高考化学一轮复习 课时作业10 镁、铝及其重要化合物（含解析）-人教版高三全册化学试题

课时作业(十)镁、铝及其重要化合物1．(2019·河北廊坊模拟)镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是()A．高温下，镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C．镁在点燃条件下可与二氧化碳反应，铝在一定条件下可与氧化铁发生氧化还原反应D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物C[在常温下，镁和铝在空气里都能跟氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀性，但是在高温下能剧烈反应，放出大量热，选项A错误；镁能跟酸反应不能跟碱反应，选项B错误；镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝，选项C正确；铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物，在铝热反应中，在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾)引发反应，中间插一根镁条，为反应提供高温条件，选项D错误。]2．(2019·江苏连云港模拟)下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是()A．Al跟NaOH溶液共热B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液反应C．Al2O3和水共热D．Al2(SO4)3和过量的氨水反应D[Al跟过量的NaOH溶液共热生成NaAlO2，得不到氢氧化铝，故A错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强酸或强碱，Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2，得不到氢氧化铝，故B错误；氧化铝不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铝，故C错误；Al2(SO4)3和过量的氨水反应可以得到氢氧化铝，氢氧化铝不溶于弱碱，故D正确。]3．下列物质的制备方法正确的是()A．氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3B．用镁粉和空气反应制备Mg3N2C．用铝粉和MnO2制得锰D．用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝C[硫化钠和氯化铝溶液反应，硫离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢，A错误；镁粉在空气中和氧气也反应，会生成氧化镁，B错误；铝热法可冶炼锰，C正确；氯化铝属于分子晶体，熔融状态下不导电，工业上常用电解熔融的氧化铝来冶炼铝，D错误。]4．下列反应中的离子方程式书写正确的是()A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3·H2O＋Al3＋=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OB．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2OC．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)C[A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋同时存在时，Al3＋与OH－先反应；D项，通足量CO2时，应生成HCOeq\o\al(－,3)。]5．(2019·湖北宜昌检测)下列有关转化关系正确的是()A．MgCO3eq\o(→,\s\up7(盐酸),\s\do5())MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(电解),\s\do5())MgB．Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(盐酸),\s\do5())MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(电解),\s\do5())MgC．MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(石灰乳),\s\do5())Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(煅烧),\s\do5())MgOD．MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(蒸干),\s\do5())MgCl2(s)eq\o(→,\s\up7(电解),\s\do5())MgC[镁是活泼的金属，金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，故A、B项错误；由于Mg2＋的水解，MgCl2(aq)直接蒸干生成Mg(OH)2，得不到MgCl2(s)，错误。]6．(2019·江西新余段考)将打磨后的镁条放入盛有50mL蒸馏水的烧杯中，用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化如图。下列有关描述正确的是()A．实线表示溶液浊度随时间的变化B．50s时向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红C．该实验是在常温下进行的D．150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降D[常温下，Mg与水缓慢反应生成Mg(OH)2，溶液变浑浊，随着反应的进行，Mg(OH)2沉降，溶液浊度减小，实线表示溶液的pH变化，故A错误；pH大于8时，酚酞呈红色，50s时溶液的pH小于8，滴入酚酞后溶液为无色，故B错误；常温下蒸馏水的pH＝7，而图像中水的pH小于6.5，说明该实验不是在常温下进行的，故C错误；Mg(OH)2为难溶物，随着Mg(OH)2的沉降，溶液的浊度下降，故D正确。]7．(2019·宁夏育才月考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)冶炼铝的主要流程如下：(注：SiO2碱溶时转化为铝硅酸钠沉淀)下列叙述错误的是()A．操作Ⅰ增大NaOH溶液用量可提高Al2O3的浸取率B．操作Ⅱ、Ⅲ为过滤，操作Ⅳ为灼烧C．通入过量CO2的离子方程式为2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)D．加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度C[操作Ⅰ增大NaOH溶液用量可以使铝土矿中的氧化铝充分溶解，从而提高Al2O3的浸取率，A正确；操作Ⅱ、Ⅲ为过滤，操作Ⅱ滤去的滤渣为Fe2O3、铝硅酸钠，操作Ⅲ得到固体氢氧化铝，操作Ⅳ为灼烧，目的是使氢氧化铝分解成氧化铝，B正确；向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，C不正确；加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度，D正确。]8．(2019·四川广安模拟)为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：取一定量合金，加入100mL0.3mol·L－1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560mL；再加入0.2mol·L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去350mLNaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为()A．0.005mol B．0.01molC．0.025mol D．0.03molB[根据过程的分析，当沉淀质量不再改变时，溶液中的溶质为NaAlO2、Na2SO4，根据钠元素守恒，有n(Na＋)＝n(AlOeq\o\al(－,2))＋2n(SOeq\o\al(2－,4))，n(Na＋)＝350×10－3×0.2mol＝0.07mol，根据硫酸根离子守恒知，n(Na2SO4)＝n(H2SO4)＝n(SOeq\o\al(2－,4))＝100×10－3×0.3mol＝0.03mol，解得n(AlOeq\o\al(－,2))＝n(Al3＋)＝0.01mol。]9．(2019·河南郑州模拟)如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是()A．①线表示Al3＋的物质的量的变化B．x表示AlCl3的物质的量C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化D．④线表示AlOeq\o\al(－,2)的物质的量的变化B[AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。]10．(2019·安徽马鞍山模拟)如图是实验室制取无水氯化镁的装置图，下列有关表述正确的是()A．装置A中圆底烧瓶中可以换成固体MnO2B．如果直接加热MgCl2·6H2O不能得到无水氯化镁，将得到Mg(OH)Cl或MgOC．尾气吸收可以用浓硫酸作为吸收剂进行吸收D．金属镁在空气中燃烧，剧烈反应生成氧化镁，如果金属镁燃烧发生火灾，要立即用二氧化碳灭火器进行灭火B[该制备原理是在HCl的环境下，加热MgCl2·6H2O晶体，防止水解，制备无水氯化镁。A．装置A的作用是产生HCl气体，装置A中圆底烧瓶中可以换成固体MnO2，不能产生HCl气体，故A错误；B．直接镁离子水解，不能得到无水氯化镁，可能得到Mg(OH)Cl或MgO，故B正确；C．实验尾气中含有HCl，会污染空气，浓硫酸不能吸收HCl，可以用水吸收，需防倒吸，故C错误；D．Mg可以在二氧化碳中燃烧，Mg失火不能用二氧化碳灭火器进行灭火，故D错误。]11．(2019·辽宁鞍山一模)某学习小组设计如下实验制备Mg3N2并进行定性分析。请回答下列问题：【制备】(装置如图所示)(1)A装置用于制备NH3，试分析氢氧化钠固体的作用：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)仪器b为多孔球泡，其作用是________________________；浓溴水中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________。(3)E装置中发生反应的化学方程式为____________________。(4)整套装置存在着明显缺陷，你的改进措施是____________________。【定性分析】(5)步骤一：取少量氮化镁产品于洁净的试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，试管口有刺激性气味的气体生成，写出氮化镁与水反应的化学方程式：____________________________。(6)步骤二：弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全部溶解且冒出气泡。该步骤中产生气泡的化学方程式为__________________________。解析(1)氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH－)增大，使NH3＋H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出，故向NaOH固体中滴加浓氨水可制备NH3。(2)多孔球泡可使氨气与溴水充分接触，提高吸收效率；Br2能氧化NH3生成N2，则浓溴水中发生反应的化学方程式为3Br2＋8NH3=6NH4Br＋N2或3Br2＋2NH3=6HBr＋N2。(3)Mg在N2中燃烧生成Mg3N2，发生反应的化学方式为3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Mg3N2。(4)因Mg3N2易水解，则需要在E装置后添加一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入E中。(5)步骤一，根据题给信息易推出，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，根据原子守恒，发生反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑。(6)步骤二，弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁，反应的化学方程式为Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。答案(1)氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH－)增大，使NH3＋H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出(2)增大氨气与溴水的接触面积，提高吸收效率3Br2＋8NH3=6NH4Br＋N2(或3Br2＋2NH3=6HBr＋N2)(3)3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Mg3N2(4)在E装置后添加一个装有碱石灰的干燥管(5)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑(6)Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑12．(2019·四川南充考试)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSO4，含少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：1为加快酸溶速率，可采取的办法有，写出酸溶时废渣中主要成分发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。2加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为。3用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋。①检验溶液中是否含有Fe3＋的最佳试剂是。②为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向水溶液中加入一定量的萃取剂，、静置、分液，并重复多次。③萃取时，向混合溶液含Fe3＋、Al3＋、Mg2＋中加入适量盐酸，使Fe3＋与Cl－生成[FeCl4]－，再用足量的乙醚Et2O进行萃取，乙醚与H＋结合，生成了Et2O·H＋，由于[FeCl4]－与Et2O·H＋容易形成缔合物Et2O·H＋·[FeCl4]－。该缔合物中，Cl－和Et2O分别取代了Fe3＋和H＋的配位水分子，并且中和了电荷，具有疏水性，能够溶于乙醚中。因此，就从水相转移到有机相中。该萃取剂不能萃取Al3＋、Mg2＋的原因是________________________________________。4已知：Ksp[AlOH3]＝1.0×10－33，Ksp[MgOH2]＝1.0×10－12，pH＝8.5时MgOH2开始沉淀。室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋使其浓度小于1×10－6mol·L－1，需加入氨水调节溶液pH的范围为。5向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，检验沉淀是否洗净的操作是_______________________________________________________________________。6干燥时需低温干燥，温度较高时发生副反应，写出MgCO3·3H2O在323K时发生转化的化学方程式：________________________________________________________________________。不同反应温度下所得水合碳酸镁的X射线衍射谱图解析1适当升高温度、用工具搅拌、提高硫酸浓度等都可以加快酸溶速率；酸溶时废渣中的MgCO3、Fe、Al的氧化物都能被酸溶解，其中主要成分发生反应的化学方程式为MgCO3＋H2SO4=MgSO4＋H2O＋CO2↑。2H2O2溶液能与Fe2＋发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O。3①检验溶液中是否含有Fe3＋的最佳方法是加入KSCN溶液，若溶液变成红色，说明含有Fe3＋。②萃取时，为使溶质尽可能多的被萃取，应充分振荡。③根据题意，Fe3＋与Cl－生成[FeCl4]－，再用足量的乙醚Et2O进行萃取，乙醚与H＋结合，生成了离子Et2O·H＋，由于[FeCl4]－与Et2O·H＋容易形成缔合物Et2O·H＋·[FeCl4]－，能够溶于乙醚中，因此，Fe元素就