高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二板塊 專題三 金屬及其化合物 跟蹤檢測(cè)（六）鋁、鎂及其重要化合物-人教版高三化學(xué)試題

跟蹤檢測(cè)（六）鋁、鎂及其重要化合物1．足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A．氫氧化鈉溶液 B．稀硫酸C．鹽酸 D．稀硝酸解析：選AAl與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，D項(xiàng)錯(cuò)；Al與A、B、C反應(yīng)的關(guān)系式為2Al～2NaOH、2Al～3H2SO4、2Al～6HCl，由此可知消耗NaOH的物質(zhì)的量最少，A項(xiàng)正確。2．下列離子方程式不正確的是()A．鋁片堿洗時(shí)常有氣泡產(chǎn)生：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑B．Al2O3溶于氨水：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2OC．AlCl3溶液中加入過(guò)量NaOH溶液：Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．實(shí)驗(yàn)室用鋁鹽制Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)解析：選BAl2O3是兩性氧化物，能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，但不溶于氨水，且氨水在離子方程式中應(yīng)寫(xiě)成分子形式。3．下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的說(shuō)法不合理的是()A．金屬M(fèi)g與稀硫酸和CO2均能反應(yīng)，其反應(yīng)類型相同B．FeCl3、Na2O2、Cu2S均可由相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成C．SO2氣體通入紫色石蕊溶液中，溶液先變紅后褪色D．氫氧化鋁、碳酸銨、碳酸氫鈉都既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)解析：選CA項(xiàng)，金屬M(fèi)g與稀硫酸和CO2的反應(yīng)都屬于置換反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3，鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2，銅與硫單質(zhì)反應(yīng)生成Cu2S，正確；C項(xiàng)，二氧化硫不能漂白酸堿指示劑，所以SO2氣體通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅后不會(huì)褪色，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，碳酸銨中含有碳酸根離子和銨根離子，碳酸氫鈉中含有碳酸氫根離子，它們既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，正確。4.室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a(chǎn)→b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變C．b→c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解解析：選Ca點(diǎn)，Al3＋水解，其離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。所以溶液呈酸性；滴加NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al3＋濃度減小，pH增大，直至約為5.2。后再繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al(OH)3開(kāi)始溶解，d點(diǎn)時(shí)Al(OH)3基本溶解完，此后溶液pH的增大是加入NaOH溶液所引起的，C正確。5．化學(xué)小組為分析某鋁合金組成，用足量稀硝酸將合金溶解，用NaOH溶液調(diào)pH，在pH為3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，在pH為5、9時(shí)分別過(guò)濾沉淀，繼續(xù)滴加NaOH無(wú)沉淀析出。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．在pH為9時(shí)過(guò)濾所得沉淀為Cu(OH)2B．該合金中還含有金屬鐵C．該合金的成分為Al和CuD．等量鋁合金分別與足量的硫酸溶液或氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到的氫氣一樣多解析：選B鋁合金用足量稀硝酸溶解，加入NaOH調(diào)pH，在pH為3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，由圖像可知，合金中不含F(xiàn)e，在pH為5時(shí)過(guò)濾出的是Al(OH)3沉淀，在pH為9時(shí)過(guò)濾出的是Cu(OH)2沉淀，繼續(xù)滴加無(wú)沉淀析出，則合金中不含金屬M(fèi)g。A項(xiàng)，在pH為9時(shí)過(guò)濾出的是Cu(OH)2沉淀，正確；B項(xiàng)，合金中不含F(xiàn)e，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由以上分析可知，該合金中含有Al和Cu，正確；D項(xiàng)，合金中只有Al與NaOH和H2SO4反應(yīng)，等量的Al得到的H2一樣多，正確。6．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如下圖所示)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．大量的氮、磷廢水排入海洋，易引發(fā)赤潮B．工段②中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無(wú)水MgCl2C．在工段③④⑤中溴元素均被氧化D．工段①中除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)，加入的試劑順序?yàn)椋篘a2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過(guò)濾后加鹽酸解析：選A由MgCl2·6H2O制無(wú)水MgCl2必須在HCl氣流中加熱，以抑制Mg2＋的水解；④中溴元素均被還原；除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)，應(yīng)先加入BaCl2溶液，再加入Na2CO3溶液以除去過(guò)量的BaCl2。7．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(xiàng)abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：選CA項(xiàng)，Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOH))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(CO2＋H2O))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3；B項(xiàng)，AlCl3eq\o(→,\s\up7(氨水))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(NaOH))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(HCl))AlCl3；C項(xiàng)，Al→Al(OH)3不能一步完成；D項(xiàng)，MgCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(△))MgOeq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2。8．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉混合物，物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：下列說(shuō)法不正確的是()A．X為NaOH溶液，Y為鹽酸B．a(chǎn)→b發(fā)生的反應(yīng)為AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓C．b→c→Al的反應(yīng)條件分別為：加熱、電解D．a(chǎn)、b、c既能與酸又能與堿反應(yīng)解析：選DA項(xiàng)，在鐵粉和鋁粉混合物中加入試劑X，過(guò)濾得到鐵，試劑X能溶解鋁不能溶解鐵，X為NaOH溶液，a為NaAlO2溶液，NaAlO2和適量鹽酸反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，X為NaOH溶液，Y為鹽酸，正確；B項(xiàng)，a為NaAlO2溶液，b為Al(OH)3，a→b發(fā)生的反應(yīng)為AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，正確；C項(xiàng)，b為Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和水，電解Al2O3生成鋁和氧氣，正確；D項(xiàng)，b為Al(OH)3，c為Al2O3，均既能與酸又能與堿反應(yīng)，a為NaAlO2溶液，只能和酸反應(yīng)，不能和堿反應(yīng)，錯(cuò)誤。9．把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量的水后，產(chǎn)生1.16g白色沉淀，再向所得濁液中加入1mol·L－1HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A點(diǎn)之前沉淀物的化學(xué)式為_(kāi)_________，理由是_________________________。(2)寫(xiě)出A點(diǎn)到B點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________。(3)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是________g，AlCl3的質(zhì)量是________g，NaOH的質(zhì)量是________g。(4)C點(diǎn)HCl溶液的體積為_(kāi)_________mL。解析：(2)A→B，AlOeq\o\al(－,2)生成Al(OH)3，反應(yīng)的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓。(3)n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝eq\f(1.16g,58g·mol－1)＝0.02molm(MgCl2)＝0.02mol×95g·mol－1＝1.9gn(AlCl3)＝n(AlOeq\o\al(－,2))＝1mol·L－1×(30mL－10mL)×10－3L·mL－1＝0.02molm(AlCl3)＝0.02mol×133.5g·mol－1＝2.67gn(NaOH)＝2n(MgCl2)＋4n(AlCl3)＋1mol·L－1×0.01L＝0.13molm(NaOH)＝0.13mol×40g·mol－1＝5.2g。(4)從B→C，加入的HCl溶液把Mg(OH)2、Al(OH)3全部溶解，n(HCl)＝30mL×10－3L·mL－1×1mol·L－12n[Mg(OH)2]＋3n[Al(OH)3]＝0.13molV(HCl)＝eq\f(0.13mol,1mol·L－1)＝0.13L＝130mL。答案：(1)Mg(OH)2加入10mLHCl溶液正好中和過(guò)量的NaOH，再加入HCl溶液，沉淀增多，為AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，故A點(diǎn)之前沉淀為Mg(OH)2(2)AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(3)1.92.675.2(4)13010．(2018·江西第一次聯(lián)考)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?；卮鹩嘘P(guān)問(wèn)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_(kāi)________和_________(填化學(xué)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?yàn)闀?huì)產(chǎn)生污染性氣體NOx，也會(huì)引入雜質(zhì)離子NOeq\o\al(－,3)。(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(qiáng)，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(jìn)行冶煉。答案：(1)提高酸浸速率(2)Fe2＋(或FeCl2)會(huì)產(chǎn)生污染性氣體NOx會(huì)引入雜質(zhì)離子NOeq\o\al(－,3)(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A11．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(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O=Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)在工藝流程中“酸化”時(shí)，加入的最佳物質(zhì)B是______，理由是______________________________________________，寫(xiě)出酸化過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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6.0g碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1mol電子，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。(4)某同學(xué)推測(cè)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(jì)了如下方案來(lái)驗(yàn)證：取一塊該熔融物投入少量稀硫酸中，反應(yīng)一段時(shí)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(xué)式)，請(qǐng)判斷該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的合理性________(填“合理”或“不合理”)。原因是____________________________(若合理，則不用填寫(xiě))。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)生反應(yīng)：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O；SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋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(guò)量CO2可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。(3)每消耗6.0g(0.5mol)碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1mol電子，說(shuō)明碳被氧化為CO，化學(xué)方程式為Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlCl3＋3CO。(4)Fe3＋的檢驗(yàn)可用KSCN，但該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不合理，因?yàn)镕e3＋能與Fe、Al發(fā)生反應(yīng)生成Fe2＋，不能檢驗(yàn)是否含有Fe3＋。答案：(1)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)CO2CO2過(guò)量時(shí)氫氧化鋁不會(huì)溶解，反應(yīng)易控制，且原料廉價(jià)CO2＋NaAlO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3(3)Al2O3＋3C＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))2AlCl3＋3CO(4)KSCN不合理Fe3＋能與Fe、Al反應(yīng)生成Fe2＋，不能檢出Fe3＋12．氮化鋁(AlN)是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料，能緩慢水解，不耐酸堿腐蝕。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室制備AlN并測(cè)定產(chǎn)品純度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下。請(qǐng)回答：Ⅰ.制備AlN(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，以空氣為原料制備AlN。按氣流從左向右的方向，上述裝置的正確連接順序?yàn)閖→______________→i(填儀器接口字母編號(hào))。(2)上述裝置中，需要檢漏的儀器名稱為_(kāi)______________________________。(3)試劑X的作用為_(kāi)_____________________________________________。(4)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。Ⅱ.測(cè)定產(chǎn)品純度(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明裝置D的產(chǎn)品中含有Al單質(zhì)：________________________________。(6)測(cè)定產(chǎn)品純度：取裝置D中產(chǎn)品4.37g，加入足量NaOH濃溶液，充分反應(yīng)后，通入水蒸氣，將生成的氣體全部趕出，用V1mLc1mol·L－1的鹽酸吸收；以酚酞作指示劑，用c2mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的鹽酸，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗V2mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。則：①達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________。②產(chǎn)品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________________(列出計(jì)算式即可)。解析：Ⅰ.(1)高溫下，空氣中的CO2、O2和H2O(g)會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，應(yīng)先用NaOH溶液除去CO2，再用濃硫酸除去水蒸氣，最后用還原鐵粉除掉O2，進(jìn)而使N2與Al在高溫環(huán)境中反應(yīng)，最后用堿石灰防止空氣進(jìn)入裝置D，避免產(chǎn)品變質(zhì)。(2)該實(shí)驗(yàn)裝置中的分液漏斗需要檢漏。(3)由題中信息知，裝置C中NaOH溶液的作用