2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 03 金屬及其化合物（9）鎂、鋁及其化合物（1）（含解析）新人教版.doc

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鎂、鋁及其化合物 李仕才 基礎(chǔ)鞏固 1．下列關(guān)于鎂的敘述中，不正確的是(　　) A．在空氣中燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光 B．由于鎂能夠在空氣中和氧氣反應(yīng)，所以必須密封保存 C．能跟鹽酸反應(yīng)放出氫氣 D．能跟沸水反應(yīng)放出氫氣 解析： 鎂易和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，氧化鎂附著在鎂的表面，阻礙鎂和氧氣反應(yīng)，所以保存鎂條時(shí)不用密封。 答案：B 2．下列關(guān)于工業(yè)采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁的敘述，不正確的是(　　) A．由于氧化鋁較穩(wěn)定，而鋁單質(zhì)的活潑性又強(qiáng)，因此采用電解的方法 B．氧化鋁的熔點(diǎn)高，采用電解法冶煉能量消耗很大 C．美國(guó)化學(xué)家霍爾在氧化鋁中添加冰晶石，使氧化鋁的熔融溫度降低，從而減少冶煉過(guò)程中的能量消耗 D．熔融的氧化鋁電離出Al3＋和O2－，通電后，Al3＋得電子被氧化，O2－失電子被還原 解析： Al3＋得電子被還原，O2－失電子被氧化。 答案：D 3．(2018年天津市和平區(qū)高三上期中考試)從金屬利用的歷史來(lái)看，先是青銅器時(shí)代，而后是鐵器時(shí)代，鋁的利用是近百年的事。這個(gè)先后順序跟下列有關(guān)的是(　　) ①地殼中的金屬元素的含量?、诮饘倩顒?dòng)性?、劢饘俚膶?dǎo)電性?、芙饘僖睙挼碾y易程度?、萁饘俚难诱剐? A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④ 解析： 本題考查金屬活動(dòng)性的相關(guān)知識(shí)。對(duì)比金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱關(guān)系與人類利用金屬的先后，可以發(fā)現(xiàn)人類使用較早的金屬，其活動(dòng)性較弱；結(jié)合學(xué)習(xí)中對(duì)金屬鐵、鋁的冶煉的認(rèn)識(shí)可知：金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，金屬的冶煉難易程度越難，這也影響了人類對(duì)金屬的使用，其它因素均與使用的前后順序無(wú)關(guān)，故選D。 答案：D 4．向含有1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入適量的Ba(OH)2溶液，使SO恰好轉(zhuǎn)化為沉淀，此時(shí)生成的Al(OH)3的物質(zhì)的量是(　　) A．1 mol B．1.33 mol C．0.67 mol D．0 mol 解析： 1 mol KAl(SO4)2中含Al3＋1 mol、SO 2 mol，若使SO恰好沉淀，應(yīng)加入含2 mol Ba2＋的Ba(OH)2溶液，即2 mol Ba(OH)2，此時(shí)加入的OH－為4 mol，結(jié)合1 mol Al3＋與4 mol OH－反應(yīng)，使Al3＋完全轉(zhuǎn)化為AlO而無(wú)Al(OH)3沉淀生成。 答案：D 5．(2017河北省承德市高三第一次月考)下列說(shuō)法不正確的是(　　) A. AlCl3溶液中加入過(guò)量稀氨水：Al3＋＋4NH3H2O===AlO＋4NH＋2H2O B. 氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 C. 向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D. 常溫下，Al(OH)3既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng) 解析： A. 氨水是弱堿，不能溶解生成氫氧化鋁沉淀，AlCl3溶液中加入過(guò)量稀氨水：Al3＋ ＋ 3NH3H2O===Al(OH)3↓＋ 3NH，故A錯(cuò)誤；B. 氫氧化鋁能夠與鹽酸反應(yīng)，且氫氧化鋁呈兩性，腐蝕性較小，可作胃酸的中和劑，故B正確；C. NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2生成Al(OH)3和碳酸氫鈉，離子方程式為：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，故C正確；D. Al(OH)3是兩性氫氧化物，既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng)，故D正確。 答案：A 6．近年來(lái)，冠以“綠色”的新概念不斷產(chǎn)生，如綠色食品、綠色材料、綠色能源、綠色化學(xué)等。這里的“綠色”是對(duì)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形象表述。“綠色化學(xué)”要求以經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)此，由單質(zhì)鎂制硝酸鎂的下列4個(gè)方案中，你認(rèn)為可行并且符合“綠色化學(xué)”要求的方案是(　　) A．MgMg(NO3)2 B．MgMgCl2Mg(OH)2 Mg(NO3)2 C．MgMgOMg(NO3)2 D．MgMgSO4Mg(NO3)2 解析： A選項(xiàng)，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體NOx；D選項(xiàng)，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體SO2；B選項(xiàng)，步驟多，不經(jīng)濟(jì)；只有C選項(xiàng)符合“綠色化學(xué)”要求。 答案：C 7．(2017年江西省吉安市一中高三上11月月考)將100 mL 3 molL－1的NaOH溶液與100 mL 3 molL－1的AlCl3溶液按下列兩種方法混合： ①將NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中； ②將AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中。 對(duì)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論正確的是(　　) A．現(xiàn)象相同，沉淀量相等 B．現(xiàn)象相同，沉淀量不等 C．現(xiàn)象不同，沉淀量相等 D．現(xiàn)象不同，沉淀量不等 解析： 100 mL 3 molL－1 NaOH溶液中n(NaOH)＝0.3 mol,100 mL 3 molL－1的AlCl3溶液中n(AlCl3)＝0.3 mol，則①將NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中，發(fā)生：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，現(xiàn)象為觀察到白色沉淀，生成沉淀為0.1 mol，②將AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中，分別發(fā)生：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，生成mol AlO，Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，鋁離子過(guò)量，生成沉淀為0.1 mol，先沒(méi)有沉淀后出現(xiàn)沉淀，所以二者現(xiàn)象不同，但沉淀質(zhì)量相等，故選C。 答案：C 8．A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見(jiàn)元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E則易溶于水，若取A溶液灼燒，焰色反應(yīng)為淺紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫出化學(xué)式：A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。 (2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式： A→B：________________________________________________， B→D：_________________________________________________， C→E：________________________________________________。 解析：B既能與NaOH反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)，且能受熱分解，B為Al(OH)3，C為Al2O3，則D為AlCl3，E為NaAlO2，A與過(guò)量CO2反應(yīng)生成B，且焰色反應(yīng)為紫色，A為KAlO2。 答案：(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2 (2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 綜合提升 9．(2018年山西師大附中高三二模)圖中橫坐標(biāo)為加入反應(yīng)物的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)為產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量。下列選項(xiàng)編號(hào)對(duì)應(yīng)的曲線編號(hào)錯(cuò)誤的是(　　) A．向NaAlO2溶液中逐漸滴入HCl至過(guò)量 B．向含有等物質(zhì)的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至過(guò)量 C．向澄清石灰水中通入CO2至過(guò)量 D．向含有鹽酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過(guò)量 解析：A.向NaAlO2溶液中滴入HCl至過(guò)量，發(fā)生的反應(yīng)分別為AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，兩個(gè)反應(yīng)消耗的鹽酸的物質(zhì)的量之比為1∶3，圖像符合，故A正確；B.向含有等物質(zhì)的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失，發(fā)生的反應(yīng)分別為2OH－＋CO2===CO＋H2O，Ca2＋＋CO===CaCO3↓，CO＋CO2＋H2O===2HCO，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，設(shè)Ca(OH)2的物質(zhì)的量為x mol，則KOH也為x mol，所以各段反應(yīng)消耗的二氧化碳的物質(zhì)的量分別為x，x，x比值為3∶2∶2，故B錯(cuò)誤；C.向澄清石灰水中通入CO2至過(guò)量，發(fā)生的反應(yīng)分別為Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，兩個(gè)反應(yīng)消耗的二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1∶1，圖像符合，故C正確；D.向含有鹽酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過(guò)量，發(fā)生的反應(yīng)分別為OH－＋H＋===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，后兩個(gè)反應(yīng)消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1，圖像符合，故D正確。 答案：B 10．在天平的左右兩個(gè)托盤上放有兩個(gè)燒杯，兩個(gè)燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態(tài)，當(dāng)分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應(yīng)后(　　) A．天平保持平衡 B．左高右低 C．左低右高 D．無(wú)法確定 解析：由化學(xué)方程式2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑及2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可知，當(dāng)酸和堿過(guò)量時(shí)，等量的鋁反應(yīng)能產(chǎn)生等量的氫氣，所以天平依然保持平衡。 答案：A 11．(2018年河北省承德市二中高三第三次月考)如圖是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N時(shí)生成沉淀的物質(zhì)的量與加入的M和N的體積關(guān)系圖(M、N分別表示鹽酸或氫氧化鈉溶液中的一種)，以下結(jié)論不正確的(　　) A. 混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝1∶1 B. 混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝3∶1 C. 點(diǎn)V之前加NaOH溶液，點(diǎn)V之后加鹽酸 D. 所加鹽酸與NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同 解析：根據(jù)圖像可以得出先加入氫氧化鈉溶液后加入鹽酸溶液，先加入氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂和氫氧化鋁兩種沉淀，由于氫氧化鋁溶于氫氧化鈉所以當(dāng)沉淀量達(dá)到最大時(shí)再加入氫氧化鈉，氫氧化鋁會(huì)發(fā)生溶解，而氫氧化鎂不溶，氫氧化鋁溶解完全時(shí)再加入鹽酸，鹽酸與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，不斷加入鹽酸，最終鹽酸將氫氧化鋁和氫氧化鎂全部溶解，C正確，不選；根據(jù)圖像可以知道消耗鹽酸的體積與氫氧化鈉的體積相同，根據(jù)反應(yīng)方程式的書寫，整個(gè)過(guò)程可以認(rèn)為是鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以二者的物質(zhì)的量溶度相同，D正確；根據(jù)沉淀OA和OB段可以確定生成氫氧化鋁和氫氧化鎂二者的物質(zhì)的量相同，所以混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝1∶1，A正確，B錯(cuò)誤。 答案：B 12．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料，提取時(shí)操作過(guò)程如下圖，指出圖中操作錯(cuò)誤的是(　　) A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①② 解析：由流程圖可知，反應(yīng)③得到的濾液為NaAlO2溶液，加入過(guò)量鹽酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，應(yīng)通入過(guò)量CO2，操作④錯(cuò)誤；Al(OH)3在常溫干燥條件下并不發(fā)生分解，故操作⑤需要加熱灼燒，⑤錯(cuò)誤。 答案：A 13．(2017年貴州省遵義市一中高三上9月月考)某混合物 A，含有 KAl(SO4)2、Al2O3 和 Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化： 據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是_________________________________________________________。 (2)根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系，寫出下列B、C、D 所含物質(zhì)的化學(xué)式(提示：可為混合物)。 固體 B__________；沉淀 C__________；沉淀 D__________； (3)寫出①、②的反應(yīng)離子方程式。 ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； (4)步驟③較難操作，如何將實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)？ ______________________________________________________。 解析： 由流程可知：Al2O3和Fe2O3不溶于水，沉淀C為Al2O3和Fe2O3，氧化鐵不溶于堿，沉淀D為Fe2O3，反應(yīng)②③中生成的沉淀為Al(OH)3 ，受熱分解生成固體B為Al2O3，反應(yīng)②為KAl(SO4)2與氨水的反應(yīng)，則溶液E中含有K2SO4、(NH4)2SO4、NH3H2O。 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是過(guò)濾； (2)固體B為Al2O3；沉淀C為Al2O3和Fe2O3 ；沉淀D為Fe2O3； (3)①、②反應(yīng)的離子方程式為①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O； ②Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (4)NaAlO2中加HCl生成Al(OH)3 沉淀，HCl的量難控制，故向NaAlO2溶液中通入過(guò)量的CO2到沉淀完全。(答案合理即可)。 答案：(1) 過(guò)濾 (2) Al2O3　Al2O3和Fe2O3　Fe2O3 (3) ① Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ② Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH (4) 向NaAlO2溶液中通入過(guò)量的CO2到沉淀完全(答案合理即可) 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 14．某化學(xué)興趣小組按照下列流程進(jìn)行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實(shí)驗(yàn)。 (1)鎂鋁合金中加NaOH溶液的離子反應(yīng)方程式為 ______________________________________________________， 畫出金屬X的原子結(jié)構(gòu)示意圖：__________，固體A的化學(xué)式為_(kāi)_________。 (2)寫出硫酸鋁在水中的電離方程式： ______________________________________________________， 操作②包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、__________、過(guò)濾、干燥。 (3)該興趣小組為測(cè)定鎂鋁合金中各組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如圖裝置，則需要測(cè)定的數(shù)據(jù)有__________、__________。 解析：鎂鋁合金中鋁溶于NaOH溶液，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，過(guò)濾后的濾液NaAlO2溶液加入稀H2SO4得Al(OH)3沉淀：2NaAlO2＋H2SO4＋2H2O===2Al(OH)3↓＋Na2SO4，Al(OH)3溶于稀硫酸得到硫酸鋁溶液：2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，Al2(SO4)3溶液蒸發(fā)結(jié)晶即得硫酸鋁晶體。(3)測(cè)定鎂鋁合金組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，必須測(cè)出合金的質(zhì)量，再結(jié)合氫氣體積求出Al或Mg的質(zhì)量。 答案：(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 　Al(OH)3 (2)Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO　冷卻結(jié)晶(降溫結(jié)晶) (3)氫氣的體積　鎂鋁合金的質(zhì)量