2024高考化學(xué)一輪復(fù)習第三章金屬及其化合物第二講鋁鎂及其重要化合物規(guī)范演練含解析新人教版

PAGE7-其次講鋁、鎂及其重要化合物一、選擇題1．(2024·銀川市興慶區(qū)月考)將一塊鋁箔用砂紙打磨表面后，在酒精燈上加熱熔化，下列說法正確的是()A．鋁箔燃燒 B．熔化的是Al2O3C．熔化物滴落 D．熔化物不滴落答案：D2．(2024·洛陽模擬)下列試驗中，所加固體可以完全溶解的是()A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B．將一小塊鋁片投入足量NaOH溶液中C．將少量氫氧化鋁加入足量的濃氨水中D．常溫下，將一小塊鋁箔投入足量濃硫酸中解析：在H2O2溶液中加入少量MnO2，MnO2作催化劑，催化H2O2的分解，MnO2不溶解，A項不符合題意；將少量Al(OH)3加入足量濃氨水中，Al(OH)3不溶解，C項不符合題意；常溫下，將一小塊鋁箔投入濃硫酸中，濃硫酸使鋁鈍化，鋁不溶解，D項不符合題意。答案：B3．(2024·貴陽模擬)海水是重要的資源，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法不正確的是()A．要除去粗鹽中SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)，步驟①中所加試劑及相關(guān)操作依次可以是：過量NaOH溶液→過量BaCl2溶液→過量Na2CO3溶液→過濾→鹽酸B．↑C．步驟③中需將MgCl2·6H2O置于干燥的HCl氣流中加熱脫水制備無水MgCl2D．步驟④、⑤、⑥所涉及的反應(yīng)中，溴元素均發(fā)生氧化反應(yīng)解析：步驟①中，用過量NaOH溶液除去Mg2＋；用過量Na2CO3溶液除去Ca2＋；用過量BaCl2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，但是這三種溶液會引入新的雜質(zhì)離子OH－、COeq\o\al(2－,3)、Ba2＋，通過加適量鹽酸除去COeq\o\al(2－,3)和OH－，但過量的Ba2＋必需由Na2CO3溶液除去，因此鹽酸在最終加入，過量Na2CO3溶液在加入過量BaCl2溶液之后加入，A項正確；步驟②為電解食鹽水，反應(yīng)的原理為2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑，B項正確；步驟③由MgCl2·6H2O得到無水MgCl2，為了抑制MgCl2的水解，需在HCl氣流中加熱脫水，C項正確；步驟⑤中Br2轉(zhuǎn)化為HBr，溴元素被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，D項錯誤。答案：D4．(2024·合肥調(diào)研)在給定條件下，下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn)的是()A．明礬eq\o(→,\s\up14(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq\o(→,\s\up14(NaOH溶液))NaAlO2B．NaAlO2溶液eq\o(→,\s\up14(少量鹽酸))Al(OH)3eq\o(→,\s\up14(△))Al2O3C．Al2O3eq\o(→,\s\up14(NaOH溶液))NaAlO2溶液eq\o(→,\s\up14(CO2))Al(OH)3D．MgOeq\o(→,\s\up14(鹽酸))MgCl2溶液eq\o(→,\s\up14(蒸干))MgCl2解析：MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加熱過程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。答案：D5．(2024·保定質(zhì)檢)工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下。對上述流程的推斷正確的是()A．試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物B．CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．工業(yè)上還可采納Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低解析：A項，試劑X應(yīng)為強堿溶液，使Al2O3溶解；B項，若用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能保證生成Al(OH)3沉淀；D項，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。答案：C6．(2024·深圳高級中學(xué)期中)下列離子方程式書寫正確的是()A．KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SOeq\o\al(2－,4)恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓B．向NaAlO2溶液中通入過量CO2：2Al＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)C．＋＋2H2OD．鋁條插入燒堿溶液中，起先沒有明顯現(xiàn)象：Al2O3＋2OH－=2Al＋H2O解析：SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀時KAl(SO4)2與Ba(OH)2以物質(zhì)的量之比↓＋KAlO2＋2H2O，離子方程式為Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，A錯誤；通入過量CO2生成NaHCO3，正確的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，B錯誤；醋酸屬于弱酸，應(yīng)用化學(xué)式表示，C錯誤；鋁表面易形成氧化鋁薄膜，插入NaOH溶液中，NaOH先要溶解表面的氧化鋁，再與Al單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，D正確。答案：D7．(2024·北京清華高校附屬中學(xué)月考)某同學(xué)在試驗室利用氫氧化鈉、鹽酸分別鐵粉和鋁粉混合物，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A．x為NaOH溶液，y為鹽酸B．a(chǎn)→b發(fā)生的反應(yīng)為Al＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓C．依據(jù)本流程，x和y調(diào)換后也能達到試驗?zāi)康腄．b、c既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)解析：鐵鋁混合物中加入試劑x，得到溶液和Fe，依據(jù)Al能與NaOH溶液反應(yīng)，F(xiàn)e不與NaOH溶液反應(yīng)，推知試劑x為NaOH溶液，即a的主要成分是NaAlO2，依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，試劑y應(yīng)為鹽酸，發(fā)生反應(yīng)Al＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，然后氫氧化鋁受熱分解成Al2O3，最終通過電解的方法得到金屬Al。依據(jù)上述分析，x為NaOH↓，B正確；假如x和y互換，a為FeCl2和AlCl3混合液，加入NaOH溶液，則得到Fe(OH)2和Al(OH)3，依據(jù)流程無法得到金屬鋁，C錯誤；b和c分別是Al(OH)3和Al2O3，都屬于兩性化合物，既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)，D正確。答案：C8．(2024·武邑中學(xué)調(diào)研)在鋁制易拉罐中收集滿CO2，加入過量的NaOH溶液，馬上封口并振蕩，可以發(fā)覺易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來，其過程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)是()A．Al(OH)3分解 B．CO2＋OH－C．Al＋OH－＋H2O D．Al2O3＋OH－解析：NaOH溶液先與CO2反應(yīng)，氣壓減小，易拉罐變癟；再與鋁表面的Al2O3反應(yīng)，最終與Al反應(yīng)，生成H2，易拉罐變鼓。答案：A二、非選擇題9．鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關(guān)于鋁熱反應(yīng)解答下列問題：(1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)試驗，須要的試劑還有_______(填字母)。A．KCl B．KClO3C．MnO2 D．Mg(2)用等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在肯定條件下與Al粉進行鋁熱反應(yīng)。①引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是______________________________________________________________________________________。②產(chǎn)物中單質(zhì)是________(寫名稱)。(3)取少量(1)中鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，________(填“能”或“不能”)，說明固體混合物中無Fe2O3，理由是________________________(用離子方程式說明)。解析：(1)做鋁熱反應(yīng)的試驗時，須要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度快速上升，引發(fā)反應(yīng)。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)，所以產(chǎn)物中單質(zhì)為Fe。(3)反應(yīng)后固體混合物中若有＋=3Fe2＋，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，加KSCN溶液不會變紅。答案：(1)BD(2)①加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃②鐵(3)不能Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋10．氯離子插層鎂鋁水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一種新型離子交換材料。某課外活動小組同學(xué)利用如圖甲裝置(固定裝置略去)測定[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]的化學(xué)式，[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]高溫下分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。(1)裝置連接后首先進行的操作是______________________________________________________________________________。(2)將肯定質(zhì)量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]放在加熱裝置中充分加熱，冷卻后稱量剩余固體的質(zhì)量是131g，則其中MgO的質(zhì)量是________g。(3)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x，加熱前先通過N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2。①裝置的連接依次為a→____________(用接口處的小寫字母表示)。②試驗過程中裝置C汲取HCl氣體，不需采納如圖乙所示防倒吸裝置的理由是_______________________________________________________________________________________________。③完全分解后測得C增重3.65g，D增重9.90g，則x＝________。(4)下列試驗方案也能測定x值的是________，并且對不選方案說明不合理的理由：________________________________________________________________________________________________(若兩個方案都選，此問就不作答)。方案1：測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量方案2：測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置C增重的質(zhì)量－2x(CO3)x·zH2O]，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品，用(3)中連接的裝置和試劑進行試驗測定z，除測定D的增重外，至少還需測定下列數(shù)據(jù)中的________(填字母)。a．樣品質(zhì)量b．樣品分解后殘余物質(zhì)量c．裝置C的增重解析：(1)裝置連接后首先進行的操作是檢查裝置的氣密性。(2)肯定質(zhì)量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]樣品充分加熱，冷卻后得到的固體是Al2O3和MgO，共131g，設(shè)MgO的物質(zhì)的量是nmol，依據(jù)[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]可知Al2O3的物質(zhì)的量是0.25nmol，所以nmol×40g·mol－1＋0.25nmol×102g·mol－1＝131g，解得n＝2，m(MgO)＝2mol×40g·mol－1＝80g。(3)①裝置C的作用是汲取HCl氣體，裝置D的作用是汲取水蒸氣，試驗中應(yīng)首先汲取水蒸氣再汲取HCl氣體，氣體通過洗氣瓶汲取時應(yīng)“進步短出”，因此裝置連接依次為a→e→d→b。②因為整個試驗過程中持續(xù)通入N2，故不需采納如圖乙所示防倒吸裝置。③依據(jù)題意寫出方程式：2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]eq\o(=,\s\up14(高溫))4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O則有：2HCl～(5＋2x)H2O7318×(5＋2x)3．65g9.90geq\f(73,3.65g)＝eq\f(18×（5＋2x）,9.90g)，解得x＝3。(4)依據(jù)上述反應(yīng)方程式可知，測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量即水蒸氣的質(zhì)量可以計算出x；裝置C增重的質(zhì)量是HCl氣體的質(zhì)量，其質(zhì)量和加熱剩余固體的質(zhì)量可以依據(jù)方程式相互換算而與x無關(guān)，因此不能計算x的值，故方案2不合理。(5)因為[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)x·zH2O]中有x和z兩個未知量，所以至少應(yīng)當知道三個量才能列方程組計算，故除測定D的增重外還應(yīng)當至少再測量a、b、c中的隨意兩個量。答案：(1)檢查裝置的氣密性(2)80(3)①e→d→b②試驗過程中持續(xù)通入N2，沒有必要用如圖乙所示防倒吸裝置③3(4)方案1由加熱裝置剩余固體的質(zhì)量可計算裝置C增重的質(zhì)量，與x的大小沒有關(guān)系，因此方案2是不合理的(5)ab(或ac或bc)11．(2024·南通調(diào)研)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：請回答下列問題：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時應(yīng)在高溫下進行，其目的是______________________________________________。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________。(3)在稀釋、結(jié)晶過程中，稀釋的目的是___________________________________________________________________________；加Al(OH)3晶核的目的是促進Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的________氣體的方法來代替。(4)濃縮所得的NaOH溶液由于汲取了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過苛化反應(yīng)除去，寫出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(5)該生產(chǎn)流程能實現(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應(yīng)在高溫下進行，是因為溫度越高，反應(yīng)速率越大。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應(yīng)，最終得到偏鋁酸鈉，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AlOeq\o\al(－,2)的水解?！跋♂尅⒔Y(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溶液由于汲取了空氣中的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，而起先時是用氫氧化鈉溶液溶解鋁土礦，故該生產(chǎn)流程能實現(xiàn)循環(huán)利用的是NaOH。答案：(1)增大反應(yīng)速率(2)AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O(3)促進AlOeq\o\al(－,2)的水解CO2(4)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)NaOH12．(2024·江西聯(lián)考)