2020届高考化学一轮复习镁、铝及其化合物作业

2020届高考化学一轮复习镁、铝及其化合物作业

课时达标作业7　镁、铝及其化合物 基础题 ‎1.下列关于镁、铝的说法正确的是(　　)‎ A．镁－铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼 B．浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓HNO3、浓H2SO4不反应 C．镁、铝均能与NaOH溶液反应 D．铝与Fe2O3发生铝热反应是利用了Al的还原性比Fe强 解析：镁－铝制品在空气中稳定存在的原因是形成了一层致密氧化膜保护内部金属，A错误；浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝遇浓HNO3、浓H2SO4钝化，发生了化学反应，B错误；镁与NaOH溶液不反应，C错误。‎ 答案：D ‎2．下列物质的制备方法正确的是(　　)‎ A．氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3‎ B．用镁粉和空气反应制备Mg3N2‎ C．用铝粉和MnO2制得锰 D．电解熔融氯化铝的方法制得单质铝 解析：Na2S溶液与AlCl3溶液反应，S2－与Al3＋发生水解相互促进反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢，反应的离子方程式为2Al3＋＋3S2－＋6H2O===3H2S↑＋2Al(OH)3↓，反应无法获得硫化铝，故A错误；镁粉在空气中燃烧，主要是和氧气反应生成氧化镁，故B错误；铝热法可冶炼锰，故C正确；氯化铝属于共价化合物，熔融状态不导电，工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al，故D错误。‎ 答案：C ‎3．下列叙述正确的是(　　)‎ A．镁制容器可盛装热的浓硫酸 B．镁的金属性比铝的金属性强 C．氢氧化镁能溶于过量氨水 D．镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO 解析：镁与热的浓硫酸发生反应；氢氧化镁不能溶于氨水；镁在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和C。‎ 答案：B ‎4．下列除去杂质的方法不正确的是(　　)‎ A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋‎ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。‎ 答案：B ‎5．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 ‎6．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，1 mol Zn置换出1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。‎ 答案：B ‎7．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 ‎8．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 ‎②0.1 mol·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＋3MgO3Mg＋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．④⑥ D．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 ‎9．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 ‎10．有a g、b g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 ‎11．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：1 D．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 ‎12．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0.5 mol·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 ‎13．室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－1 NaOH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＋＋3H2OAl(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 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‎5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 mol·L－1 NaOH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x g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≥＝‎0.097 L＝97 mL。‎ 答案：探究一　2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎(1)97 mL　(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 ‎15．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＋2H2OAl(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 ‎16．某小组用如图所示装置对Cl2与Na2S2O3的反应进行探究(气密性已检查)。‎ 实验操作和现象：‎ 操作 现象 打开分液漏斗活塞，滴加一定量浓盐酸，加热 ⅰ.A中有黄绿色气体生成，C中液面上方有白雾，溶液中开始出现少量浑浊；‎ ⅱ.一段时间后，C中产生大量黄色沉淀 用湿润的淀粉－KI试纸检验C中白雾 淀粉－KI试纸变蓝 C中浊液过滤后，取少量滤液用盐酸酸化，滴加氯化钡溶液 有白色沉淀生成 查阅资料：a.S2O有较强的还原性；‎ b．酸性条件下S2O迅速分解为S和SO2。‎ ‎(1)A中发生反应的离子方程式是____________________。‎ ‎(2)B中饱和NaCl溶液的作用是____________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(3)C中生成黄色沉淀的离子方程式是______________________‎ ‎___________________________________________________。‎ ‎(4)为检验C中是否有SO2生成，需进行的操作是 ‎______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(5)C中滤液与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，甲同学认为利用该现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化，反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)乙同学认为，C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，也能证明Na2S2O3被Cl2氧化，丙同学认为不能证明，理由是_________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ 解析：(1)A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(2)由酸性条件下S2O迅速反应生成S和SO2知，B中饱和NaCl溶液的作用是除去Cl2中的HCl，防止对Cl2与Na2S2O3的反应产生干扰。‎ ‎(3)C中生成黄色沉淀的离子方程式是S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。‎ ‎(4)为检验C中是否有SO2生成，可利用SO2的还原性进行检验，需进行的操作是把白雾通入Ba(NO3)2溶液中，若有白色沉淀生成，证明有SO2生成。‎ ‎(5)S2O有较强的还原性，在水溶液中S2O被Cl2氧化生成SO，Cl2被还原成Cl－，反应的离子方程式是S2O＋4Cl2＋5H2O===8Cl－＋2SO＋10H＋。‎ ‎(6)C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，不能证明Na2S2O3被Cl2氧化，理由是氯气与水反应也能生成Cl－，所以检验出溶液中有Cl－也不能证明是Cl2氧化了Na2S2O3。‎ 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O ‎(2)除去Cl2中的HCl，防止对Cl2与Na2S2O3的反应产生干扰 ‎(3)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O ‎(4)把白雾通入Ba(NO3)2溶液中，若有白色沉淀生成，证明有SO2生成 ‎(5)S2O＋4Cl2＋5H2O===8Cl－＋2SO＋10H＋‎ ‎(6)氯气与水反应也能生成Cl－，所以检验出溶液中有Cl－也不能证明是Cl2氧化了Na2S2O3‎