广西2019年高考化学一轮复习考点规范练7镁铝及其重要化合物新人教版201902213137.docx

1、1考点规范练 7 镁、铝及其重要化合物(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )A.AlCl3 B.Na2OC.FeCl2 D.SiO22.已知 NaOH+Al(OH)3 NaAl +2H2O。向集满 CO2的铝制易拉罐中加入过量 NaOH 浓溶液,立即封O-2闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁恢复原状。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )A.CO2+2OH- C +H

2、2OO2-3B.Al2O3+2OH- 2Al +H2OO-2C.2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2O-2D.Al3+4OH- Al +2H2OO-23.下列各组物质,不能按 (“ ”表示反应一步完成)关系转化的是( )选项 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO4.通过观察化学实验现象,分析归纳出正确的结论,是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是( )选项 实验现象 结 论A 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的 NaOH

3、溶液中:铝溶解且有气泡产生,而镁没有任何变化 由此得出:铝的金属性比镁的强B 取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有脱落 由此得出:铝不易被氧化C 向氯化铵溶液中投入一铝片:铝片上产生大量气泡 由此得出:该气体是氨气D 向氯化铝溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失 由此得出:氢氧化铝能溶于强碱溶液5.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

4、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 MgO6.镁铝合金 5.1 g 溶于 300 mL 2 molL-1盐酸中,(标准状况)放出气体的体积为 5.6 L 下,向反应后的溶液中加入 500 mL NaOH 溶液充分反应,最终产生白色沉淀。下列有关说法不正确的是( )A.5.1 g 镁铝合金中含有镁、铝的质量分别为 2.4 g、2.7 gB.溶解 5.1 g 镁铝合金时,剩余盐酸中溶质的物质的量为 0.1 molC.生成白色沉淀的最大质量为 13.6 gD.若白色沉淀只有 Mg(OH)2,该 NaOH 溶液的物质的量浓度至少为

5、 1.2 molL-17.某同学通过系列实验探究 Al 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,将铝条放入其中探究 Al 的活泼性B.将 NaOH 溶液缓慢滴入 Al2(SO4)3溶液中至过量,直到有沉淀生成C.将 Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D.将 Al(OH)3沉淀放入蒸发皿中,加适量稀硫酸,加热蒸干得无水 Al2(SO4)3固体8.某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:将镁粉投入冷水中,未见任何现象;将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;2将镁粉放入液

6、溴中,未观察到任何明显现象;向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是( )A.镁粉只直接与溴水中的溴反应B.镁粉只与溴水中的酸反应C.极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的D.镁粉在水的催化下与溴发生反应9.固体粉末 X 中可能含有 K2SO3、KAlO 2、MgCl 2、Na 2CO3中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,取X 少量溶于水得澄清透明溶液。再取 X 进行下列实验,实验过程及现象如下:根据上述实验,以下说法正确的是( )A.气体 1 可能为 SO2和 CO2的混合物B.沉淀 3 可能为 Mg(OH)2和 Al(OH)3

7、的混合物C.固体粉末 X 中一定有 Na2CO3,可能有 KAlO2D.固体粉末 X 中一定有 K2SO3和 KAlO210.常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到 20 mL pH=14 的溶液,然后用 1 molL-1的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是( )A.原合金质量为 0.92 gB.产生氢气的体积为 896 mL(标准状况下)C.图中 m 的值为 1.56D.图中 V2的值为 60二、非选择题(本题共 4 个小题,共 50 分)11.(12 分)KAl(SO 4)212H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室

8、中,采用废易拉罐(主要成分为 Al,含有少量的 Fe、Mg 杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:易拉罐 滤液 A 沉淀 B 产物(1)为尽量少引入杂质,试剂应选用 (填标号)。 a.HCl 溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH 溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 (3)沉淀 B 的化学式为 ;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是 。 (4)已知: KW=1.010-14,Al(OH)3 Al +H+H2O K=2.010-13。Al(OH) 3溶于 NaOH 溶液反应的平O-2衡常数等于 。 12.(13 分)(2018 山西大学附中诊断)铝(熔点 6

9、60 )是一种应用广泛的金属,工业上用 Al2O3(熔点2 045 )和冰晶石(Na 3AlF6,六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得。回答下列问题:(1)冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰,铝与 V2O5在高温下反应的化学方程式为 。 (2)铝是活泼金属,但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生。若将铝片用饱和 Hg(NO3)2溶液浸泡数分钟,取出后迅速洗净,可制得俗称“铝汞齐”的铝汞合金。铝汞齐露置在空气中,表面会快速生长出蓬松的白毛(Al 2O3)。若将新制的铝汞齐放入水中,可迅速反应产生气泡,该反应的化学方程式为 ;铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是 。 (3)将 0.1

10、 molL-1 AlCl3溶液和 10%NH4F 溶液等体积混合,充分反应后滴加氨水,无沉淀析出。则AlCl3与 NH4F 反应的化学方程式为 ;该实验所用试管及盛装 NH4F 溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是 。 3(4)饮用水中的 N 对人类健康会产生危害。为了降低饮用水中 N 的浓度,有研究人员建议在碱O-3 O-3性条件下用铝粉将 N 还原为 N2,该反应的离子方程式为 。 O-313.(14 分)无水 AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和 Fe2O3)和焦炭制备,流程如下:已知:AlCl 3、FeCl 3分别在 183 、315 时

11、升华(1)Cl2的电子式为 。 (2)氯化炉中 Al2O3、Cl 2与焦炭在高温下发生反应的化学方程式为 。炉气中残余的少量 Cl2,可用 NaOH 溶液吸收,其离子方程式为 。 (3)700 时,升华器中物质经充分反应后需降温实现 FeCl3和 AlCl3的分离。请选择合适的温度范围 (填序号)。 a.低于 183 b.介于 183 和 315 之间c.高于 315 (4)样品(含少量 FeCl3)中 AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m g 样品 NaAlO2溶液 Al(OH)3 n g Al2O3计算该样品中 AlCl3的质量分数为 (结果用 m、 n 表示,不必化简)。

12、 14.(11 分)(2018 河北邯郸教学质量检测)镁及其化合物是实验设计的热点载体,经查阅资料知: 2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O Mg3N2与水反应 常温下,NH 3H2O、CH 3COOH 的电离常数都等于 1.810-5.探究镁的性质。某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物,实验装置如图所示。(1)B 中试剂是 ;D 装置的作用是 。 (2)实验时,先启动 A 中反应,当 C 装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是 。 (3)确定有 N2生成的实验现象是 。 (4)实验完毕后,设计实验确认产物中有 Mg3N2,取少量 C 中残留固体于试管中,滴

13、加蒸馏水, ,则产物中有氮化镁。 (5)经测定,Mg 与 NO2反应生成 MgO、Mg 3N2和 N2,其中 Mg3N2和 N2的物质的量相等。C 中发生反应的化学方程式为 。 .探究 Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有:氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中,振荡,白色粉末全部溶解。为了探究其原因,他们提出两种假设。假设 1:氯化铵溶液呈酸性,H +OH- H2O,促进 Mg(OH)2溶解;假设 2:N +OH- NH3H2O,促进 Mg(OH)2溶解。H+4(6)请你帮他们设计实验,探究哪一种假设正确: 。 4考点规范练 7 镁、

14、铝及其重要化合物1.A AlCl 3可由 Cl2和 Al 直接反应生成,在 Ba(HCO3)2溶液中加入 AlCl3,Al3+和 HC 发生相互促进O-3的水解反应:Al 3+3HC Al(OH)3+3CO 2,同时生成沉淀和气体,A 项符合题意;Na 2O 可由 NaO-3和 O2直接反应生成,在 Ba(HCO3)2溶液中加入 Na2O 有沉淀生成,但没有气体生成,B 项不符合题意;在 Ba(HCO3)2溶液中加入 FeCl2也有沉淀和气体生成,但 FeCl2不能由 Fe 和 Cl2直接化合得到,C 项不符合题意;SiO 2可由 Si 和 O2直接反应得到,但在 Ba(HCO3)2溶液中加入

15、 SiO2没有沉淀和气体生成,D项不符合题意。2.D 首先 CO2与氢氧化钠溶液反应,表现为铝罐变瘪,接着过量的氢氧化钠溶液再与铝罐反应,因铝罐表面有氧化膜 Al2O3,故可发生 A、B、C 的反应,故选 D。3.C Al 2O3与过量 NaOH 反应生成 NaAlO2,NaAlO2与 AlCl3反应生成 Al(OH)3,Al(OH)3受热分解得Al2O3,A 项符合图示转化关系;AlCl 3与少量 NaOH 反应生成 Al(OH)3,Al(OH)3与 NaOH 反应生成NaAlO2,NaAlO2与过量盐酸反应生成 AlCl3,B 项符合图示转化关系;Al 不能一步生成 Al(OH)3,C 项

16、不符合图示转化关系;MgCl 2与 NaOH 反应生成 Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解得 MgO,MgO 与盐酸反应生成MgCl2,D 项符合图示转化关系。4.D 金属性的强弱可通过金属与酸反应的剧烈程度进行判断,不是通过金属是否与碱反应来判断,A 项错误;因为金属铝表面很快产生一层致密的氧化铝薄膜,且氧化铝的熔点比铝的熔点高,氧化铝薄膜包裹着熔融状态的铝而不滴落,B 项错误;氯化铵水溶液显酸性,2Al 与氯化铵水解产生的 H+反应,产生的气体为 H2,C 项错误;开始生成沉淀,发生反应 Al3+3OH- Al(OH)3,后沉淀逐渐溶解至消失,发生反应 Al(OH)3+OH- Al +

17、2H2O,说明氢氧化铝溶于强碱溶液,D 项正确。O-25.B 氨水与 Fe3+和 Al3+均能反应生成氢氧化物沉淀,不符合除杂的要求。6.D 盐酸中 n(HCl)=30010-3L2molL-1=0.6mol,H2中氢原子的物质的量 n(H)= 2=0.5mol0.6mol,说明盐酸过量,合金全部溶解,设金属镁的物质的量为 x,金属铝为5.6L22.4Lmol-1y,则有 24gmol-1x+27gmol-1y=5.1g,根据得失电子守恒,2 x+3y= ,两式联立解得5.6L222.4Lmol-1x=y=0.1mol。根据上述分析,合金中 Mg、Al 的质量分别是 2.4g、2.7g,A 项

18、正确;剩余盐酸中溶质的物质的量为 0.1mol,B 项正确;沉淀最多时,Mg 全部转化成 Mg(OH)2,Al 全部转化成 Al(OH)3,m(沉淀)= m(合金)+ m(OH-),n(OH-)=n(合金失电子)= n(H+得电子),因此沉淀的质量为5.1g+0.5mol17gmol-1=13.6g,C 项正确;根据溶液呈电中性,反应后的溶质为 NaCl、NaAlO 2,即n(Na+)=n(Cl-)+n(Al )=0.6mol+0.1mol=0.7mol,因此 NaOH 溶液的物质的量浓度最小为O-2=1.4molL-1,D 项错误。0.7mol0.5L7.D A 项,稀释浓硫酸时应将浓硫酸加

19、入水中并不断搅拌;B 项,将过量的 NaOH 溶液滴入 Al2(SO4)3溶液中,最终生成 NaAlO2溶液;C 项,过滤时应将溶液用玻璃棒引流到漏斗中。8.D 由知镁粉与冷水并不反应;由知镁粉放入溴水中,开始放出少量的气泡,说明镁和溴水中的酸能反应产生 H2,但溴水很快褪色,说明镁粉也能与溴直接发生反应;由知镁粉与液溴并不反应;由知水应该是镁粉与溴反应的催化剂。9.D 固体 X 加入足量稀硝酸后的溶液 2 中加 BaCl2溶液有沉淀 4 生成,则沉淀 4 为 BaSO4,X 中一定含 K2SO3,它被稀硝酸氧化成 K2SO4,同时生成的气体不是 SO2,而是 NO。X 溶于水得澄清透明溶液,

20、因K2SO3与 MgCl2在溶液中不能共存,故 X 中无 MgCl2。固体 X 加足量稀硝酸后的溶液 2 中加足量氨水能生成沉淀 3,结合 Al +4H+ Al3+2H2O、Al 3+3NH3H2O Al(OH)3+3N ,可推知 X 中一定O-2 H+4有 KAlO2,沉淀 3 是 Al(OH)3。题给实验现象无法确定 Na2CO3是否存在。综上分析,可知 A、B、C 项错误,D 项正确。10.C 由图像可知,向合金溶解后的溶液中加盐酸,先发生反应 NaOH+HCl NaCl+H2O,后发生反应NaAlO2+HCl+H2O NaCl+Al(OH)3,最后发生反应 Al(OH)3+3HCl A

21、lCl3+3H2O,合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为 0.02L1molL-1=0.02mol,则 V1为 0.02mol1molL-1=0.02L=20mL,生成沉淀时消耗的盐酸为 40mL-20mL=20mL,其物质的量为 0.02L1molL-1=0.02mol,生成沉淀的物质的量为 0.02mol,合金中钠的物质的量为 0.04mol,铝的物质的量为 0.02mol。由原子守恒可知,合金的质量为 0.04mol23gmol-1+0.02mol27gmol-1=1.46g,故 A 项错误;由 Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O 可知,溶解沉淀需要 0.06molHCl,其

22、对应盐酸的体积为 60mL,则 V2为(40+60)mL=100mL,故 D 项错误;由上述计算可知,生成沉淀 0.02mol,其质量为 0.02mol78gmol-51=1.56g,C 项正确;由 2Na+2H2O 2NaOH+H2、2Al+2H 2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2可知,生成氢气的物质的量为 0.02mol+0.03mol=0.05mol,在标准状况下的体积为 0.05mol22.4Lmol-1=1.12L,B 项错误。11.答案(1)d(2)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2(3)Al(OH)3 Al 3+水解,使溶液中 H+浓度增大(4)20解析(

23、1)易拉罐(主要成分为 Al,含有少量的 Fe、Mg 杂质)成分均为活泼金属,可以与酸反应,只有Al 可以与强碱溶液反应生成 Al 进入溶液,所以 d 项的 NaOH 溶液合适。O-2(2)Al 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2。(3)滤液 A 的主要成分是 NaAlO2,向其水溶液中加入 NH4HCO3溶液,由于 Al 与 N 水解相互O-2 H+4促进彻底而生成 Al(OH)3沉淀。明矾溶于水,因 Al3+水解而呈酸性:Al 3+3H2O Al(OH)3+3H+。(4)Al(OH)3溶于 NaOH 溶液的离子方程式为 Al(OH)3

24、+OH- Al +2H2O,则该反应的平衡常数:O-2K= =20。c(AlO-2)c(OH-)=c(AlO-2)c(H+)c(H+)c(OH-)=2.010-131.010-1412.答案(1)10Al+3V 2O5 5Al2O3+6V(2)2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2 其表面不易形成致密的氧化膜(3)AlCl3+6NH4F (NH4)3AlF6+3NH4Cl NH 4F 电离出的 F-水解生成 HF,对玻璃有强腐蚀性而对塑料无强腐蚀性(4)10Al+6N +4OH- 3N2+10Al +2H2OO-3 O-2解析(2)铝汞齐中的铝与水反应生成氢氧化铝和氢气,该反应的化学方程式

25、为 2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2;铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是其表面不易形成致密的氧化膜。(3)根据题给信息知 AlCl3与 NH4F 发生反应生成六氟合铝酸铵和氯化铵,化学方程式为AlCl3+6NH4F (NH4)3AlF6+3NH4Cl;该实验所用试管及盛装 NH4F 溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是NH4F 电离出的 F-水解生成 HF,对玻璃有强腐蚀性而对塑料无强腐蚀性。(4)根据题给信息知碱性条件下,铝粉与 N 反应生成 N2和 Al ,利用化合价升降法结合电O-3 O-2荷守恒、原子守恒配平,该反应的离子方程式为 10Al+6N +4OH- 3N2+10A

26、l +2H2O。O-3 O-213.答案(1 )ClCl(2)Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO Cl 2+2OH- ClO-+Cl-+H2O(3)b(4) 100%267n102m解析(1)Cl 2是通过共价键形成的单质,故其电子式为。(2)由流程图知在氯化炉中 Al2O3、Cl 2与焦炭在高温下发生反应生成 AlCl3、CO;炉 ClCl气中残余的少量 Cl2,可用 NaOH 溶液吸收生成 NaCl 和 NaClO。(3)AlCl 3、FeCl 3分别在 183、315时升华,为实现 FeCl3和 AlCl3的分离,应使温度介于 183和 315之间。(4) ngAl2O3中

27、 Al 原子的物质的量为 mol,根据原子守恒,样品中 AlCl3的质量为 133.5g,该样品中 AlCl3的质量分2n102 2n102数为 100%。267n102m14.答案(1)P 2O5(或其他合理答案) 吸收 E 中挥发出的水蒸气(2)排尽装置内的空气,避免 O2、CO 2、N 2等与镁反应(3)E 中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起(4)有刺激性气味的气体逸出且产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色(5)11Mg+4NO2 8MgO+Mg3N2+N2(写成 4Mg+2NO2 4MgO+N2、3Mg+N 2 Mg3N2也给分)(6)取少量氢氧化镁于试管中,加入足量 CH3COONH4溶液

28、,若白色固体溶解,则假设 2 正确;若白色固体不溶解,则假设 1 正确6解析(1)B 中试剂用于干燥二氧化氮,由于二氧化氮与水反应生成酸,故不能用碱性干燥剂,应选择酸性或中性干燥剂,可以是 P2O5等;D 装置的作用是吸收 E 中挥发出来的水蒸气,防止 E 中水蒸气进入C 装置的玻璃管中干扰实验。(3)依据题中信息,过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收,所以确定有 N2生成的实验现象是E 中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起。(5)经测定,Mg 与 NO2反应生成 MgO、Mg 3N2和 N2,其中 Mg3N2和 N2的物质的量相等,所以 C 中发生反应的化学方程式为 11Mg+4NO2 8MgO+Mg3N2+N2。(6)由题中信息可知,常温下,NH 3H2O、CH 3COOH 的电离常数相同,所以 CH3COONH4溶液显中性。因此,可以设计如下实验:取少量氢氧化镁于试管中,加入足量 CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设 2 正确;若白色固体不溶解,则假设 1 正确。