2022高考化学一轮复习练习-镁、铝及其重要化合物习题

镁、铝及其重要化合物A组1．(·山东德州武城二中月考)下列物质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是(D)①Ca(OH)2②Al2O3③Ca(HCO3)2④Al(OH)3⑤NaHSO4⑥Al⑦(NH4)2SA．②④⑥B．②③⑤⑥C．①③④⑥D．②③④⑥⑦[解析]Ca(OH)2与氢氧化钠不反应；②Al2O3是两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；③Ca(HCO3)2是弱酸的酸式盐，与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙、碳酸钠和水；④Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；⑤NaHSO4与盐酸不反应；(6)Al与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；⑦(NH4)2S是弱酸弱碱盐，与盐酸反应生成硫化氢和氯化铵，与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和一水合氨。2．(·贵州遵义六中月考)向3mol·L－1盐酸中加入打磨后的镁条，一段时间后生成灰白色固体X，并测得反应后溶液的pH升高。为确认固体X的成分，过滤洗涤后进行实验：①向固体X中加入足量硝酸，固体溶解，得到无色溶液，将其分成两等份；②向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a；③向另一份无色溶液中加入足量NaOH溶液，得到白色沉淀b。下列分析不正确的是(D)A．溶液pH升高的主要原因：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑B．生成沉淀a的离子方程式：Ag＋＋Cl－=AgCl↓C．沉淀b是Mg(OH)2D．若a、b的物质的量关系为n(a)︰n(b)＝1︰3，则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)6Cl[解析]溶液pH升高的主要原因是H＋被消耗，即：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，故A正确；向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a，a是不溶于HNO3的白色沉淀，应为AgCl，故B正确；沉淀b与OH－有关，NOeq\o\al(－,3)、Cl－、Mg2＋与OH－能形成沉淀的只有Mg2＋，故C正确；若a、b的物质的量关系为n(a)︰n(b)＝1︰3，即得n(Cl－)︰n(Mg2＋)＝1︰3，根据化合价代数和为0，则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)5Cl，故D错误。3．(·浙江杭州萧山区命题比赛)下列有关金属镁的说法不正确的是(B)A．Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，是放热反应B．工业上通过电解MgCl2溶液制取金属镁C．Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，能加快反应速率D．镁可以用来制造信号弹和焰火，MgO可以作耐高温材料[解析]金属Mg可以在CO2中燃烧生成MgO和C，同时放出大量的热，A项正确；工业上通过电解熔融MgCl2来制取金属镁，B项错误；Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，Mg置换出Cu，形成原电池，化学反应速率加快，C项正确；Mg在空气中燃烧发出耀眼的白光，常用来制造信号弹和焰火，MgO的熔点很高，常用作耐高温材料，D项正确。4．(·江苏南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市检测)下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是(C)[解析]常温下浓硫酸与铝发生钝化而得不到硫酸铝，A项错误；过量氢氧化钠与硫酸铝反应生成偏铝酸钠而得不到氢氧化铝，B项错误；氢氧化铝不溶于水，可通过过滤与水分离，且过滤操作正确，C项正确；灼烧固体用坩埚，不能用蒸发皿，D项错误。5．(·湖北荆州质检)将一定质量的铁粉和铝粉的均匀混合物平均分成两份。一份与足量的稀硫酸反应，收集到的H2在标准状况下的体积为1.792L；另一份与某浓度的硝酸反应，生成的气体与标准状况下1.12L的O2一起通入水中，反应后无气体剩余。则原混合物中铁粉的质量为(C)A．2.24gB．3.36gC．4.48gD．5.60g[解析]根据得失电子守恒知2n(Fe)＋3n(Al)＝eq\f(1.792L×2,22.4L·mol－1)，与某浓度的硝酸反应，产生的气体再与标准状况下的O2反应一起通入水中，反应后无气体剩余，氧气得到的电子与Fe和Al总共失去的电子数目相等，因此有3n(Fe)＋3n(Al)＝eq\f(1.12L×4,22.4L·mol－1)，解得n(Fe)＝0.04mol，混合物均匀分成两份，则混合物中铁的质量为2×0.04mol×56g·mol－1＝4.48g，故C项正确。6．(·河北衡水中学一调)现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：实验设计①：铝镁合金eq\o(→,\s\up7(盐酸))测定生成的气体在标准状况下的体积实验设计②：铝镁合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))测定生成的气体在标准状况下的体积实验设计③：铝镁合金eq\o(→,\s\up7(盐酸))eq\o(→,\s\up7(过量NaOH溶液))过滤，测定得到沉淀的质量则能测定出镁的质量分数的是(A)A．都能B．都不能C．①不能，其他都能D．②③不能，①能[解析]已知质量的铝镁合金，实验设计①、②中，利用金属的质量、氢气的物质的量可计算出镁的质量，进而求得其质量分数；实验设计③中，沉淀的质量为氢氧化镁的质量，由元素守恒可知镁的质量，进而求得其质量分数，即三个实验方案均可测定镁的质量分数。7．(·甘肃天水一中检测)某实验小组对一含有Al3＋的未知溶液进行了如下探究：(1)滴入少量NaOH溶液，无明显变化；(2)继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；(3)滴入过量的NaOH溶液，白色沉淀明显减少。实验小组同学经定量分析，得到如图所示沉淀与滴入NaOH溶液体积的关系。下列说法正确的是(C)A．该未知溶液中至少含有4种阳离子B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol·L－1C．若溶液中除Al3＋外，还含另一种二价金属阳离子，则a＝10D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6g[解析]分析实验过程，开始滴入NaOH溶液无沉淀，说明含有H＋，继续滴入NaOH溶液生成白色沉淀，最后沉淀部分溶解，说明溶液中除了Al3＋，还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，故A错误；依据图像分析，生成Al(OH)3的物质的量为0.20mol－0.15mol＝0.05mol，溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液的体积＝110mL－100mL＝10mL，则NaOH溶液的浓度＝eq\f(0.05mol,0.01L)＝5mol·L－1，故B错误；若含二价金属阳离子，生成Al(OH)3沉淀的最大量为0.05mol，则另一种金属阳离子的物质的量为0.15mol，开始阶段H＋消耗NaOH溶液的体积为amL，则消耗NaOH的物质的量为0.05mol×3＋0.15mol×2＋a×10－3L×5mol·L－1＝0.1L×5mol·L－1，a＝10，故C正确；最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的物质的质量，故D错误。8．(·宁夏育才中学月考)镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的__MgO___，还生成少量的__Mg3N2___。(填化学式)(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为__＋2___，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式：__2CH3MgCl＋2H2O=2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2____。(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如下：①溶解度：Ca(OH)2__>___(填“>”或“<”)Mg(OH)2。②“煅烧”时称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72L(标准状况下)，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2和CaCO3的质量分别为__8.7_g___、__15_g___。[解析](1)镁能在氧气、二氧化碳、氮气中燃烧，Mg与O2、CO2反应均生成MgO，且氧气的氧化性比氮气强，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO，还生成少量的Mg3N2。(2)CH3MgCl中Cl为－1价，H为＋1价，C为－4价，则镁的化合价为＋2价，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐，则该碱一定是氢氧化镁，该盐一定是氯化镁，该反应的化学方程式为2CH3MgCl＋2H2O=2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2。(3)①根据流程图，“酸溶”后加入氨水，先生成Mg(OH)2沉淀，说明氢氧化钙微溶于水，氢氧化镁难溶于水，所以溶解度：Ca(OH)2>Mg(OH)2。②“煅烧”时称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72L(标准状况下)，则CO2的物质的量为0.3mol。由碳元素守恒可得，n(CaCO3)＋n(MgCO3)＝0.3mol,100g·mol－1×n(CaCO3)＋84g·mol－1×n(MgCO3)＝27.6g，解得n(CaCO3)＝0.15mol，n(MgCO3)＝0.15mol，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2的质量为58g·mol－1×0.15mol＝8.7g、CaCO3的质量为100g·mol－1×0.15mol＝15g。B组能力提升题9．(·山东滨州高三检测)如表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断，完全正确的是(A)选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物因为Al和Al2O3既可以与酸反应、也可以与碱反应Ⅰ对，Ⅱ对；有B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用Ⅰ对，Ⅱ对；有C海啸使水源发生污染可用明矾进行消毒或净化因为明矾水解生成Al(OH)3胶体，具有吸附性Ⅰ对，Ⅱ错；无D铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应Ⅰ错，Ⅱ对；无[解析]因为Al和Al2O3既可以与酸反应，又可以与碱反应，故最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物，两者有因果关系，A正确；铝与氧气反应生成氧化铝，其熔点高，铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，Ⅱ错，B错误；明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的悬浮物而净化水，不能杀菌消毒，C错误；铁和铝与浓硫酸或浓硝酸发生钝化反应。D错误。10．(·云南玉溪一中检测)下列说法正确的是(C)①将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活泼性②钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱③MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属④澄清的石灰水中滴加碳酸钠溶液有白色沉淀，滴加碳酸氢钠无白色沉淀⑤用铁制容器盛放硫酸铜溶液，容器易被腐蚀⑥生铁和钢都能完全溶解在足量的盐酸中A．①②⑤⑥B．③④⑥C．②⑤D．②③⑤[解析]应该把浓硫酸加入水中进行稀释，①错误；钠、镁、铝三种元素的金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，②正确；工业上分别电解熔融的氯化镁、氧化铝冶炼金属镁和铝，③错误；澄清的石灰水中滴加碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均有白色沉淀碳酸钙产生，④错误；铁能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，因此用铁制容器盛放硫酸铜溶液，容器易被腐蚀，⑤正确：生铁和钢中均含有碳，碳与盐酸不反应，故不可能都完全溶解在足量的盐酸中，⑥错误。11．(·山西临汾曲沃中学段考)有100mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c(Mg2＋)为0.1mol·L－1，c(Cl－)为0.65mol·L－1。要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·L－1NaOH溶液的体积为(D)A．40mLB．72mLC．128mLD．20mL[解析]混合溶液中，n(Cl－)＝0.1L×0.65mol·L－1＝0.065mol，n(Mg2＋)＝0.1mol·L－1×0.1L＝0.01mol，所以溶液中n(Al3＋)＝eq\f(0.065mol－0.01mol×2,3)＝0.015mol，将100mL此溶液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液，由原子守恒可知n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＋n(AlOeq\o\al(－,2))＝0.065mol＋0.015mol＝0.08mol，所以至少需要4mol·L－1NaOH溶液的体积为eq\f(0.08mol,4mol·L－1)＝0.02L＝20mL。12．(·西安模拟)实验室模拟工业上以铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)为原料制铵明矾NH4Al(SO4)2晶体的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(C)A．固体a的化学式为SiO2B．固体b的化学式为Fe(OH)3C．Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=COeq\o\al(2－,3)＋2Al(OH)3↓D．由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是过滤[解析]SiO2不溶盐酸，A正确；红褐色固体是Fe(OH)3，B正确；Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=HCOeq\o\al(－,3)＋Al(OH)3↓，C错误；Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是过滤，D正确。13．(·黑龙江、吉林两省六校期中联考)把一块镁铝合金投入到20mL1mol/L的盐酸中，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法中正确的是(B)A．镁铝合金具有很强的抗腐蚀能力，它不能溶解在任何酸、碱或盐中B．c值越大，合金中Al的含量越高C．b值越大，合金中Mg的含量越高D．假设c＝25，整个实验过程中，只发生了4个离子反应[解析]镁铝合金表面因形成致密的氧化膜而具有很强的抗腐蚀能力，但MgO、Al2O3、Mg、Al都可与H2SO4等反应，Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中，A项错误；根据图示，c值越大，溶解Al(OH)3消耗的NaOH越多，说明合金中Al的含量越高，B项正确；b点对应的沉淀为Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，溶液中溶质只有氯化钠，故b为固定值20，因而无法根据b值判断合金中Mg的含量，C项错误；根据图示，当c＝25时，整个反应过程中包含Mg、Al分别与盐酸的反应，H＋与OH－的反应，Mg2＋、Al3＋分别与OH－的反应，Al(OH)3与OH－的反应，主要有6个离子反应，D项错误。14．(新题选萃)向甲溶液中缓慢滴加乙溶液，反应生成沉淀的质量如图所示，其中符合图象的一组是(C)甲乙AAlCl3、Mg(NO3)2、HNO3NaOHBNa2CO3、NH4HCO3、Na2SO4Ba(OH)2CNH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HClNaOHDNaAlO2、氨水、NaOHH2SO4[解析]向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时，图象中间一段沉淀质量不变的反应不存在，A错误；向甲溶液中缓慢滴加Ba(OH)2溶液时，不存在沉淀部分溶解的反应，B错误；在甲溶液中加入NaOH溶液时，NaOH先与盐酸反应，没有沉淀生成，随后Al3＋、Fe3＋开始沉淀，当两种离子沉淀完全后，OH－和NHeq\o\al(＋,4)反应，此时沉淀质量不变，最后OH－与Al(OH)3反应，沉淀部分溶解与图象变化相符，C正确；向甲溶液中加硫酸时，最终沉淀会全部溶解，D错误。15．(·广东茂名模拟)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(B)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[解析]由图像变化趋势知该曲线表示的是向AlCl3溶液中加入NaOH溶液的过程中微粒的量的关系曲线。向AlCl3溶液中加入NaOH溶液时，发生反应Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，Al3＋逐渐减少，Al(OH)3逐渐增加后又减少，Al(OH)3溶解生成AlOeq\o\al(－,2)，故A、C、D正确；若向NaOH溶液中加入AlCl3溶液，发生反应Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O,3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓，各微粒的变化曲线都不符合，B错误，x表示的是NaOH的物质的量。[点拨]解题关键是正确认识Al(OH)3的两性以及Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3三者之间相互转化反应以及转化的定量关系。16．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：(1)A点的沉淀物的化学式为__Mg(OH)2___；B点的沉淀物的化学式为__Mg(OH)2和Al(OH)3___。(2)原混合物中MgCl2的质量是__1.90___g，AlCl3的质量是__2.67___g，NaOH的质量是__5.20___g。(3)Q点HCl溶液加入量是__130___mL。[解析](1