《高中化学》3.3镁、铝及其化合物-高考化学一轮复习复习阶段测试

PAGEPAGEPAGE13.3镁、铝及其化合物——2025届高考化学一轮复习一站式复习之阶段测试1.Mg、Al单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性。下列物质能用于证明二者化学性质存在较大差异性的是()①；②盐酸；③NaOH溶液；④水A.①④ B.②③ C.①③④ D.②③④2.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.镁可以和反应，可用于制造信号弹和焰火B.纳米能与酸反应，可用作铁磁性材料C.石墨的熔点很高，可用作干电池电极材料D.无水呈蓝色，吸水后为粉红色，可用于制造变色硅胶（干燥剂）3.某兴趣小组利用菱镁矿(主要成分为，还含有少量等杂质)设计制备氧化镁的流程如下。下列说法错误的是()A.步骤(Ⅰ)和步骤(Ⅱ)中一定要用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒B.步骤(Ⅰ)获得的滤液X中含有的阳离子主要有C.步骤(Ⅱ)中获得沉淀，说明不与NaOH溶液反应D.步骤(Ⅲ)发生反应的化学方程式为4.碱式碳酸镁是橡胶制品的填充剂和补强剂，其化学式为。现取4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到2g固体和，下列说法正确的是()A.2g固体是B.4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水0.8gC.4.66g碱式碳酸镁加稀盐酸完全溶解，参加反应的HCl为0.08molD.该碱式碳酸镁的化学式为5.Mg和SiO2在高温下反应生成MgO和Mg2Si。下列说法正确的是()A．物质的熔点：Mg＞MgO B．氧元素不存在同素异形体C．Mg的还原性强于Si D．该反应是置换反应，镁元素被氧化6.相同质量的镁条分别在①氧气、②氮气、③二氧化碳中充分燃烧，所得固体物质的质量大小排列顺序正确的是()A.①>②>③ B.③>②>① C.②>①>③ D.③>①>②7.某兴趣小组用铝箔制备及明矾大晶体，具体流程如图，下列说法错误的是()A.步骤Ⅲ，为了得到纯，需灼烧至恒重B.步骤Ⅴ中抽滤所需仪器：布氏漏斗、吸滤瓶、抽气泵等C.通入HCl的作用是抑制水解和增大溶液中的浓度，有利于结晶D.步骤Ⅳ的操作是：配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液，选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央，快速冷却至室温，得到明矾大晶体8.Na、Mg、Ca、Al是常用作冶炼金属的还原剂，如：工业冶炼金属钾的反应原理是()①，工业冶炼金属铷的反应原理是②，下列说法不正确的是A.铝作还原剂冶炼金属的反应称之为铝热反应B.该冶炼方法属于热还原法C.①反应无法说明钠元素的金属性强于钾元素D.①反应中可以选KCl水溶液9.将足量铝片和一定体积的盐酸充分反应，记录相关数据，作出反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图（如图所示），下列说法正确的是()A.O点浓度最大，此时反应速率最快B.出现曲线a图像，可能采取的措施为在溶液中加入少量C.出现曲线a图像，可能采取的措施是将的盐酸用的硫酸代替D.为探究浓度对反应速率的影响，在保持其他条件相同的情况下，将的盐酸替换成的硫酸进行对照10.铝热反应的原理为，该反应可用于铺设高铁无缝钢轨的施工现场焊接钢轨，下列关于该反应的说法错误的是()A.化学能转化为热能 B.铝作为还原剂C.铁为氧化产物 D.若生成铁至少需要铝11.明矾是一种常用的净水剂，以废易拉罐（主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质）为原料制取明矾的实验流程如图。已知：“沉铝”步骤在煮沸条件下进行，生成、和。下列说法错误的是()A.“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为B.可通过焰色试验检验“沉铝”所得滤液中的主要阳离子C.用浓硫酸配制9mol/L溶液，需要将水缓慢加入到浓硫酸中D.“一系列操作”中还需要加入的试剂是12.氯化铬可用于铬盐生产、镀铬、催化剂生产等工业。以某铝铬铁矿（主要成分是，还含等杂质）为原料制备氯化铬和铝的工艺流程如下：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH：金属离子开始沉淀的pH2.310.44.97.53.4沉淀完全的pH4.112.46.89.74.7已知：镁试剂碱性条件下能与镁离子作用生成天蓝色沉淀。请回答：（1）步骤1中主要发生反应的离子方程式为__________，写出溶液D中的所有阳离子的离子符号：__________。步骤4中加氨水调节pH的范围是__________，作用是__________。（2）下列说法不正确的是_______。A.步骤1可通过粉碎矿石、加热、搅拌、使用浓硫酸等方法加快浸出速率B.试剂X和试剂Y不能发生反应C.溶液E依次通过复分解反应、分解反应、分解反应三步可制取铝单质D.将和混合加热，则可以得到无水（3）设计实验检验步骤2所得滤渣是否含镁元素：__________。13.明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含Al、、Fe、、FeO等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：已知：开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9～3.7；开始沉淀到完全沉淀时溶液的pH为5.5~8.5。（1）“酸溶”时，溶解的离子方程式为______。（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为______。（3）“步骤①”调节pH约为3.7的目的是______；检验“过滤2”滤液中是否含可用试剂______。（4）“步骤②”包含的操作有______、______、过滤、洗涤及干燥。（5）已知废铝灰中铝元素的含量为a%，则mKg废铝灰理论上可制得明矾______Kg。14.高铝粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排放出的固体废物，含有较多的和，少量的MgO、铁的氧化物及其他不溶性杂质。从粉煤灰中提取的工艺流程如图：已知：不溶于水，也不溶于稀盐酸（1）操作Ⅰ所用的玻璃仪器有：烧杯、______、______。（2）滤渣1中除了其他不溶性杂质外，还有_____（填化学式）。（3）反应①的离子方程式为_______，检验生成物中阳离子的操作及现象是：_______。（4）“沉铝”中反应的化学方程式为_______。（5）沉铝后的滤液需要______（选填“减压”、“常压”或“加压”）蒸发才能得到固体；（6）下列实验方案中，不能测定和混合物中质量分数的是_____。A.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C.取a克混合物充分加热，减重b克D.取a克混合物与足量溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体15.某小组探究影响金属与水反应剧烈程度的因素。（1）分别将等质量的Na块和Mg条（打磨光亮）投入水中，记录现象如下：Na块在水中剧烈反应……发出响声，直至钠消失Mg条表面缓慢产生少量气泡，数分钟后反应停止，未收集到气体，镁条表面失去光泽补全Na与水反应的实验现象：_____________。（2）探究Mg与水反应缓慢的原因。资料：Mg与水反应时，Mg表面覆盖了致密的导致反应缓慢；和可以加快Mg与水反应。同学们为了验证和对Mg与水反应的促进作用，用与水反应后的Mg条与4种盐溶液进行对比实验，结果如下。实验序号abCd盐溶液（均为)NaCl溶液起始pH5.18.37.07.830min时产生气体体积/mL1.50.7<0.11.4气体的主要成分30min时镁条表面情况大量固体附着（固体可溶于盐酸）①根据的溶解平衡可解释和的作用。的溶解平衡表达式是_____________。②经检验，a中还生成少量其他气体，可进一步证明促进Mg与水反应。检验该气体的方法是_____________。③上表中能够说明对Mg与水反应起促进作用的证据是_____________。④b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁[用表示]，写出生成该固体的离子方程式_____________。⑤综合实验a~d可以得到的结论是：和都能与作用加快Mg与水反应，_____________（补充两点）。（3）实验表明：与水反应的剧烈程度K>Na>Ca>Mg。结合上述实验说明影响金属与水反应剧烈程度的因素有_____________。答案以及解析1.答案：C解析：Mg与在一定条件下能发生反应生成MgO和C，Al与不反应，能用于证明二者化学性质存在较大差异性，①符合题意；Mg、Al均能与盐酸发生反应生成，盐酸不能用于证明二者化学性质存在较大差异性，②不符合题意；Mg与NaOH溶液不反应，Al与NaOH溶液反应生成，NaOH溶液能用于证明二者化学性质存在较大差异性，③符合题意；加热条件下，Mg与水会发生反应生成，Al与水不反应，水能用于证明二者化学性质存在较大差异性，④符合题意；综上所述，①③④符合题意。故选C。2.答案：D解析：A.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火，与镁能和二氧化碳反应没有关系，A错误；B.纳米可用作铁磁性材料是因为其有磁性，与四氧化三铁能与酸反应没有关系，B错误；C.石墨可用作干电池电极材料是因其可以导电且常温下性质不活泼，与熔点很高无关，C错误；D.无水呈蓝色，吸水后为粉红色，因此可用于制造变色硅胶（干燥剂），D正确；故选D。3.答案：C解析：A.步骤(Ⅰ)和步骤(Ⅱ)为过滤，过滤一定要用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯，故A正确；B.步骤(Ⅰ)获得的滤液X中含有氯化镁、氯化铝和剩余盐酸，所以阳离子主要有，故B正确；C.氯化铝和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故C错误；D.步骤(Ⅲ)是氢氧化镁灼烧生成氧化镁和水，发生反应的化学方程式为，故D正确；选C。4.答案：D解析：4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到的2g固体是MgO，A项错误；4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水的质量是，B项错误；4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到的2g固体是MgO，，碱式碳酸镁加稀盐酸完全溶解，溶质为0.05mol氯化镁，根据元素质量守恒，参加反应的HCl为0.1mol，C项错误；4.66g碱式碳酸镁高温煅烧生成氧化镁、二氧化碳和水，氧化镁的物质的量是0.05mol，的物质的量是0.04mol，根据碳元素守恒可知，的物质的量是0.04mol，根据镁元素守恒可知，的物质的量是分解生成的水的物质的量是0.01mol，而4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成的水的物质的量是，所以4.66g碱式碳酸镁含结晶水的物质的量为，则碱式碳酸镁中的物质的量之比为1:4:4，即碱式碳酸镁的化学式是，D项正确。5.答案：C解析：A.镁单质熔点为648.8℃，氧化镁的熔点为2852℃，氧化镁的熔点高，可以作耐高温材料，因此氧化镁的熔点高于Mg，故A错误；B.氧元素存在同素异形体,如O2和O3互为同素异形体，故B错误；C.根据反应方程式，Mg元素的化合价升高，Mg作还原剂，Si元素的化合价降低，即Mg的还原性强于Si，故C正确；D.置换反应是单质+化合物→单质+化合物，该反应有单质参与反应，但没有单质生成，不属于置换反应，故D错误；故选：C6.答案：D解析：镁在三种物质反应的化学方程式分别是、、。所以根据反应的化学方程式可知，如果参加反应的气体都是1mol，则所得固体物质的质量大小排列顺序正确的是②>③>①，答案选A。7.答案：D解析：根据流程：用NaOH溶液溶解铝箔，发生反应：，向含有的溶液通入过量的气体，发生反应：，得到的胶状固体，将一部分胶状固体洗涤得到，灼烧得到氧化铝，用硫酸溶解，加入溶液，配制高于室温10～20℃的明矾饱和溶液，选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央，自然冷却至室温，得到明矾大晶体，另一部分胶状固体用盐酸溶解，得到溶液，将HCl气体通入溶液，抑制水解和促进结晶，冷水浴，用玻璃纤维抽滤，用浓盐酸洗涤晶体，滤纸吸干干燥得晶体。8.答案：D解析：A.铝热反应的原理是利用铝作还原剂，置换出相对不活泼的金属，故A正确；B.该反应为氧化还原反应，该冶炼方法属于热还原法，故B正确；C.该反应中生成钾气体逸出，导致反应能够进行，不能说明钠的金属性强于钾，故C正确；D.钠与水反应，所以该反应中不能选KCl水溶液，故D错误；故选：D。9.答案：B解析：A.根据图知，从O点开始，反应速率逐渐增大，不是O点反应速率最快，故A错误；B.出现曲线a图象，反应速率加快，但生成氢气的总量不变，加入少量硫酸铜，Al置换出Cu，Al、Cu和稀盐酸构成原电池而加快化学反应速率，且不影响生成氢气的量，符合图象，故B正确；C.浓硫酸和Al发生钝化现象且生成的气体是而不是，图象不符合，故C错误；D.为探究浓度对反应速率的影响，应该只改变氢离子浓度，酸根离子应该相同，所以不能将的盐酸替换成的硫酸进行对照，故D错误；故选：B。10.答案：C解析：C.转化为Fe单质，该过程中Fc的化合价由+3价降低为0价，Fc为还原产物，故C错误。11.答案：C解析：A.根据题目流程可得出，碱溶过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：，故“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为，A正确；B.由分析可知，“沉铝”之后所得滤液中主要含有阳离子为，故可通过焰色试验检验“沉铝”所得滤液中的主要阳离子，B正确；C.浓硫酸稀释时需要酸入水，并用玻璃棒不断搅拌，故用浓硫酸配制9mol/L溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C错误；D.由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是，D正确；故答案为：C。12.答案：（1），；；6.8~10.4；使溶液D中的转化为沉淀，便于后续的分离提纯（2）AB（3）取滤渣用蒸馏水洗涤，取洗涤液少许调节至碱性，滴加镁试剂，若产生天蓝色浑浊，则存在元素（或取滤渣加少量强碱浸泡，静置后在上清液中滴加镁试剂，若产生天蓝色浑浊，则存在元素）解析：（1）由铝铬铁矿化学式，可知为+3价，为+2价，步骤1在酸性条件下被氧化为，发生反应的离子方程式为、，而难溶于稀硫酸，沉淀A为，溶液B中的阳离子为。步骤2加氨水调节至4.7~4.9，此时以、析出，沉淀C为，溶液D中的阳离子为。步骤4调得沉淀F，加足量试剂Y得溶液，可推知沉淀F为，试剂Y为稀盐酸，因此步骤4的作用主要是将转化为沉淀，便于后续的分离提纯，而此时不沉淀，故调节的范围应为6.8~10.4。（2）步骤1可通过粉碎矿石、加热、搅拌、适当增大稀硫酸浓度等方法加快浸出速率，A项错误；从中分离出铝元素，可向沉淀C中加足量溶液，将转化为，溶液E中溶质为，故试剂X为，而试剂Y为稀，两者能反应，B项错误；向溶液E中通入足量，析出沉淀，属于复分解反应，再由热分解得到，属于分解反应，最后由电解熔融得到单质，属于分解反应，C项正确；受热分解生成，能与反应生成和气体，既减少了水的量，同时生成的又抑制了的水解，最终得到无水，D项正确。（3）步骤2得到的滤渣为，一般会对沉淀洗涤后再进行单质的制备，设计实验检验沉淀滤渣是否含镁元素，洗涤滤渣，取洗涤液调至碱性，滴加镁试剂，若产生天蓝色浑浊，则存在Mg元素。13.答案：（1）（2）（3）使完全沉淀而不沉淀；KSCN溶液（4）蒸发浓缩；冷却结晶（5）解析：废铝灰加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有、硫酸根离子的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的氧化为，由于比更难溶，向氧化后的滤液中加入，转化为更难溶的沉淀，过滤后得到含有、硫酸根离子的滤液，滤渣2为，向滤液中加入制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体：（1）“酸溶时和稀硫酸生成硫酸铝和水：（2）过氧化氢具有氧化锌，“氧化"时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的氧化为，发生反应的离子方程式为（3）“步骤①加入滤液中加入，氢氧化铝能和氢离子反应，而能够调节溶液的pH值，根据已知：开始沉淀到沉淀完全时溶液的为1.9~3.7，则调节约为3.7的目的是使完全转化为沉淀；可用KSCN检验，二者发生反应生成血红色溶液；（4）“步骤②是从溶液中获得产品明矾，包含的操乍有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥：（5）已知废铝灰中铝元素的含量为a%，根据铝元素守恒可知，mKg废铝灰理论上可制得明矾14.答案：（1）漏斗；玻璃棒（2）（3）；取少量溶液于洁净小试管中（取样），加入KSCN溶液，溶液变红，则证明溶液中含有（4）（5）减压（6）A解析：（1）操作Ⅰ为过滤，所用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；（2）据分析，滤渣1中除了其他不溶性杂质外，还有；（3）