2020版高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)習(xí)題：第三章 金屬及其化合物 第9講 鋁、鎂及其重要化合物 Word版含解析

1、第 9 講 鋁、鎂及其重要化合物課時(shí)集訓(xùn)測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)鎂、鋁的性質(zhì)及用途鋁的重要化合物的性質(zhì)鋁三角及圖像分析基礎(chǔ)1,2,534能力67 ,98 ,10挑戰(zhàn)12111.(2019山東臨沂月考 )近年來(lái),科學(xué)家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性 ,以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源開(kāi)發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( d ) a.鋁質(zhì)輕,便于運(yùn)輸、貯存,且安全b. 鋁燃燒時(shí)放出的熱量大 ,且燃燒后產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染容易得到有效 的控制c. 在地球上,鋁礦資源比較豐富d. 現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ)解析:作為新能源,要求含量豐富 (鋁元素在地殼

2、中含量占第三位 ),便于運(yùn)輸、貯存 ,且安全,燃燒放出能量高,能重復(fù)使用,對(duì)環(huán)境污染小 ,因此 a、b、c 說(shuō)法正確,電解鋁消耗大量的電能,故選項(xiàng) d 說(shuō)法錯(cuò)誤。2.(2019山東臨沂月考)鎂粉是焰火、閃光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻,有下列氣體:空氣、co 、ar、h 、n ,其中可作為冷卻氣體的是( c ) 2 2 2a.和 b.和c.和 d.和解析:點(diǎn)燃或高溫條件下 mg 與 o 、co 、n 均反應(yīng),故不能在這些氣體2 2 2中冷卻,故選 c。3.下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是( c )a.al(oh) 在用于治療胃酸過(guò)多類(lèi)疾病時(shí)表現(xiàn)出弱堿性3b. 明礬

3、溶于水后可得到少量的有強(qiáng)吸附性的 al(oh) ,故明礬可作凈3水劑c.al(oh) 可用于中和饅頭制作過(guò)程(如發(fā)酵階段)中產(chǎn)生的酸3d.al o 可用于制作耐火材料而 al(oh) 不能2 3 3解析:治療胃酸過(guò)多時(shí)要消耗胃中的酸,因此 al(oh) 表現(xiàn)弱堿性,a 項(xiàng)3正確;al(oh) 有強(qiáng)吸附性,能吸附水中懸浮的雜質(zhì)并最終轉(zhuǎn)化為沉淀3而使水變澄清,b 項(xiàng)正確;饅頭制作過(guò)程中加小蘇打用于發(fā)泡和中和酸,不用 al(oh) ,c 項(xiàng)不正確 ; 耐火材料本身應(yīng)對(duì)熱穩(wěn)定且熔點(diǎn)很高 ,而3al(oh) 受熱易分解,d 項(xiàng)正確。34.(2018黑龍江、吉林兩省六校聯(lián)考 ) 把一塊鎂鋁合金投入 20

4、ml1 mol/l 的鹽酸中,待合金完全溶解后,向溶液中加入 1 mol/l 的 naoh溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入 naoh 溶液體積(ml)變化的關(guān)系如 圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( b )a.鎂鋁合金具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力,它不能溶解在任何酸、堿或鹽中 b.c 值越大,合金中 al 的含量越高c. b 值越大,合金中 mg 的含量越高d. 假設(shè) c=25,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,只發(fā)生了 4 個(gè)離子反應(yīng)解析 :鎂鋁合金表面因形成致密的氧化膜而具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力 ,但 mgo、al o 、mg、al 都可與 h so 等反應(yīng),al、al o 也能溶解在 naoh 2 3 2 4 2 3溶液中,

5、a 項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖示,c 值越大,溶解 al(oh) 消耗的 naoh 越多,3說(shuō)明合金中 al 的含量越高,b 項(xiàng)正確;b 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀為 al(oh) 和3mg(oh) 的混合物,溶液中溶質(zhì)只有氯化鈉,故 b 為固定值 20,因而無(wú)2法根據(jù) b 值判斷合金中 mg 的含量,c 項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖示,當(dāng) c=25 時(shí),整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中包含 mg、al 分別與鹽酸的反應(yīng),h+與 oh-的反應(yīng),mg2+、al3+分別與 oh- 的反應(yīng),al(oh) 與 oh-的反應(yīng),有 6 個(gè)離子反應(yīng) ,d 項(xiàng)3錯(cuò)誤。5.(2018貴州四中模擬)某課外活動(dòng)小組根據(jù)鎂與 co 的反應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)2驗(yàn)探究鎂與 no 的反應(yīng)。2

6、甲同學(xué)推測(cè)產(chǎn)物是 mgo 和 n ;2乙同學(xué)推測(cè)產(chǎn)物除了 mgo 和 n 外,固體中還可能含有 y。2該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了以下裝置探究鎂與 no 反應(yīng)的固體產(chǎn)物 ,并測(cè)定其2組成。(1) 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí) , 先關(guān)閉止水夾后打開(kāi)彈簧夾 , 再打開(kāi)分液漏斗活塞 ,當(dāng)硬質(zhì)玻璃管充滿(mǎn)紅棕色氣體后 ,打開(kāi)止水夾,關(guān)閉彈簧夾,最后點(diǎn)燃 酒精燈。這樣做的目的是。(2)裝置 b 中的試劑可以選用 。a.濃硫酸 b.無(wú)水氯化鈣c.五氧化二磷 d.堿石灰(3)裝置 c 中盛裝氫氧化鈉溶液的作用是。(4) 為保證生成氣體體積的準(zhǔn)確性 , 讀取量筒刻度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題是氣體恢復(fù)至室溫再讀數(shù) ; ;。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們將固

7、體產(chǎn)物取出與水反應(yīng) ,發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 ,該氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變藍(lán)。說(shuō)明乙組同學(xué)推測(cè)正確,請(qǐng)寫(xiě)出 y 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(6)若初始加入鎂粉質(zhì)量為 3.6 g,在足量的 no 中充分反應(yīng)后,收集到2n 體積為 448 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則產(chǎn)物中 mgo 的質(zhì)量是 。 2解析 :(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí) , 先關(guān)閉止水夾后打開(kāi)彈簧夾 , 再打開(kāi)分液漏斗活塞 ,當(dāng)硬質(zhì)玻璃管充滿(mǎn)紅棕色氣體后 ,打開(kāi)止水夾 ,關(guān)閉彈簧夾 , 最后點(diǎn)燃酒精燈。這樣做可以排出裝置中空氣,避免空氣干擾。(2)裝置 a 中濃硝酸與銅反應(yīng)生成二氧化氮 ,生成的二氧化氮中混有水蒸氣,裝置 b 中的試劑需要除去其中的

8、水蒸氣 ,可以選用無(wú)水氯化 鈣和五氧化二磷等酸性固體干燥。(3)二氧化氮能夠污染空氣 ,并且與水反應(yīng)生成一氧化氮 ,影響氮?dú)獾捏w積的測(cè)定,裝置 c 中盛裝氫氧化鈉溶液可以吸收未反應(yīng)的 no 。2(4)為保證生成氣體體積的準(zhǔn)確性 ,讀取量筒刻度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題是 :氣體恢復(fù)至室溫再讀數(shù) ;調(diào)整量筒中液面與 d 中水平;視線與 液體凹液面最低處相切。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們將固體產(chǎn)物取出與水反應(yīng) ,發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 , 該氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變藍(lán) , 說(shuō)明生成的氣體為氨氣,則固體產(chǎn)物中含有氮元素 ,根據(jù)參與反應(yīng)的物質(zhì)為鎂和二氧化氮 ,可以判斷固體產(chǎn)物為 mg n ,mg n 與水反應(yīng)的化

9、學(xué)方程式為 mg n +3 2 3 2 3 26h o 3mg(oh) +2nh 。2 2 3(6)鎂的物質(zhì)的量=0.15 mol,反應(yīng)生成氧化鎂或氮化鎂,失去電子 0.3 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,n 體積為 448 ml,物質(zhì)的量=2=0.02mol,得到電子 0.02 mol8=0.16 mol,根據(jù)得失電子守恒,生成 mg n3 2mol=0.01 mol, 根 據(jù) 鎂 原 子 守 恒 , 生 成 的 氧 化 鎂 為mol= 0.12 mol,質(zhì)量為 0.12 mol40 g/mol=4.8 g。 答案:(1)排出裝置中空氣,避免空氣干擾 (2)bc(3)吸收剩余 no2(4)調(diào)整量筒中液面

10、與 d 中水平 視線與液體凹液面最低處相切(5)mg n +6h o3 2 2(6)4.8 g3mg(oh) +2nh 2 36.(2018河北保定統(tǒng)考)下列關(guān)于鎂、鋁的說(shuō)法正確的是( d ) a.鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑b.濃 hno 、濃 h so 能用鋁制器皿盛裝是因?yàn)殇X與濃 hno 、濃 h so 不3 2 4 3 2 4 反應(yīng)c. 鎂、鋁均能與 naoh 溶液反應(yīng)d. 鋁與 fe o 發(fā)生鋁熱反應(yīng)是利用了 al 的還原性比 fe 強(qiáng)2 37.(2018安徽馬鞍山中學(xué)測(cè)試 ) 下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 ( b )a. 鎂粉中混有少量鋁粉 :加入過(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng) ,

11、過(guò)濾、洗滌、 干燥b. 用過(guò)量氨水除去 fe3+溶液中的少量 al3+c. al(oh) 中混有少量 mg(oh) : 加入足量燒堿溶液 , 充分反應(yīng) , 過(guò)濾 ,3 2向?yàn)V液中通入過(guò)量 co 后過(guò)濾2d.mgo 中混有少量 al o :加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、2 3干燥得到 mgo解析:al(oh) 不溶于氨水,故向含少量 al33+的 fe3+溶液中加入過(guò)量氨水時(shí),fe3+、al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達(dá)不到除雜的目的。8.(2018江西師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)已知室溫下,al(oh) 的 k 或3 sp溶解度遠(yuǎn)大于 fe(oh) 。向濃度均為 0.1 moll3-1的 f

12、e(no ) 和 al(no ) 3 3 3 3混合溶液中,逐滴加入 naoh 溶液。下列示意圖表示生成 al(oh) 的物3質(zhì)的量與加入 naoh 溶液的體積的關(guān)系,合理的是( c )解析 : 根據(jù)題意 k al(oh ) k fe(oh) , 因此向混合溶液中滴加sp 3 sp 3naoh 溶液時(shí) , 首先應(yīng)生成 fe(oh) 沉淀 , 當(dāng) fe3+ 沉淀完全后 , 再生成3al(oh) 沉 淀 , 繼續(xù)滴 加 naoh 溶 液 , 則 發(fā) 生 反應(yīng) :al(oh) +oh3 3-al +2h o,al(oh) 沉淀開(kāi)始溶解。2 39.(2018安徽宿州聯(lián)考)某燒杯中盛有含 0.2 mol

13、 nh al(so ) 的溶4 4 2液,向其中緩緩加入 4 moll-1的 naoh 溶液 200 ml,使其充分反應(yīng),此時(shí)燒杯中鋁元素的存在形式為( d ) a.al3+和 al(oh)3b.alc.al和 al(oh)3d.al(oh)3解析 : 由 al3+3oh-al(oh) ,n +oh3-nh h o 及題給數(shù)據(jù)知 , 3 2al3+恰好全部轉(zhuǎn)化為 al(oh) 。310.(2018黑龍江齊齊哈爾五校聯(lián)考 ) . 某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)研究?，F(xiàn)行高中化學(xué)教材中對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應(yīng)放出大量的熱 ,并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙

14、中”。查閱化學(xué)手冊(cè)知 ,al、al o 、fe、2 3fe o 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下:2 3物質(zhì)alal o23fefe o2 3熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/6602 4672 0542 9801 5352 7501 462(1)某同學(xué)推測(cè),鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化 , 而鋁的熔點(diǎn)比鐵低 ,此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理? (填“合理”或 “不合理”)。(2) 設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案 ,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是 , 反應(yīng)的離子方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物,下列試劑中最好的是 (填序號(hào))。 a.濃硫酸 b.稀硫

15、酸c.稀硝酸 d.氫氧化鈉溶液 .實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn) , 硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí) , 硝酸的濃度越稀 , 對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低。某同學(xué)取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應(yīng) ,反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中,逐滴加入 4 moll-1 的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積 (ml) 與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量 (mol) 的關(guān)系如圖所示。試回答下列 問(wèn)題:(4)圖中 oc 段沒(méi)有沉淀生成,此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)在 de 段,沉淀的物質(zhì)的量沒(méi)有變化 ,則此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方 程 式 為 , 該 現(xiàn) 象 說(shuō) 明 溶 液 中結(jié)合 oh-的能力比強(qiáng)(填離子符號(hào))。

16、(6)b 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為 mol,c 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氫氧化 鈉溶液的體積為 ml。解析 : .(1) 鋁的熔點(diǎn)比鐵低 , 生成鐵和液態(tài)鋁一起滴落到盛有沙子的容器中形成合金 , 所以鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物是鐵鋁合金 , 所以合理。(2)鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氣體,所以可以用 naoh 檢驗(yàn)所得的熔融物中是否含有鋁 , 反應(yīng)方程式為 2al+2oh-+2h o 2al +23 h 。(3)a 項(xiàng),濃硫酸易使鐵、鋁鈍化,不能使合金溶解,錯(cuò)誤;b 項(xiàng), 2活潑金屬與稀硫酸反應(yīng),熔融物可溶解于稀硫酸中,正確;c 項(xiàng),稀硝酸與金屬反應(yīng)生成污染性氣體,不是最佳選擇,錯(cuò)誤;d 項(xiàng),鐵不與氫氧化 鈉溶液反

17、應(yīng),不能將熔融物全部溶解,錯(cuò)誤。.(4)oc 發(fā)生的反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng),離子方程式為 h+oh-h o。2(5)d e 一段沉淀的質(zhì)量沒(méi)有變化 , 該反應(yīng)為 n與 oh-結(jié)合生成nh h o,離子方程式為 n +oh 3 2-nh h o; 上述現(xiàn)象說(shuō)明溶液中最 3 2先結(jié)合 oh-的是 h+,然后為 al3+和 fe3+,最后結(jié)合 oh-的是 n,所以溶液中的離子結(jié)合 oh的能力最強(qiáng)的是 h+, 最弱的為 n。 (6) 由圖可知,ef 消耗的 naoh 溶液為 36-34=2(ml),該階段參加反應(yīng)的 naoh 的物質(zhì)的量為 0.002 l4 moll-1=0.008 mol,根據(jù)方程式計(jì)算

18、,氫氧化鋁的物質(zhì)的量為 0.008 mol,則金屬混合物中鋁為 0.008 mol,設(shè)鐵為 x mol, 鋁 為 0.008 mol, 生 成 的 硝 酸 銨 為 (34-31)0.0014mol=0.012 mol, 由于硝酸過(guò)量 , 鐵反應(yīng)生成硝酸鐵 , 由電子守恒分析,3x+0.0083= 0.0128,解得 x=0.024,即反應(yīng)生成氫氧化鐵的物質(zhì)的量為 0.024 mol,生成沉淀的總物質(zhì)的量為 0.008 mol+0.024mol=0.032 mol;滴加 naoh 溶液體積為 31 ml 時(shí),h+、al3+和 fe3+都反應(yīng),則 c 點(diǎn) naoh 溶液的體積為 0.031- ml

19、。答案:(1)合理- =0.007(l),即 7(2)naoh 溶液 2al+2oh-+2h o22al +3h 2(3)b (4)h+oh-h o2(5)n +oh-nh h o h+ 3 2、al3+、fe3+n(6)0.032 711.(2018山東臨沂模擬)在加熱固體 nh al(so ) 12h o 時(shí),固體質(zhì)4 4 2 2量隨溫度的變化曲線如圖所示。已知 a 點(diǎn)物質(zhì)為 nh al(so ) ,b 點(diǎn)物4 4 2質(zhì)為 al (so ) ,下列判斷正確的是( b )2 4 3a.0 t 的過(guò)程變化是物理變化b. c 點(diǎn)物質(zhì)是工業(yè)上冶煉鋁的原料c. ab 反應(yīng)中生成物只有 al (so

20、) 和 nh 兩種2 4 3 3d.al (so ) 能夠凈水,可用離子方程式表示為 al3+ 2 4 3+3oh-al(oh)3解析:因?yàn)?a 點(diǎn)物質(zhì)為 nh al(so ) ,則 0 t 的過(guò)程變化是失去4 4 2結(jié)晶水生成 nh al(so ) ,是化學(xué)變化,a 錯(cuò)誤;b 點(diǎn)物質(zhì)為硫酸鋁,升溫4 4 2再加熱分解,則在 c 點(diǎn)生成氧化鋁,所以 c 點(diǎn)物質(zhì)是工業(yè)上冶煉鋁的原料,b 正確;ab 發(fā)生的反應(yīng)為硫酸鋁銨分解生成硫酸鋁、氨氣和硫酸,所以除生成的硫酸鋁和氨氣兩種物質(zhì)外,還有硫酸,故 c 錯(cuò)誤;硫酸鋁能夠凈水 , 其原理是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體 , 氫氧化鋁膠體具 有吸附性,可以吸

21、附水中懸浮的雜質(zhì),故 d 錯(cuò)誤。12.某冶金廠的礦渣含有較多的 al o 、fe o 、mgo、sio ,現(xiàn)欲進(jìn)行綜2 3 2 3 2合利用以提取氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵作為工業(yè)原料 ,其設(shè)計(jì)的工藝 流程如下:已知:氧化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂;硅酸的酸性比氫氧化鋁強(qiáng)。飽和氯化銨溶液的 ph 約為 5, 氫氧化鎂開(kāi)始沉淀至沉淀完全的 ph 范圍:9.012.0,氫氧化鐵開(kāi)始沉淀至沉淀完全的 ph 范圍:2.73.7。 (1)寫(xiě)出過(guò)程中氧化鋁發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2) 過(guò)程的名稱(chēng)是 ,產(chǎn)品乙的俗名是 。(3) 過(guò)程中所用適量的 b 是一種氣體,b 是 (填化學(xué)式),過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)殘?jiān)子蔑柡吐然@溶液能部分溶解的原因是(結(jié)合平衡表達(dá)式,用化學(xué)平衡理論解釋)。(5)取適量溶液丙 ,加入過(guò)量鹽酸并過(guò)濾除去沉淀,再用惰性電極電解濾液,一段時(shí)間后,在陰極區(qū)有沉淀生成 ,最后沉淀消失。電解時(shí)生成 沉淀的化學(xué)方程式為。解析:礦渣粉碎后與純堿混合熔融,al o 、sio 分別生成偏鋁酸鈉、硅2 3 2酸鈉。產(chǎn)品乙是紅棕色固體,應(yīng)是 fe o 。根據(jù)已知信息 mgo 溶于水轉(zhuǎn)2 3化為 mg(oh) ,即殘?jiān)资?fe o 和 mg(oh) 的混合物。用飽和氯化銨溶2