1、1跟踪检测（七） 镁、铝及其化合物1铝元素对人体健康有危害，因此，1989 年世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一而须加以控制。铝在下列应用场合使用时应加以控制的是( )制铝合金 制电线 制炊具 制银色漆颜料 用明矾净水 明矾和小苏打制食品膨松剂 制易拉罐 用氢氧化铝凝胶制胃舒平 包装糖果盒小食品A BC D解析：选 D 由铝的应用可知，铝制炊具、铝制易拉罐、明矾净水、明矾和小苏打制食品膨松剂、使用铝包装糖果和小食品、用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品都有可能使铝元素进入人体，对人体造成危害，都需要加以控制。2(2019朝阳区模拟)某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是( )A中铝片
2、发生了钝化B中产生的气泡可能是氮氧化合物C中沉淀溶解的离子方程式是 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2D中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应解析：选 D 浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故 A 正确；加水稀释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，中产生的气泡可能是氮氧化合物，故 B 正确；中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O，故 C 正确；中加水稀释过程 2中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故 D 错误。3铝是一种很重要的
3、金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是( )A反应又称铝热反应，常用于野外焊接铁轨B利用反应都能产生氢气，产生等量氢气消耗 Al 的质量相等且转移电子数也相等C常用反应制备 Al(OH)3，方法是向 Al2(SO4)3溶液中滴加 NaOH 溶液至恰好完全沉淀2D工业上常用反应制备金属铝，制备过程中常加入冰晶石以降低 Al2O3的熔点解析：选 C Al 与强碱、强酸反应都产生3 价铝元素，即转移的电子数相等，生成的 H2物质的量也相等，B 正确；制备 Al(OH)3最好用氨水而不是 NaOH 溶液，因为 Al(OH)3溶于过量的 NaOH 溶液，C 错误。4(2019徐汇区模拟)某同
4、学认为金属铝也有非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是( )A铝片与盐酸反应生成氢气B氢氧化铝溶于强酸溶液C氢氧化铝溶于强碱溶液D铝热反应解析：选 C 常见的金属氢氧化物都只能溶于酸中，非金属(如 Si)或非金属氧化物一般会溶解在碱中，这里氢氧化铝溶于强碱溶液中，可以表明金属铝和其他金属不同，同时还表现了金属铝的非金属性一面，故 C 正确。5下列变化不能通过一步反应直接完成的是( )AAl 3 Al(OH) 3 BAlAlO 2CAl(OH) 3Al 2O3 DAl 2O3Al(OH) 3解析：选 D Al 3 与氨水发生反应生成 Al(OH)3，可一步反应生成，故 A 不选；A
5、l 与NaOH 溶液发生反应生成 AlO ，可一步反应生成，故 B 不选；Al(OH) 3加热分解为 Al2O3与 2水，可以一步实现转化，故 C 不选；Al 2O3不能直接生成 Al(OH)3，应先生成 Al3 或 AlO后，然后加入弱碱或弱酸才能反应生成 Al(OH)3，故选 D。 26某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是( )选项 实验及现象 结论A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 反应中有 NH3产生B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有 H2产生C 收集
6、气体的同时测得溶液的 pH 为 8.6 弱碱性溶液中 Mg 也可被氧化D将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 NaHCO3溶液中，有气泡产生弱碱性溶液中 OH 氧化了 Mg解析：选 D NH 4Cl 溶液中，NH 水解使溶液显酸性，活泼金属镁与 H 反应生成 4H2，H 2燃烧的火焰呈淡蓝色，同时 NH 水解平衡右移，产生的 NH3可以使湿润的红色石蕊 4试纸变蓝，水溶液的 pH 不断增大至 8.6 时还有气体生成，证明在弱碱性环境中 Mg 可继续被氧化，A、B、C 正确；弱碱性溶液中 Mg 是被 H 氧化，D 错误。7已知 MgO、MgCl 2的熔点分别为 2 800 、604 ，将 Mg
7、O、MgCl 2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有 MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是( )3A海水 Mg(OH)2 Mg NaOH 电 解 B海水 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg HCl 电 解 C海水 Mg(OH)2 MgO Mg 石 灰 乳 灼 烧 电 解 D海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg 石 灰 乳 HCl 电 解 解析：选 D 从经济效益上看，用石灰乳沉淀 Mg2 比用 NaOH 成本低，电解 MgCl2比电解 MgO 成本低。8某校化学兴趣小组用如图所示过程除去 AlCl3溶液中含有的 Mg2 、K 杂质离子并尽可
8、能减小 AlCl3的损失。下列说法正确的是( )ANaOH 溶液可以用氨水来代替B溶液 a 中含有 Al3 、K 、Cl 、Na 、OH C溶液 b 中只含有 NaClD向溶液 a 中滴加盐酸需控制溶液的 pH解析：选 D A 项，若用氨水，则 Mg2 、Al 3 均转化为沉淀，不能分离 Mg(OH)2和Al(OH)3，错误；B 项，Al 3 与过量 NaOH 反应生成 NaAlO2，溶液 a 中含AlO 、K 、Cl 、Na 、OH ，错误；C 项，K 、Cl 、Na 在整个过程中不参加反应，溶 2液 b 中含 KCl、NaCl，错误；D 项，因 Al(OH)3能溶于盐酸，则向溶液 a 中滴
9、加盐酸需控制溶液的 pH，正确。9(2019遵义航天高级中学模拟)镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝” ，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是( )AAl、Ga 均处于第A 族BGa 2O3可与盐酸反应生成 GaCl3CGa(OH) 3可与 NaOH 溶液反应生成 NaGaO2D由流程图可知酸性：Al(OH) 3Ga(OH) 3解析：选 D 镓(Ga)与铝同主族，均位于第A 族，A 项正确；Ga 2O3与 Al2O3的性质具有相似性，可与盐酸反应生成 GaCl3，B 项正确；Ga(OH) 3与 Al(OH)3的性质相似，属于两性氢氧化物，能与 NaO
10、H 溶液反应生成 NaGaO2，C 项正确；化学反应遵循强酸制弱酸原理，4在 NaAlO2和 NaGaO2的混合溶液中通入 CO2，有 Al(OH)3生成，而无 Ga(OH)3生成，可能是Ga(OH)3酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH) 3Ga(OH) 3，D 项错误。10(2019南昌模拟)下列示意图与对应的反应情况正确的是( )解析：选 C 含 0.01 mol KOH 和 0.01 mol Ca(OH)2的溶液中缓慢通入 CO2发生的反应分为三个阶段，第一阶段：Ca(OH) 2CO 2=CaCO3H 2O，此阶段生成沉淀并逐渐增多；第二阶段：2KOHCO 2=K2CO3H 2O，K 2C
11、O3CO 2H 2O=2KHCO3，此阶段不生成沉淀，沉淀的物质的量不变；第三阶段：CaCO 3CO 2H 2O=Ca(HCO3)2，此阶段沉淀不断减少，最后完全消失，三阶段消耗 CO2的物质的量之比为 111，与图像不符合，故 A 错误；向KAl(SO4)2溶液中滴入 Ba(OH)2溶液时发生反应的离子方程式有Ba2 SO =BaSO4、Al 3 3OH =Al(OH)3、Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O，假设24 2nKAl(SO4)22 mol，当 nBa(OH)23 mol，发生的反应为Ba2 SO =BaSO4、Al 3 3OH =Al(OH)3，沉淀量增大，最大沉淀量 n
12、(沉淀)24 n(BaSO4) nAl(OH)32 mol3 mol5 mol，Al 3 完全沉淀时，还剩 n(SO )1 24mol；当 3 mol nBa(OH)24 mol，发生的反应为 Ba2 SO =BaSO4、Al(OH)243OH =AlO 2H 2O，SO 完全沉淀时，铝元素完全转化为 AlO ，此过程中生成的 2 24 2n(BaSO4)1 mol，溶解的 nAl(OH)32 mol， n(沉淀)5 mol1 mol2 mol4 mol，沉淀的物质的量减小，再继续加入 Ba(OH)2溶液，固体的质量不变，图像不符合，故 B 错误；NaHSO 4溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶
13、液会产生越来越多的 BaSO4白色沉淀，直到最大量，然后不再变化为止，故 C 正确；向 NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸依次发生反应：NaAlO2HClH 2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH) 33HCl= =AlCl33H 2O，先产生沉淀，后沉淀溶解，所用 HCl 的物质的量之比为 13，图像不符合，故 D 错误。11.某溶液中可能含有如下离子：H 、Mg 2 、Al 3 、NH 、Cl 、AlO 。当向该溶液中逐滴加入 NaOH 溶液时，产生沉淀的 4 25物质的量( n)与加入 NaOH 溶液的体积( V)的关系如图所示，下列说法正确的是( )A原溶液中一定含有的阳离子是 H 、
14、Mg 2 、Al 3 、NH 4B反应最后形成的溶液中的溶质含 AlCl3C原溶液中 Al3 与 NH 的物质的量之比为 13 4D原溶液中含有的阴离子是 AlO 、Cl 2解析：选 C 根据图像可推断出溶液中肯定含有 H 、NH 、Al 3 和 Cl ，肯定不存在 4AlO 和 Mg2 ，A、D 错误；反应到最后溶液中的溶质为 NH3H2O、NaCl 和 NaAlO2，B 错误； 2结合图像中的数量关系可得 n(H ) n(Al3 ) n(NH )213，C 正确。 412向含 Al2(SO4)3和 AlCl3的混合溶液中逐滴加入 1 molL1 Ba(OH)2溶液至过量，加入 Ba(OH)
15、2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是( )A图中 C 点铝元素存在形式是 AlO 2B向 D 点溶液中通入 CO2气体，立即产生白色沉淀C原混合溶液中 cAl2(SO4)3 c(AlCl3)12D OA 段反应的离子方程式为2Al3 3SO 3Ba 2 8OH =2AlO 3BaSO 44H 2O24 2解析：选 D C 点为 BaSO4沉淀，其物质的量为 3 mol，此时铝元素以 AlO 的形式存 2在，A 正确； D 点溶液溶质为 Ba(AlO2)2，通入 CO2气体，立即产生 BaCO3和 Al(OH)3沉淀，B 正确； B 点为 Al(OH)3和 BaSO4沉
16、淀，此时 Al(OH)3的物质的量为 7 mol3 mol4 mol，故原混合液中有 1 mol Al2(SO4)3，AlCl 3物质的量为 4 mol1 mol22 mol，即cAl2(SO4)3 c(AlCl3)12，C 正确； OA 段反应的离子方程式为2Al3 3SO 3Ba 2 6OH =3BaSO42Al(OH) 3，D 错误。2413如图是工业利用菱镁矿 MgCO3(含杂质 Al2O3、FeCO 3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。6(3)沉淀混合物为_和_(
17、填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是_(填字母)。A电解法 B氧气还原法C碳还原法 D分解法解析：(1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入 Cl2是为了将 Fe2 (或 FeCl2)氧化为 Fe3 (或 FeCl3)，工业上不用 HNO3是因为会产生污染性气体NOx，也会引入杂质离子 NO 。(3)氧化池中存在 Al3 、Fe 3 、H ，所以加入 MgO 后与 H 3反应使溶液碱性增强，Al 3 和 Fe3 转化为 Al(OH)3和 Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为 Al(OH)3和 Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融 M
18、gCl2的方法进行冶炼。答案：(1)提高酸浸速率 (2)Fe 2 (或 FeCl2) 会产生污染性气体 NOx 会引入杂质离子 NO 3(3)Al(OH)3 Fe(OH) 3 (4)A14铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：铝土矿的主要成分是 Al2O3，此外还含有少量 SiO2、Fe 2O3等杂质；溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO32NaAlO 22H 2O=Na2Al2Si2O84NaOH。请回答下列问题：(1)铝土矿中 Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_。(2)在工艺流程中
19、“酸化”时，加入的最佳物质 B 是_，理由是_，写出酸化过程发生反应的化学方程式：_。(3)工业上用 Al2O3与 C、Cl 2在高温条件下反应制取 AlCl3，理论上每消耗 6.0 g 碳单质，转移 1 mol 电子，则反应的化学方程式为_。(4)某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有 Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有 Fe2O3。则物质甲是_(填化学式)，请判断该同学设计的实验方案的合理性_(填“合理”或“不合理”)。原因是_(若合理，则不用填写)
20、。7解析：(1)铝土矿主要成分是 Al2O3还有少量 SiO2，加入足量 NaOH 溶液后发生如下反应：Al 2O32OH =2AlO H2O；SiO 22OH =SiO H2O；Fe 2O3不与 NaOH 溶液发生反 2 23应。(2)根据题干已知反应，滤液中主要含 NaAlO2，通入过量 CO2可以将 NaAlO2完全转化为 Al(OH)3。(3)每消耗 6.0 g(0.5 mol)碳单质，转移 1 mol 电子，说明碳被氧化为 CO，化学方程式为 Al2O33Cl 23C 2AlCl33CO。(4)Fe 3 的检验可用 KSCN，= = = = =高 温 但该同学的实验方案不合理，因为 Fe3 能与 Fe、Al 发生反应生成 Fe2 ，不能检验是否含有 Fe3 。答案：(1)Al 2O32OH =2AlO H 2O 2(2)CO2 CO 2过量时氢氧化铝不会溶解，反应易控制，且原料廉价 CO2NaAlO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3(3)Al2O33C3Cl 2 2AlCl33CO= = = = =高 温 (4)KSCN 不合理 Fe 3 能与 Fe、Al 反应生成 Fe2 ，不能检出 Fe38
