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文档介绍
2021高考化学一轮复习课练7镁铝及其化合物含解析
课练7 镁、铝及其化合物 ————————[狂刷小题 夯基础]——————— [练基础] 1.镁、铝单质的化学性质部分相似,但也存在一定差异,下列物质能用于证明二者存在较大差异的是( ) ①CO2 ②盐酸'③NaOH溶液'④水 A.①④ B.②③ C.①③ D.②③④ 2.用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3,下列操作顺序中最恰当的组合是( ) ①加入盐酸溶解 ②加NaOH溶液 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3 ⑤加盐酸生成Al(OH)3 ⑥加过量氨水生成Al(OH)3 A.①⑥③ B.①③⑥③ C.②③④③ D.②③⑤③ 3.下列各种物质在一定条件下反应,所得产物种类与反应物的用量或条件无关的是( ) A.Mg(HCO3)2溶液与Ca(OH)2反应 B.Mg与HNO3反应 C.NaAlO2溶液与CO2反应 D.Al2(SO4)3溶液与氨水反应 4.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与反应时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是( ) A.x=2.24 B.钠的物质的量为0.2 mol C.反应时,Na、Mg、Al均过量 D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像 - 16 - 5.向含HCl和AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( ) A.M点对应的溶液中:K+、Fe2+、SO、NO B.N点对应的溶液中:K+、NH、Cl-、SO C.S点对应的溶液中:Na+、SO、AlO、NO D.R点对应的溶液中:Na+、SO、HCO、NO 6.将由Mg和Al形成的合金m g完全溶于足量的盐酸中,得到标准状况下H2的体积为2.24 L,现向反应后的溶液中加入足量的氨水,过滤、洗涤并充分灼烧得到n g固体,则n值为( ) A.m+3.4 B.m+1.6 C. D.无法计算 7.在一定条件下,向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气,可制得易水解的AlCl3,实验装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A.装置c中盛装的是浓硫酸 B.实验时应先点燃装置d处酒精灯,再点燃装置a处酒精灯 C.此反应中的尾气,除氯气外都可直接排放到大气中 D.该装置不完善,其中应改进的一项是在装置d、e之间添加一个干燥装置 8.(多选)某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积): 关于该固体混合物,下列说法正确的是( ) - 16 - A.一定含有Al,其质量为2.7 g B.一定不含FeCl2,可能含有MgCl2和AlCl3 C.一定含有MgCl2和FeCl2 D.一定含有(NH4)2SO4和MgCl2,且物质的量相等 [练高考] 1.[2013·山东卷]足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 ( ) A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸 2.[2014·上海卷]BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2( ) A.熔融态不导电 B.水溶液呈中性 C.熔点比BeBr2高 D.不与NaOH溶液反应 3.[2015·江苏卷]在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是( ) A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)>r(Mg) C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性 D.该反应中化学能全部转化为热能 4.[2016·上海卷]已知NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( ) A.CO2+2OH-===CO+H2O B.Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]- C.2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ D.Al3++4OH-===[Al(OH)4]- 5.[2015·全国卷Ⅱ,13]用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( ) 选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 - 16 - A 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠 的混合溶液 立即产生气泡 B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 C 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 产生大量白色沉淀 D 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色 [练模拟] 1.下列有关镁和铝及其化合物的说法正确的是( ) A.Al2O3熔点很高,用其制成的坩埚可用于熔融烧碱 B.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,净水时可杀菌消毒 C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹 D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用,可长期存放食物 2.[2020·陕西黄陵中学模拟]下列物质中既能与稀H2SO4反应,又能与NaOH溶液反应,且都只生成盐和水的是( ) ①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al ⑤Na2CO3 A.②③④ B.①②③④ C.①③④ D.②③ 3.[2020·甘肃天水一中月考]甲、乙两烧杯中各盛有100 mL浓度均为3 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲):V(乙)=1:2,则加入铝粉的质量为( ) A.2.7 g B.3.6 g C.1. 8 g D.5.4 g 4.[2020·江西新余四中模拟]将打磨后的镁条放入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中,用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化如图。下列有关描述正确的( ) A.实线表示溶液浊度随时间的变化 B.50 s时向溶液中滴入酚酞试液,溶液变红 C.该实验是在常温下进行的 D.150 s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降 - 16 - 5.(多选)[2020·重庆七校联考]以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,含少量FeS2)为原料,生产Fe3O4的部分工艺流程如下: 下列说法错误的是( ) A.用NaOH溶液吸收焙烧过程产生的SO2有利于保护环境和资源再利用 B.从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物 C.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素的存在形式由AlO转化为Al3+ D.FeS2与Fe2O3混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成Fe3O4和SO3 - 16 - ——————[综合测评 提能力]—————————— 一、选择题:本题共7小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题意。 1.[2020·广东模拟]化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( ) A.铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 B.铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属 C.电解AlCl3饱和溶液可制得金属铝 D.Al2O3、MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 2.[2020·河南商丘九校联考]某同学通过下列实验探究铝及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( ) A.实验室中将NH3·H2O滴入Al2(SO4)3溶液中,制备Al(OH)3沉淀 B.将一块铝箔用砂纸打磨后立即在酒精灯上点燃,观察铝燃烧的火焰 C.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中加足量稀盐酸,加热蒸干得无水AlCl3固体 D.将铝置于装有浓硫酸的试管中再加水,探究Al在不同浓度硫酸中的反应 3.室温下,以下各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A.pH=7的溶液中:Al3+、K+、Cl-、NO B.1 mol·L-1偏铝酸钠溶液中:K+、Mg2+、HCO、Cl- C.1 mol·L-1烧碱溶液中:Na+、K+、AlO、SiO D.0.1 mol·L-1明矾溶液中:Na+、NH、AlO、SO 4.[2020·山东寿光月考]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.蒸发氯化镁溶液可制得无水MgCl2 D.在干燥的氯化氢气流中加热氯化铝结晶水合物制备AlCl3 5.下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A.硫酸铝溶液中滴加过量氨水:4NH3·H2O+Al3+===AlO+4NH+2H2O B.向硫酸铝铵溶液中滴加少量NaOH溶液:NH+OH-===NH3·H2O C.向偏铝酸钠溶液中通入足量CO2:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO D.在碱性条件下铝粉可以将NO还原为N2:10Al+6NO+4OH-===10AlO+3N2↑+2H2O 6.[2020·贵州遵义四中模拟]工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下: - 16 - 下列叙述正确的是( ) A.试剂X可以是硫酸 B.反应①过滤后所得沉淀1为氧化铁 C.图中所示转化中:Al2O3→Al可选用热分解法 D.反应②的离子方程式为2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO 7.[2020·甘肃天水一中模拟]某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下探究:(1)滴入少量NaOH溶液,无明显变化;(2)继续滴加NaOH溶液,有白色沉淀;(3)滴入过量的NaOH溶液,白色沉淀明显减少。实验小组同学经定量分析,得到如图所示沉淀与滴入NaOH溶液体积的关系。下列说法正确的是( ) A.该未知溶液中至少含有4种阳离子 B.滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1 C.若溶液中除Al3+外,还含另一种二价金属阳离子,则a=10 D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6 g 二、选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。 8.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 9.下列说法正确的是( ) A.只滴加氨水可以鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液 B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂 C.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝 D.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式Al3++3H2O3H++Al(OH)3 - 16 - 10.某溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、SO、NO中的几种。①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是( ) A.溶液中的阳离子有H+、Mg2+、Al3+、NH B.溶液中n(NH)=0.2 mol C.溶液中一定不含CO,可能含有SO和NO D.n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1 三、非选择题:本题共3小题。 11.(8分)海洋资源丰富,海水水资源的利用和海水化学资源(主要为NaCl和MgSO4及K、Br等元素)的利用具有非常广阔的前景。 回答下列问题: (1)写出步骤Ⅰ中反应的总化学方程式:________________________________。 (2)已知MgCl2溶液受热时易水解生成Mg(OH)Cl和HCl,写出该过程的化学方程式:________________________________。 (3)为得到无水MgCl2,步骤Ⅲ的操作应为________________________。 (4)步骤Ⅳ中,电解熔融MgCl2得到的镁需要在保护气中进行冷却,下列气体可以作为保护气的是________(填标号)。 A.N2 B.H2 C.CO2 D.空气 12.(14分)[2020·辽宁鞍山一中模拟]某学习小组设计如下实验制备Mg3N2并进行定性分析。请回答下列问题: 【制备】(装置如图所示) - 16 - (1)A装置用于制备NH3,试分析氢氧化钠固体的作用:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)仪器b为多孔球泡,其作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 浓溴水中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)E装置中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (4)整套装置存在着明显缺陷,你的改进措施是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【定性分析】 (5)步骤一:取少量氮化镁产品于洁净的试管中,加足量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,试管口有刺激性气味的气体生成,写出氮化镁与水反应的化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)步骤二:弃去上层清液,加入稀盐酸,观察到沉淀全部溶解且冒出气泡。该步骤中产生气泡的化学方程式为:________________________________________________________________________。 13.(13分)[2020·辽宁沈阳质量监测]某小组同学利用下列实验探究金属铝与不同铜盐溶液的反应: 实验 实验方案 实验现象 1 向5 mL 1 mol·L-1 CuSO4 铝片表面无明显现象,20 - 16 - 溶液中加入用砂纸打磨过的铝片 min后铝片表面有极少气泡产生,且有很少量红色物质生成 2 向5 mL 1 mol·L-1 CuCl2溶液中加入用砂纸打磨过的铝片 铝片表面有气泡产生,同时有红色物质析出,1 min后反应进一步加快,放出大量的热,有少量黑色固体生成。一段时间后烧杯底部出现白色沉淀 (1)打磨铝片的目的是________________________________________________________________________。 (2)实验中出现的红色物质是________。 (3)实验2中“1 min后反应进一步加快”的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)经检验实验1、2中产生的无色气体是H2,黑色固体为CuO,试用离子方程式解释产生H2的原因: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 用文字简述产生黑色固体的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)依据上述实验1、2的现象推测并判断,用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和硫酸反应,反应速率:前者比后者________(填“快”或“慢”)。 (6)经证明实验2中白色沉淀的化学成分为CuCl。某同学猜测可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,因为Cu具有________性。依据猜测他进行了如下实验:取Cu粉与适量1 mol·L-1 CuCl2溶液混合,一段时间后观察,无白色沉淀产生。该同学再次分析Al与CuCl2溶液反应的实验现象,改进实验方案,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,他的改进方法为________________________________________________________________________。 - 16 - 课练7 镁、铝及其化合物 [狂刷小题 夯基础] [练基础] 1.C Al能与NaOH溶液反应而Mg不能;Mg能在CO2中燃烧,而Al不能。 2.C AlNaOH,[Al(OH)4]-CO2,Al(OH)3,故C正确。 3.D Ca(OH)2少量时生成Mg(OH)2,过量时还会有CaCO3生成,A项错误;浓硝酸或稀硝酸与镁反应生成不同的还原产物,B项错误;二氧化碳不足时反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,二氧化碳过量时生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,C项错误;Al2(SO4)3溶液与氨水反应,所得产物种类与反应物的用量或条件无关,只生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,故D项正确。 4.C 由图像可以看出,生成气体的体积相等,则盐酸完全反应,x=2.24,A正确。根据生成的H2为2.24 L,可知Na失去0.2 mol电子,则钠的物质的量为0.2 mol,B正确。如果钠过量,则钠会与水反应,生成的气体体积一定大于2.24 L,C错误。根据反应速率可知曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像,D正确。 5.B M点对应的溶液中HCl有剩余,酸性条件下,Fe2+、NO会发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;N点对应的溶液中HCl与NaOH恰好反应,溶液中含NaCl和AlCl3,与题给四种离子能大量共存,故B正确;S点对应的溶液中AlCl3没有完全反应,Al3+能与AlO发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故C错误;R点对应的溶液中含有NaAlO2,HCO能与AlO发生反应HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO,故D错误。 6.B 充分灼烧得到的固体为MgO和Al2O3,其质量=m(MgO)+m(Al2O3)=m(合金)+m(O)=m(合金)+n(O)×16 g·mol-1=m g+[n(Mg)+n(Al)]×16 g·mol-1,根据合金与盐酸的反应,可得关系式:Mg~H2、2Al~3H2,则n(H2)=n(Mg)+n(Al)==0.1 mol,故n=m+0.1×16=m+1.6,B项正确。 - 16 - 7.C 装置a制取Cl2,装置b除去Cl2中的HCl,装置c干燥Cl2,装置d制备AlCl3,装置e处理尾气。装置c中盛装的是浓硫酸,用来干燥Cl2,A正确;实验时应先点燃装置d处酒精灯,再点燃装置a处酒精灯,可以充分利用Cl2,B正确;此反应中的尾气,除Cl2外还有CO等,不能直接排放到大气中,C错误;为防止装置e中的水蒸气进入装置d,应在装置d、e之间添加—个干燥装置,D正确。 8.AD 向固体混合物中加入过量浓NaOH溶液,加热得到气体,将气体通过碱石灰,体积不变,通过浓硫酸,体积减小,可知固体混合物中存在Al和(NH4)2SO4,产生的5.60 L气体为NH3(2.24 L)和H2(3.36 L),结合标准状况下3.36 L H2为0.15 mol及关系式2Al~3H2可知,与NaOH溶液反应的Al为0.1 mol,其质量为2.7 g,由加入过量浓NaOH溶液得到白色沉淀,且久置无明显变化,可知混合物中一定含有MgCl2,一定不含FeCl2,B项错误、C项错误;标准状况下5.60 L气体为0.25 mol,其中含有氨气0.1 mol,则固体混合物中含有(NH4)2SO4 0.05 mol,n(MgCl2)==0.05 mol,由Al、(NH4)2SO4、MgCl2三者的质量之和为14.05 g,可知该固体混合物由Al、(NH4)2SO4、MgCl2组成,A项、D项正确。 [练高考] 1.A 足量的NaOH溶液、稀硫酸、盐酸与相同质量的铝反应,放出的氢气相等,而消耗相应溶液中溶质的物质的量之比为2:3:6;稀硝酸与Al反应不能产生氢气。 2.A A项,利用题中信息知BeCl2是共价化合物,因此其熔融态不导电,正确;B项,在水溶液中,Be2+同Al3+一样,水解可使溶液显酸性,错误;C项,BeCl2与BeBr2是构型相同的分子晶体,因BeCl2的相对分子质量小于BeBr2导致其分子间作用力小,因此熔点比BeBr2低,错误;D项,BeCl2与AlCl3一样,可与NaOH溶液反应生成Be(OH)2或Na2BeO2(碱过量),错误。 3.C 元素C除存在金刚石和石墨外,还存在足球烯(C60)等同素异形体,故A错误;Mg有3个电子层,Mg2+为Mg失去最外层的2个电子形成的阳离子,只有2个电子层,故半径r(Mg2+)<r(Mg),故B错误;该反应为:2Mg+CO22MgO+C,此反应中Mg为还原剂,C为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,即还原性Mg>C,故C正确;该反应放出光,即部分化学能转化为光能,故D错误,故选C。 4.D 向集满CO2的易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,易拉罐渐渐凹瘪,是由于二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,气体压强减小,发生了A项反应。铝制易拉罐表面的氧化铝会与氢氧化钠溶液反应,发生了B项反应。氢氧化钠溶液能与铝发生反应生成氢气,使易拉罐凸起,发生了C项反应。由于溶液中没有Al3+,故未发生D项反应。 5.D 盐酸首先中和氢氧化钠,不会立即产生气泡,A错误;常温下铝在浓硝酸中钝化,得不到气体,B错误;氢氧化钠溶液开始是过量的,因此刚开始不可能产生白色沉淀氢氧化铝,C错误;草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以溶液褪色,D正确。 [练模拟] - 16 - 1.C 氧化铝和氢氧化钠反应,故A错误;明矾净水利用了铝离子水解生成的氢氧化铝胶体的吸附作用,明矾可用作净水剂,但不能杀菌消毒,故B错误;制造照明弹就是利用了镁燃烧能发出耀眼的白光的性质,故C正确;铝表面覆盖致密的氧化物薄膜,对金属起保护作用,但长期存放的食物会溶解铝导致摄入过多的铝而对人体不利,故D错误。 2.D ①NaHCO3、②Al2O3、③Al(OH)3、④Al都是既能与稀H2SO4反应,又能与NaOH溶液反应的物质,其中只生成盐和水的是②Al2O3和③Al(OH)3,①NaHCO3与酸反应还生成二氧化碳,④Al与酸或碱反应均产生氢气。⑤Na2CO3只和酸反应,不和碱反应。 3.D 盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1 L×3 mol·L-1=0.3 mol,又两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)=12,设铝与酸反应时酸完全反应,生成的氢气的物质的量为x mol, 则2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 6 3 0.3 mol x mol =,解得x=0.15,相同条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则氢氧化钠与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15 mol×2=0.3 mol,则由方程式知,NaOH有剩余,氢氧化钠与金属铝反应时铝完全反应,设与碱反应的铝的物质的量为y mol, 则2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2 3 y mol 0.3 mol =,解得y=0.2,则铝的质量为0.2 mol×27 g·mol-1=5.4 g,故选D。 4.D 常温下,Mg与水缓慢反应生成Mg(OH)2,溶液变浑浊,随着反应的进行,Mg(OH)2沉降,溶液浊度减小,实线表示溶液的pH变化,故A错误;pH大于8时,酚酞呈红色,50 s时溶液的pH小于8,滴入酚酞后溶液为无色,故B错误;常温下蒸馏水的pH=7,而图像中水的pH小于6.5,说明该实验不是在常温下进行的,故C错误;Mg(OH)2为难溶物,随着Mg(OH)2的沉降,溶液的浊度下降,故D正确。 5.CD SO2属于大气污染气体,用NaOH溶液吸收有利于保护环境和资源再利用,A项正确;由高硫铝土矿的组成和流程图可知,从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物,B项正确;向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素的存在形式由AlO转化为Al(OH)3,C项错误;FeS2与Fe2O3混合后在无氧条件下焙烧发生反应:FeS2+16Fe2O3===11Fe3O4+2SO2↑,D项错误。 [综合测评 提能力] 1. - 16 - C 铝比铁活泼,但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜,比铁制品在空气中耐腐蚀,故A不符合题意;铝属于活泼的金属元素,具有较强的还原性,铝热反应不仅被用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属,B不符合题意;冶炼铝,一般电解熔融状态的氧化铝,铝属于活泼的金属元素,电解氯化铝饱和溶液,得不到铝,C符合题意;Al2O3、MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料,D不符合题意。 2.A 氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强酸、强碱,不溶于弱酸、弱碱,实验室中将NH3·H2O滴入Al2(SO4)3溶液中,可制备Al(OH)3,A正确;铝块在空气中不能燃烧,B错误;AlCl3溶液水解生成Al(OH)3和HCl,氯化氢易挥发,故不能得到无水AlCl3固体,C错误;常温下铝在浓硫酸中发生钝化,不再继续反应,加水稀释后,稀硫酸和铝发生反应,不能探究Al在不同浓度硫酸中的反应,D错误。 3.C Al3+易水解溶液显酸性,在中性溶液中不能大量存在,A错误;HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO,B错误;Al3+与AlO发生相互促进的水解反应而不能大量共存,D错误。 4.D 氯化铝溶液和硫化钠溶液发生强烈相互促进的水解反应,生成氢氧化铝沉淀和硫化氢,得不到Al2S3,A错误;镁粉在空气中和氧气也反应,会生成氧化镁,B错误;氯化镁在该条件下会完全水解生成氢氧化镁,C错误;在干燥的氯化氢气流中加热可以抑制氯化铝水解,D正确。 5.D 氨水不能溶解Al(OH)3,A错误;NH、Al3+同时存在时,Al3+先与OH-反应,B错误;通入足量CO2时,应生成HCO,C错误。 6.B 根据流程图,X是强碱溶液,Al2O3与强碱溶液反应生成AlO,Fe2O3与强碱不反应,所以沉淀1是Fe2O3;向溶液1(含AlO)中通入过量二氧化碳,生成Al(OH)3沉淀。根据上述分析,X不可能是硫酸,故A错误;反应①过滤后所得沉淀1为氧化铁,故B正确;图中所示转化中:Al2O3→Al可用电解法,故C错误;反应②的离子方程式为AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,故D错误。 7.C 分析实验过程,开始滴入NaOH溶液无沉淀,说明含有H+,继续滴入NaOH溶液生成白色沉淀,最后沉淀部分溶解,说明溶液中除了Al3+,还有另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3种阳离子,故A错误;依据图像分析,生成Al(OH)3的物质的量为0.20 mol-0.15 mol=0.05 mol,溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液的体积=110 mL-100 mL=10 mL,则NaOH溶液的浓度==5 mol·L-1,故B错误;若含二价金属阳离子,生成Al(OH)3沉淀的最大量为0.05 mol,则另一种金属阳离子的物质的量为0.15 mol,开始阶段H+消耗NaOH溶液的体积为a mL,则消耗NaOH的物质的量为0.05 mol×3+0.15 mol×2+a×10-3 L×5 mol·L-1=0.1 L×5 mol·L-1,a=10,故C正确;最后得到的沉淀不能确定其成分,所以不能计算灼烧后得到的物质的质量,故D错误。 8.B 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。 - 16 - 9.BD 滴加氨水,NaCl与Na2SO4溶液均无现象,AlCl3与MgCl2溶液均有白色沉淀产生,无法鉴别,A项错误;氯化铝是共价化合物,属于分子晶体,熔融状态下不导电,不能用于电解法制铝,C项错误。 10.AB 由①知溶液中一定含有H+,一定没有CO、NO,由②及图像知溶液中一定含有Mg2+、Al3+和NH,且n(NH)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3 mol OH-,沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根据Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,故选项AB正确。 11.答案:(1)NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ (2)MgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl↑ (3)通入氯化氢气体,蒸发浓缩、冷却结晶并干燥 (4)B 解析:(1)根据流程图中物质的转化可知,步骤Ⅰ的反应为电解氯化钠溶液,在阳极生成氯酸钠,在阴极生成氢气,反应的化学方程式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。(2)由题给条件知,MgCl2溶液受热时易水解生成Mg(OH)Cl和HCl,反应的化学方程式为MgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl↑。(3)为防止MgCl2发生水解,应通入氯化氢气体,在氯化氢气氛中蒸发浓缩、冷却结晶并干燥得到无水MgCl2。(4)Mg是活泼金属,与N2、CO2和空气中氧气都能反应,因此电解熔融MgCl2得到的镁需要在保护气(H2)中冷却,防止金属镁被氧化,故选B。 12.答案: (1)氢氧化钠溶于水放热,促进氨水的分解;同时使溶液中c(OH-)增大,使NH3+H2ONH+OH-的平衡逆向移动,有利于氨气的逸出 (2)增大氨气与溴水的接触面积,提高吸收效率 3Br2+8NH3===6NH4Br+N2(或3Br2+2NH3===6HBr+N2) (3)3Mg+N2Mg3N2 (4)在E装置后添加一个装有碱石灰的干燥管 (5)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑ (6)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 解析:(1)氢氧化钠溶于水放热,促进氨水的分解;同时使溶液中c(OH-)增大,使NH3+H2ONH+OH-的平衡逆向移动,有利于氨气的逸出,故向NaOH固体中滴加浓氨水可制备NH3。 (2)多孔球泡可使氨气与溴水充分接触,提高吸收效率;Br2能氧化NH3生成N2,则浓溴水中发生反应的化学方程式为3Br2+8NH3===6NH4Br+N2或3Br2+2NH3===6HBr+N2。 - 16 - (3)Mg在N2中燃烧生成Mg3N2,发生反应的化学方程式为3Mg+N2Mg3N2。 (4)因Mg3N2易水解,则需要在E装置后添加一个装有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E中。 (5)步骤一,根据题给信息易推出,氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气,根据原子守恒,发生反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑。 (6)步骤二,弃去上层清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁,反应的化学方程式为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。 13.答案:(1)除去表面的氧化物薄膜 (2)Cu(或铜) (3)Cu和Al在酸性条件下形成原电池,加快了反应速率 (4)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;2Al+6H+===3H2↑+2Al3+ Cu2+水解生成的Cu(OH)2受热分解生成黑色的CuO (5)快 (6)还原 加热后观察 解析:(1)打磨铝片可以除去表面的氧化铝薄膜。 (2)铝的活泼性比铜强,能够置换出硫酸铜溶液中的铜,因此实验中出现的红色物质是铜。 (3)置换出来的Cu和Al在酸性条件下形成原电池,反应速率加快。 (4)CuSO4是强酸弱碱盐,水解后溶液显酸性,金属铝能够与酸反应放出氢气,反应过程中放出的热量使水解生成的氢氧化铜分解为黑色的氧化铜。 (5)实验1 CuSO4溶液水解生成硫酸,反应速率较慢,实验2 CuCl2溶液水解生成盐酸,反应速率较快,因此用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和硫酸反应,盐酸中的反应速率较快。 (6)Cu与CuCl2反应生成CuCl,Cu中Cu元素的化合价升高,体现还原性。通过与实验Ⅱ对比可知,应加热后再进行观察。 - 16 -查看更多