2021-2021学年高三化学一轮复习镁铝及其化合物达标检测试题2新人教

2019-2020学年高三化学一轮复习镁铝及其化合物达标检测试题2新人教版一、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分1．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是(B)A．常温下浓硝酸与铝发生钝化，可用铝制容器存放浓硝酸B．向MgCl2、AlCl3溶液中分别加入过量的氨水来比较镁、铝的金属性强弱C．铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝D．明矾在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂2．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(D)A．K B．NaC．Fe D．Al【解析】：Al在空气中表面会形成一层致密的氧化物保护膜Al2O3，从而保护内层金属不被空气氧化。3．下列除去杂质的方法不正确的是(B)A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤【解析】：Al可与烧碱溶液反应，而Mg不能反应，A项正确；Al(OH)3只能溶于强碱，不溶于氨水，B项错误；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸馏乙醇蒸发分离，C项正确；Mg(OH)2不与烧碱反应，Al(OH)3溶于烧碱生成NaAlO2，再通入过量CO2又生成Al(OH)3，D项正确。4．甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各向其中加入1mL0.1mol·L－1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是(B)A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多C．甲中沉淀一定比乙中的少D．实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致【解析】：氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，但不能溶于氨水中，所以如果氢氧化钠过量，则氢氧化铝就会部分溶解，因此答案选B。5．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(B)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＋【解析】：能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液，A项中的HCOeq\o\al(－,3)，C项中的NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋，D项中的H＋都不能在强碱溶液中大量共存。6．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是(A)A．3mol·L－1HCl B．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOH D．18mol·L－1H2SO4【解析】：在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。7．下列操作可得纯净Al2O3的是(B)A．向NaAlO2溶液中加入适量的稀硫酸后，蒸干并灼烧B．向NaAlO2溶液中通入过量的CO2后，过滤并灼烧C．向AlCl3溶液中加入适量的NaAlO2溶液后，蒸干并灼烧D．向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液后，过滤并灼烧【解析】：A、C项所得到的Al2O3中还分别含有Na2SO4和NaCl；D项加入过量NaOH溶液后得不到Al(OH)3沉淀。8．下列操作所得物质为纯净物的是(D)A．将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体B．向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体C．把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体D．把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体【解析】：A项NaOH过量，蒸干得到的不是纯NaAlO2；B项Al(OH)3灼烧会分解生成Al2O3；C项加热促进Al3＋水解同时生成的HCl挥发最终生成Al(OH)3。9．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是(D)A．该物质属于两性氢氧化物B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C．1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗3molH＋D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用【解析】：双羟基铝碳酸钠属于盐类，A错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，B错误；1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗4molH＋，C错误；由于能与胃酸反应放出CO2气体，故不适合于胃溃疡患者服用。10．某溶液中可能含有如下离子：H＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、AlOeq\o\al(－,2)。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(C)A．原溶液中一定含有的阳离子是H＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)B．反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3C．原溶液中Al3＋与NHeq\o\al(＋,4)的物质的量之比为1∶3D．原溶液中含有的阴离子是AlOeq\o\al(－,2)、Cl－【解析】：根据图象可推断出溶液中肯定含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋和Cl－，肯定不存在AlOeq\o\al(－,2)和Mg2＋，A、D错误；反应到最后溶液中的溶质为NaCl和NaAlO2，B错误；结合图象中的数量关系可得n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝2∶1∶3，C正确。11．下列各组物质，不能按abc(“→”表示反应一步完成)关系转化的是(C)选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【解析】：A项：Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B项：AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；C项：AlAl(OH)3不能一步完成；D项：MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。12．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(B)A．0.005mol B．0.01molC．0.025mol D．0.03mol【解析】：根据题中数据，合金中加入硫酸时，硫酸有剩余，加入0.2mol·L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，得到的是Na2SO4、NaAlO2的混合溶液，根据Na、S元素守恒，则n(NaOH)＝2n(Na2SO4)＋n(NaAlO2)，其中n(Na2SO4)＝n(H2SO4)，则n(NaAlO2)＝0.2mol·L－1×0.35L－0.3mol·L－1×0.1L×2＝0.01mol，根据Al元素守恒，n(Al)＝n(NaAlO2)＝0.01mol。13.某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物eq\o(→,\s\up11(足量溶液A),\s\do4(充分反应))测定生成气体的体积方案Ⅱ：铜铝混合物eq\o(→,\s\up11(足量溶液B),\s\do4(充分反应))测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是(B)A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以选用稀硝酸C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D．实验室中方案Ⅱ更便于实施【解析】：因铝既能与酸反应，又能与碱反应，而铜不能与碱、非氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠溶液时，都与铝反应，A正确；又因测固体质量比测气体体积易进行，D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅰ、Ⅱ均无法实施，B错误；若B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，C正确。14．将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是(C)ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH【解析】：A项生成沉淀和溶解沉淀消耗的CO2的物质的量相等；B项沉淀生成与溶解消耗盐酸量的比例为13，D项开始无沉淀，后来才产生沉淀。二、非选择题：本大题包括4小题，共58分15．（15分）锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。 回答下列问题： (1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________________(用化学式表示)。 (2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________________________________________________________________________。 (3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________________。 ①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水 (4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：___________________________________________________________________________。 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：_______________________________________________________________________。 【答案】（每空3分）(1)AlOeq\o\al(－,2) (2)Zn＋2NaOHNa2ZnO2＋H2↑ (3)①③④ (4)Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制【解析】(1)Al与NaOH溶液发生反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋6H2O2NaAlO2＋3H2↑。溶液中Al以AlOeq\o\al(－,2)形式存在。 (2)仿照Al与NaOH溶液的反应，可以写出Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为：Zn＋2NaOHNa2ZnO2＋H2↑。 (3)①少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，生成AlOeq\o\al(－,2)；少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。 ②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中也有沉淀。 ③少量ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，生成ZnOeq\o\al(－,2)；少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。 ④少量ZnSO4溶液滴入氨水中没有沉淀，生成[Zn(NH3)4]2＋；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。所以，用相互滴加的实验方法就能鉴别的有①③④。 (4)根据给出信息，写出化学方程式：Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋，所以实验过程中加入氨水的用量不易控制。16．（15分）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。已知：钒土的主要成分是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加入过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸，也不和盐酸反应)，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，得到如图所示的变化关系。请根据有关数据回答下列问题：(1)写出滴加NaOH溶液24～30mL时发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(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________。(4)工业上制取金属铝的化学反应原理可表示为2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up11(电解),\s\do4())4Al＋3O2↑用10.0t“钒土矿”样提纯所得的Al2O3(提纯过程的损耗忽略不计)进行电解，理论上最多可制得金属铝____________t。【答案】：（每空3分，共15分）(1)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)Fe(OH)32.00×10－3mol(3)61.2%(4)3.24【解析】：(2)①中加入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、NaAlO2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↓，则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，故Fe(OH)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%。(4)根据Al2O3～2Al，用10.0t钒土矿样提纯并电解，制得金属铝的质量为10.0t×61.2%×eq\f(54,102)＝3.24t。17．（15分）无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为_______________________________________________________。(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为_______________________________________________。(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_______________________________________________。(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32g。①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：____________________________、__________________________。②AlCl3产品的纯度为________。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中，最后一步是由AlCl3·6H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是__________________________________________。【答案】：（每空3分）(1)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO(2)SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2＋H2OSOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋2H＋(3)除去FeCl3(4)①Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓Al3＋＋4OH－AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O②96%(5)在HCl气流中加热脱去结晶水【解析】：(1)由经冷却器出来的气体有CO和Cl2可知，CO是氯化炉中的生成物，且Cl2是过量的，故氯化炉中发生反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO。(2)亚硫酸钠是还原剂，氯气是氧化剂，则离子方程式为SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2＋H2OSOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋2H＋。(4)①除杂过程中涉及的离子方程式为Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓，Al3＋＋4OH－AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。②沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得到的0.32g固体物质是氧化铁，即其物质的量为0.002mol，则氯化铁的物质的量为0.004mol，即其质量为0.65g，得出AlCl3的质量为16.25g－0.65g＝15.6g，AlCl3的纯度为eq\f(15.6g,16.25g)×100%＝96%。(5)由于氯化铝易水解，水解后生成的氯化氢气体挥发后，使水解平衡正向移动，生成大量的氢氧化铝，故为了抑制其水解，必须在氯化氢的气流中加热脱去结晶水。18．(13分)工业上通常以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备无水氯化铝：2Al2O3＋6Cl24AlCl3＋3O2。(1)为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是______________________________________________。(2)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3＋C＋Cl2AlCl3＋X↑，设计实验确定气体X的成分：______________________________________________________________________________________________。(3)在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为________________________________。(4)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：eq\x(铝土矿)e