2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時規(guī)范練7 鎂、鋁及其重要化合物 新人教版一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求)1.由海水制備無水氯化鎂,主要有以下幾個步驟:在一定條件下脫水干燥;加熟石灰;加鹽酸;過濾;濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是()A.B.C.D.2.下列敘述正確的是()A.向氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al3+3NH3·3H2OAl(OH)3+3NB.存在于污水中的重金屬離子,常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進(jìn)行處理C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液D.依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理,能發(fā)生反應(yīng)2Al+3MgO3Mg+Al2O33.(2019河南新鄉(xiāng)調(diào)研測試)將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是()A.3 mol·L-1 HClB.4 mol·L-1 HNO3C.8 mol·L-1 NaOHD.18 mol·L-1 H2SO44.(2019河北衡水中學(xué)周測)某?；瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。下列說法正確的是()A.NaOH溶液可以用氨水來代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH5.下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的鋁片和鎂片分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解有氣泡產(chǎn)生,而鎂沒有任何變化鋁的金屬性比鎂強(qiáng)B取一塊鋁箔,用酒精燈點(diǎn)燃:鋁箔只熔化成液體而沒有脫落鋁不易燃燒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,最后沉淀完全消失氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液6.(2019湖北華師一附中月考)鎵(Ga)與鋁同主族,曾被稱為“類鋁”,其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如圖所示。下列判斷不合理的是()A.Al、Ga均處于第A族B.Ga2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3C.Ga(OH)3可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2D.由流程圖可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)37.(2019湖南衡陽質(zhì)檢)鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝流程可以冶煉金屬鋁:鋁土礦abcdAl下列說法中錯誤的是()A.中除加試劑外,還需要進(jìn)行過濾操作B.a、b中鋁元素的化合價相同C.中需要通入過量的氨氣D.進(jìn)行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁8.下列實(shí)驗(yàn)操作對應(yīng)的圖像不正確的是()選項(xiàng)ABCD向MgCl2、AlCl3溶液中(各1 mol),逐滴加入NaOH溶液向含HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl(各1 mol)的溶液中逐滴加入NaOH溶液向含NaOH、NaAlO2(各1 mol)的溶液中,逐滴加入HCl溶液向含NaOH、Na2CO3(各1 mol)的混合溶液中滴加稀鹽酸9.氧化亞鐵粉末和鋁粉配成鋁熱劑,分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后,再與鹽酸反應(yīng);另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應(yīng),前后兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比是()A.11B.23C.32D.28910.(2019廣東汕頭質(zhì)檢)a g鎂鋁合金投入x mL 2 mol·L-1的鹽酸中,金屬完全溶解,再加入y mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,沉淀達(dá)到最大值,質(zhì)量為(a+1.7) g,則下列說法不正確的是()A.鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NAB.沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.x=2yD.a的取值范圍為0.9<a<1.2二、非選擇題(本題共3小題,共40分)11.(2019吉林長春月考)(12分)鋁(熔點(diǎn)660 )是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3(熔點(diǎn)2 054 )和冰晶石(Na3AlF6,六氟合鋁酸鈉)混合熔融后電解制得鋁?；卮鹣铝袉栴}:(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)將打磨過的鋁片在酒精燈火焰上加熱,可觀察到鋁熔化而不滴落,原因是;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)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)飲用水中的N對人體健康會產(chǎn)生危害。為了降低飲用水中N的濃度,有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將N還原為N2,該反應(yīng)的離子方程式為。 (4)將0.1 mol·L-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 。 12.(2019四川雙流中學(xué)月考)(14分)氯離子插層鎂鋁水滑石Mg2Al(OH)6Cl·xH2O是一種新型離子交換材料,其在高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定其化學(xué)式(固定裝置略去)。(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O受熱分解的化學(xué)方程式為。 (2)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x,則裝置的連接順序?yàn)?按氣流方向,用接口字母表示),其中C的作用是。 裝置連接后,首先要進(jìn)行的操作的名稱是。 (3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣,稱取C、D的初始質(zhì)量后,待A中反應(yīng)完全后再持續(xù)通入N2的作用是、等。 (4)完全分解后測得C增重3.65 g,D增重9.90 g,則x=。若取消冷卻玻璃管B后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定的x值將(填“偏高”或“偏低”)。 (5)上述水滑石在空氣中放置時易發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·zH2O,該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)。現(xiàn)以此物質(zhì)為樣品,用(2)中連接的裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定z,除測定D的增重外,至少還需測定。 13.(14分)金屬在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著巨大的作用,鋁的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中也具有廣泛的作用。(1)若將鋁溶解,下列試劑中最好選用(填選項(xiàng)字母)。 A.濃硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸(2)以鋁土礦(主要成分是Al2O3,雜質(zhì)有SiO2、Fe2O3等)為原料,采用拜耳法生產(chǎn)Al2O3的流程如下圖所示:Al2O3可用于電解制Al,電解時需加入冰晶石(Na3AlF6)作為助熔劑,用NaF和Al2(SO4)3反應(yīng)制備冰晶石的化學(xué)方程式為;電解時用石墨作陽極,溫度維持在950970 ,陽極需定期更換,其原因?yàn)椤?#160;赤泥中鋁硅酸鈉的化學(xué)式可表示為3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O,則濾液的主要成分是;鋁土礦的品位常用鋁硅比(A/S,即礦石中Al2O3與SiO2的質(zhì)量比)來衡量。某種鋁土礦的A/S=10.2,則加入足量NaOH溶液后鋁的理論溶出率為。 該生產(chǎn)過程中,需向沉淀池中加入過量的X,該反應(yīng)的離子方程式為 。 (3)鈹(Be)與鋁元素相似,其氧化物及氫氧化物具有兩性,請寫出BeO與鹽酸反應(yīng)的離子方程式,Be(OH)2溶于NaOH溶液的化學(xué)方程式為Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O,往10.0 mL 1.00 mol·L-1的Be(NO3)2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液,請?jiān)谝韵伦鴺?biāo)圖中畫出沉淀量隨NaOH溶液加入量的變化圖: 課時規(guī)范練7鎂、鋁及其重要化合物1.D由海水制氯化鎂的流程為:海水加熟石灰過濾加鹽酸濃縮結(jié)晶脫水干燥,因此制備的先后順序是。2.AB項(xiàng)中明礬只能使污水中的懸浮物沉降,不能除去重金屬離子;C項(xiàng)中Mg不能溶于NaOH溶液;D項(xiàng)中Mg的金屬性比Al強(qiáng),故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。3.A在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃硫酸都不產(chǎn)生H2;加入NaOH溶液,只有Al與之反應(yīng)生成H2,而鎂不反應(yīng);加入鹽酸,鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2,所以放出H2的量最多。4.DA項(xiàng),氨水不能使Al3+轉(zhuǎn)化為Al,也就不能與Mg(OH)2分離,因此不能用氨水代替NaOH溶液;B項(xiàng),溶液a中不含Al3+;C項(xiàng),溶液b還含有KCl。5.D金屬性的強(qiáng)弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時金屬失電子的能力強(qiáng)弱判斷,而不是根據(jù)與堿反應(yīng)的強(qiáng)弱判斷,故A項(xiàng)錯誤;沒有脫落表明氧化鋁的熔點(diǎn)高,故B項(xiàng)錯誤;氯化銨溶液顯酸性,與鋁反應(yīng)時放出氫氣,故C項(xiàng)錯誤;氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀,氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉,故D項(xiàng)正確。6.D鎵(Ga)與鋁同主族,均位于第A族,A正確;Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性,可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3,B正確;Ga(OH)3與Al(OH)3的性質(zhì)相似,屬于兩性氫氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2,C正確;化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入CO2,有Al(OH)3生成,而無Ga(OH)3生成,可能是Ga(OH)3酸性強(qiáng)于碳酸,則酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,D錯誤。7.C反應(yīng)之后的體系中含有固體SiO2,反應(yīng)之后的體系中含有Fe(OH)3沉淀,均需過濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在,其中鋁的化合價都是+3價,B正確;由NaAlO2制備Al(OH)3需要通入過量CO2,C錯誤;由Al(OH)3制備Al2O3,加熱使Al(OH)3分解即可,D正確。8.D向含MgCl2、AlCl3(各1 mol)溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀各1 mol,消耗氫氧化鈉5 mol,后氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAlO2,沉淀減少1 mol,消耗1 mol氫氧化鈉,故A項(xiàng)正確;向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl(各1 mol)溶液中逐滴加入NaOH溶液,先是HCl與氫氧化鈉反應(yīng),消耗1 mol氫氧化鈉,然后是MgCl2、AlCl3與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀各1 mol,消耗氫氧化鈉5 mol,然后NH4Cl與氫氧化鈉反應(yīng)消耗1 mol氫氧化鈉,沉淀量不變,后氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAlO2,沉淀減少1 mol,消耗1 mol氫氧化鈉,故B項(xiàng)正確;向含NaOH、NaAlO2(各1 mol)的溶液中,逐滴加入HCl溶液,開始時氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng),消耗1 mol HCl,然后NaAlO2與鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,消耗1 mol HCl,最后氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁,消耗3 mol HCl,故C項(xiàng)正確;向含NaOH、Na2CO3(各1 mol)的混合溶液中滴加稀鹽酸,依次發(fā)生反應(yīng)OH-+H+H2O、C+H+HC、HC+H+H2O+CO2,故D項(xiàng)錯誤。9.A把FeO和鋁粉配成鋁熱劑,分成兩等份,一份在高溫下恰好完全反應(yīng)生成鐵與氧化鋁,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知,2n(Fe)=3n(Al),然后將生成物與足量的稀鹽酸反應(yīng),鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫氣,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知n(H2)=n(Fe),所以n(H2)= n(Al);另一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應(yīng),鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n(H2)=3n(Al),所以n(H2)= n(Al)。故兩種情況下生成氣體的物質(zhì)的量之比為11,質(zhì)量比等于物質(zhì)的量之比也是11。10.CMg、Al失去電子變?yōu)殡x子,離子再結(jié)合OH-生成沉淀,則鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量等于其生成沉淀時結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量,沉淀量最大時得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物,則m(OH-)=(a+1.7) g-a g=1.7 g,n(OH-)=0.1 mol,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA,A、B正確;沉淀量最大時,溶液中n(Na+)=n(Cl-),此時HCl和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等,即2x=y,C錯誤;電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA,若金屬全部是鎂,則鎂的質(zhì)量是1.2 g,若金屬全部是鋁,則鋁的質(zhì)量是0.9 g,因此D正確。11.答案 (1)10Al+3V2O55Al2O3+6V(2)鋁表面很快形成致密的氧化膜,其熔點(diǎn)高于鋁2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2其表面不易形成致密的氧化膜(合理即可)(3)10Al+6N+4OH-3N2+10Al+2H2O(4)AlCl3+6NH4F(NH4)3AlF6+3NH4Cl解析 (1)金屬鋁作還原劑化合價升高生成Al2O3,V2O5作氧化劑化合價降低生成V。(2)Al2O3的熔點(diǎn)高于金屬鋁,所以鋁熔化而不滴落;金屬鋁與水發(fā)生置換反應(yīng):2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2;單質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,會與O2迅速反應(yīng)生成Al2O3致密氧化膜,阻礙Al與H2O發(fā)生反應(yīng),當(dāng)制成鋁汞齊后,Al與O2反應(yīng)生成蓬松的Al2O3,此時將其放入水中,Al與H2O接觸發(fā)生反應(yīng)生成H2。(3)金屬鋁作還原劑在堿性條件下生成Al,硝酸根離子作氧化劑被還原為N2,再根據(jù)氧化還原方程式配平原則配平離子方程式。(4)加入氨水后,無沉淀生成,說明溶液中不存在Al3+,依據(jù)元素守恒和冰晶石的化學(xué)式,可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。12.答案 (1)2Mg2Al(OH)6Cl·xH2O4MgO+Al2O3+2HCl+(5+2x)H2O(2)aedbc吸收HCl氣體檢查裝置氣密性(3)將分解產(chǎn)生的氣體全部帶入裝置C、D中使其完全被吸收防止產(chǎn)生倒吸(4)3偏低(5)樣品的質(zhì)量解析 (1)根據(jù)題意可寫出化學(xué)方程式2Mg2Al(OH)6Cl·xH2O4MgO+Al2O3+2HCl+(5+2x)H2O。(2)根據(jù)(1)中化學(xué)反應(yīng)方程式可知,若要測定x的值,需要測定分解產(chǎn)生的HCl及H2O的量,應(yīng)先通過濃硫酸吸收水蒸氣,再通過NaOH溶液吸收HCl,且洗氣時應(yīng)長管進(jìn),短管出。(4)根據(jù)C、D的增重可知,分解生成n(HCl)=0.1 mol,n(H2O)=0.55 mol,則由Mg2Al(OH)6Cl·xH2O可知,其物質(zhì)的量等于HCl的物質(zhì)的量,由氫元素守恒可知:0.1 mol×(6+2x)=0.1 mol+0.55 mol×2,解得x=3。若氣體未經(jīng)冷卻會由于氣流流速過高而使水蒸氣在濃硫酸中的吸收不充分,導(dǎo)致x數(shù)值偏低。(5)題中所給物質(zhì)若發(fā)生分解反應(yīng),除水滑石分解的幾種產(chǎn)物外,還含有CO2氣體,則裝置C增重為HCl與CO2的質(zhì)量,通過裝置C的增重?zé)o法判斷HCl及樣品的物質(zhì)的量,由氯元素及碳元素守恒可知,若已知樣品的質(zhì)量,列出含有兩個未知數(shù)的兩個方程式,可以求得z的值。13.答案 (1)B(2)12NaF+Al2(SO4)32Na3AlF6+3Na2SO4陽極產(chǎn)生的O2與石墨反應(yīng)NaAlO2(多寫NaOH也可)90%Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC(3)BeO+2H+Be2+H2O解析 (1)濃硫酸、硝酸與Al反應(yīng)會生成有毒氣體,因此從環(huán)保和安全角度考慮應(yīng)選用稀硫酸。(2)NaF和Al2(SO4)3反應(yīng)生成Na3AlF6和Na2SO4。電解時用石墨作陽極,溫度維持在950970 ,陽極產(chǎn)生的O2能與石墨反應(yīng),因此陽極需要定期更換。氧化鋁可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,則溶出液的溶質(zhì)主要是偏鋁酸鈉。由鋁土礦的=10.2,可計(jì)算出n(Al2O3)n(SiO2)=61=305,由礦渣的化學(xué)式3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O知,其中的n(Al2O3)n(SiO2)=35,則相當(dāng)于有30-3=27份的Al2O3被溶解,即鋁的理論溶出率為90%。將偏鋁酸鈉沉淀,可以向沉淀池中通入過量的二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC。(3)BeO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹和水,反應(yīng)的離子方程式為BeO+2H+Be2+H2O;向Be(NO3)2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液先后發(fā)生反應(yīng):Be(NO3)2+2NaOHBe(OH)2+2NaNO3,Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O,現(xiàn)象是先產(chǎn)生沉淀,然后沉淀消失,兩次消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量都為0.02 mol(即20 mL NaOH溶液),產(chǎn)生的Be(OH)2沉淀為0.01 mol,則沉淀量隨NaOH溶液加入量的變化圖為。