2019高考化學總復習 03 金屬及其化合物（9）鎂、鋁及其化合物（1）（含解析）新人教版.doc

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鎂、鋁及其化合物 李仕才 基礎鞏固 1．下列關于鎂的敘述中，不正確的是(　　) A．在空氣中燃燒時發(fā)出耀眼的白光 B．由于鎂能夠在空氣中和氧氣反應，所以必須密封保存 C．能跟鹽酸反應放出氫氣 D．能跟沸水反應放出氫氣 解析： 鎂易和氧氣反應生成氧化鎂，氧化鎂附著在鎂的表面，阻礙鎂和氧氣反應，所以保存鎂條時不用密封。 答案：B 2．下列關于工業(yè)采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁的敘述，不正確的是(　　) A．由于氧化鋁較穩(wěn)定，而鋁單質(zhì)的活潑性又強，因此采用電解的方法 B．氧化鋁的熔點高，采用電解法冶煉能量消耗很大 C．美國化學家霍爾在氧化鋁中添加冰晶石，使氧化鋁的熔融溫度降低，從而減少冶煉過程中的能量消耗 D．熔融的氧化鋁電離出Al3＋和O2－，通電后，Al3＋得電子被氧化，O2－失電子被還原 解析： Al3＋得電子被還原，O2－失電子被氧化。 答案：D 3．(2018年天津市和平區(qū)高三上期中考試)從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近百年的事。這個先后順序跟下列有關的是(　　) ①地殼中的金屬元素的含量　②金屬活動性?、劢饘俚膶щ娦浴、芙饘僖睙挼碾y易程度?、萁饘俚难诱剐? A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④ 解析： 本題考查金屬活動性的相關知識。對比金屬活動性強弱關系與人類利用金屬的先后，可以發(fā)現(xiàn)人類使用較早的金屬，其活動性較弱；結合學習中對金屬鐵、鋁的冶煉的認識可知：金屬活動性越強，金屬的冶煉難易程度越難，這也影響了人類對金屬的使用，其它因素均與使用的前后順序無關，故選D。 答案：D 4．向含有1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入適量的Ba(OH)2溶液，使SO恰好轉(zhuǎn)化為沉淀，此時生成的Al(OH)3的物質(zhì)的量是(　　) A．1 mol B．1.33 mol C．0.67 mol D．0 mol 解析： 1 mol KAl(SO4)2中含Al3＋1 mol、SO 2 mol，若使SO恰好沉淀，應加入含2 mol Ba2＋的Ba(OH)2溶液，即2 mol Ba(OH)2，此時加入的OH－為4 mol，結合1 mol Al3＋與4 mol OH－反應，使Al3＋完全轉(zhuǎn)化為AlO而無Al(OH)3沉淀生成。 答案：D 5．(2017河北省承德市高三第一次月考)下列說法不正確的是(　　) A. AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al3＋＋4NH3H2O===AlO＋4NH＋2H2O B. 氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 C. 向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D. 常溫下，Al(OH)3既能與NaOH溶液反應又能與稀硫酸反應 解析： A. 氨水是弱堿，不能溶解生成氫氧化鋁沉淀，AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al3＋ ＋ 3NH3H2O===Al(OH)3↓＋ 3NH，故A錯誤；B. 氫氧化鋁能夠與鹽酸反應，且氫氧化鋁呈兩性，腐蝕性較小，可作胃酸的中和劑，故B正確；C. NaAlO2溶液中通入過量CO2生成Al(OH)3和碳酸氫鈉，離子方程式為：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，故C正確；D. Al(OH)3是兩性氫氧化物，既能與NaOH溶液反應又能與稀硫酸反應，故D正確。 答案：A 6．近年來，冠以“綠色”的新概念不斷產(chǎn)生，如綠色食品、綠色材料、綠色能源、綠色化學等。這里的“綠色”是對人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形象表述?！熬G色化學”要求以經(jīng)濟、環(huán)保和技術上設計可行的化學反應。據(jù)此，由單質(zhì)鎂制硝酸鎂的下列4個方案中，你認為可行并且符合“綠色化學”要求的方案是(　　) A．MgMg(NO3)2 B．MgMgCl2Mg(OH)2 Mg(NO3)2 C．MgMgOMg(NO3)2 D．MgMgSO4Mg(NO3)2 解析： A選項，會產(chǎn)生有毒氣體NOx；D選項，會產(chǎn)生有毒氣體SO2；B選項，步驟多，不經(jīng)濟；只有C選項符合“綠色化學”要求。 答案：C 7．(2017年江西省吉安市一中高三上11月月考)將100 mL 3 molL－1的NaOH溶液與100 mL 3 molL－1的AlCl3溶液按下列兩種方法混合： ①將NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中； ②將AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中。 對上述實驗所得結論正確的是(　　) A．現(xiàn)象相同，沉淀量相等 B．現(xiàn)象相同，沉淀量不等 C．現(xiàn)象不同，沉淀量相等 D．現(xiàn)象不同，沉淀量不等 解析： 100 mL 3 molL－1 NaOH溶液中n(NaOH)＝0.3 mol,100 mL 3 molL－1的AlCl3溶液中n(AlCl3)＝0.3 mol，則①將NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中，發(fā)生：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，現(xiàn)象為觀察到白色沉淀，生成沉淀為0.1 mol，②將AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中，分別發(fā)生：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，生成mol AlO，Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，鋁離子過量，生成沉淀為0.1 mol，先沒有沉淀后出現(xiàn)沉淀，所以二者現(xiàn)象不同，但沉淀質(zhì)量相等，故選C。 答案：C 8．A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見元素，它們的轉(zhuǎn)化關系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E則易溶于水，若取A溶液灼燒，焰色反應為淺紫色(透過藍色鈷玻璃)。 請回答下列問題： (1)寫出化學式：A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。 (2)寫出下列反應的離子方程式： A→B：________________________________________________， B→D：_________________________________________________， C→E：________________________________________________。 解析：B既能與NaOH反應，又能與鹽酸反應，且能受熱分解，B為Al(OH)3，C為Al2O3，則D為AlCl3，E為NaAlO2，A與過量CO2反應生成B，且焰色反應為紫色，A為KAlO2。 答案：(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2 (2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 綜合提升 9．(2018年山西師大附中高三二模)圖中橫坐標為加入反應物的物質(zhì)的量，縱坐標為產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量。下列選項編號對應的曲線編號錯誤的是(　　) A．向NaAlO2溶液中逐漸滴入HCl至過量 B．向含有等物質(zhì)的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至過量 C．向澄清石灰水中通入CO2至過量 D．向含有鹽酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過量 解析：A.向NaAlO2溶液中滴入HCl至過量，發(fā)生的反應分別為AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，兩個反應消耗的鹽酸的物質(zhì)的量之比為1∶3，圖像符合，故A正確；B.向含有等物質(zhì)的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失，發(fā)生的反應分別為2OH－＋CO2===CO＋H2O，Ca2＋＋CO===CaCO3↓，CO＋CO2＋H2O===2HCO，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，設Ca(OH)2的物質(zhì)的量為x mol，則KOH也為x mol，所以各段反應消耗的二氧化碳的物質(zhì)的量分別為x，x，x比值為3∶2∶2，故B錯誤；C.向澄清石灰水中通入CO2至過量，發(fā)生的反應分別為Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，兩個反應消耗的二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1∶1，圖像符合，故C正確；D.向含有鹽酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過量，發(fā)生的反應分別為OH－＋H＋===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，后兩個反應消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1，圖像符合，故D正確。 答案：B 10．在天平的左右兩個托盤上放有兩個燒杯，兩個燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態(tài)，當分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應后(　　) A．天平保持平衡 B．左高右低 C．左低右高 D．無法確定 解析：由化學方程式2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑及2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可知，當酸和堿過量時，等量的鋁反應能產(chǎn)生等量的氫氣，所以天平依然保持平衡。 答案：A 11．(2018年河北省承德市二中高三第三次月考)如圖是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N時生成沉淀的物質(zhì)的量與加入的M和N的體積關系圖(M、N分別表示鹽酸或氫氧化鈉溶液中的一種)，以下結論不正確的(　　) A. 混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝1∶1 B. 混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝3∶1 C. 點V之前加NaOH溶液，點V之后加鹽酸 D. 所加鹽酸與NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同 解析：根據(jù)圖像可以得出先加入氫氧化鈉溶液后加入鹽酸溶液，先加入氫氧化鈉溶液時產(chǎn)生氫氧化鎂和氫氧化鋁兩種沉淀，由于氫氧化鋁溶于氫氧化鈉所以當沉淀量達到最大時再加入氫氧化鈉，氫氧化鋁會發(fā)生溶解，而氫氧化鎂不溶，氫氧化鋁溶解完全時再加入鹽酸，鹽酸與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，不斷加入鹽酸，最終鹽酸將氫氧化鋁和氫氧化鎂全部溶解，C正確，不選；根據(jù)圖像可以知道消耗鹽酸的體積與氫氧化鈉的體積相同，根據(jù)反應方程式的書寫，整個過程可以認為是鹽酸與氫氧化鈉溶液反應，所以二者的物質(zhì)的量溶度相同，D正確；根據(jù)沉淀OA和OB段可以確定生成氫氧化鋁和氫氧化鎂二者的物質(zhì)的量相同，所以混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝1∶1，A正確，B錯誤。 答案：B 12．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料，提取時操作過程如下圖，指出圖中操作錯誤的是(　　) A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①② 解析：由流程圖可知，反應③得到的濾液為NaAlO2溶液，加入過量鹽酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，應通入過量CO2，操作④錯誤；Al(OH)3在常溫干燥條件下并不發(fā)生分解，故操作⑤需要加熱灼燒，⑤錯誤。 答案：A 13．(2017年貴州省遵義市一中高三上9月月考)某混合物 A，含有 KAl(SO4)2、Al2O3 和 Fe2O3，在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化： 據(jù)此回答下列問題： (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是_________________________________________________________。 (2)根據(jù)上述框圖反應關系，寫出下列B、C、D 所含物質(zhì)的化學式(提示：可為混合物)。 固體 B__________；沉淀 C__________；沉淀 D__________； (3)寫出①、②的反應離子方程式。 ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； (4)步驟③較難操作，如何將實驗方案進行改進？ ______________________________________________________。 解析： 由流程可知：Al2O3和Fe2O3不溶于水，沉淀C為Al2O3和Fe2O3，氧化鐵不溶于堿，沉淀D為Fe2O3，反應②③中生成的沉淀為Al(OH)3 ，受熱分解生成固體B為Al2O3，反應②為KAl(SO4)2與氨水的反應，則溶液E中含有K2SO4、(NH4)2SO4、NH3H2O。 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是過濾； (2)固體B為Al2O3；沉淀C為Al2O3和Fe2O3 ；沉淀D為Fe2O3； (3)①、②反應的離子方程式為①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O； ②Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (4)NaAlO2中加HCl生成Al(OH)3 沉淀，HCl的量難控制，故向NaAlO2溶液中通入過量的CO2到沉淀完全。(答案合理即可)。 答案：(1) 過濾 (2) Al2O3　Al2O3和Fe2O3　Fe2O3 (3) ① Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ② Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH (4) 向NaAlO2溶液中通入過量的CO2到沉淀完全(答案合理即可) 創(chuàng)新設計 14．某化學興趣小組按照下列流程進行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實驗。 (1)鎂鋁合金中加NaOH溶液的離子反應方程式為 ______________________________________________________， 畫出金屬X的原子結構示意圖：__________，固體A的化學式為__________。 (2)寫出硫酸鋁在水中的電離方程式： ______________________________________________________， 操作②包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、__________、過濾、干燥。 (3)該興趣小組為測定鎂鋁合金中各組成的質(zhì)量分數(shù)，設計如圖裝置，則需要測定的數(shù)據(jù)有__________、__________。 解析：鎂鋁合金中鋁溶于NaOH溶液，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，過濾后的濾液NaAlO2溶液加入稀H2SO4得Al(OH)3沉淀：2NaAlO2＋H2SO4＋2H2O===2Al(OH)3↓＋Na2SO4，Al(OH)3溶于稀硫酸得到硫酸鋁溶液：2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，Al2(SO4)3溶液蒸發(fā)結晶即得硫酸鋁晶體。(3)測定鎂鋁合金組成成分的質(zhì)量分數(shù)，必須測出合金的質(zhì)量，再結合氫氣體積求出Al或Mg的質(zhì)量。 答案：(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 　Al(OH)3 (2)Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO　冷卻結晶(降溫結晶) (3)氫氣的體積　鎂鋁合金的質(zhì)量