2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練 第三章 金屬及其化合物 基礎(chǔ)課時2 鎂、鋁及其重要化合物 新人教版一、選擇題1(xx晉城質(zhì)檢)鋁是一種低毒金屬元素，它并非人體需要的微量元素，食用后不會導(dǎo)致急性中毒，但食品中鋁的含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)就會對人體造成危害。下列關(guān)于鋁元素的說法正確的是()A鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑B氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng)，常用作中和胃酸的藥物C明礬可用于飲用水的殺菌消毒D硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑，該物質(zhì)不溶于水解析A項(xiàng)中鋁在空氣中會與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜；C項(xiàng)中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體，具有吸附色素和雜質(zhì)的性質(zhì)，通常用作凈水劑，但不能用于殺菌消毒；D項(xiàng)中銨鹽都溶于水。答案B2鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是()CO2鹽酸NaOH溶液水A B C D解析Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能；Mg能在CO2中燃燒，而Al不能。答案C3將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應(yīng)的是()A稀硝酸 B稀鹽酸C硝酸銅 D氫氧化鈉解析鈍化的實(shí)質(zhì)是Fe、Al在濃H2SO4或濃HNO3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護(hù)膜。由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物，既可與強(qiáng)酸反應(yīng)，又可與強(qiáng)堿反應(yīng)，故A、B、D三項(xiàng)皆不符合題意，只有C選項(xiàng)中的Cu(NO3)2不與Al2O3反應(yīng)，故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應(yīng)。答案C4(xx山東濰坊期末，10)下列物質(zhì)既能跟鹽酸反應(yīng)，又能跟NaOH溶液反應(yīng)的是()SiO2AlAl2O3Al(OH)3Na2CO3溶液Ca(HCO3)2溶液NH4HCO3溶液KHSO4溶液A BC D解析SiO2與鹽酸不反應(yīng)；Al與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)均生成氫氣；Al2O3為兩性氧化物，Al(OH)3為兩性氫氧化物，兩者均能與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)；碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)，與NaOH溶液不反應(yīng)；Ca(HCO3)2溶液與鹽酸、NaOH溶液均能反應(yīng)；NH4HCO3溶液與鹽酸、NaOH溶液均能反應(yīng)；KHSO4溶液與鹽酸不反應(yīng)，因此B.屬于合理選項(xiàng)。答案B5某燒杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中緩緩加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反應(yīng)，此時燒杯中鋁元素的存在形式為()AAl3和Al(OH)3BAlOCAlO和Al(OH)3 DAl(OH)3解析n(Al3)0.2 mol，n(NH)0.2 mol，n(OH)0.8 mol，根據(jù)反應(yīng)順序，反應(yīng)后，恰好生成0.2 mol的Al(OH)3和0.2 mol的NH3H2O。答案D6(xx湖南長沙一模，12)下列圖像均為實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(Y)與加入試劑的量(X)之間的關(guān)系圖，則其中正確的是()A向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量且邊滴邊振蕩B向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀鹽酸至過量且邊滴邊振蕩C向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液直至過量D向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐漸通入二氧化碳至過量解析A項(xiàng)，生成沉淀與溶解沉淀消耗NaOH的量之比應(yīng)為31；B項(xiàng)，滴入HCl即可產(chǎn)生沉淀，且最終沉淀全部溶解，生成沉淀與溶解沉淀消耗鹽酸的量之比為13；C項(xiàng)，滴加NaOH溶液，依次與溶液中Al3、NH、Al(OH)3反應(yīng)，沉淀生成、溶解以及NH完全反應(yīng)時消耗NaOH的量之比為311；D項(xiàng)，依次發(fā)生的反應(yīng)：與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3、與NaOH反應(yīng)無沉淀生成、與NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，最后與BaCO3反應(yīng)沉淀溶解，即最終溶液中沉淀只有Al(OH)3。答案C7(xx皖北四市聯(lián)考)物質(zhì)的量為0.10 mol的鎂條在只含有CO2和O2混合氣體的容器中燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂)，反應(yīng)后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量不可能為()A3.2 g B4.0 g C4.2 g D4.6 g解析鎂條燃燒時，發(fā)生的反應(yīng)有：2MgO22MgO2MgCO22MgOC若0.1 mol鎂條全部發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量m0.1 mol40 gmol14.0 g。若0.1 mol鎂條全部發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量m0.1 mol40 gmol10.05 mol12 gmol14.6 g，此時生成的C會與O2反應(yīng)，固體質(zhì)量小于4.6 g。若CO2和O2的量不足，Mg條不能完全燃燒，則反應(yīng)后固體的質(zhì)量可能小于4.0 g，故D項(xiàng)錯誤。答案D8(xx福州質(zhì)檢)科技工作者提出用鋁粉處理含亞硝酸鹽廢水的思路：調(diào)節(jié)亞硝酸鹽廢水的酸堿性，使其pH>12，然后加入適量的鋁粉、攪拌，從而達(dá)到預(yù)期目的。下列判斷錯誤的是()A廢水處理時鋁單質(zhì)轉(zhuǎn)化為Al3B廢水處理中，亞硝酸鹽被還原C處理過程中，OH參與了反應(yīng)D鋁粉顆粒大小影響廢水處理的速率解析pH>12，溶液顯堿性，則廢水處理時，鋁單質(zhì)轉(zhuǎn)化為AlO，A錯誤；鋁是金屬，具有還原性，因此廢水處理時，亞硝酸鹽被還原，B正確；廢水處理時鋁單質(zhì)轉(zhuǎn)化為AlO，這說明處理過程中，OH參與了反應(yīng)，C正確；固體反應(yīng)物的表面積越大，反應(yīng)速率越快，因此鋁粉顆粒大小影響廢水處理的速率，D正確。答案A9下列敘述中正確的是()A氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al33NH3H2O=Al(OH)33NHB存在于污水中的重金屬離子，常用投加明礬等電解質(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)2Al3MgO3MgAl2O3解析B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)。答案A10(xx長春質(zhì)檢，8)下列說法不正確的是()AAl箔插入稀HNO3中，無現(xiàn)象，說明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜B如圖所示，中為AlCl3溶液，中為濃氨水，中有白色沉淀生成CAl2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3DAlCl3溶液中滴加NaOH溶液后鋁的存在形式：解析鋁能溶于稀HNO3，在濃HNO3中鈍化，A錯；濃氨水會揮發(fā)出NH3，NH3與AlCl3溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，B正確；Al2O32OH=2AlOH2O，AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，C正確；根據(jù)Al33OH=Al(OH)3，Al34OH=AlO2H2O，<3時，鋁元素存在形式為Al(OH)3、Al3；3<<4時，鋁元素存在形式為Al(OH)3、AlO；>4時，鋁元素存在形式為AlO，D正確。答案A11(xx山東濰坊模擬)將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時放入一定量的水中，充分反應(yīng)后得到200 mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體6.72 L，若反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則下列說法正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，反應(yīng)過程中得到6.72 L氣體B最終得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最終得到7.8 g沉淀D最終得到的溶液中c(Na)1.5 molL1解析n(Na2O2)0.2 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知生成n(O2)0.1 mol，n(H2)0.3 mol，n(NaAlO2)0.2 mol，反應(yīng)剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，通入的HCl氣體為0.3 mol，0.2 mol HCl與NaOH反應(yīng)，0.1 mol HCl與NaAlO2反應(yīng)生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，反應(yīng)后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A項(xiàng)，反應(yīng)過程中得到8.96 L氣體；B項(xiàng)，最終得到的溶液中還有0.1 mol NaAlO2；D項(xiàng)，最終得到的溶液中c(Na)2 molL1。答案C二、填空題12粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；用KSCN溶液檢驗(yàn)時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2)為_，c(Fe2)為_。解析此題將實(shí)驗(yàn)操作與元素化合物知識巧妙結(jié)合在一起考查，增大了試題的容量，增強(qiáng)了試題的測試能力。(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出大量熱，但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點(diǎn)燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O32AlAl2O32Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。(2)Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應(yīng)生成鹽和水：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應(yīng)生成的FeCl3，還有未反應(yīng)的HCl。發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2。(4)假設(shè)步驟用去的20 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根據(jù)MgOMgCl2的關(guān)系，則溶液中MgCl2的濃度為01 mol0.15 L0.67 molL1。步驟說明溶液中沒有Fe3，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)電荷守恒知2c(Fe2)2c(Mg2)c(Cl)c(Fe2)2.33 mol/L。答案(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.33 molL113(xx寶雞三檢)某研究性學(xué)習(xí)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?jǐn)?shù)，設(shè)計了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，請根據(jù)他們的設(shè)計回答有關(guān)問題。探究一實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。問題討論：(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)若實(shí)驗(yàn)中稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V_ mL。(3)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鋁鎂合金充分反應(yīng)后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作按順序依次為_。探究二實(shí)驗(yàn)方案：稱量x g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。問題討論：(4)欲計算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測定的數(shù)據(jù)是_。(5)假設(shè)實(shí)驗(yàn)中測出該數(shù)據(jù)為y g，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(用含x、y的代數(shù)式表示)。解析(1)注意鎂與NaOH溶液不反應(yīng)。(2)5.4 g鋁鎂合金中鋁的最大質(zhì)量為5.4 g97%，根據(jù)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可求出需要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4 g97%27 g/mol0.194 mol，體積為0.194 mol2.0 mol/L0.097 L，即97 mL。(5)設(shè)x g鋁鎂合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量分別是a mol、b mol，則燃燒生成a mol MgO、b/2 mol Al2O3，則24a27bx，40a51by，解得a，鎂的質(zhì)量為 g，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。答案(1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)97(3)過濾、洗滌、干燥固體(4)灼燒后固體的質(zhì)量(5)選做題14(xx浙江理綜，27).請回答：(1)H2O2的電子式_。(2)鎂燃燒不能用CO2滅火，用化學(xué)方程式表示其理由_。(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，寫出反應(yīng)的離子方程式_。(4)完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式：()MnO()C2O_=()Mn2()CO2_.化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應(yīng)生成甲。甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H2，甲與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4。將4.80 g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)的H2。請推測并回答：(1)甲的化學(xué)式_。(2)甲與AlCl3反應(yīng)得到NaAlH4的化學(xué)方程式_。(3)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(4)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(5)某同學(xué)認(rèn)為：用惰性氣體趕盡反應(yīng)體系中的空氣，將鐵和鹽酸反應(yīng)后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥，再與金屬鈉反應(yīng)，得到的固體物質(zhì)即為純凈的甲；取該固體物質(zhì)與水反應(yīng)，若能產(chǎn)生H2，即可證明得到的甲一定是純凈的。判斷該同學(xué)設(shè)想的制備和驗(yàn)純方法的合理性并說明理由_。解析.(1)H2O2的電子式為；(2)鎂能在CO2中燃燒，其化學(xué)方程式為2MgCO22MgOC；(3)由于AgBr的溶度積比AgCl更小，故在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀AgCl轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀AgBr，其反應(yīng)的離子方程式為：AgCl(s)Br(aq)=AgBr(s)Cl(aq)。(4)C2O在酸化的高錳酸鉀溶液中被氧化，其離子方程式為2MnO5C2O16H=2Mn210CO28H2O。.由4.80 g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況) 的H2，可推斷金屬鈉和H2反應(yīng)生成的甲為NaH，NaH與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaH與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4。(1)甲的化學(xué)式為NaH；(2)由于反應(yīng)物為NaH與AlCl3，得到產(chǎn)物有NaAlH4，故推知另一產(chǎn)物為NaCl，其化學(xué)方程式為4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl。(3)NaAlH4中的氫顯1價，水中的氫顯1價，NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程中生成氫氣，另一產(chǎn)物為NaAlO2，其化學(xué)方程式為NaAlH42H2O=NaAlO24H2。(4)根據(jù)題意NaH在無水條件下能與Fe2O3反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)物的性質(zhì)可推知反應(yīng)產(chǎn)物為Fe和NaOH，從而得出其化學(xué)方程式為3NaHFe2O3=2Fe3NaOH。(5)制備過程中，由于鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氫氣中會有氯化氫，易和鈉反應(yīng)生成NaCl；如在制取NaH的反應(yīng)中鈉過量，則產(chǎn)物中混有鈉，鈉與水反應(yīng)也會有氫氣產(chǎn)生，無法判斷鈉與H2是否完全反應(yīng)，同時驗(yàn)純時也沒有考慮到混入的NaCl。答案.(1) (2)2MgCO22MgOC(3)AgCl(s)Br(aq)=AgBr(s)Cl(aq)(4)2MnO5C2O16H=2Mn210CO28H2O.(1)NaH(2)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(3)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(4)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(5)制備過程不合理，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，H2中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl驗(yàn)純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生H2；沒有考慮混入的NaCl