(新課改省份專用)2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(七)鎂、鋁及其化合物(含解析).doc
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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( ) ①制鋁合金?、谥齐娋€?、壑拼毒摺、苤沏y色漆顏料?、萦妹鞯\凈水 ⑥明礬和小蘇打制食品膨松劑?、咧埔桌蕖、嘤脷溲趸X凝膠制胃舒平?、岚b糖果盒小食品 A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨ 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(guò)的鋁片進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),下列分析不合理的是( ) A.①中鋁片發(fā)生了鈍化 B.②中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物 C.③中沉淀溶解的離子方程式是Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O D.②中加水稀釋過(guò)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(shuō)明鋁和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w,②中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物,故B正確;③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)3+OH-===AlO+2H2O,故C正確;②中加水稀釋過(guò)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(guò)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.反應(yīng)①又稱鋁熱反應(yīng),常用于野外焊接鐵軌 B.利用②③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)⑥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)⑦制備金屬鋁,制備過(guò)程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔點(diǎn) 解析:選C Al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(guò)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(jiàn)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(guò)一步反應(yīng)直接完成的是( ) A.Al3+→Al(OH)3 B.Al→AlO C.Al(OH)3→Al2O3 D.Al2O3→Al(OH)3 解析:選D Al3+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D NH4Cl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)2Mg B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C.海水Mg(OH)2MgOMg D.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(guò)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(shuō)法正確的是( ) A.NaOH溶液可以用氨水來(lái)代替 B.溶液a中含有Al3+、K+、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:選D A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(guò)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(guò)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( ) A.Al、Ga均處于第ⅢA族 B.Ga2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3 C.Ga(OH)3可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2 D.由流程圖可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3 解析:選D 鎵(Ga)與鋁同主族,均位于第ⅢA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(wú)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)2+CO2===CaCO3↓+H2O,此階段生成沉淀并逐漸增多;第二階段:2KOH+CO2===K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3,此階段不生成沉淀,沉淀的物質(zhì)的量不變;第三階段:CaCO3+CO2+H2O===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1∶1∶1,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Ba2++SO===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,假設(shè)n[KAl(SO4)2]=2 mol,當(dāng)n[Ba(OH)2]≤3 mol,發(fā)生的反應(yīng)為Ba2++SO===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,沉淀量增大,最大沉淀量n(沉淀)=n(BaSO4)+n[Al(OH)3]=2 mol+3 mol=5 mol,Al3+完全沉淀時(shí),還剩n(SO)=1 mol;當(dāng)3 mol<n[Ba(OH)2]≤4 mol,發(fā)生的反應(yīng)為Ba2++SO===BaSO4、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,SO完全沉淀時(shí),鋁元素完全轉(zhuǎn)化為AlO,此過(guò)程中生成的n(BaSO4)=1 mol,溶解的n[Al(OH)3]=2 mol,n(沉淀)=5 mol+1 mol-2 mol=4 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(lái)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):NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,先產(chǎn)生沉淀,后沉淀溶解,所用HCl的物質(zhì)的量之比為1∶3,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(shuō)法正確的是( ) A.原溶液中一定含有的陽(yáng)離子是H+、Mg2+、Al3+、NH B.反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)含AlCl3 C.原溶液中Al3+與NH的物質(zhì)的量之比為1∶3 D.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)=2∶1∶3,C正確。 12.向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 molL-1 Ba(OH)2溶液至過(guò)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(shuō)法不正確的是( ) A.圖中C點(diǎn)鋁元素存在形式是AlO B.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c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2 D.OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3++3SO+3Ba2++8OH-===2AlO+3BaSO4↓+4H2O 解析:選D C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 mol-3 mol=4 mol,故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3,AlCl3物質(zhì)的量為4 mol-1 mol2=2 mol,即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2,C正確;OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓+2Al(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。 回答有關(guān)問(wèn)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_(kāi)________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)3 Fe(OH)3 (4)A 14.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:①鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì); ②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2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。 (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(guò)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_(kāi)__________________________________________。 (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(lái)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):Al2O3+2OH-===2AlO+H2O;SiO2+2OH-===SiO+H2O;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(guò)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(shuō)明碳被氧化為CO,化學(xué)方程式為Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO。(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)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (2)CO2 CO2過(guò)量時(shí)氫氧化鋁不會(huì)溶解,反應(yīng)易控制,且原料廉價(jià) CO2+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 (3)Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO (4)KSCN 不合理 Fe3+能與Fe、Al反應(yīng)生成Fe2+,不能檢出Fe3+- 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