不僅發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故D錯誤。 3．鋁是一種很重要的金屬，可以發(fā)生一系列反應(yīng)制備物質(zhì)。下列說法錯誤的是(　　) A．反應(yīng)①又稱鋁熱反應(yīng)，常用于野外焊接鐵軌 B．利用②③反應(yīng)都能產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生等量氫氣消耗Al的質(zhì)量相等且轉(zhuǎn)移電子數(shù)也相等 C．常用反應(yīng)⑥制備Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀 D．工業(yè)上常用反應(yīng)⑦制備金屬鋁，制備過程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔點 解析：選C　Al與強堿、強酸反應(yīng)都產(chǎn)生＋3價鋁元素，即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，生成的H2物質(zhì)的量也相等，B正確；制備Al(OH)3最好用氨水而不是NaOH溶液，因為Al(OH)3溶于過量的NaOH溶液，C錯誤。 4．(2019徐匯區(qū)模擬)某同學認為金屬鋁也有非金屬性。下列化學反應(yīng)中，你認為能支持該同學觀點的是(　　) A．鋁片與鹽酸反應(yīng)生成氫氣 B．氫氧化鋁溶于強酸溶液 C．氫氧化鋁溶于強堿溶液 D．鋁熱反應(yīng) 解析：選C　常見的金屬氫氧化物都只能溶于酸中，非金屬(如Si)或非金屬氧化物一般會溶解在堿中，這里氫氧化鋁溶于強堿溶液中，可以表明金屬鋁和其他金屬不同，同時還表現(xiàn)了金屬鋁的非金屬性一面，故C正確。 5．下列變化不能通過一步反應(yīng)直接完成的是(　　) A．Al3＋→Al(OH)3 B．Al→AlO C．Al(OH)3→Al2O3 D．Al2O3→Al(OH)3 解析：選D　Al3＋與氨水發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3，可一步反應(yīng)生成，故A不選；Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成AlO，可一步反應(yīng)生成，故B不選；Al(OH)3加熱分解為Al2O3與水，可以一步實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故C不選；Al2O3不能直接生成 Al(OH)3，應(yīng)先生成Al3＋或AlO后，然后加入弱堿或弱酸才能反應(yīng)生成Al(OH)3，故選D。 6．某同學將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中，有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應(yīng)原理，該同學做了以下實驗并觀察到相關(guān)現(xiàn)象，由此得出的結(jié)論不合理的是(　　) 選項 實驗及現(xiàn)象 結(jié)論 A 將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍 反應(yīng)中有NH3產(chǎn)生 B 收集產(chǎn)生的氣體并點燃，火焰呈淡藍色 反應(yīng)中有H2產(chǎn)生 C 收集氣體的同時測得溶液的pH為8.6 弱堿性溶液中Mg也可被氧化 D 將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中，有氣泡產(chǎn)生 弱堿性溶液中OH－氧化了Mg 解析：選D　NH4Cl溶液中，NH水解使溶液顯酸性，活潑金屬鎂與H＋反應(yīng)生成H2，H2燃燒的火焰呈淡藍色，同時NH水解平衡右移，產(chǎn)生的NH3可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，水溶液的pH不斷增大至8.6時還有氣體生成，證明在弱堿性環(huán)境中Mg可繼續(xù)被氧化，A、B、C正確；弱堿性溶液中Mg是被H＋氧化，D錯誤。 7．已知MgO、MgCl2的熔點分別為2 800 ℃、604 ℃，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 解析：選D　從經(jīng)濟效益上看，用石灰乳沉淀Mg2＋比用NaOH成本低，電解MgCl2比電解MgO成本低。 8．某?；瘜W興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能減小AlCl3的損失。下列說法正確的是(　　) A．NaOH溶液可以用氨水來代替 B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－ C．溶液b中只含有NaCl D．向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH 解析：選D　A項，若用氨水，則Mg2＋、Al3＋均轉(zhuǎn)化為沉淀，不能分離Mg(OH)2和Al(OH)3，錯誤；B項，Al3＋與過量NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，溶液a中含AlO、K＋、Cl－、Na＋、OH－，錯誤；C項，K＋、Cl－、Na＋在整個過程中不參加反應(yīng)，溶液b中含KCl、NaCl，錯誤；D項，因Al(OH)3能溶于鹽酸，則向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH，正確。 9．(2019遵義航天高級中學模擬)鎵(Ga)與鋁同主族，曾被稱為“類鋁”，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如圖所示。下列判斷不合理的是(　　) A．Al、Ga均處于第ⅢA族 B．Ga2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3 C．Ga(OH)3可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2 D．由流程圖可知酸性：Al(OH)3＞Ga(OH)3 解析：選D　鎵(Ga)與鋁同主族，均位于第ⅢA族，A項正確；Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性，可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3，B項正確；Ga(OH)3與Al(OH)3的性質(zhì)相似，屬于兩性氫氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2，C項正確；化學反應(yīng)遵循強酸制弱酸原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入CO2，有Al(OH)3生成，而無Ga(OH)3生成，可能是Ga(OH)3酸性強于碳酸，則酸性：Al(OH)3＜Ga(OH)3，D項錯誤。 10．(2019南昌模擬)下列示意圖與對應(yīng)的反應(yīng)情況正確的是(　　) 解析：選C　含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的溶液中緩慢通入CO2發(fā)生的反應(yīng)分為三個階段，第一階段：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，此階段生成沉淀并逐漸增多；第二階段：2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O，K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3，此階段不生成沉淀，沉淀的物質(zhì)的量不變；第三階段：CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，此階段沉淀不斷減少，最后完全消失，三階段消耗CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1，與圖像不符合，故A錯誤；向KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有Ba2＋＋SO===BaSO4↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，假設(shè)n[KAl(SO4)2]＝2 mol，當n[Ba(OH)2]≤3 mol，發(fā)生的反應(yīng)為Ba2＋＋SO===BaSO4↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，沉淀量增大，最大沉淀量n(沉淀)＝n(BaSO4)＋n[Al(OH)3]＝2 mol＋3 mol＝5 mol，Al3＋完全沉淀時，還剩n(SO)＝1 mol；當3 mol＜n[Ba(OH)2]≤4 mol，發(fā)生的反應(yīng)為Ba2＋＋SO===BaSO4、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，SO完全沉淀時，鋁元素完全轉(zhuǎn)化為AlO，此過程中生成的n(BaSO4)＝1 mol，溶解的n[Al(OH)3]＝2 mol，n(沉淀)＝5 mol＋1 mol－2 mol＝4 mol，沉淀的物質(zhì)的量減小，再繼續(xù)加入Ba(OH)2溶液，固體的質(zhì)量不變，圖像不符合，故B錯誤；NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液會產(chǎn)生越來越多的BaSO4白色沉淀，直到最大量，然后不再變化為止，故C正確；向NaAlO2溶液中逐滴加入稀鹽酸依次發(fā)生反應(yīng)：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解，所用HCl的物質(zhì)的量之比為1∶3，圖像不符合，故D錯誤。 11.某溶液中可能含有如下離子：H＋、Mg2＋、Al3＋、NH、Cl－、AlO。當向該溶液中逐滴加入NaOH溶液時，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．原溶液中一定含有的陽離子是H＋、Mg2＋、Al3＋、NH B．反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)含AlCl3 C．原溶液中Al3＋與NH的物質(zhì)的量之比為1∶3 D．原溶液中含有的陰離子是AlO、Cl－ 解析：選C　根據(jù)圖像可推斷出溶液中肯定含有H＋、NH、Al3＋和Cl－，肯定不存在AlO和Mg2＋，A、D錯誤；反應(yīng)到最后溶液中的溶質(zhì)為NH3H2O、NaCl和NaAlO2，B錯誤；結(jié)合圖像中的數(shù)量關(guān)系可得n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(NH)＝2∶1∶3，C正確。 12．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 molL－1 Ba(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖，下列說法不正確的是(　　) A．圖中C點鋁元素存在形式是AlO B．向D點溶液中通入CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀 C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2 D．OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－===2AlO＋3BaSO4↓＋4H2O 解析：選D　C點為BaSO4沉淀，其物質(zhì)的量為3 mol，此時鋁元素以AlO的形式存在，A正確；D點溶液溶質(zhì)為Ba(AlO2)2，通入CO2氣體，立即產(chǎn)生BaCO3和Al(OH)3沉淀，B正確；B點為Al(OH)3和BaSO4沉淀，此時Al(OH)3的物質(zhì)的量為7 mol－3 mol＝4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3物質(zhì)的量為4 mol－1 mol2＝2 mol，即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2，C正確；OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓，D錯誤。 13．如圖是工業(yè)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質(zhì)Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程。 回答有關(guān)問題： (1)菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎，目的是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)氧化池中通入氯氣的目的是氧化________，工業(yè)上不選用硝酸作氧化劑的原因是________________________和____________________。 (3)沉淀混合物為_________和_________(填化學式)。 (4)利用熔融氯化鎂制取金屬鎂，選用的方法是________(填字母)。 A．電解法 B．氧氣還原法 C．碳還原法 D．分解法 解析：(1)粉碎菱鎂礦，增大固相反應(yīng)物的接觸面積，提高酸浸速率。(2)通入Cl2是為了將Fe2＋(或FeCl2)氧化為Fe3＋(或FeCl3)，工業(yè)上不用HNO3是因為會產(chǎn)生污染性氣體NOx，也會引入雜質(zhì)離子NO。(3)氧化池中存在Al3＋、Fe3＋、H＋，所以加入MgO后與H＋反應(yīng)使溶液堿性增強，Al3＋和Fe3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀為Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)金屬鎂比較活潑，一般采用電解熔融MgCl2的方法進行冶煉。 答案：(1)提高酸浸速率　(2)Fe2＋(或FeCl2)　會產(chǎn)生污染性氣體NOx　會引入雜質(zhì)離子NO (3)Al(OH)3　Fe(OH)3　(4)A 14．鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程： 已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)； ②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應(yīng)方程式為2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。 請回答下列問題： (1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為_____________________。 (2)在工藝流程中“酸化”時，加入的最佳物質(zhì)B是______，理由是_______________，寫出酸化過程發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：_____________________。 (3)工業(yè)上用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應(yīng)制取AlCl3，理論上每消耗6.0 g碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，則反應(yīng)的化學方程式為___________________________________________。 (4)某同學推測鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)得到的熔融物中還含有Fe2O3，設(shè)計了如下方案來驗證：取一塊該熔融物投入少量稀硫酸中，反應(yīng)一段時間后，向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)甲的溶液，觀察溶液顏色的變化，即可證明熔融物中是否含有Fe2O3。 則物質(zhì)甲是________(填化學式)，請判斷該同學設(shè)計的實驗方案的合理性________(填“合理”或“不合理”)。原因是____________________________________________(若合理，則不用填寫)。 解析：(1)鋁土礦主要成分是Al2O3還有少量SiO2，加入足量NaOH溶液后發(fā)生如下反應(yīng)：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O；SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；Fe2O3不與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。(2)根據(jù)題干已知反應(yīng)，濾液中主要含NaAlO2，通入過量CO2可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，說明碳被氧化為CO，化學方程式為Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO。(4)Fe3＋的檢驗可用KSCN，但該同學的實驗方案不合理，因為Fe3＋能與Fe、Al發(fā)生反應(yīng)生成Fe2＋，不能檢驗是否含有Fe3＋。 答案：(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)CO2　CO2過量時氫氧化鋁不會溶解，反應(yīng)易控制，且原料廉價　CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 (3)Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO (4)KSCN　不合理　Fe3＋能與Fe、Al反應(yīng)生成Fe2＋，不能檢出Fe3＋