2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 課時2 鎂、鋁及其重要化合物練習(xí)
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1、2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 課時2 鎂、鋁及其重要化合物練習(xí) 一、選擇題 1.(基礎(chǔ)題)下列說法正確的是( ) A.鋁罐可久盛食醋 B.焰火的五彩繽紛是某些金屬元素化學(xué)性質(zhì)的展現(xiàn) C.氧化鋁熔點很高,可作耐火材料 D.明礬作凈水劑,可以除去廢水中的銅離子 解析 鋁罐的主要成分鋁可與醋酸反應(yīng),故鋁罐不能久盛食醋,A項錯誤;焰火的五彩繽紛是因為某些金屬元素的焰色反應(yīng),焰色反應(yīng)是金屬元素的物理性質(zhì),B項錯誤;氧化鋁熔點很高,可用于制耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器,C項正確;明礬凈水利用的是Al(OH)3膠體的吸附性,其可吸附水中不溶于水的雜質(zhì)形成
2、沉淀,從而起到凈水的作用,D項錯誤。 答案 C 2.(2017·廈門模擬)鎂鋁性質(zhì)相似,下表中對兩者的對比不正確的是( ) 選項 反應(yīng) 鋁 鎂 A 與非金屬反應(yīng) 能被Cl2、O2氧化 能與N2、O2反應(yīng) B 與水反應(yīng) 能與沸水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 C 與堿反應(yīng) 能溶于強堿溶液 不反應(yīng) D 與某些氧 化物反應(yīng) 能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在CO2 中燃燒 答案 B 3.多年前,世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品的污染源之一而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用中應(yīng)加以控制的是( ) ①制鋁合金?、谥齐娋€ ③制炊具?、苤沏y色漆
3、顏料 ⑤用明礬凈水?、抻妹鞯\與蘇打作食品膨松劑?、咧埔桌蕖、嘤脷溲趸X凝膠制胃舒平藥品?、岚b糖果和食品 A.③⑤⑧⑨ B.②⑥⑧⑨ C.③④⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨ 解析 解答本題時,要抓住題中的“把鋁確定為食品的污染源之一”與“控制使用”。D項符合題意。 答案 D 4.易拉罐的主要成分為鋁合金,其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見?,F(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進(jìn)行下列實驗,其中實驗方案與現(xiàn)象、結(jié)論正確的是( ) 選項 實驗方案 現(xiàn)象、結(jié)論 A 加入鹽酸 產(chǎn)生無色氣體;含鋁、鐵、鎂三種金屬 B 加入NaOH溶液 有無色氣體產(chǎn)生;含有鎂、鋁兩種金屬 C 加入鹽酸后,所
4、得溶液中再加入少量NaOH溶液 產(chǎn)生白色沉淀;含有金屬鎂 D 用鹽酸溶解并放置一會兒后,加入KSCN溶液 溶液呈紅色;含有鐵元素 解析 鋁、鐵、鎂都可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體,不能得出含鋁、鐵、鎂三種金屬的結(jié)論,A錯誤;鋁、鐵、鎂三種金屬中只有鋁能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體,B錯誤;氫氧化鎂與氫氧化鋁均為白色沉淀,C錯誤;用鹽酸溶解后生成的亞鐵離子在空氣中易被氧化成Fe3+,加入KSCN溶液呈紅色,D正確。 答案 D 5.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)的實質(zhì)是Al3++3NH3·3H2O=== Al(OH)3↓+3NH B.存在于污水中的重金屬
5、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+3MgO高溫,3Mg+Al2O3 解析 B項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項中Mg不能溶于NaOH溶液;D項中Mg的金屬性比Al強,故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 答案 A 6.下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是( ) 選項 實驗現(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 B 取一塊鋁箔,用酒精燈點燃:鋁箔只熔化成液體而沒
6、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 氫氧化鋁能溶于強堿溶液 解析 金屬性的強弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時金屬失電子的能力強弱判斷,而不是與堿反應(yīng),故A錯誤;沒有脫落表明氧化鋁的熔點高,故B錯誤;氯化銨溶液顯酸性,與鋁反應(yīng)時放出氫氣,故C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正確。 答案 D 7.(2017·廣西調(diào)研)某工廠用提取粗鹽后的鹽鹵(主要成分為MgCl2)制備金
7、屬鎂,其工藝流程如下。 下列說法錯誤的是( ) A.在實驗室實施操作①需要的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒 B.Mg(OH)2―→MgCl2的離子方程式為:Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O C.操作②是將MgCl2溶液蒸干后冷卻結(jié)晶 D.操作④陰極和陽極產(chǎn)物的質(zhì)量比是24∶71 解析 操作①為過濾,A項正確;Mg(OH)2→MgCl2為中和反應(yīng),B項正確;由MgCl2溶液獲得氯化鎂晶體不能用加熱蒸干的方法,因為加熱促進(jìn)Mg2+水解,生成的鹽酸易揮發(fā),導(dǎo)致水解徹底,蒸干后不能得到氯化鎂晶體,C項錯誤;操作④為電解熔融的氯化鎂,陽極得到Cl2,陰極得到金屬Mg,D項正
8、確。 答案 C 8.(2017·北京海淀區(qū)期末)鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液,分別以石墨和鋁材作陰、陽極材料,經(jīng)過電解處理形成氧化鋁膜,抗蝕能力強。其制備的簡要流程如圖所示。下列用來解釋流程中反應(yīng)的方程式不正確的是( ) A.堿洗目的是除去鋁材表面的自然氧化膜:2OH-+Al2O3===2AlO+H2O B.堿洗時鋁材表面會出現(xiàn)氣泡:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ C.獲得耐蝕鋁材的電極反應(yīng):4Al-12e-+3O2===2Al2O3 D.用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸:NH3·H2O+H+===NH+H2O 解析 A.氧化鋁能夠溶于氫氧化鈉,
9、離子方程式為2OH-+Al2O3===2AlO+H2O,正確;B.鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣,離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,正確;C.電極反應(yīng)方程式也要滿足電荷守恒,4Al-12e-+3O2===2Al2O3,電荷不守恒,錯誤;D.氨水是弱電解質(zhì),用化學(xué)式表示,離子方程式為NH3·H2O+H+===NH+H2O,D正確;故選C。 答案 C 9.某校化學(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+、
10、Cl-、Na+、OH- C.溶液b中只含有NaCl D.向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH 解析 A項,氨水也沉淀Al3+,不能代替NaOH溶液;B項,a中不含Al3+;C項,b也含有KCl。 答案 D 10.現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì),它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系,圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng),下列推斷中不合理的是( ) A.N一定是HCl(aq) B.X可能為Al或Cl2 C.Y一定為NaOH(aq) D.Q、Z中的一種必定為Al2O3 解析 在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3
11、、NaOH(aq)中,只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng),對照圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng),對照圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq),故選項A、C正確;選項B,若X為Al,Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng),而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng),所以X不可能是Al,但可能是Cl2;選項D,Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng),也能與NaOH(aq)反應(yīng),故Q、Z中的一種必定為Al2O3。 答案 B 11.鋁土礦的主要成分中含
12、有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法錯誤的是( ) A.①中還需要進(jìn)行過濾操作,濾渣為二氧化硅 B.a(chǎn)、b中鋁元素的存在形式不同 C.③中需要通入過量的氨氣 D.④進(jìn)行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁 解析 鋁土礦加鹽酸生成Al3+和Fe3+,二氧化硅不溶于鹽酸,所以要過濾、分離出二氧化硅;濾液中加過量NaOH,Al3+轉(zhuǎn)化為AlO、Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去Fe(OH)3沉淀,向濾液中通入過量的二氧化碳,生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3分解生成Al2O3,最后電解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①、②中除加試劑
13、外,還需要進(jìn)行過濾操作,故A正確;a中為Al3+,b中為AlO,故B正確;③中需要把AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,要通入過量的二氧化碳,AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,故C錯誤;根據(jù)上面分析可知④是Al(OH)3受熱分解生成Al2O3,故D正確。 答案 C 12.向等物質(zhì)的量濃度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.在0~a段加入的NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng) B.在b~c段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
14、為Al3++3OH-=== Al(OH)3↓ C.在d~e段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH-===AlO+2H2O D.在滴加NaOH溶液全過程中主要粒子參與反應(yīng)的先后順序是H+、Al3+、Mg2+、NH、Al(OH)3 解析 A項錯誤,加入的NaOH溶液應(yīng)先與H+反應(yīng);B項錯誤,由圖像中耗用NaOH溶液的體積可知,在b~c段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;C項錯誤,在d~e段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O;D項正確。 答案 D 二、填空題 13.利用鋁灰(主
15、要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下: (1)氣體A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。鋁灰在90 ℃水解生成A的化學(xué)方程式為_________________________________________。 “水解”采用90 ℃而不在室溫下進(jìn)行的原因是__________________ ____________________________________________________________。 (2)“酸溶”時,Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________ ___________
16、__________________________________________________。 (3)“氧化”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________ ____________________________________________________________。 (4)“廢渣”成分為________(填化學(xué)式)。 (5)采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是____________________ ________________________________________________________________。 答案 (1)
17、AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑ 加快AlN水解反應(yīng)速率;降低NH3在水中的溶解度,促使NH3逸出 (2)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O (3)2Fe2++2H++ClO-===2Fe3++Cl-+H2O (4)Fe(OH)3 (5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3 14.氯化鋁融鹽電解法是以氯化鋁為原料,以堿金屬或堿土金屬氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)為電解質(zhì)進(jìn)行電解制取鋁的方法。 (1)氯化鋁融鹽電解法需要先制純氧化鋁。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料通過以下途徑提純氧化鋁: Al2O
18、3 ①依次寫出X、Y的成分________,________。 ②如右圖所示在實驗室中進(jìn)行過濾,操作中的兩處錯誤分別是__________________________;____________________________。 (2)制備無水氯化鋁的反應(yīng)為:2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2 ③為促進(jìn)該反應(yīng)的進(jìn)行,實際生產(chǎn)中需加入焦炭,其原理是____________________。 ④加入焦炭后的化學(xué)反應(yīng)可表示為Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑,為確定氣體X是否為混合氣體,某同學(xué)將X依次通過灼熱的氧化銅和澄清的石灰水,再根據(jù)現(xiàn)象判斷。該操作是否正確?(填正確
19、、不正確或無法判斷)________,請說明理由_________________________________________________。 (3)現(xiàn)在工業(yè)上通常用電解熔融氧化鋁方式制取鋁,理論上生產(chǎn)1噸鋁消耗的氧化鋁的質(zhì)量________(填“大于”、“小于”或“等于”)氯化鋁質(zhì)量。 解析 (1)①濾液乙能和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,這說明濾液乙中含有鋁離子,所以Y應(yīng)該是鹽酸。則濾液甲中含有AlO和SiO,因此X是NaOH。氧化鐵和氫氧化鈉不反應(yīng),過濾得到氧化鐵。硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀,過濾得氯化鋁和鹽酸的混合液,加入氨氣即生成氫氧化鋁沉淀。 ②根據(jù)裝置圖可知,該裝置是過
20、濾裝置,因此主要的錯誤是沒有使用玻璃棒引流,其次濾紙邊緣高于漏斗邊緣。 (2)③因為在加熱的條件下,碳與O2反應(yīng),生成CO或CO2,降低氧氣的濃度,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。 ④由于在加熱的條件下,CO能和氧化銅反應(yīng)生成CO2,所以將生成氣體先通過灼熱的CuO粉末,若有CO就會生成CO2,這樣就無法確定原來是否有CO2,所以是不正確的。 (3)根據(jù)原子守恒可知,1 mol氧化鋁可以生成2 mol氯化鋁。1 mol氧化鋁的質(zhì)量是102 g,2 mol氯化鋁的質(zhì)量是2 mol×133.5 g/mol=267 g,所以氧化鋁的質(zhì)量小于氯化鋁的質(zhì)量。 答案 (1)①NaOH溶液 稀鹽酸 ②沒有使用
21、玻璃棒引流 濾紙邊緣高于漏斗邊緣 (2)③碳與O2反應(yīng),有利于反應(yīng)正向進(jìn)行 ④不正確 將生成氣體先通過灼熱的CuO粉末,若有CO就會生成CO2,這樣就無法確定原來是否有CO2 (3)小于 15.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驗方案進(jìn)行探究,請根據(jù)他們的設(shè)計回答有關(guān)問題。 [探究一]實驗方案:鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。 問題討論: (1)實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。 (2)若實驗中稱取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)。
22、則NaOH溶液的體積V≥________ mL。 (3)實驗中,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)行的實驗操作按順序依次為_________________________________________。 [探究二]實驗方案: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),該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是___________________________________________________________。 (5)假設(shè)實驗中測出該數(shù)據(jù)為y g,則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____
23、___(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 g×97%,根據(jù)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可求出需要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4 g×97%÷27 g/mol=0.194 mol,體積為0.194 mol÷2.0 mol/L=0.097 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24a+27b=x,40a+51b=y(tǒng),解得a=,鎂的質(zhì)量為 g,鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 答案 (1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (2)97 (3)過濾、洗滌、干燥固體 (4)灼燒后固體的質(zhì)量 (5)
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