化學(xué)一輪高中達(dá)標(biāo)作業(yè)8鎂鋁及其化合物

達(dá)標(biāo)作業(yè)8鎂、鋁及其化合物[基礎(chǔ)題]1．下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是()A．KB．NaC．FeD．Al解析：金屬鋁在空氣中表面會(huì)形成一層致密的氧化膜保護(hù)層，防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化，D正確；K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，A、B、C錯(cuò)誤。答案：D2．下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是()A．氧化鋁坩堝可用于熔融NaOH實(shí)驗(yàn)B．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重C．氧化鋁熔點(diǎn)很高，可作耐火材料D．明礬用作凈水劑，可以除去廢水中的銅離子解析：A項(xiàng)，氧化鋁能與NaOH反應(yīng)，氧化鋁坩堝不能用于熔融NaOH實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氧化鋁熔點(diǎn)很高，可用于制耐火磚、耐火坩堝、耐火高溫實(shí)驗(yàn)儀器，正確；D項(xiàng)，明礬凈水時(shí)Al3＋水解生成Al(OH)3膠體，可吸附水中不溶于水的雜質(zhì)形成沉淀，從而起到凈水作用，錯(cuò)誤。答案：C3．下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是()A．氫氣通過(guò)灼熱的CuO粉末B．二氧化碳通過(guò)Na2O2粉末C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液解析：A項(xiàng)，CuO被H2還原為Cu，固體質(zhì)量減輕；B項(xiàng)，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，Na2O2變?yōu)镹a2CO3，固體質(zhì)量增加；C項(xiàng)，鋁熱反應(yīng)前后固體總質(zhì)量保持不變；D項(xiàng)，1molZn置換出1molCu，固體質(zhì)量減輕，不符合題意。答案：B4．下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．Al(OH)3在用于治療胃酸過(guò)多類(lèi)疾病時(shí)表現(xiàn)出弱堿性B．氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)C．Al(OH)3可用于中和饅頭制作過(guò)程(如發(fā)酵階段)中產(chǎn)生的酸D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能解析：治療胃酸過(guò)多時(shí)要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表現(xiàn)出堿性，A項(xiàng)正確；Al(OH)3不溶于氨水，B項(xiàng)正確；饅頭制作過(guò)程中加小蘇打是用于發(fā)泡和中和酸的，不用Al(OH)3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；耐火材料本身有良好的熱穩(wěn)定且熔點(diǎn)很高，而Al(OH)3受熱易分解，D項(xiàng)正確。答案：C5．下列敘述正確的是()①含有大量AlOeq\o\al(－,2)的溶液中，NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、H＋、Cl－可以大量共存②0.1mol·L－1的AlCl3溶液中，Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)可以大量共存③向AlCl3溶液中加入過(guò)量的稀氨水，發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O④加入鋁粉能放出H2的溶液中，Ca2＋、Fe2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)一定能夠大量共存⑤用NaOH溶液除去鋁條表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O⑥依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up7(高溫))3Mg＋Al2O3⑦向明礬溶液中加入過(guò)量Ba(OH)2溶液，發(fā)生反應(yīng)：2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋Al3＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O⑧常溫下，鋁可溶于過(guò)量濃硝酸，也可溶于過(guò)量NaOH溶液A．⑤⑦B．③⑤C．④⑥D(zhuǎn)．⑦⑧解析：①含大量AlOeq\o\al(－,2)的溶液呈堿性，H＋不能大量存在，錯(cuò)誤；②Al3＋與HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生雙水解反應(yīng)：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑，不能大量共存，錯(cuò)誤；③Al(OH)3不溶于NH3·H2O，錯(cuò)誤；④加入鋁粉放出H2的溶液，可能呈酸性，也可能呈堿性，若呈酸性，不能存在NOeq\o\al(－,3)，若呈堿性，Ca2＋、Fe2＋不能大量共存，錯(cuò)誤；⑥金屬性：Mg>Al，鋁不能置換出Mg，錯(cuò)誤；⑧常溫下，鋁在濃硝酸中鈍化，錯(cuò)誤。故A項(xiàng)符合題意。答案：A6．室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線(xiàn)如圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a(chǎn)～b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解解析：A項(xiàng)，a點(diǎn)時(shí)，即為Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)減小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)減小一定程度上促進(jìn)了Al3＋的水解，另一方面溶液體積增大，故c(Al3＋)減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b～c段，pH變化緩慢，主要發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，正確；D項(xiàng)，c點(diǎn)后pH變化較快的一段，為Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的過(guò)程，d點(diǎn)前pH變化較緩慢的一段反應(yīng)為：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，故d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3已完全溶解，錯(cuò)誤。答案：C7．下列各組物質(zhì)能相互反應(yīng)得到Al(OH)3的是()A．鋁跟NaOH溶液B．Al(NO3)3跟過(guò)量的NaOH溶液C．Al2O3和熱水D．Al2(SO4)3溶液跟過(guò)量的氨水解析：鋁與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2和H2，得不到Al(OH)3，故A錯(cuò)誤；Al(NO3)3與過(guò)量的NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，得不到Al(OH)3，故B錯(cuò)誤；Al2O3不溶于水，與熱水不反應(yīng)，得不到Al(OH)3，故C錯(cuò)誤；Al2(SO4)3與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3和(NH4)2SO4，故D正確。答案：D8．下列物質(zhì)既能跟鹽酸反應(yīng)，又能跟NaOH溶液反應(yīng)的是()①SiO2②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤Na2CO3溶液⑥Ca(HCO3)2溶液⑦NH4HCO3溶液⑧KHSO4溶液A．④⑥⑦⑧B．②③④⑥⑦C．①②③④⑦D．②③④⑤⑧解析：SiO2與鹽酸不反應(yīng)；Al與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)均生成氫氣；Al2O3為兩性氧化物，Al(OH)3為兩性氫氧化物，兩者均能與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)；碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)，與NaOH溶液不反應(yīng)；Ca(HCO3)2溶液與鹽酸、NaOH溶液均能反應(yīng)；NH4HCO3溶液與鹽酸、NaOH溶液均能反應(yīng)；KHSO4溶液與鹽酸不反應(yīng)，因此②③④⑥⑦屬于合理選項(xiàng)。答案：B9．有ag、bg兩份鋁粉，分別置于足量的NaOH溶液和鹽酸中，在相同條件下，收集到H2的體積相同。下列有關(guān)敘述一定正確的是()A．a(chǎn)＝bB．a(chǎn)>bC．c(NaOH)＝c(HCl)D．消耗的n(NaOH)與消耗的n(HCl)相等解析：依得失電子守恒知a＝b，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因酸、堿均是足量的，且體積未知，故無(wú)法確定酸、堿的濃度，c(NaOH)和c(HCl)可能相等，也可能不相等，C項(xiàng)不合題意；由2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑,2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑知消耗酸、堿的物質(zhì)的量不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A10．Na2O2、HCl、Al2O3三種物質(zhì)在水中完全反應(yīng)后，溶液中只含有Na＋、H＋、Cl－、OH－；且溶液呈中性，則Na2O2、HCl、Al2O3的物質(zhì)的量之比可能為()A．3∶2∶1B．2∶4∶1C．2∶3∶1D．4∶2∶1解析：溶液中只含有Na＋、H＋、Cl－、OH－，且溶液呈中性，所以中性溶液的溶質(zhì)為NaCl，由反應(yīng)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，4NaOH＋4HCl=4NaCl＋4H2O，可看成Al2O3不反應(yīng)，只要Na2O2、HCl的物質(zhì)的量之比為2∶4即符合題意，則Na2O2、HCl、Al2O3的物質(zhì)的量之比可以為2∶4∶n，n可以是任意值。答案：B11．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向該溶液中逐滴加入0.5mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示，則可判斷原溶液中()A．有Mg2＋，沒(méi)有Al3＋B．有Al3＋，沒(méi)有Mg2＋C．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋D．有Mg2＋和Al3＋解析：根據(jù)圖示可以推斷，加入氫氧化鈉溶液就發(fā)生了沉淀，故溶液中一定沒(méi)有大量H＋；能夠和氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀的離子有Mg2＋、Al3＋，生成的沉淀部分溶解，不溶解的是氫氧化鎂，溶解的是氫氧化鋁，所以一定含有Mg2＋、Al3＋，一定沒(méi)有OH－，故D項(xiàng)正確。答案：D12．下列說(shuō)法不正確的是()A．Al箔插入稀HNO3中，無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜B．如圖所示，①中為AlCl3溶液，②中為濃氨水，①中有白色沉淀生成C．Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3D．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后鋁的存在形式：解析：鋁能溶于稀HNO3，在濃HNO3中鈍化，A錯(cuò)；濃氨水會(huì)揮發(fā)出NH3，NH3與AlCl3溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，B正確；Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，C正確；根據(jù)Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，①eq\f(nNaOH,nAlCl3)<3時(shí)，鋁元素存在形式為Al(OH)3、Al3＋；②eq\f(nNaOH,nAlCl3)＝3時(shí)，鋁元素存在形式為Al(OH)3；③3<eq\f(nNaOH,nAlCl3)<4時(shí)，鋁元素存在形式為Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)；④eq\f(nNaOH,nAlCl3)≥4時(shí)，鋁元素存在形式為AlOeq\o\al(－,2)，D正確。答案：A13．某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，還含有Fe2O3等雜質(zhì)。利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在高溫下進(jìn)行，其目的是____________________________________________________________________________________________________________。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________。(3)在稀釋、結(jié)晶過(guò)程中，稀釋的目的是______________________________________________________________________；加Al(OH)3晶核的目的是促進(jìn)Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的________氣體的方法來(lái)代替。(4)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過(guò)苛化反應(yīng)除去，寫(xiě)出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________。(5)該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)________(填化學(xué)式)的循環(huán)利用。解析：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在高溫下進(jìn)行，是因?yàn)闇囟仍礁?，反?yīng)速率越快。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應(yīng)，最后得到偏鋁酸鈉，鈉和鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1所以AlO(OH)與NaOH以物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，即反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O。(3)AlOeq\o\al(－,2)在溶液中會(huì)發(fā)生水解：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAl(OH)3＋OH－，依據(jù)越稀越水解，可知加水稀釋是為了促進(jìn)AlOeq\o\al(－,2)的水解。“稀釋、結(jié)晶”工藝中，也可以用偏鋁酸鹽與CO2反應(yīng)代替，即2H2O＋AlOeq\o\al(－,2)＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子，化學(xué)方程式為Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH。(5)后續(xù)反應(yīng)中又生成氫氧化鈉，而開(kāi)始時(shí)是用氫氧化鈉溶液溶解鋁土礦，故該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的是NaOH。答案：(1)加快反應(yīng)速率(2)AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O(3)促進(jìn)AlOeq\o\al(－,2)的水解CO2(4)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)NaOH[能力題]14．鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測(cè)定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列三種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫(xiě)下列空白。探究一實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))測(cè)定剩余固體質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)稱(chēng)取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)，NaOH溶液的體積V≥__________。(2)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量固體。該步驟中若未洗滌固體，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將__________(填“偏高”或“偏低”)。探究二實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))測(cè)定生成氣體的體積。實(shí)驗(yàn)裝置：?jiǎn)栴}討論：(1)某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置