高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練第3章第2節(jié)鎂鋁及其重要化合物

第三章第二節(jié)[A組·基礎(chǔ)練習(xí)]1．下列說法中正確的是()A．Al2O3、MgO可用作耐高溫材料，二氧化硅是生產(chǎn)光纖制品的基本原料B．鋁、鐵、銅相比較，在地殼中銅元素的含量最低，鐵元素含量最高C．工業(yè)上采用電解熔融Al2O3、MgO的方法冶煉Al、MgD．用純堿制玻璃、用鐵礦石煉鐵、用氨制碳酸銨的反應(yīng)都會產(chǎn)生溫室氣體【答案】A2．(2021·廣東廣州模擬)下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是()A．鋁罐可久盛食醋B．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重C．氫氧化鋁可作胃酸的中和劑D．明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化【答案】C【解析】食醋中含有醋酸，能與鋁及氧化鋁反應(yīng)，因此鋁罐不可久盛食醋，A錯誤；鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后固體質(zhì)量不變，B錯誤；氫氧化鋁能與鹽酸反應(yīng)，可作胃酸的中和劑，C正確；明礬溶于水，電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體而凈水，涉及化學(xué)變化，D錯誤。3．鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對兩者的對比不正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)鋁鎂A與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化能與N2、O2反應(yīng)B與水反應(yīng)能與沸水反應(yīng)反應(yīng)很困難C與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)D與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒【答案】B【解析】鋁能被Cl2、O2氧化，能與某些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)，與水反應(yīng)很不明顯，但與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；Mg能在N2、O2、CO2中燃燒，能與沸水反應(yīng)，但不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。4．(2021·山東煙臺月考)某同學(xué)通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究鋁及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是()A．向氯化鋁溶液中滴加過量氨水，最終得到澄清溶液B．等質(zhì)量的鋁粉分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制得等質(zhì)量的氫氣C．常溫下鋁與濃硝酸反應(yīng)制得大量的NO2D．AlCl3溶液加熱蒸干得到無水氯化鋁晶體【答案】B【解析】Al(OH)3不溶于氨水，A錯誤；常溫下鋁與濃HNO3發(fā)生鈍化，C錯誤；蒸發(fā)AlCl3溶液促進(jìn)AlCl3的水解，得到Al(OH)3，D錯誤。5．把X溶液逐滴滴入Y溶液中，與把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反應(yīng)現(xiàn)象不同的是()選項(xiàng)ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH【答案】B【解析】A，C，D三項(xiàng)中，無論前者滴入后者還是后者滴入前者，反應(yīng)現(xiàn)象均相同；若將NaAlO2溶液滴入鹽酸中，開始鹽酸過量，沒有沉淀生成，隨著NaAlO2溶液的增多，會產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀，若將鹽酸滴入NaAlO2溶液中，開始鹽酸少量，會立即產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀，隨著鹽酸的過量，最后白色沉淀逐漸溶解，反應(yīng)現(xiàn)象不同，B符合題意。6．(2019·天津靜海模擬)下列各組物質(zhì)，不能按a→b→c(“→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是()選項(xiàng)abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【答案】C【解析】鋁不能直接生成氫氧化鋁，C錯誤。7．從海水中提取鎂的工藝流程如下圖所示：下列說法錯誤的是()A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)【答案】B【解析】電解MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2，B錯誤；加熱脫水過程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，為防止Mg2＋水解，應(yīng)在HCl氣體氛圍中脫水，C正確；①、③、⑥分別為化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)，D正確。[B組·提高練習(xí)]8．(2021·江蘇鎮(zhèn)江聯(lián)考)工業(yè)上以鋁土礦(主要成分是氧化鋁，含氧化鐵雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：下列敘述正確的是()A．反應(yīng)①中試劑X是氫氧化鈉溶液B．試劑Y是HCl，它與AlOeq\o\al(－,2)反應(yīng)生成氫氧化鋁C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)中包含2個氧化還原反應(yīng)D．將X與Y試劑進(jìn)行對換，最終可以達(dá)到相同結(jié)果【答案】A【解析】若試劑Y是HCl，過量的鹽酸與AlOeq\o\al(－,2)反應(yīng)生成Al3＋，B錯誤；圖中所示轉(zhuǎn)化只有一步是氧化還原反應(yīng)2Al2O3eq\o(=,\s\up7(電解))4Al＋3O2↑，C錯誤；試劑X為氫氧化鈉溶液，濾渣C為氧化鐵，濾液A為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉混合溶液，通入過量二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，故不能對換，D錯誤。9．(2020·湖南衡陽第八中學(xué)月考)生產(chǎn)上用過量燒堿溶液處理某礦物(含Al2O3、MgO)，過濾后得到濾液用NaHCO3溶液處理，測得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入的NaHCO3溶液體積變化的曲線如下：下列有關(guān)說法不正確的是()A．NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol·L－1B．b點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類相同C．a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在的離子是Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－、H＋D．生成沉淀的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)【答案】A【解析】前8mL碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，最終生成氫氧化鋁0.032mol，消耗碳酸氫鈉是32mL，根據(jù)NaAlO2＋NaHCO3＋H2O=Al(OH)3↓＋Na2CO3可知消耗碳酸氫鈉0.032mol，溶液中偏鋁酸鈉是0.032mol，NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.032mol÷0.032L＝1.0mol·L－1，A錯誤；b點(diǎn)與c點(diǎn)發(fā)生偏鋁酸鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氫氧化鋁沉淀，且偏鋁酸鈉過量，因此溶液所含微粒種類相同，B正確；氧化鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以a點(diǎn)溶液中存在的離子是Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－、H＋，C正確；生成沉淀的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，D正確。10．鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為______________________________。(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是__________。(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如下圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為________。(5)鋁粉在1000℃時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是__________。【答案】(1)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)減小(3)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化(4)4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑H2(5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜【解析】(1)Al2O3為兩性氧化物，在NaOH溶液中會溶解生成NaAlO2。(2)加入的NaHCO3與過量的NaOH反應(yīng)，導(dǎo)致溶液的pH減小。(3)電解Al2O3時陽極上生成O2，O2會氧化石墨。(4)陽極上OH－失去電子生成O2，由H2O電離出的H＋可以與COeq\o\al(2－,3)反應(yīng)生成HCOeq\o\al(－,3)。陰極上H2O放電生成H2。11．鎂及其化合物是實(shí)驗(yàn)設(shè)計的熱點(diǎn)載體，查閱資料。ⅰ2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2OⅱMg3N2與水反應(yīng)ⅲ常溫下，NH3·H2O、CH3COOH的電離常數(shù)均為1.8×10－5Ⅰ.探究鎂的性質(zhì)。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究鎂與二氧化氮反應(yīng)的產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)B中試劑是________________；D裝置的作用是__________________________。(2)實(shí)驗(yàn)時，先啟動A中反應(yīng)，當(dāng)C裝置中充滿紅棕色氣體時點(diǎn)燃酒精燈，這樣操作的目的是____________________。(3)確定有N2生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________。(4)實(shí)驗(yàn)完畢后，設(shè)計實(shí)驗(yàn)確認(rèn)產(chǎn)物中有Mg3N2，取少量C中殘留固體于試管中，滴加蒸餾水，________________________，則產(chǎn)物中有氮化鎂。(5)經(jīng)測定，Mg與NO2反應(yīng)生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物質(zhì)的量相等。C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。Ⅱ.探究Mg(OH)2在氯化銨溶液中溶解的原因。供選試劑有：氫氧化鎂、蒸餾水、硝酸銨溶液、鹽酸、醋酸銨溶液。取少量氫氧化鎂粉末投入氯化銨溶液中，振蕩，白色粉末全部溶解。為了探究其原因，他們提出兩種假設(shè)。假設(shè)1：氯化銨溶液呈酸性，H＋＋OH－=H2O，促進(jìn)Mg(OH)2溶解。假設(shè)2：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O，促進(jìn)Mg(OH)2溶解。(6)請你幫他們設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究哪一種假設(shè)正確：____________________?！敬鸢浮?1)P2O5等吸收E中揮發(fā)出來的水蒸氣(2)排盡裝置內(nèi)的空氣，避免O2、CO2、N2等與鎂反應(yīng)(3)E中產(chǎn)生氣泡，癟氣球緩慢鼓起(4)產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)(5)11Mg＋4NO2eq\o(=,\s\up7(△))8MgO＋Mg3N2＋N2(寫成4Mg＋2NO2eq\o(=,\s\up7(△))4MgO＋N2、3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(△))Mg3N2也可)(6)取少量氫氧化鎂于試管中，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固體溶解，則假設(shè)2正確；若白色固體不溶解，則假設(shè)1正確【解析】(1)B中試劑用于干燥二氧化氮，由于二氧化氮與水反應(yīng)生成酸，故不能用堿性干燥劑，應(yīng)選擇酸性或中性干燥劑，可以是P2O5等；D裝置的作用是吸收E中揮發(fā)出來的水蒸氣，防止E中水蒸氣進(jìn)入C裝置的玻璃管中干擾實(shí)驗(yàn)。(3)依據(jù)題中信息，過量的二氧化氮可以被氫氧化鈉溶液吸收，所以確定有N2生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是E中產(chǎn)生氣泡，癟氣球緩慢鼓起。(5)經(jīng)測定，Mg與NO2反應(yīng)生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物質(zhì)的量相等。所以C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為11Mg＋4NO2eq\o(=,\s\up7(△))8MgO＋Mg3N2＋N2。(6)常溫下，NH3·H2O、CH3COOH的電離常數(shù)相同，所以CH3COONH4溶液顯中性。因此，可以設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)：取少量氫氧化鎂于試管中，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固體溶解，則假設(shè)2正確；若白色固體不溶解，則假設(shè)1正確。12．金屬鎵有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù)，它與鋁同主族，曾被稱為“類鋁”，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如下圖所示：(1)元素Ga位于Al的下一周期，寫出鎵(Ga)的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，CO2的電子式為__________。(2)下列有關(guān)Al、Ga的說法不正確的是__________。A．由流程圖可知酸性：Al(OH)3＞Ga(OH)3B．Ga2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3C．Ga(OH)3可由Ga2O3與水反應(yīng)得到D．與酸反應(yīng)的劇烈程度：Al＜Ga(3)步驟二中不能通入過