高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點規(guī)范練07《鎂鋁及其重要化合物》(含詳解)

1、PAGE PAGE 9考點規(guī)范練7鎂、鋁及其重要化合物(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成,將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是()A.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO22.已知NaOH+Al(OH)3NaAlO2-+2H2O。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液,立即封閉罐口,易拉罐漸漸凹癟;再過一段時間,罐壁恢復(fù)原狀。上述實驗過程中沒有發(fā)生的離子反應(yīng)是()A.CO2+2OH-CO32-+H2OB.Al2O3+

2、2OH-2AlO2-+H2OC.2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2D.Al3+4OH-AlO2-+2H2O3.下列各組物質(zhì),不能按(“”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是()選項abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO4.通過觀察化學(xué)實驗現(xiàn)象,分析歸納出正確的結(jié)論,是學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)最基本的技能之一。下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解且有氣泡產(chǎn)生,而鎂沒有任何變化由此得出:鋁的金屬性比鎂的強B取一塊鋁箔,用酒

3、精燈點燃:鋁箔只熔化成液體而沒有脫落由此得出:鋁不易被氧化C向氯化銨溶液中投入一鋁片:鋁片上產(chǎn)生大量氣泡由此得出:該氣體是氨氣D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,最后沉淀完全消失由此得出:氫氧化鋁能溶于強堿溶液5.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥得到MgO6.鎂鋁合

4、金5.1 g溶于300 mL 2 molL-1鹽酸中,(標(biāo)準(zhǔn)狀況)放出氣體的體積為5.6 L下,向反應(yīng)后的溶液中加入500 mL NaOH溶液充分反應(yīng),最終產(chǎn)生白色沉淀。下列有關(guān)說法不正確的是()A.5.1 g鎂鋁合金中含有鎂、鋁的質(zhì)量分別為2.4 g、2.7 gB.溶解5.1 g鎂鋁合金時,剩余鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1 molC.生成白色沉淀的最大質(zhì)量為13.6 gD.若白色沉淀只有Mg(OH)2,該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度至少為1.2 molL-17.某同學(xué)通過系列實驗探究Al及其化合物的性質(zhì),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,將鋁條放入其中探究Al的活潑性

5、B.將NaOH溶液緩慢滴入Al2(SO4)3溶液中至過量,直到有沉淀生成C.將Al(OH)3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Al(OH)3沉淀放入蒸發(fā)皿中,加適量稀硫酸,加熱蒸干得無水Al2(SO4)3固體8.某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究鎂粉與溴水反應(yīng)的機理,做了如下四組實驗:將鎂粉投入冷水中,未見任何現(xiàn)象;將鎂粉放入溴水中,觀察到只是開始時產(chǎn)生極少量的氣泡,但溴水的顏色逐漸褪去;將鎂粉放入液溴中,未觀察到任何明顯現(xiàn)象;向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水,觀察到溴的紅棕色很快褪去。則下列關(guān)于鎂與溴水的反應(yīng)機理的論述中正確的是()A.鎂粉只直接與溴水中的溴反應(yīng)B.鎂粉只與溴水中的

6、酸反應(yīng)C.極少量的氣泡是由于鎂粉與水反應(yīng)得到的D.鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應(yīng)9.固體粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一種或幾種。為確定該固體粉末的成分,取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X進行下列實驗,實驗過程及現(xiàn)象如下:根據(jù)上述實驗,以下說法正確的是()A.氣體1可能為SO2和CO2的混合物B.沉淀3可能為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.固體粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2D.固體粉末X中一定有K2SO3和KAlO210.常溫下,將一定量的鈉鋁合金置于水中,合金全部溶解,得到20 mL pH=14的溶液,然后用1 molL-1的鹽酸

7、滴定,測得生成沉淀的質(zhì)量與消耗鹽酸的體積關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是()A.原合金質(zhì)量為0.92 gB.產(chǎn)生氫氣的體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)C.圖中m的值為1.56D.圖中V2的值為60二、非選擇題(本題共4個小題,共50分)11.(12分)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中,采用廢易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}:易拉罐濾液A沉淀B產(chǎn)物(1)為盡量少引入雜質(zhì),試劑應(yīng)選用(填標(biāo)號)。a.HCl溶液b.H2SO4溶液c.氨水d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(

8、3)沉淀B的化學(xué)式為;將少量明礬溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是。(4)已知:KW=1.010-14,Al(OH)3AlO2-+H+H2OK=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于。12.(13分)(2018山西大學(xué)附中診斷)鋁(熔點660 )是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3(熔點2 045 )和冰晶石(Na3AlF6,六氟合鋁酸鈉)混合熔融后電解制得。回答下列問題:(1)冶金工業(yè)上常用金屬鋁作還原劑冶煉釩、鉻、錳,鋁與V2O5在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)鋁是活潑金屬,但打磨過的鋁片投入沸水中不易觀察到有氣泡產(chǎn)生。若將鋁片用飽和Hg(NO3)2溶液浸泡數(shù)

9、分鐘,取出后迅速洗凈,可制得俗稱“鋁汞齊”的鋁汞合金。鋁汞齊露置在空氣中,表面會快速生長出蓬松的白毛(Al2O3)。若將新制的鋁汞齊放入水中,可迅速反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;鋁汞齊的化學(xué)性質(zhì)變得“活潑”的原因可能是。(3)將0.1 molL-1 AlCl3溶液和10%NH4F溶液等體積混合,充分反應(yīng)后滴加氨水,無沉淀析出。則AlCl3與NH4F反應(yīng)的化學(xué)方程式為;該實驗所用試管及盛裝NH4F溶液的試劑瓶均為塑料材質(zhì),原因是。(4)飲用水中的NO3-對人類健康會產(chǎn)生危害。為了降低飲用水中NO3-的濃度,有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2,該反應(yīng)的離子方程式為。13.(

10、14分)無水AlCl3可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)上可由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制備,流程如下:已知:AlCl3、FeCl3分別在183 、315 時升華(1)Cl2的電子式為。(2)氯化爐中Al2O3、Cl2與焦炭在高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。爐氣中殘余的少量Cl2,可用NaOH溶液吸收,其離子方程式為。(3)700 時,升華器中物質(zhì)經(jīng)充分反應(yīng)后需降溫實現(xiàn)FeCl3和AlCl3的分離。請選擇合適的溫度范圍(填序號)。a.低于183 b.介于183 和315 之間c.高于315 (4)樣品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通過下列操作測得(部分物質(zhì)略

11、去)。m g樣品NaAlO2溶液Al(OH)3n g Al2O3計算該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(結(jié)果用m、n表示,不必化簡)。14.(11分)(2018河北邯鄲教學(xué)質(zhì)量檢測)鎂及其化合物是實驗設(shè)計的熱點載體,經(jīng)查閱資料知:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2OMg3N2與水反應(yīng)常溫下,NH3H2O、CH3COOH的電離常數(shù)都等于1.810-5.探究鎂的性質(zhì)。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究鎂與二氧化氮反應(yīng)的產(chǎn)物,實驗裝置如圖所示。(1)B中試劑是;D裝置的作用是。(2)實驗時,先啟動A中反應(yīng),當(dāng)C裝置中充滿紅棕色氣體時點燃酒精燈,這樣操作的目的是。(3)確定有N2生成的實驗現(xiàn)象是。(4)

12、實驗完畢后,設(shè)計實驗確認(rèn)產(chǎn)物中有Mg3N2,取少量C中殘留固體于試管中,滴加蒸餾水,則產(chǎn)物中有氮化鎂。(5)經(jīng)測定,Mg與NO2反應(yīng)生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物質(zhì)的量相等。C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。.探究Mg(OH)2在氯化銨溶液中溶解的原因。供選試劑有:氫氧化鎂、蒸餾水、硝酸銨溶液、鹽酸、醋酸銨溶液。取少量氫氧化鎂粉末投入氯化銨溶液中,振蕩,白色粉末全部溶解。為了探究其原因,他們提出兩種假設(shè)。假設(shè)1:氯化銨溶液呈酸性,H+OH-H2O,促進Mg(OH)2溶解;假設(shè)2:NH4+OH-NH3H2O,促進Mg(OH)2溶解。(6)請你幫他們設(shè)計實驗,探究哪一種假設(shè)正確:

13、。考點規(guī)范練7鎂、鋁及其重要化合物1.AAlCl3可由Cl2和Al直接反應(yīng)生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入AlCl3,Al3+和HCO3-發(fā)生相互促進的水解反應(yīng):Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2,同時生成沉淀和氣體,A項符合題意;Na2O可由Na和O2直接反應(yīng)生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成,但沒有氣體生成,B項不符合題意;在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和氣體生成,但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到,C項不符合題意;SiO2可由Si和O2直接反應(yīng)得到,但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2沒有沉淀和氣體生成,D項不符合題意。2.

14、D首先CO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng),表現(xiàn)為鋁罐變癟,接著過量的氫氧化鈉溶液再與鋁罐反應(yīng),因鋁罐表面有氧化膜Al2O3,故可發(fā)生A、B、C的反應(yīng),故選D。3.CAl2O3與過量NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,NaAlO2與AlCl3反應(yīng)生成Al(OH)3,Al(OH)3受熱分解得Al2O3,A項符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系;AlCl3與少量NaOH反應(yīng)生成Al(OH)3,Al(OH)3與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3,B項符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系;Al不能一步生成Al(OH)3,C項不符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系;MgCl2與NaOH反應(yīng)生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受熱分解得MgO,Mg

15、O與鹽酸反應(yīng)生成MgCl2,D項符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系。4.D金屬性的強弱可通過金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度進行判斷,不是通過金屬是否與堿反應(yīng)來判斷,A項錯誤;因為金屬鋁表面很快產(chǎn)生一層致密的氧化鋁薄膜,且氧化鋁的熔點比鋁的熔點高,氧化鋁薄膜包裹著熔融狀態(tài)的鋁而不滴落,B項錯誤;氯化銨水溶液顯酸性,2Al與氯化銨水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),產(chǎn)生的氣體為H2,C項錯誤;開始生成沉淀,發(fā)生反應(yīng)Al3+3OH-Al(OH)3,后沉淀逐漸溶解至消失,發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,說明氫氧化鋁溶于強堿溶液,D項正確。5.B氨水與Fe3+和Al3+均能反應(yīng)生成氫氧化物沉淀,不符合除雜的要求。6.D鹽酸中

16、n(HCl)=30010-3L2molL-1=0.6mol,H2中氫原子的物質(zhì)的量n(H)=5.6L22.4Lmol-12=0.5mol0.6mol,說明鹽酸過量,合金全部溶解,設(shè)金屬鎂的物質(zhì)的量為x,金屬鋁為y,則有24gmol-1x+27gmol-1y=5.1g,根據(jù)得失電子守恒,2x+3y=5.6L222.4Lmol-1,兩式聯(lián)立解得x=y=0.1mol。根據(jù)上述分析,合金中Mg、Al的質(zhì)量分別是2.4g、2.7g,A項正確;剩余鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol,B項正確;沉淀最多時,Mg全部轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2,Al全部轉(zhuǎn)化成Al(OH)3,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),n(

17、OH-)=n(合金失電子)=n(H+得電子),因此沉淀的質(zhì)量為5.1g+0.5mol17gmol-1=13.6g,C項正確;根據(jù)溶液呈電中性,反應(yīng)后的溶質(zhì)為NaCl、NaAlO2,即n(Na+)=n(Cl-)+n(AlO2-)=0.6mol+0.1mol=0.7mol,因此NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度最小為0.7mol0.5L=1.4molL-1,D項錯誤。7.DA項,稀釋濃硫酸時應(yīng)將濃硫酸加入水中并不斷攪拌;B項,將過量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中,最終生成NaAlO2溶液;C項,過濾時應(yīng)將溶液用玻璃棒引流到漏斗中。8.D由知鎂粉與冷水并不反應(yīng);由知鎂粉放入溴水中,開始放出少量的

18、氣泡,說明鎂和溴水中的酸能反應(yīng)產(chǎn)生H2,但溴水很快褪色,說明鎂粉也能與溴直接發(fā)生反應(yīng);由知鎂粉與液溴并不反應(yīng);由知水應(yīng)該是鎂粉與溴反應(yīng)的催化劑。9.D固體X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成,則沉淀4為BaSO4,X中一定含K2SO3,它被稀硝酸氧化成K2SO4,同時生成的氣體不是SO2,而是NO。X溶于水得澄清透明溶液,因K2SO3與MgCl2在溶液中不能共存,故X中無MgCl2。固體X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3,結(jié)合AlO2-+4H+Al3+2H2O、Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+,可推知X中一定有KAlO2,沉淀3是Al(OH)3

19、。題給實驗現(xiàn)象無法確定Na2CO3是否存在。綜上分析,可知A、B、C項錯誤,D項正確。10.C由圖像可知,向合金溶解后的溶液中加鹽酸,先發(fā)生反應(yīng)NaOH+HClNaCl+H2O,后發(fā)生反應(yīng)NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3,最后發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,合金溶解后剩余的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02L1molL-1=0.02mol,則V1為0.02mol1molL-1=0.02L=20mL,生成沉淀時消耗的鹽酸為40mL-20mL=20mL,其物質(zhì)的量為0.02L1molL-1=0.02mol,生成沉淀的物質(zhì)的量為0.02mol,合金中鈉的物質(zhì)的量為

20、0.04mol,鋁的物質(zhì)的量為0.02mol。由原子守恒可知,合金的質(zhì)量為0.04mol23gmol-1+0.02mol27gmol-1=1.46g,故A項錯誤;由Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06molHCl,其對應(yīng)鹽酸的體積為60mL,則V2為(40+60)mL=100mL,故D項錯誤;由上述計算可知,生成沉淀0.02mol,其質(zhì)量為0.02mol78gmol-1=1.56g,C項正確;由2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2可知,生成氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol+0.03mol=0.05mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況

21、下的體積為0.05mol22.4Lmol-1=1.12L,B項錯誤。11.答案(1)d(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2(3)Al(OH)3Al3+水解,使溶液中H+濃度增大(4)20解析(1)易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))成分均為活潑金屬,可以與酸反應(yīng),只有Al可以與強堿溶液反應(yīng)生成AlO2-進入溶液,所以d項的NaOH溶液合適。(2)Al與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。(3)濾液A的主要成分是NaAlO2,向其水溶液中加入NH4HCO3溶液,由于AlO2-與NH4+水解相互促進徹底而生成Al(OH

22、)3沉淀。明礬溶于水,因Al3+水解而呈酸性:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+。(4)Al(OH)3溶于NaOH溶液的離子方程式為Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,則該反應(yīng)的平衡常數(shù):K=c(AlO2-)c(OH-)=c(AlO2-)c(H+)c(H+)c(OH-)=2.010-131.010-14=20。12.答案(1)10Al+3V2O55Al2O3+6V(2)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2其表面不易形成致密的氧化膜(3)AlCl3+6NH4F(NH4)3AlF6+3NH4ClNH4F電離出的F-水解生成HF,對玻璃有強腐蝕性而對塑料無強腐蝕性(4)10Al+6N

23、O3-+4OH-3N2+10AlO2-+2H2O解析(2)鋁汞齊中的鋁與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2;鋁汞齊的化學(xué)性質(zhì)變得“活潑”的原因可能是其表面不易形成致密的氧化膜。(3)根據(jù)題給信息知AlCl3與NH4F發(fā)生反應(yīng)生成六氟合鋁酸銨和氯化銨,化學(xué)方程式為AlCl3+6NH4F(NH4)3AlF6+3NH4Cl;該實驗所用試管及盛裝NH4F溶液的試劑瓶均為塑料材質(zhì),原因是NH4F電離出的F-水解生成HF,對玻璃有強腐蝕性而對塑料無強腐蝕性。(4)根據(jù)題給信息知堿性條件下,鋁粉與NO3-反應(yīng)生成N2和AlO2-,利用化合價升降法結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平,該反應(yīng)的離子方程式為10Al+6NO3-+4OH-3N2+10AlO2-+2H2O。13.答案(1)ClCl(2)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3COCl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(3)b(4)267n102m100%解析(1)Cl2是通過共價鍵形成的單質(zhì),故其電子式為ClCl。(2)由流程圖知在氯化爐中Al2O3、Cl2與焦炭在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成AlCl3、CO;爐氣中