跟蹤檢測(cè)（七） 鎂、鋁及其化合物1鋁元素對(duì)人體健康有危害，因此，1989年世界衛(wèi)生組織正式把鋁確定為食品污染源之一而須加以控制。鋁在下列應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí)應(yīng)加以控制的是()制鋁合金制電線制炊具制銀色漆顏料用明礬凈水明礬和小蘇打制食品膨松劑制易拉罐用氫氧化鋁凝膠制胃舒平包裝糖果盒小食品ABC D解析：選D由鋁的應(yīng)用可知，鋁制炊具、鋁制易拉罐、明礬凈水、明礬和小蘇打制食品膨松劑、使用鋁包裝糖果和小食品、用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品都有可能使鋁元素進(jìn)入人體，對(duì)人體造成危害，都需要加以控制。2(2019朝陽(yáng)區(qū)模擬)某小組用打磨過的鋁片進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，下列分析不合理的是()A中鋁片發(fā)生了鈍化B中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物C中沉淀溶解的離子方程式是Al(OH)3OH=AlO2H2OD中加水稀釋過程中，僅發(fā)生了氧化還原反應(yīng)解析：選D濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故A正確；加水稀釋硝酸濃度變稀，產(chǎn)生氣泡說明鋁和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物，故B正確；中沉淀溶解是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式是Al(OH)3OH=AlO2H2O，故C正確；中加水稀釋過程中，鋁表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸為復(fù)分解反應(yīng)，過程中不僅發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。3鋁是一種很重要的金屬，可以發(fā)生一系列反應(yīng)制備物質(zhì)。下列說法錯(cuò)誤的是()A反應(yīng)又稱鋁熱反應(yīng)，常用于野外焊接鐵軌B利用反應(yīng)都能產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生等量氫氣消耗Al的質(zhì)量相等且轉(zhuǎn)移電子數(shù)也相等C常用反應(yīng)制備Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀D工業(yè)上常用反應(yīng)制備金屬鋁，制備過程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔點(diǎn)解析：選CAl與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸反應(yīng)都產(chǎn)生3價(jià)鋁元素，即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，生成的H2物質(zhì)的量也相等，B正確；制備Al(OH)3最好用氨水而不是NaOH溶液，因?yàn)锳l(OH)3溶于過量的NaOH溶液，C錯(cuò)誤。4(2019徐匯區(qū)模擬)某同學(xué)認(rèn)為金屬鋁也有非金屬性。下列化學(xué)反應(yīng)中，你認(rèn)為能支持該同學(xué)觀點(diǎn)的是()A鋁片與鹽酸反應(yīng)生成氫氣B氫氧化鋁溶于強(qiáng)酸溶液C氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿溶液D鋁熱反應(yīng)解析：選C常見的金屬氫氧化物都只能溶于酸中，非金屬(如Si)或非金屬氧化物一般會(huì)溶解在堿中，這里氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿溶液中，可以表明金屬鋁和其他金屬不同，同時(shí)還表現(xiàn)了金屬鋁的非金屬性一面，故C正確。5下列變化不能通過一步反應(yīng)直接完成的是()AAl3Al(OH)3 BAlAlOCAl(OH)3Al2O3 DAl2O3Al(OH)3解析：選DAl3與氨水發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3，可一步反應(yīng)生成，故A不選；Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成AlO，可一步反應(yīng)生成，故B不選；Al(OH)3加熱分解為Al2O3與水，可以一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故C不選；Al2O3不能直接生成 Al(OH)3，應(yīng)先生成Al3或AlO后，然后加入弱堿或弱酸才能反應(yīng)生成Al(OH)3，故選D。6某同學(xué)將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中，有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應(yīng)原理，該同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)并觀察到相關(guān)現(xiàn)象，由此得出的結(jié)論不合理的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象結(jié)論A將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán)反應(yīng)中有NH3產(chǎn)生B收集產(chǎn)生的氣體并點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色反應(yīng)中有H2產(chǎn)生C收集氣體的同時(shí)測(cè)得溶液的pH為8.6弱堿性溶液中Mg也可被氧化D將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中，有氣泡產(chǎn)生弱堿性溶液中OH氧化了Mg解析：選DNH4Cl溶液中，NH水解使溶液顯酸性，活潑金屬鎂與H反應(yīng)生成H2，H2燃燒的火焰呈淡藍(lán)色，同時(shí)NH水解平衡右移，產(chǎn)生的NH3可以使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，水溶液的pH不斷增大至8.6時(shí)還有氣體生成，證明在弱堿性環(huán)境中Mg可繼續(xù)被氧化，A、B、C正確；弱堿性溶液中Mg是被H氧化，D錯(cuò)誤。7已知MgO、MgCl2的熔點(diǎn)分別為2 800 、604 ，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg解析：選D從經(jīng)濟(jì)效益上看，用石灰乳沉淀Mg2比用NaOH成本低，電解MgCl2比電解MgO成本低。8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)離子并盡可能減小AlCl3的損失。下列說法正確的是()ANaOH溶液可以用氨水來代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH解析：選DA項(xiàng)，若用氨水，則Mg2、Al3均轉(zhuǎn)化為沉淀，不能分離Mg(OH)2和Al(OH)3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Al3與過量NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，溶液a中含AlO、K、Cl、Na、OH，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，K、Cl、Na在整個(gè)過程中不參加反應(yīng)，溶液b中含KCl、NaCl，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，因Al(OH)3能溶于鹽酸，則向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH，正確。9(2019遵義航天高級(jí)中學(xué)模擬)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()AAl、Ga均處于第A族BGa2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3CGa(OH)3可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2D由流程圖可知酸性：Al(OH)3Ga(OH)3解析：選D鎵(Ga)與鋁同主族，均位于第A族，A項(xiàng)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項(xiàng)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項(xiàng)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)3Ga(OH)3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10(2019南昌模擬)下列示意圖與對(duì)應(yīng)的反應(yīng)情況正確的是()解析：選C含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的溶液中緩慢通入CO2發(fā)生的反應(yīng)分為三個(gè)階段，第一階段：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，此階段生成沉淀并逐漸增多；第二階段：2KOHCO2=K2CO3H2O，K2CO3CO2H2O=2KHCO3，此階段不生成沉淀，沉淀的物質(zhì)的量不變；第三階段：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，此階段沉淀不斷減少，最后完全消失，三階段消耗CO2的物質(zhì)的量之比為111，與圖像不符合，故A錯(cuò)誤；向KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有Ba2SO=BaSO4、Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O，假設(shè)nKAl(SO4)22 mol，當(dāng)nBa(OH)23 mol，發(fā)生的反應(yīng)為Ba2SO=BaSO4、Al33OH=Al(OH)3，沉淀量增大，最大沉淀量n(沉淀)n(BaSO4)nAl(OH)32 mol3 mol5 mol，Al3完全沉淀時(shí)，還剩n(SO)1 mol；當(dāng)3 molnBa(OH)24 mol，發(fā)生的反應(yīng)為Ba2SO=BaSO4、Al(OH)3OH=AlO2H2O，SO完全沉淀時(shí)，鋁元素完全轉(zhuǎn)化為AlO，此過程中生成的n(BaSO4)1 mol，溶解的nAl(OH)32 mol，n(沉淀)5 mol1 mol2 mol4 mol，沉淀的物質(zhì)的量減小，再繼續(xù)加入Ba(OH)2溶液，固體的質(zhì)量不變，圖像不符合，故B錯(cuò)誤；NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液會(huì)產(chǎn)生越來越多的BaSO4白色沉淀，直到最大量，然后不再變化為止，故C正確；向NaAlO2溶液中逐滴加入稀鹽酸依次發(fā)生反應(yīng)：NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解，所用HCl的物質(zhì)的量之比為13，圖像不符合，故D錯(cuò)誤。11.某溶液中可能含有如下離子：H、Mg2、Al3、NH、Cl、AlO。當(dāng)向該溶液中逐滴加入NaOH溶液時(shí)，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A原溶液中一定含有的陽(yáng)離子是H、Mg2、Al3、NHB反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)含AlCl3C原溶液中Al3與NH的物質(zhì)的量之比為13D原溶液中含有的陰離子是AlO、Cl解析：選C根據(jù)圖像可推斷出溶液中肯定含有H、NH、Al3和Cl，肯定不存在AlO和Mg2，A、D錯(cuò)誤；反應(yīng)到最后溶液中的溶質(zhì)為NH3H2O、NaCl和NaAlO2，B錯(cuò)誤；結(jié)合圖像中的數(shù)量關(guān)系可得n(H)n(Al3)n(NH)213，C正確。12向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 molL1 Ba(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖，下列說法不正確的是()A圖中C點(diǎn)鋁元素存在形式是AlOB向D點(diǎn)溶液中通入CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀C原混合溶液中cAl2(SO4)3c(AlCl3)12DOA段反應(yīng)的離子方程式為2Al33SO3Ba28OH=2AlO3BaSO44H2O解析：選DC點(diǎn)為BaSO4沉淀，其物質(zhì)的量為3 mol，此時(shí)鋁元素以AlO的形式存在，A正確；D點(diǎn)溶液溶質(zhì)為Ba(AlO2)2，通入CO2氣體，立即產(chǎn)生BaCO3和Al(OH)3沉淀，B正確；B點(diǎn)為Al(OH)3和BaSO4沉淀，此時(shí)Al(OH)3的物質(zhì)的量為7 mol3 mol4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3物質(zhì)的量為4 mol1 mol22 mol，即cAl2(SO4)3c(AlCl3)12，C正確；OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al33SO3Ba26OH=3BaSO42Al(OH)3，D錯(cuò)誤。13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_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NO。(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NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A14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：鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)；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2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH。請(qǐng)回答下列問題：(1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為_。(2)在工藝流程中“酸化”時(shí)，加入的最佳物質(zhì)B是_，理由是_，寫出酸化過程發(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6.0 g碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(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)。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)生如下反應(yīng)：Al2O32OH=2AlOH2O；SiO22OH=SiOH2O；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，通入過量CO2可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，說明碳被氧化為CO，化學(xué)方程式為Al2O33Cl23C2AlCl33CO。(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)Al2O32OH=2AlOH2O(2)CO2CO2過量時(shí)氫氧化鋁不會(huì)溶解，反應(yīng)易控制，且原料廉價(jià)CO2NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3(3)Al2O33C3Cl22AlCl33CO(4)KSCN不合理Fe3能與Fe、Al反應(yīng)生成Fe2，不能檢出Fe3