2023版高考化学一轮总复习第4章材料家族中的元素第2节铝、镁及其化合物课后分层训练鲁科版

PAGEPAGE2铝、镁及其化合物A组专项根底达标(建议用时：30分钟)1．铝的重要化合物在生产、生活中有着重要应用，以下说法不正确的选项是()【导学号：99682137】A．Al(OH)3是一种医用中和胃酸的药剂B．日用铝制品外表覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C．工业上一般用Al2O3制备AlD．浓H2SO4、浓HNO3用铝制容器盛装的原因是两种酸与Al不反响D[浓H2SO4、浓HNO3在常温下使Al钝化，形成一层致密的保护膜。]2．以下表达中错误的选项是()【导学号：99682138】A．Al与稀HNO3反响可生成H2B．Al、Al2O3、Al(OH)3都可溶于NaOH溶液和盐酸中C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加过量NaHSO4溶液，沉淀消失D．能用同一个离子方程式表示氨水滴入Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水的反响A[稀HNO3具有强氧化性，与Al反响生成的不是H2。]3．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是()A．K＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)B．Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、S2－C．NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)D．H＋、K＋、Cl－、Na＋B[由题意知，该溶液为强碱性溶液。]4．以下各组物质，不能按(“→〞表示反响一步完成)关系转化的是()【导学号：99682139】选项abcAAl2O3Na[Al(OH)4]Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3Na[Al(OH)4]CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgOC[A、B、D三项中的转化关系分别为：，，，C项中Al不能经一步反响转化为Al(OH)3。]5．(2022·山东潍坊一模)用铝制易拉罐收集满CO2，参加过量NaOH浓溶液，立即把口封闭。发现易拉罐“咔咔〞作响，并变瘪了；过一会儿后，易拉罐又会作响并鼓起来。以下说法正确的选项是()A．导致易拉罐变瘪的反响的离子方程式是CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)B．导致易拉罐又鼓起来的反响是Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑C．假设将CO2换为NH3，NaOH浓溶液换为水，易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象D．上述过程中总共发生了三个化学反响，且反响结束后的溶液显碱性D[A项，由于氢氧化钠过量，故导致易拉罐变瘪的反响的离子方程式是CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，错误；B项，导致易拉罐又鼓起来的反响是2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，错误；C项，假设将CO2换为NH3，NaOH浓溶液换为水，易拉罐也会变瘪，但不会鼓起，错误；D项，正确。]6．将5.1g镁铝合金，投入到500mL2.0mol/L的盐酸中，金属完全溶解，再参加4.0mol/L的NaOH溶液，假设要生成的沉淀最多，那么NaOH溶液的体积是()A．200mL B．250mLC．425mL D．560mLB[镁铝和盐酸反响，金属完全溶解，所以盐酸过量，全部转化为Mg2＋、Al3＋和H＋。在溶液中Cl－守恒，再参加氢氧化钠，沉淀最多时溶液中只含NaCl，故n(NaOH)＝n(HCl)，代入数据得，500×2.0＝4.0V，V＝250mL。]7．某校化学兴趣小组用如下图过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。以下说法正确的选项是()A．NaOH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pHD[A项用氨水将会使Al3＋、Mg2＋均沉淀下来，达不到别离的目的；B项溶液a中，Al3＋已转化为[Al(OH)4]－；C项b中含有KCl、NaCl、HCl等物质；D项假设不控制pH，沉淀a[Al(OH)3]将不能别离出来。]8．(2022·泉州模拟)以下各项所述内容对应的图像正确的选项是()【导学号：99682140】D[A项，因含有H＋，开始没有沉淀；B项，BaSO4沉淀不溶于Ba(OH)2溶液，最后有沉淀剩余；C项，等物质的量的Mg、Al与过量酸反响生成H2的量不相同。]9.(2022·安徽高考)室温下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴参加1.0mol·L－1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，以下有关说法正确的选项是()A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为：Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变C．b～c段，参加的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解C[A.Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3＋水解使溶液显酸性，水解离子方程式为：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A错误。B.a～b段，参加NaOH消耗H＋，使Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋反响正向进行，Al3＋的浓度减小，B错误。C.b～c段，pH变化不明显，说明OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C正确。D.c～d过程中，pH变化较大，说明发生了反响：Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]或Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，所以c点以后Al(OH)3开始溶解，D错误。]10．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现以下物质之间的变化：【导学号：99682141】据此答复以下问题：(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中别离溶液和沉淀采用的相同的操作是________。(2)写出以下B、C、D、E所含物质的化学式：固体B________；沉淀C________；沉淀D________；溶液E______________。(3)写出①、②、③三个反响的离子方程式。①____________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________。[解析]由框图关系知：C为Al2O3和Fe2O3的混合物，D为Fe2O3，B为Al2O3，溶液E中含有K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O。[答案](1)过滤(2)Al2O3Al2O3和Fe2O3Fe2O3K2SO4和(NH4)2SO4(NH3·H2O)(3)①Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[Al(OH)4]－或Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O②Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)③[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O或AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓11．铝是现今人类生产生活中使用广泛性仅次于铁的重要金属。工业上常以“钒土矿〞为原料来冶炼金属铝。：钒土矿的主要成分是Al2O3(其中含有Fe2O3、SiO2等杂质)。为了检测某“钒土矿〞样中Al2O3的含量，进行了如下实验过程：①取矿样10.0g参加过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸，也不和盐酸反响)，过滤弃去不溶残渣。②将滤液稀释并在250mL容量瓶中定容后，取25.0mL逐滴滴加2.0mol·L－1的NaOH溶液，得到如下图的变化关系。请根据有关数据答复以下问题：(1)写出滴加NaOH溶液24～30mL时发生反响的离子方程式：_________。(2)最后所得不溶于NaOH溶液的沉淀的化学式为________，其物质的量为________。(3)该钒土矿样中Al2O3的质量分数为________。[解析](2)①中参加过量盐酸过滤后得到的滤液中含有AlCl3、FeCl3和HCl，不溶残渣为SiO2，②中滴加NaOH溶液至过量得到的沉淀为Fe(OH)3，溶液中含有NaOH、Na[Al(OH)4]和NaCl。根据24～30mL段，n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝2.0mol·L－1×0.006L＝0.012mol，根据Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，那么3n(Al3＋)＋3n(Fe3＋)＝(24－3)×10－3L×2.0mol·L－1＝0.042mol，故n(Fe3＋)＝(0.042mol－0.012mol×3)×eq\f(1,3)＝0.002mol。(3)10.0g矿样中n(Al2O3)＝0.012mol×eq\f(1,2)×10＝0.06mol，故Al2O3的质量分数为eq\f(0.06mol×102g·mol－1,10.0g)×100%＝61.2%。[答案](1)Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－(2)Fe(OH)32.00×10－3mol(3)61.2%B组专项能力提升(建议用时：15分钟)12．(2022·浙江高考)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：以下说法不正确的选项是()【导学号：99682142】A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH)3进入固体2C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D．假设改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶别离也可得到FeSO4·7H2OD[A项，由题意知，要制得的产物是FeSO4·7H2O(硫酸盐)，故溶解烧渣应选用硫酸，以防引入其他的杂质离子，溶液1中含有Fe3＋，需参加Fe使之转化为Fe2＋，A项正确；B项，根据烧渣的成分，参加硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸，固体1中一定有SiO2，同时，根据溶液2及最终产物可以判断，控制pH是为了使Al3＋沉淀为Al(OH)3，B项正确；C项，从溶液2得到FeSO4·7H2O，要防止Fe2＋在空气中被O2氧化，同时防止FeSO4·7H2O分解失水，C项正确；D项，改变方案，在溶液1中参加过量NaOH可以将Al3＋转化为[Al(OH)4]－，Fe3＋沉淀为Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是Fe2(SO4)3，不是FeSO4，D项错误。]13．某研究性学习小组为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了以下两种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计答复有关问题。[探究一]实验方案：铝镁合金eq\o(→,\s\up15(NaOH溶液))测定剩余固体质量。问题讨论：(1)实验中发生反响的化学方程式是_____________________________。(2)假设实验中称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中，充分反响。那么NaOH溶液的体积V≥________mL。(3)实验中，当铝镁合金充分反响后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为_____________________________。[探究二]实验方案：称量xg的铝镁合金粉末，放在如下图装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(4)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是______________。(5)假设实验中测出该数据为yg，那么原铝镁合金粉末中镁的质量分数为________(用含x、y的代数式表示)。[解析](1)注意镁与NaOH溶液不反响。(2)5.4g铝镁合金中铝的最大质量为5.4g×97%，根据2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可求出需要NaOH的物质的量的最大值为5.4g×97%÷27g/mol＝0.194mol，体积为0.194mol÷2.0