2022高考化學一輪復習練習-鎂、鋁及其重要化合物習題

鎂、鋁及其重要化合物A組1．(·山東德州武城二中月考)下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是(D)①Ca(OH)2②Al2O3③Ca(HCO3)2④Al(OH)3⑤NaHSO4⑥Al⑦(NH4)2SA．②④⑥B．②③⑤⑥C．①③④⑥D(zhuǎn)．②③④⑥⑦[解析]Ca(OH)2與氫氧化鈉不反應(yīng)；②Al2O3是兩性氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；③Ca(HCO3)2是弱酸的酸式鹽，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣、碳酸鈉和水；④Al(OH)3是兩性氫氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；⑤NaHSO4與鹽酸不反應(yīng)；(6)Al與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；⑦(NH4)2S是弱酸弱堿鹽，與鹽酸反應(yīng)生成硫化氫和氯化銨，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫化鈉和一水合氨。2．(·貴州遵義六中月考)向3mol·L－1鹽酸中加入打磨后的鎂條，一段時間后生成灰白色固體X，并測得反應(yīng)后溶液的pH升高。為確認固體X的成分，過濾洗滌后進行實驗：①向固體X中加入足量硝酸，固體溶解，得到無色溶液，將其分成兩等份；②向其中一份無色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a；③向另一份無色溶液中加入足量NaOH溶液，得到白色沉淀b。下列分析不正確的是(D)A．溶液pH升高的主要原因：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑B．生成沉淀a的離子方程式：Ag＋＋Cl－=AgCl↓C．沉淀b是Mg(OH)2D．若a、b的物質(zhì)的量關(guān)系為n(a)︰n(b)＝1︰3，則可推知固體X的化學式為Mg3(OH)6Cl[解析]溶液pH升高的主要原因是H＋被消耗，即：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，故A正確；向其中一份無色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a，a是不溶于HNO3的白色沉淀，應(yīng)為AgCl，故B正確；沉淀b與OH－有關(guān)，NOeq\o\al(－,3)、Cl－、Mg2＋與OH－能形成沉淀的只有Mg2＋，故C正確；若a、b的物質(zhì)的量關(guān)系為n(a)︰n(b)＝1︰3，即得n(Cl－)︰n(Mg2＋)＝1︰3，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，則可推知固體X的化學式為Mg3(OH)5Cl，故D錯誤。3．(·浙江杭州蕭山區(qū)命題比賽)下列有關(guān)金屬鎂的說法不正確的是(B)A．Mg在CO2中燃燒生成MgO和C，是放熱反應(yīng)B．工業(yè)上通過電解MgCl2溶液制取金屬鎂C．Mg和稀硫酸反應(yīng)時，滴加少量硫酸銅溶液，能加快反應(yīng)速率D．鎂可以用來制造信號彈和焰火，MgO可以作耐高溫材料[解析]金屬Mg可以在CO2中燃燒生成MgO和C，同時放出大量的熱，A項正確；工業(yè)上通過電解熔融MgCl2來制取金屬鎂，B項錯誤；Mg和稀硫酸反應(yīng)時，滴加少量硫酸銅溶液，Mg置換出Cu，形成原電池，化學反應(yīng)速率加快，C項正確；Mg在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，常用來制造信號彈和焰火，MgO的熔點很高，常用作耐高溫材料，D項正確。4．(·江蘇南通、徐州、揚州、泰州、淮安、宿遷六市檢測)下列通過制取硫酸鋁、氫氧化鋁獲得氧化鋁的裝置和原理能達到實驗?zāi)康牡氖?C)[解析]常溫下濃硫酸與鋁發(fā)生鈍化而得不到硫酸鋁，A項錯誤；過量氫氧化鈉與硫酸鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉而得不到氫氧化鋁，B項錯誤；氫氧化鋁不溶于水，可通過過濾與水分離，且過濾操作正確，C項正確；灼燒固體用坩堝，不能用蒸發(fā)皿，D項錯誤。5．(·湖北荊州質(zhì)檢)將一定質(zhì)量的鐵粉和鋁粉的均勻混合物平均分成兩份。一份與足量的稀硫酸反應(yīng)，收集到的H2在標準狀況下的體積為1.792L；另一份與某濃度的硝酸反應(yīng)，生成的氣體與標準狀況下1.12L的O2一起通入水中，反應(yīng)后無氣體剩余。則原混合物中鐵粉的質(zhì)量為(C)A．2.24gB．3.36gC．4.48gD．5.60g[解析]根據(jù)得失電子守恒知2n(Fe)＋3n(Al)＝eq\f(1.792L×2,22.4L·mol－1)，與某濃度的硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體再與標準狀況下的O2反應(yīng)一起通入水中，反應(yīng)后無氣體剩余，氧氣得到的電子與Fe和Al總共失去的電子數(shù)目相等，因此有3n(Fe)＋3n(Al)＝eq\f(1.12L×4,22.4L·mol－1)，解得n(Fe)＝0.04mol，混合物均勻分成兩份，則混合物中鐵的質(zhì)量為2×0.04mol×56g·mol－1＝4.48g，故C項正確。6．(·河北衡水中學一調(diào))現(xiàn)有一塊已知質(zhì)量的鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分數(shù)，幾位同學設(shè)計了以下三種不同的實驗方案：實驗設(shè)計①：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))測定生成的氣體在標準狀況下的體積實驗設(shè)計②：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))測定生成的氣體在標準狀況下的體積實驗設(shè)計③：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))eq\o(→,\s\up7(過量NaOH溶液))過濾，測定得到沉淀的質(zhì)量則能測定出鎂的質(zhì)量分數(shù)的是(A)A．都能B．都不能C．①不能，其他都能D．②③不能，①能[解析]已知質(zhì)量的鋁鎂合金，實驗設(shè)計①、②中，利用金屬的質(zhì)量、氫氣的物質(zhì)的量可計算出鎂的質(zhì)量，進而求得其質(zhì)量分數(shù)；實驗設(shè)計③中，沉淀的質(zhì)量為氫氧化鎂的質(zhì)量，由元素守恒可知鎂的質(zhì)量，進而求得其質(zhì)量分數(shù)，即三個實驗方案均可測定鎂的質(zhì)量分數(shù)。7．(·甘肅天水一中檢測)某實驗小組對一含有Al3＋的未知溶液進行了如下探究：(1)滴入少量NaOH溶液，無明顯變化；(2)繼續(xù)滴加NaOH溶液，有白色沉淀；(3)滴入過量的NaOH溶液，白色沉淀明顯減少。實驗小組同學經(jīng)定量分析，得到如圖所示沉淀與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系。下列說法正確的是(C)A．該未知溶液中至少含有4種陽離子B．滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L－1C．若溶液中除Al3＋外，還含另一種二價金屬陽離子，則a＝10D．若將最終沉淀過濾、洗滌、灼燒，其質(zhì)量一定為6g[解析]分析實驗過程，開始滴入NaOH溶液無沉淀，說明含有H＋，繼續(xù)滴入NaOH溶液生成白色沉淀，最后沉淀部分溶解，說明溶液中除了Al3＋，還有另一種金屬陽離子，該未知溶液中至少含有3種陽離子，故A錯誤；依據(jù)圖像分析，生成Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.20mol－0.15mol＝0.05mol，溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液的體積＝110mL－100mL＝10mL，則NaOH溶液的濃度＝eq\f(0.05mol,0.01L)＝5mol·L－1，故B錯誤；若含二價金屬陽離子，生成Al(OH)3沉淀的最大量為0.05mol，則另一種金屬陽離子的物質(zhì)的量為0.15mol，開始階段H＋消耗NaOH溶液的體積為amL，則消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.05mol×3＋0.15mol×2＋a×10－3L×5mol·L－1＝0.1L×5mol·L－1，a＝10，故C正確；最后得到的沉淀不能確定其成分，所以不能計算灼燒后得到的物質(zhì)的質(zhì)量，故D錯誤。8．(·寧夏育才中學月考)鎂及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)、國防建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：(1)單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的__MgO___，還生成少量的__Mg3N2___。(填化學式)(2)CH3MgCl是一種重要的有機合成劑，其中鎂的化合價為__＋2___，CH3MgCl水解時除生成甲烷外，還生成一種堿和一種鹽。寫出該反應(yīng)的化學方程式：__2CH3MgCl＋2H2O=2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2____。(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考慮雜質(zhì))為原料制備Mg(OH)2和CaCO3的工藝流程如下：①溶解度：Ca(OH)2__>___(填“>”或“<”)Mg(OH)2。②“煅燒”時稱取27.6g白云石，高溫加熱到質(zhì)量不再變化，收集到的CO2為6.72L(標準狀況下)，若工藝中不考慮Ca、Mg損失，則Mg(OH)2和CaCO3的質(zhì)量分別為__8.7_g___、__15_g___。[解析](1)鎂能在氧氣、二氧化碳、氮氣中燃燒，Mg與O2、CO2反應(yīng)均生成MgO，且氧氣的氧化性比氮氣強，所以單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的MgO，還生成少量的Mg3N2。(2)CH3MgCl中Cl為－1價，H為＋1價，C為－4價，則鎂的化合價為＋2價，CH3MgCl水解時除生成甲烷外，還生成一種堿和一種鹽，則該堿一定是氫氧化鎂，該鹽一定是氯化鎂，該反應(yīng)的化學方程式為2CH3MgCl＋2H2O=2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2。(3)①根據(jù)流程圖，“酸溶”后加入氨水，先生成Mg(OH)2沉淀，說明氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鎂難溶于水，所以溶解度：Ca(OH)2>Mg(OH)2。②“煅燒”時稱取27.6g白云石，高溫加熱到質(zhì)量不再變化，收集到的CO2為6.72L(標準狀況下)，則CO2的物質(zhì)的量為0.3mol。由碳元素守恒可得，n(CaCO3)＋n(MgCO3)＝0.3mol,100g·mol－1×n(CaCO3)＋84g·mol－1×n(MgCO3)＝27.6g，解得n(CaCO3)＝0.15mol，n(MgCO3)＝0.15mol，若工藝中不考慮Ca、Mg損失，則Mg(OH)2的質(zhì)量為58g·mol－1×0.15mol＝8.7g、CaCO3的質(zhì)量為100g·mol－1×0.15mol＝15g。B組能力提升題9．(·山東濱州高三檢測)如表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間因果關(guān)系的判斷，完全正確的是(A)選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A鋁制炊具最好不要盛放酸性或堿性較強的液體食物因為Al和Al2O3既可以與酸反應(yīng)、也可以與堿反應(yīng)Ⅰ對，Ⅱ?qū)?；有B鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落鋁箔對熔化的鋁有較強的吸附作用Ⅰ對，Ⅱ?qū)?；有C海嘯使水源發(fā)生污染可用明礬進行消毒或凈化因為明礬水解生成Al(OH)3膠體，具有吸附性Ⅰ對，Ⅱ錯；無D鐵或鋁制成的槽車可以密封貯運濃硫酸或濃硝酸因為鐵和鋁不能與濃硫酸或濃硝酸反應(yīng)Ⅰ錯，Ⅱ?qū)Γ粺o[解析]因為Al和Al2O3既可以與酸反應(yīng)，又可以與堿反應(yīng)，故最好不要盛放酸性或堿性較強的液體食物，兩者有因果關(guān)系，A正確；鋁與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，其熔點高，鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落，Ⅱ錯，B錯誤；明礬中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體吸附水中的懸浮物而凈化水，不能殺菌消毒，C錯誤；鐵和鋁與濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)。D錯誤。10．(·云南玉溪一中檢測)下列說法正確的是(C)①將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂條于其中探究Mg的活潑性②鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱③MgO、Al2O3的熔點很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應(yīng)的金屬④澄清的石灰水中滴加碳酸鈉溶液有白色沉淀，滴加碳酸氫鈉無白色沉淀⑤用鐵制容器盛放硫酸銅溶液，容器易被腐蝕⑥生鐵和鋼都能完全溶解在足量的鹽酸中A．①②⑤⑥B．③④⑥C．②⑤D．②③⑤[解析]應(yīng)該把濃硫酸加入水中進行稀釋，①錯誤；鈉、鎂、鋁三種元素的金屬性逐漸減弱，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱，②正確；工業(yè)上分別電解熔融的氯化鎂、氧化鋁冶煉金屬鎂和鋁，③錯誤；澄清的石灰水中滴加碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均有白色沉淀碳酸鈣產(chǎn)生，④錯誤；鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，因此用鐵制容器盛放硫酸銅溶液，容器易被腐蝕，⑤正確：生鐵和鋼中均含有碳，碳與鹽酸不反應(yīng)，故不可能都完全溶解在足量的鹽酸中，⑥錯誤。11．(·山西臨汾曲沃中學段考)有100mL氯化鎂和氯化鋁的混合溶液，其中c(Mg2＋)為0.1mol·L－1，c(Cl－)為0.65mol·L－1。要使Mg2＋全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來，至少需加4mol·L－1NaOH溶液的體積為(D)A．40mLB．72mLC．128mLD．20mL[解析]混合溶液中，n(Cl－)＝0.1L×0.65mol·L－1＝0.065mol，n(Mg2＋)＝0.1mol·L－1×0.1L＝0.01mol，所以溶液中n(Al3＋)＝eq\f(0.065mol－0.01mol×2,3)＝0.015mol，將100mL此溶液中的Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀并分離出來，反應(yīng)后溶液為NaCl、NaAlO2的混合液，由原子守恒可知n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＋n(AlOeq\o\al(－,2))＝0.065mol＋0.015mol＝0.08mol，所以至少需要4mol·L－1NaOH溶液的體積為eq\f(0.08mol,4mol·L－1)＝0.02L＝20mL。12．(·西安模擬)實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)為原料制銨明礬NH4Al(SO4)2晶體的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是(C)A．固體a的化學式為SiO2B．固體b的化學式為Fe(OH)3C．Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=COeq\o\al(2－,3)＋2Al(OH)3↓D．由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分離方法是過濾[解析]SiO2不溶鹽酸，A正確；紅褐色固體是Fe(OH)3，B正確；Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=HCOeq\o\al(－,3)＋Al(OH)3↓，C錯誤；Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分離方法是過濾，D正確。13．(·黑龍江、吉林兩省六校期中聯(lián)考)把一塊鎂鋁合金投入到20mL1mol/L的鹽酸中，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/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。下列說法中正確的是(B)A．鎂鋁合金具有很強的抗腐蝕能力，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，整個實驗過程中，只發(fā)生了4個離子反應(yīng)[解析]鎂鋁合金表面因形成致密的氧化膜而具有很強的抗腐蝕能力，但MgO、Al2O3、Mg、Al都可與H2SO4等反應(yīng)，Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中，A項錯誤；根據(jù)圖示，c值越大，溶解Al(OH)3消耗的NaOH越多，說明合金中Al的含量越高，B項正確；b點對應(yīng)的沉淀為Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，溶液中溶質(zhì)只有氯化鈉，故b為固定值20，因而無法根據(jù)b值判斷合金中Mg的含量，C項錯誤；根據(jù)圖示，當c＝25時，整個反應(yīng)過程中包含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)3與OH－的反應(yīng)，主要有6個離子反應(yīng)，D項錯誤。14．(新題選萃)向甲溶液中緩慢滴加乙溶液，反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量如圖所示，其中符合圖象的一組是(C)甲乙AAlCl3、Mg(NO3)2、HNO3NaOHBNa2CO3、NH4HCO3、Na2SO4Ba(OH)2CNH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HClNaOHDNaAlO2、氨水、NaOHH2SO4[解析]向甲溶液中緩慢滴加NaOH溶液時，圖象中間一段沉淀質(zhì)量不變的反應(yīng)不存在，A錯誤；向甲溶液中緩慢滴加Ba(OH)2溶液時，不存在沉淀部分溶解的反應(yīng)，B錯誤；在甲溶液中加入NaOH溶液時，NaOH先與鹽酸反應(yīng)，沒有沉淀生成，隨后Al3＋、Fe3＋開始沉淀，當兩種離子沉淀完全后，OH－和NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)，此時沉淀質(zhì)量不變，最后OH－與Al(OH)3反應(yīng)，沉淀部分溶解與圖象變化相符，C正確；向甲溶液中加硫酸時，最終沉淀會全部溶解，D錯誤。15．(·廣東茂名模擬)如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線，下列判斷錯誤的是(B)A．①線表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量C．③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化D．④線表示AlOeq\o\al(－,2)的物質(zhì)的量的變化[解析]由圖像變化趨勢知該曲線表示的是向AlCl3溶液中加入NaOH溶液的過程中微粒的量的關(guān)系曲線。向AlCl3溶液中加入NaOH溶液時，發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，Al3＋逐漸減少，Al(OH)3逐漸增加后又減少，Al(OH)3溶解生成AlOeq\o\al(－,2)，故A、C、D正確；若向NaOH溶液中加入AlCl3溶液，發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O,3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓，各微粒的變化曲線都不符合，B錯誤，x表示的是NaOH的物質(zhì)的量。[點撥]解題關(guān)鍵是正確認識Al(OH)3的兩性以及Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3三者之間相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)以及轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系。16．把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，試回答：(1)A點的沉淀物的化學式為__Mg(OH)2___；B點的沉淀物的化學式為__Mg(OH)2和Al(OH)3___。(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是__1.90___g，AlCl3的質(zhì)量是__2.67___g，NaOH的質(zhì)量是__5.20___g。(3)Q點HCl溶液加入量是__130___mL。[解析](1