2024年高考化學一輪復習專題3.2鎂鋁及其化合物練習含解析

PAGEPAGE8其次講鎂、鋁及其化合物1．下列有關鋁的化合物的說法正確的是()A．氧化鋁坩堝可用于熔融NaOH試驗B．工業(yè)上利用電解熔融氯化鋁冶煉鋁C．氫氧化鋁能中和胃酸，可用于治療胃酸過多D．明礬可用于自來水的消毒【答案】C【解析】氧化鋁能與NaOH反應，氧化鋁坩堝不能用于熔融NaOH試驗，A錯誤；工業(yè)上利用電解熔融氧化鋁冶煉鋁，B錯誤；明礬用于自來水的凈化而不能用于自來水的消毒，D錯誤。2．下列金屬中，表面自然形成的氧化層能愛護內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是()A．K B．NaC．Fe D．Al【答案】D【解析】鉀屬于活潑金屬，與氧氣發(fā)生猛烈的反應，A項錯誤；鈉屬于活潑金屬，與空氣中的氧氣發(fā)生反應生成氧化鈉，氧化鈉不能愛護內(nèi)層鈉，B項錯誤；鐵在空氣中發(fā)生反應：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O，鐵表面生成的Fe2O3不能愛護鐵，C項錯誤；在空氣中金屬鋁表面形成Al2O3愛護層，愛護內(nèi)層金屬不被氧化，D項正確。3．足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應，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【答案】A【解析】依據(jù)關系式：2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4,2Al～6HCl，A項正確，B、C項錯誤；Al與稀硝酸反應不產(chǎn)生氫氣，D項錯誤。4．通過視察化學試驗現(xiàn)象，分析歸納出正確的結(jié)論，是學習化學科學最基本的技能之一。下列由試驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項試驗現(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：鋁溶解有氣泡放出，而鎂沒有任何改變由此得出：鋁的金屬性比鎂強B取一塊鋁箔，用酒精燈點燃：鋁箔只熔化成液體而沒有脫落由此得出：鋁不易燃燒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，后沉淀漸漸溶解，最終沉淀完全消逝由此得出：氫氧化鋁能溶于強堿溶液【答案】D【解析】鎂的金屬性比鋁強，A錯誤。B項得出結(jié)論：氧化鋁熔點比鋁高，錯誤。鋁與氯化銨溶液反應產(chǎn)生氫氣，C錯誤。5．下列操作能達到目的的是()A．將一塊帶有氧化膜的鋁片與過量的濃NaOH溶液完全反應后，取澄清溶液將其蒸干，得純凈的Na[Al(OH)4]固體B．向Na[Al(OH)4]溶液中加入過量的AlCl3溶液，將所得沉淀過濾洗滌，加熱灼燒去掉水分，可得純凈的Al(OH)3固體C．把鋁塊與適量的稀鹽酸完全反應，將所得溶液蒸干，可得AlCl3固體D．把AlCl3溶液與足量氨水反應，將沉淀過濾、洗滌、灼燒去掉水分可得Al2O3固體【答案】D【解析】A項，混有NaOH固體；B項，灼燒得到的是Al2O3；C項，得到的是Al(OH)3和Al2O3。6．雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學式是NaAl(OH)2CO3。關于該物質(zhì)的說法正確的是()A．該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物B．該物質(zhì)是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C．1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗3molH＋D．該藥劑不適合于胃潰瘍患者服用【答案】D【解析】雙羥基鋁碳酸鈉屬于鹽類，A錯誤；它是一種化合物，屬于純凈物，不是混合物，B錯誤；1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗4molH＋，C錯誤；由于能與胃酸反應放出CO2氣體，故不適合于胃潰瘍患者服用。7．某氧化物X難溶于水，能與燒堿反應，生成易溶于水的化合物Y，將少量Y溶液滴入鹽酸中無沉淀生成，則X是()A．SiO2 B．Al2O3C．MgO D．CuO【答案】B【解析】A項滴入鹽酸中生成H2SiO3沉淀，不正確；B項正確；C項MgO不能溶于燒堿，不正確；D項CuO不能溶于燒堿，不正確。8．室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，試驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積改變曲線如圖，下列有關說法正確的是()A．a(chǎn)點時，溶液呈酸性的緣由是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點時，Al(OH)3沉淀起先溶解【答案】C【解析】A項錯誤，離子方程式應為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋；B項錯誤，a～b段，Al3＋不斷與氫氧化鈉溶液反應而漸漸削減；D項錯誤，c～d段的后半部分，溶液的pH已大于7，說明有Na[Al(OH)4]生成，即Al(OH)3在d點之前已起先溶解。9．某化學小組在常溫下測定肯定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)，設計了如下試驗方案：方案Ⅰ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up7(足量溶液A),\s\do5(充分反應))測定生成氣體的體積方案Ⅱ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up7(足量溶液B),\s\do5(充分反應))測定剩余固體的質(zhì)量下列有關推斷中不正確的是()A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以選用稀硝酸C．若溶液B選用濃硝酸，則測得銅的質(zhì)量分數(shù)偏小D．試驗室中方案Ⅱ更便于實施【答案】B【解析】因鋁既能與酸反應，又能與堿反應，而銅不能與堿、非氧化性酸反應，所以A和B是鹽酸或氫氧化鈉溶液時，都與鋁反應，A正確；又因測固體質(zhì)量比測氣體體積易進行，D正確；若A和B都是稀硝酸時則方案Ⅰ、Ⅱ均無法實施，B錯誤；若B是濃硝酸時則鋁鈍化，導致剩余固體質(zhì)量增加，所以測得銅的質(zhì)量分數(shù)偏小，C正確。10．已知NHeq\o\al(＋,4)＋[Al(OH)4]－=Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物質(zhì)的量的NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、H＋的混合溶液中，漸漸滴加NaOH溶液直至過量，并不斷攪拌，發(fā)生以下離子反應：①H＋＋OH－=H2O②Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓④NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O先后依次正確的是()A．①→②→③→④ B．①→③→②→④C．①→③→④→② D．①→④→②→③【答案】C【解析】結(jié)合OH－實力強的先反應，第一個反應為H＋＋OH－=H2O；其次個反應為Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；[Al(OH)4]－與NHeq\o\al(＋,4)能相互促進水解而生成Al(OH)3，故第三個反應為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O；最終一個反應為Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－。11．鋁是現(xiàn)今人類生產(chǎn)生活中運用廣泛性僅次于鐵的重要金屬。工業(yè)上常以“釩土礦”為原料來冶煉金屬鋁。已知：釩土的主要成分是Al2O3(其中含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))。為了檢測某“釩土礦”樣中Al2O3的含量，進行了如下試驗過程：①取礦樣10.0g加入過量稀鹽酸溶解(假定其他未知成分的雜質(zhì)都不溶于鹽酸，也不和鹽酸反應)，過濾棄去不溶殘渣。②將濾液稀釋并在250mL容量瓶中定容后，取25.0mL逐滴滴加2.0mol·L－1的NaOH溶液，得到如圖所示的改變關系。請依據(jù)有關數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)寫出滴加NaOH溶液24～30mL時發(fā)生反應的離子方程式：__________________________。(2)最終所得不溶于NaOH溶液的沉淀的化學式為______，其物質(zhì)的量為____________。(3)該釩土礦樣中Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為________。(4)工業(yè)上制取金屬鋁的化學反應原理可表示為2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5())4Al＋3O2↑用10.0t“釩土礦”樣提純所得的Al2O3(提純過程的損耗忽視不計)進行電解，理論上最多可制得金屬鋁________t。【答案】(1)Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－(2)Fe(OH)32.00×10－3mol(3)61.2%(4)3.24【解析】(1)滴加NaOH溶液24～30mL段Al(OH)3漸漸溶解，離子方程式為Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－。(2)①中加入過量鹽酸過濾后得到的濾液中含有AlCl3、FeCl3和HCl，不溶殘渣為SiO2，②中滴加NaOH溶液至過量得到的沉淀為Fe(OH)3，溶液中含有NaOH、Na[Al(OH)4]和NaCl。依據(jù)24～30mL段，n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝2.0mol·L－1×0.006L＝0.012mol，依據(jù)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，則3n(Al3＋)＋3n(Fe3＋)＝(24－3)×10－3L×2.0mol·L－1＝0.042mol，故n(Fe3＋)＝(0.042mol－0.012mol×3)×eq\f(1,3)＝0.002mol，故Fe(OH)3＝0.002mol。(3)10.0g礦樣中n(Al2O3)＝0.012mol×eq\f(1,2)×10＝0.06mol，故Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(0.06mol×102g·mol－1,10.0g)×100%＝61.2%。(4)依據(jù)Al2O3～2Al，用10.0t釩土礦樣提純并電解，制得金屬鋁的質(zhì)量為10.0t×61.2%×eq\f(54,102)＝3.24t。12．某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在肯定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。請回答下列問題：(1)寫出A、B、D的化學式：A______、B______、D______。(2)試劑a最好選用________。A．NaOH溶液 B．稀鹽酸C．二氧化碳 D．氨水(3)寫出反應②的離子方程式：__________________________________________。(4)固體E可以作為復合性的化學肥料，E中所含物質(zhì)的化學式為________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)AlAl2O3O2(2)D(3)[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(4)K2SO4、(NH4)2SO4【解析】依據(jù)已知信息中甲的成分，可以推斷B為氧化鋁，因此反應②是通過電解Al2O3而得到D(氧氣)和A(單質(zhì)鋁)。甲加入水得到的溶液為明礬溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SOeq\o\al(2－,4)，甲加入水得到的沉淀為氧化鋁、氧化鐵的混合物，再加入氫氧化鈉溶液，則氧化鋁溶解，再通入二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀。試劑a應當為氨水，假如加入的試劑a是氫氧化鈉溶液，則其加入的量不易限制，由此可推知E為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。13．某探討性學習小組為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計了下列兩種不同試驗方案進行探究，請依據(jù)他們的設計回答有關問題。[探究一]試驗方案：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5())測定剩余固體質(zhì)量。問題探討：(1)試驗中發(fā)生反應的化學方程式是________________________________________。(2)若試驗中稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中，充分反應。則NaOH溶液的體積VmL≥________mL。(3)試驗中，當鋁鎂合金充分反應后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進行的試驗操作按依次依次為________________________。[探究二]試驗方案：稱量xg的鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。問題探討：(4)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù)，該試驗中還需測定的數(shù)據(jù)是______________________。(5)假設試驗中測出該數(shù)據(jù)為yg，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分數(shù)為____________(用含x、y的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(2)97(3)過濾、洗滌、干燥固體(4)灼燒后固體的質(zhì)量(5)eq\f(17x－9y,2x)【解析】(1)留意鎂與NaOH溶液不反應。(2)5.4g鋁鎂合金中鋁的最大質(zhì)量為5.4g×97%，依據(jù)2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可求出須要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4g×97%÷27g/mol＝0.194mol，體積為0.194mol÷2.0mol/L＝0.097L，即97mL。(3)剩余固體是鎂，須要先進行過濾和洗滌，以除去其表面的可溶性雜質(zhì)，再進行干燥，才能進行稱量。(4)已經(jīng)知道鋁鎂合金的質(zhì)量，假如再知道灼燒后的固體質(zhì)量，即可列方程組求出其中鎂、鋁的質(zhì)量，進而計算出鎂的質(zhì)量分數(shù)。(5)設xg鋁鎂合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量分別是amol、bmol，則燃燒生成amolMgO、b/2molAl2O3，則24a＋27b＝x,40a＋51b＝y(tǒng)，解得a＝eq\f(17x－9y,48)，鎂的質(zhì)量為eq\f(17x－9y,2)g，鎂的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(17x－9y,2x)。14．下列有關金屬鎂的說法不正確的是()A．Mg在CO2中燃燒生成MgO和C，是放熱反應B．工業(yè)上通過電解MgCl2溶液制取金屬鎂C．Mg和稀硫酸反應時，滴加少量硫酸銅溶液，能加快反應速率D．鎂可以用來制造信號彈和焰火，MgO可以作耐高溫材料【答案】B【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和稀硫酸反應時，滴加少量硫酸銅溶液，Mg置換出Cu，形成原電池，化學反應速率加快，C項正確；Mg在空氣中燃燒發(fā)出刺眼的白光，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。15．世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如