届高三一轮复习人教版 化学 镁铝及其化合物 单元测试12.docx
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届高三一轮复习人教版 化学 镁铝及其化合物 单元测试12.docx
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届高三一轮复习人教版化学镁铝及其化合物单元测试12
镁、铝及其化合物
[基础题]
1.下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )
A.K B.Na
C.FeD.Al
2.下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验
B.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重
C.氧化铝熔点很高,可作耐火材料
D.明矾用作净水剂,可以除去废水中的铜离子
3.下列反应中,反应后固体物质增重的是( )
A.氢气通过灼热的CuO粉末
B.二氧化碳通过Na2O2粉末
C.铝与Fe2O3发生铝热反应
D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
4.下列有关说法不正确的是( )
A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
B.氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸
D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能
5.下列叙述正确的是( )
①含有大量AlO
的溶液中,NH
、NO
、H+、Cl-可以大量共存
②0.1mol·L-1的AlCl3溶液中,Na+、K+、SO
、HCO
可以大量共存
③向AlCl3溶液中加入过量的稀氨水,发生反应:
Al3++4NH3·H2O===AlO
+4NH
+2H2O
④加入铝粉能放出H2的溶液中,Ca2+、Fe2+、Cl-、NO
一定能够大量共存
⑤用NaOH溶液除去铝条表面的氧化膜:
Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O
⑥依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO
3Mg+Al2O3
⑦向明矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,发生反应:
2SO
+2Ba2++Al3++4OH-===2BaSO4↓+AlO
+2H2O
⑧常温下,铝可溶于过量浓硝酸,也可溶于过量NaOH溶液
A.⑤⑦ B.③⑤
C.④⑥D.⑦⑧
6.室温下,在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是( )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
7.下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )
A.铝跟NaOH溶液
B.Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液
C.Al2O3和热水
D.Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水
8.下列物质既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
①SiO2 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3
⑤Na2CO3溶液 ⑥Ca(HCO3)2溶液
⑦NH4HCO3溶液 ⑧KHSO4溶液
A.④⑥⑦⑧B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑦D.②③④⑤⑧
9.有ag、bg两份铝粉,分别置于足量的NaOH溶液和盐酸中,在相同条件下,收集到H2的体积相同。
下列有关叙述一定正确的是( )
A.a=b
B.a>b
C.c(NaOH)=c(HCl)
D.消耗的n(NaOH)与消耗的n(HCl)相等
10.Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后,溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-;且溶液呈中性,则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可能为( )
A.3∶2∶1 B.2∶4∶1
C.2∶3∶1D.4∶2∶1
11.某溶液中可能含有大量的Mg2+、Al3+、H+、Cl-和少量OH-,向该溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示,则可判断原溶液中( )
A.有Mg2+,没有Al3+
B.有Al3+,没有Mg2+
C.有大量的H+、Mg2+和Al3+
D.有Mg2+和Al3+
12.下列说法不正确的是( )
A.Al箔插入稀HNO3中,无现象,说明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
B.如图所示,①中为AlCl3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成
C.Al2O3
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
D.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:
13.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。
利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是
______________________________________________________
______________________________________________________。
(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为
______________________________________________________
____________________________________________________。
(3)在稀释、结晶过程中,稀释的目的是________________________________________________________
______________;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。
上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的________气体的方法来代替。
(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:
________________________________________________________
______________________________________________________。
(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。
[能力题]
14.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。
某研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。
填写下列空白。
探究一
实验方案:
铝镁合金
测定剩余固体质量。
实验中发生反应的化学方程式是_______________________________________________________。
实验步骤:
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol·L-1NaOH溶液中,充分反应,NaOH溶液的体积V≥__________。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。
该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将__________(填“偏高”或“偏低”)。
探究二
实验方案:
铝镁合金
测定生成气体的体积。
实验装置:
问题讨论:
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。
你的意见是:
__________(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①___________________________________________;
②____________________________________________。
探究三
实验方案:
称量xg铝镁合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是_____________________________________________________。
(2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?
__________(填“是”或“否”),原因是_______________________
___________________________________________________。
镁、铝及其化合物解析
[基础题]
1.下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )
A.K B.Na
C.FeD.Al
解析:
金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层,防止内层的金属进一步被氧化,D正确;K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内层金属,A、B、C错误。
答案:
D
2.下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验
B.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重
C.氧化铝熔点很高,可作耐火材料
D.明矾用作净水剂,可以除去废水中的铜离子
解析:
A项,氧化铝能与NaOH反应,氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH实验,错误;B项,根据质量守恒定律,反应后固体物质的质量不变,错误;C项,氧化铝熔点很高,可用于制耐火砖、耐火坩埚、耐火高温实验仪器,正确;D项,明矾净水时Al3+水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中不溶于水的杂质形成沉淀,从而起到净水作用,错误。
答案:
C
3.下列反应中,反应后固体物质增重的是( )
A.氢气通过灼热的CuO粉末
B.二氧化碳通过Na2O2粉末
C.铝与Fe2O3发生铝热反应
D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
解析:
A项,CuO被H2还原为Cu,固体质量减轻;B项,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O2变为Na2CO3,固体质量增加;C项,铝热反应前后固体总质量保持不变;D项,1molZn置换出1molCu,固体质量减轻,不符合题意。
答案:
B
4.下列有关说法不正确的是( )
A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
B.氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸
D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能
解析:
治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出碱性,A项正确;Al(OH)3不溶于氨水,B项正确;馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的,不用Al(OH)3,C项错误;耐火材料本身有良好的热稳定且熔点很高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。
答案:
C
5.下列叙述正确的是( )
①含有大量AlO
的溶液中,NH
、NO
、H+、Cl-可以大量共存
②0.1mol·L-1的AlCl3溶液中,Na+、K+、SO
、HCO
可以大量共存
③向AlCl3溶液中加入过量的稀氨水,发生反应:
Al3++4NH3·H2O===AlO
+4NH
+2H2O
④加入铝粉能放出H2的溶液中,Ca2+、Fe2+、Cl-、NO
一定能够大量共存
⑤用NaOH溶液除去铝条表面的氧化膜:
Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O
⑥依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO
3Mg+Al2O3
⑦向明矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,发生反应:
2SO
+2Ba2++Al3++4OH-===2BaSO4↓+AlO
+2H2O
⑧常温下,铝可溶于过量浓硝酸,也可溶于过量NaOH溶液
A.⑤⑦ B.③⑤
C.④⑥D.⑦⑧
解析:
①含大量AlO
的溶液呈碱性,H+不能大量存在,错误;②Al3+与HCO
发生双水解反应:
Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑,不能大量共存,错误;③Al(OH)3不溶于NH3·H2O,错误;④加入铝粉放出H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,若呈酸性,不能存在NO
,若呈碱性,Ca2+、Fe2+不能大量共存,错误;⑥金属性:
Mg>Al,铝不能置换出Mg,错误;⑧常温下,铝在浓硝酸中钝化,错误。
故A项符合题意。
答案:
A
6.室温下,在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是( )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
解析:
A项,a点时,即为Al2(SO4)3溶液,由于Al3+水解:
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液呈酸性,错误;B项,a~b段,主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H+,c(H+)减小,溶液pH增大,另外,一方面,c(H+)减小一定程度上促进了Al3+的水解,另一方面溶液体积增大,故c(Al3+)减小,错误;C项,b~c段,pH变化缓慢,主要发生反应:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓,正确;D项,c点后pH变化较快的一段,为Al3+沉淀完全,Al(OH)3未溶解而c(OH-)增大的过程,d点前pH变化较缓慢的一段反应为:
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O,故d点时,Al(OH)3已完全溶解,错误。
答案:
C
7.下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )
A.铝跟NaOH溶液
B.Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液
C.Al2O3和热水
D.Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水
解析:
铝与NaOH反应生成NaAlO2和H2,得不到Al(OH)3,故A错误;Al(NO3)3与过量的NaOH反应生成NaAlO2,得不到Al(OH)3,故B错误;Al2O3不溶于水,与热水不反应,得不到Al(OH)3,故C错误;Al2(SO4)3与氨水反应生成Al(OH)3和(NH4)2SO4,故D正确。
答案:
D
8.下列物质既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
①SiO2 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3
⑤Na2CO3溶液 ⑥Ca(HCO3)2溶液
⑦NH4HCO3溶液 ⑧KHSO4溶液
A.④⑥⑦⑧B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑦D.②③④⑤⑧
解析:
SiO2与盐酸不反应;Al与盐酸、NaOH溶液反应均生成氢气;Al2O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,两者均能与盐酸、NaOH溶液反应;碳酸钠溶液与盐酸反应,与NaOH溶液不反应;Ca(HCO3)2溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应;NH4HCO3溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应;KHSO4溶液与盐酸不反应,因此②③④⑥⑦属于合理选项。
答案:
B
9.有ag、bg两份铝粉,分别置于足量的NaOH溶液和盐酸中,在相同条件下,收集到H2的体积相同。
下列有关叙述一定正确的是( )
A.a=b
B.a>b
C.c(NaOH)=c(HCl)
D.消耗的n(NaOH)与消耗的n(HCl)相等
解析:
依得失电子守恒知a=b,A项正确,B项错误;因酸、碱均是足量的,且体积未知,故无法确定酸、碱的浓度,c(NaOH)和c(HCl)可能相等,也可能不相等,C项不合题意;由2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑知消耗酸、碱的物质的量不相等,D项错误。
答案:
A
10.Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后,溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-;且溶液呈中性,则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可能为( )
A.3∶2∶1 B.2∶4∶1
C.2∶3∶1D.4∶2∶1
解析:
溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-,且溶液呈中性,所以中性溶液的溶质为NaCl,由反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,4NaOH+4HCl===4NaCl+4H2O,可看成Al2O3不反应,只要Na2O2、HCl的物质的量之比为2∶4即符合题意,则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可以为2∶4∶n,n可以是任意值。
答案:
B
11.某溶液中可能含有大量的Mg2+、Al3+、H+、Cl-和少量OH-,向该溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示,则可判断原溶液中( )
A.有Mg2+,没有Al3+
B.有Al3+,没有Mg2+
C.有大量的H+、Mg2+和Al3+
D.有Mg2+和Al3+
解析:
根据图示可以推断,加入氢氧化钠溶液就发生了沉淀,故溶液中一定没有大量H+;能够和氢氧化钠反应生成沉淀的离子有Mg2+、Al3+,生成的沉淀部分溶解,不溶解的是氢氧化镁,溶解的是氢氧化铝,所以一定含有Mg2+、Al3+,一定没有OH-,故D项正确。
答案:
D
12.下列说法不正确的是( )
A.Al箔插入稀HNO3中,无现象,说明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
B.如图所示,①中为AlCl3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成
C.Al2O3
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
D.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:
解析:
铝能溶于稀HNO3,在浓HNO3中钝化,A错;浓氨水会挥发出NH3,NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀,B正确;Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O,AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
,C正确;根据Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al3++4OH-===AlO
+2H2O,①
<3时,铝元素存在形式为Al(OH)3、Al3+;②
=3时,铝元素存在形式为Al(OH)3;③3<
<4时,铝元素存在形式为Al(OH)3、AlO
;④
≥4时,铝元素存在形式为AlO
,D正确。
答案:
A
13.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。
利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是
______________________________________________________
______________________________________________________。
(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为
______________________________________________________
____________________________________________________。
(3)在稀释、结晶过程中,稀释的目的是________________________________________________________
______________;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。
上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的________气体的方法来代替。
(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:
________________________________________________________
______________________________________________________。
(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。
解析:
(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,是因为温度越高,反应速率越快。
(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应,最后得到偏铝酸钠,钠和铝的物质的量之比为1∶1所以AlO(OH)与NaOH以物质的量之比1∶1反应,即反应的化学方程式为AlO(OH)+NaOH===NaAlO2+H2O。
(3)AlO
在溶液中会发生水解:
AlO
+2H2OAl(OH)3+OH-,依据越稀越水解,可知加水稀释是为了促进AlO
的水解。
“稀释、结晶”工艺中,也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替,即2H2O+AlO
+CO2===Al(OH)3↓+HCO
。
(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,杂质是碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠,从而除去碳酸根离子,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。
(5)后续反应中又生成氢氧化钠,而开始时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿,故该生产流程能实现循环利用的是NaOH。
答案:
(1)加快反应速率
(2)AlO(OH)+NaOH===NaAlO2+H2O
(3)促进AlO
的水解 CO2
(4)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
(5)NaOH
[能力题]
14.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。
某研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。
填写下列空白。
探究一
实验方案:
铝镁合金
测定剩余固体质量。
实验中发生反应的化学方程式是_______________________________________________________。
实验步骤:
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol·L-1NaOH溶液中,充分反应,NaOH溶液的体积V≥__________。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。
该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将__________(填“偏高”或“偏低”)。
探究二
实验方案:
铝镁合金
测定生成气体的体积。
实验装置:
问题讨论:
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。
你的意见是:
__________(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①___________________________________________;
②____________________________________________。
探究三
实验方案:
称量xg铝镁合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是_____________________________________________________。
(2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?
__________(填“是”或“否”),原因是_______________________
___________________________________________________。
解析:
探究一
(1)V≥
=0.097L=97mL。
答案:
探究一 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(1)97mL
(2)偏高
探究二
(1)不需要
(2)①检查装置的气密性 ②合金完全溶解(或加入足量盐酸,或调整量气管C的高度,使C中的液面与B中液面相平,合理答案均可)
探究三
(1)灼烧后固体的质量
(2)是 Mg与空气中的N2反应生成Mg3N2
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