版新高考化學(xué)總復(fù)習(xí)京津魯瓊版檢測:第12講 鎂、鋁及其重要化合物 Word版含解析

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1、 一、選擇題 1.(2019·銀川第一中學(xué)月考)鎂粉是焰火、閃光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻,有下列氣體:①空氣、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2,其中可作為冷卻氣體的是(  ) A.①和②         B.②和③ C.③和④ D.④和⑤ 解析:選C。加熱時O2、N2、CO2都能與鎂反應(yīng)。 2.下列關(guān)于鋁及其化合物的說法不正確的是(  ) A.Al既可用于食品包裝,也可用作建筑材料 B.Al2O3既可用來冶煉金屬Al,也可用作耐火材料 C.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作凈水劑,也可用作消毒劑 D.Al(OH)

2、3既可用作治療胃酸過多的藥物,也可用來制備一些鋁鹽 解析:選C。A項,金屬鋁具有良好的延展性,因此鋁可以制成鋁箔用于食品包裝,金屬鋁也可用作建筑材料,如鋁合金門窗等,正確;B項,電解熔融的Al2O3可冶煉金屬Al,由于Al2O3具有耐高溫的性質(zhì),也可用作耐火材料,正確;C項,明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后,Al3+能發(fā)生水解反應(yīng),生成的Al(OH)3膠體具有吸附作用,可用作凈水劑,但Al(OH)3并不具有消毒作用,錯誤;D項,Al(OH)3與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,正確。 3.世界衛(wèi)生組織已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(  

3、) ①制鋁合金?、谥齐娋€ ③制炊具?、苤沏y色漆顏料?、萦妹鞯\凈水 ⑥用明礬與蘇打做食品膨松劑?、咧埔桌蕖、嘤脷溲趸X凝膠制胃舒平藥品 ⑨包裝糖果和食品 A.③⑤⑧⑨         B.②⑥⑧⑨ C.③④⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨ 解析:選D。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”。 4.(2019·山東第一次統(tǒng)考)下列實驗中,所加固體可以完全溶解的是(  ) A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 B.將一小塊鋁片投入足量NaOH溶液中 C.將少量氫氧化鋁加入足量的濃氨水中 D.常溫下將一小塊鐵片投入足量濃硝酸中 解析:選B。二氧化錳做催

4、化劑,固體不會溶解,A項錯誤;Al與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,固體Al可完全溶解,B項正確;氨水不能溶解氫氧化鋁,固體不會溶解,C項錯誤;常溫下,鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化,生成致密的氧化膜阻止反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生,則固體不能完全溶解,D項錯誤。 5.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(  ) A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥得到鎂粉 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾,向濾液中通入過量CO2后再過濾、洗滌、干燥得到Al(OH)3 D.MgO中混有少量Al2O3:加

5、入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥得到MgO 解析:選B。Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入過量氨水時,F(xiàn)e3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達(dá)不到除雜的目的。 6.(2019·洛陽第一次統(tǒng)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ⅢA族 B.Ga2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3 C.Ga(OH)3可與NaOH反應(yīng)生成NaGaO2 D.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3 解析:選D。Ga與Al同主族,均處于第ⅢA族,A項

6、正確;Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)相似,可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3,B項正確;Ga(OH)3屬于兩性氫氧化物,與Al(OH)3的性質(zhì)相似,能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2,C項正確;化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸的原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入適量CO2,只有Al(OH)3沉淀,而沒有Ga(OH)3沉淀,鎵酸的酸性強(qiáng)于碳酸,則酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,D項錯誤。 7.從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示: 下列說法錯誤的是(  ) A.用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富 B.步驟⑦電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣 C.步驟⑥可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水

7、D.上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng) 解析:選B。海水中含有大量的鎂,A項正確;電解MgCl2時,陽極產(chǎn)生Cl2,B項錯誤;加熱脫水過程中Mg2+能水解生成Mg(OH)2,為防止Mg2+水解,應(yīng)在HCl氣體氛圍中脫水,C項正確;②、③、④分別為分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng),D項正確。 8.(2019·試題調(diào)研)在一定條件下,向Al2O3和過量C粉的混合物中通入氯氣,可制得易水解的AlCl3,實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是(  ) A.裝置c中盛裝的是濃硫酸 B.實驗時應(yīng)先點燃裝置d處酒精燈,再點燃裝置a處酒精燈 C.此反應(yīng)中的尾氣,除氯氣外都可直接排放到大氣中

8、D.該裝置不完善,其中應(yīng)改進(jìn)的一項是在裝置d、e之間添加一個干燥裝置 解析:選C。裝置a制取Cl2,裝置b除去Cl2中的HCl,裝置c干燥Cl2,裝置d制備AlCl3,裝置e處理尾氣。裝置c中盛裝的是濃硫酸,用來干燥Cl2,A正確;實驗時應(yīng)先點燃裝置d處酒精燈,再點燃裝置a處酒精燈,可以充分利用Cl2,B正確;此反應(yīng)中的尾氣,除Cl2外還有CO等,不能直接排放到大氣中,C錯誤;為防止裝置e中的水蒸氣進(jìn)入裝置d,應(yīng)在裝置d、e之間添加一個干燥裝置,D正確。 9.下列曲線圖與對應(yīng)的選項相符合的是(  ) A.向1 L濃度均為0.1 mol·L-1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液

9、中加入0.1 mol·L-1的稀H2SO4 B.向1 L濃度分別為0.1 mol·L-1和0.3 mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L-1的稀NaOH溶液 C.向燒堿溶液中滴加明礬溶液 D.向AlCl3溶液中滴加過量氨水 解析:選A。A項,Ba(OH)2和NaAlO2中加入稀H2SO4,發(fā)生的反應(yīng)依次為Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O、AlO+H++H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,所以加入1 L稀H2SO4時Ba(OH)2反應(yīng)完,再加0.5 L稀H2SO4時AlO反應(yīng)完,再加1

10、.5 L稀H2SO4時,Al(OH)3全部溶解,正確;B項,向1 L濃度分別為0.1 mol·L-1和0.3 mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次為Al3++3OH-===Al(OH)3↓、OH-+NH===NH3·H2O、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,所以沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所用NaOH溶液的體積之比為3∶1,而圖像中是1∶1,錯誤;C項,向燒堿溶液中滴加明礬溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次為Al3++4OH-===AlO+2H2O、Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,所以無現(xiàn)象階段與產(chǎn)生

11、沉淀階段所加入的明礬溶液體積之比為3∶1,錯誤;D項,向AlCl3溶液中滴加過量氨水,沉淀不會溶解,錯誤。 10.(2019·濟(jì)南高三質(zhì)檢)工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下: 對上述流程的判斷正確的是(  ) A.試劑X可以為氨水,沉淀中含有鐵的化合物 B.CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替 C.反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO D.工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al,成本更低 解析:選C。A項,試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液,使Al2O3溶解;B項,若用強(qiáng)酸代替CO2,強(qiáng)酸過量時,Al(OH)

12、3會溶解,不能保證生成Al(OH)3沉淀;D項,因Al比Fe活潑,不能用Fe置換Al。 二、非選擇題 11.無水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)上可由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制備AlCl3,流程如下: 已知:AlCl3、FeCl3分別在183 ℃、315 ℃時升華。 (1)鋁離子的結(jié)構(gòu)示意圖為      ,實驗室配制氯化鋁溶液時加入鹽酸的目的是________________________________________________________________________。 (2)氯化爐中Al2O3、Cl2和焦炭在高溫下發(fā)

13、生的反應(yīng)化學(xué)方程式為________________; 爐氣中殘余的少量Cl2,可用NaOH溶液吸收,其離子方程式為______________。 (3)700 ℃時,升華器中物質(zhì)經(jīng)充分反應(yīng)后需降溫實現(xiàn)FeCl3和AlCl3的分離。請選擇合適的溫度范圍:    。 a.低于183 ℃     b.介于183 ℃和315 ℃之間 c.高于315 ℃ (4)樣品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通過下列操作測得(部分物質(zhì)略去)。 m克樣品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3 計算該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):________________________________

14、____ (結(jié)果用m、n表示,不必化簡)。 答案:(1) 防止氯化鋁水解 (2)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O (3)b (4)×100% 12.氮化鋁(AlN)是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料,能緩慢水解,不耐酸堿腐蝕。某化學(xué)實驗小組在實驗室制備AlN并測定產(chǎn)品純度,設(shè)計實驗如下。請回答: Ⅰ.制備AlN (1)實驗時,以空氣為原料制備AlN。按氣流從左向右的方向,上述裝置的正確連接順序為j→______________→i(填儀器接口字母編號)。 (2)上述裝置中,需要檢漏的儀器名稱為_________

15、__________________________。 (3)試劑X的作用為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)裝置D中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.測定產(chǎn)品純

16、度 (5)設(shè)計實驗證明裝置D的產(chǎn)品中含有Al單質(zhì):_________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)測定產(chǎn)品純度:取裝置D中產(chǎn)品4.37 g,加入足量NaOH濃溶液,充分反應(yīng)后,通入水蒸氣,將生成的氣體全部趕出,用V1 mL c1 mol/L的鹽酸吸收;以酚酞做指示劑,用c2 mol/L的

17、NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的鹽酸,達(dá)到滴定終點時,消耗V2 mL NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。則: ①達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 ②產(chǎn)品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________________________________ ________________________________________________________________________(

18、列出計算式即可)。 答案:(1)fe→dc→ab(或ba)→gh(或hg) (2)分液漏斗 (3)吸收空氣中的水蒸氣,避免其與還原鐵粉反應(yīng)干擾實驗 (4)2Al+N22AlN (5)取裝置D中少量產(chǎn)品于試管中,加入足量稀硫酸,有無色、無味的可燃性氣體生成,則產(chǎn)品中含有Al單質(zhì)(或其他合理答案) (6)①滴入最后一滴NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液恰好從無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色 ②×100% 13.(2019·安徽師大附中段考)用鋁土礦(含30%SiO2、40.8%Al2O3和少量Fe2O3等)制取鋁硅合金材料有濕法、干法等方法,其中干法制備的工藝流程如下: (1)若濕法處

19、理鋁土礦,用強(qiáng)酸浸取時,所得溶液中陽離子有__________________。 (2)焙燒除鐵的反應(yīng)化學(xué)方程式為4(NH4)2SO4+Fe2O32NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3↑(Al2O3部分發(fā)生類似反應(yīng))。氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖,最適宜的焙燒溫度為__________________________________________________________。 (3)操作①包括加水溶解、________。 (4)用焦炭還原SiO2、Al2O3會產(chǎn)生中間產(chǎn)物SiC、Al4C3。寫出高溫下Al4C3與Al2O3反應(yīng)生成鋁單質(zhì)的化學(xué)方程式:____

20、______________________________________。 (5)鋁硅合金材料中若含鐵,會影響其抗腐蝕性,原因是 ________________________________________________________________________。 (6)不計損失,投入1 t鋁土礦,當(dāng)加入54 kg純鋁后,鋁硅合金中m∶n=________。 解析:鋁土礦加(NH4)2SO4焙燒除鐵,F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為NH4Fe(SO4)2,同時生成氨,加水溶解、過濾,濾渣為SiO2和Al2O3,用焦炭在高溫條件下還原SiO2、Al2O3得到鋁硅熔體,再加純鋁攪拌,得到鋁

21、硅合金。 (1)鋁土礦中的氧化鋁和氧化鐵能溶于強(qiáng)酸生成Al3+、Fe3+,另外還有剩余的H+,所以溶液中的陽離子有Al3+、Fe3+、H+。 (2)焙燒除鐵時盡可能使氧化鐵的轉(zhuǎn)化率升高,并使氧化鋁的轉(zhuǎn)化率降低,由圖可知在300 ℃時,氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率很高,而氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率最低,所以最適宜的焙燒溫度為300 ℃。 (3)由流程分析可知,操作①包括加水溶解、過濾。 (4)在高溫條件下,Al4C3與Al2O3反應(yīng)生成Al和CO,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al4C3+Al2O36Al+3CO↑。 (5)Al、Fe形成原電池,Al的活潑性比Fe強(qiáng),做負(fù)極,被腐蝕,所以鋁硅合金材料中若含鐵,容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。 (6)已知鋁土礦中含30%SiO2、40.8%Al2O3,不考慮損失,投入1 t鋁土礦,加入54 kg純鋁,則得到的鋁硅合金中Al元素的總質(zhì)量為1 000 kg×40.8%×+54 kg=270 kg,Si元素的總質(zhì)量為1 000 kg×30%×=140 kg,則鋁硅合金中m∶n=∶=2∶1。 答案:(1)Al3+、Fe3+、H+ (2)300 ℃ (3)過濾 (4)Al4C3+Al2O36Al+3CO↑ (5)鐵與鋁形成原電池,加快了鋁的腐蝕 (6)2∶1

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