2025届高考化学一轮复习课时作业11镁铝及其重要化合物含解析新人教版

PAGE4-镁、铝及其重要化合物1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐C[A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。]2．镁铝性质相像，下表中对两者的对比不正确的是()选项反应铝镁A与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B与水反应能与沸水反应反应很困难C与碱反应能溶于强碱溶液不反应D与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧B[铝能被Cl2、O2氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶液反应；Mg能在N2、O2、CO2中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。]3．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()A．Al B．Al(OH)3C．AlCl3 D．Al2O3A[四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。由NaAlO2的组成可知消耗n(NaOH)等于铝原子的物质的量，即四个选项中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH就越多。]4．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A．中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋B．1.0mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCOeq\o\al(－,3)、K＋、Ca2＋C．在强碱性环境中：AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、Na＋、K＋D．0.1mol·L－1明矾溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)、Na＋C[A项，Al3＋易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B项，HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)；D项，Al3＋与AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)因发生双水解反应不能大量共存。]5．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)。]6．下列除去杂质的方法不正确的是()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．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D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgOB[Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。]7．下列各组物质，不能按“”(“→”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgOC[A中a、b、c分别与NaOH溶液反应、与CO2反应、受热分解即可完成所示转化；B中a、b、c分别与氨水、NaOH溶液、盐酸反应即可完成所示转化；C中铝无法通过一步反应生成Al(OH)3，故C符合题目要求；D中a、b、c分别与NaOH溶液反应、加热分解、与盐酸反应即可完成所示转化。]8．将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图像正确的是()D[当溶液中有H＋、Al3＋时，加入的OH－先与H＋反应，后与Al3＋反应：H＋＋OH－=H2O，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓。故起先加入NaOH时，无沉淀产生，随着NaOH的量增加，沉淀的量渐渐增加，当NaOH加入肯定量时，沉淀量达到最大值；再加入NaOH，沉淀起先溶解：NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O。形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH的体积比为3∶1。综上所述，D项的图像符合题意。]9．自然界中存在一种尖晶石，化学式可表示为MgAl2O4，它透亮色美，可作为宝石，已知该尖晶石中混有Fe2O3。取肯定量样品5.4g，恰好完全溶解在肯定浓度100mL盐酸溶液中，盐酸浓度可能是()A．2.8mol·L－1 B．3.8mol·L－1C．4.3mol·L－1 D．4.9mol·L－1A[MgAl2O4与盐酸反应最终生成MgCl2和AlCl3，1molMgAl2O4消耗8molHCl。因为恰好溶解，采纳极值法计算，假如全部是尖晶石，盐酸浓度为eq\f(\f(5.4,142)×8mol,0.1L)＝3.04mol·L－1；假如全部是Fe2O3,1molFe2O3消耗HCl6mol，盐酸浓度为eq\f(\f(5.4,160)×6mol,0.1L)＝2.025mol·L－1，介于二者之间，选A。]10．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程中的推断正确的是()A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C．反应Ⅱ中的反应为CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．工业上还可采纳Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低C[A项试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。]11．(2024·广东广州综合测试)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。试验室中采纳废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示：易拉罐eq\f(碱溶,加热)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→NaAlO2滤液\o(→,\s\up7(NH4HCO3))沉淀\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(K2SO4))\o(→,\s\up7(操作a))明矾→滤渣))下列叙述错误的是()A．回收处理废易拉罐有利于爱护环境和资源再利用B．“沉淀”为Al2(CO3)3C．“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶D．上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3B[废易拉罐属于可回收物品，回收处理废易拉罐有利于爱护环境和资源再利用，A正确；偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝，故“沉淀”为Al(OH)3，B错误；将Al(OH)3溶于稀硫酸，再加入硫酸钾，经操作a得到明矾，故操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C正确；过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀，流程中可用过量CO2代替NH4HCO3，D正确。]12．(2024·黑龙江哈尔滨三中调研)生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH、n[Al(OH)3]随加入NaHCO3溶液体积改变的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是()A．生成沉淀的离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)B．b点与c点溶液所含微粒种类相同C．a点溶液中大量存在的离子是Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－D．NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8mol·L－1D[氧化铝和氢氧化钠反应，而氧化镁不反应，过滤后得到的滤液的溶质为生成的偏铝酸钠和过量的氢氧化钠，用碳酸氢钠溶液处理时，氢氧化钠先与碳酸氢钠反应，氢氧化钠完全反应后(用去碳酸氢钠溶液的体积为8mL)，有氢氧化铝沉淀生成(图像中b→d的过程)，发生反应HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，A正确；由于b→d发生的反应相同，则b点与c点溶液所含微粒种类相同，均为Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－、COeq\o\al(2－,3)，B正确；a点溶液溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠，大量存在的离子是Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－，C正确；加入40mL碳酸氢钠溶液时沉淀量最大，为0.032mol，生成沉淀消耗的NaHCO3溶液的体积为40mL－8mL＝32mL＝0.032L，故NaHCO3溶液的物质的量浓度为eq\f(0.032mol,0.032L)＝1.0mol·L－1，D错误。]13．(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子Na＋Mg2＋Cl－SOeq\o\al(2－,4)浓度/(g·L－1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为____________________，产品2的化学式为________，1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。(2)采纳石墨作阳极、不锈钢作阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式________________________。解析：(1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=CaSO4↓；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即Mg2＋＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋Ca2＋，故产品2为Mg(OH)2；1L浓海水中Mg2＋为28.8g，故可得到产品2即Mg(OH)2的质量为eq\f(28.8g,24g·mol－1)×58g·mol－1＝69.6g。(2)电解熔融MgCl2会得到Mg和Cl2，故化学方程式为MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。因为Mg会与H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2，故水存在会造成产品Mg的消耗，有关反应的化学方程式为Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑。答案：(1)Ca2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=CaSO4↓Mg(OH)269.6(2)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑14．某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：请回答下列问题：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是______________。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在稀释、结晶过程中，稀释的目的是____________；加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的________气体的方法来代替。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于汲取了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。解析：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，是因为温度越高，反应速率越快。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应得偏铝酸钠，钠和铝的物质的量之比为1∶1，所以AlO(OH)与NaOH以物质的量之比1∶1反应，即反应的化学方程式为AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O。(3)AlOeq\o\al(－,2)在溶液中会发生水解：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O⇌Al(OH)3＋OH－，依据越稀越水解，可知加水稀释是为了促进AlOeq\o\al(－,2)的水解。“稀释、结晶”工艺中，也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替，即2H2O＋AlOeq\o\al(－,2)＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于汲取了空气中的CO2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH。(5)后续反应中又生成氢氧化钠，而起先时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，故该生产流程能实现循环利用的是NaOH。答案：(1)加快反应速率(2)AlO(OH)＋NaOH=NaAlO2＋H2O(3)促进AlOeq\o\al(－,2)的水解CO2(4)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)NaOH15．(2024·江西宜春八校联考节选)向盛有10mL1mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的改变示意图如下：(1)写出m点反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。解析：(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由图像分析，先发生Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，