化学一轮高中达标作业8镁铝及其化合物

达标作业8镁、铝及其化合物[基础题]1．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()A．KB．NaC．FeD．Al解析：金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确；K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。答案：D2．下列关于铝及其化合物的叙述正确的是()A．氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验B．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重C．氧化铝熔点很高，可作耐火材料D．明矾用作净水剂，可以除去废水中的铜离子解析：A项，氧化铝能与NaOH反应，氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH实验，错误；B项，根据质量守恒定律，反应后固体物质的质量不变，错误；C项，氧化铝熔点很高，可用于制耐火砖、耐火坩埚、耐火高温实验仪器，正确；D项，明矾净水时Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，可吸附水中不溶于水的杂质形成沉淀，从而起到净水作用，错误。答案：C3．下列反应中，反应后固体物质增重的是()A．氢气通过灼热的CuO粉末B．二氧化碳通过Na2O2粉末C．铝与Fe2O3发生铝热反应D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液解析：A项，CuO被H2还原为Cu，固体质量减轻；B项，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，Na2O2变为Na2CO3，固体质量增加；C项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D项，1molZn置换出1molCu，固体质量减轻，不符合题意。答案：B4．下列有关说法不正确的是()A．Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B．氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)C．Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能解析：治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表现出碱性，A项正确；Al(OH)3不溶于氨水，B项正确；馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的，不用Al(OH)3，C项错误；耐火材料本身有良好的热稳定且熔点很高，而Al(OH)3受热易分解，D项正确。答案：C5．下列叙述正确的是()①含有大量AlOeq\o\al(－,2)的溶液中，NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、H＋、Cl－可以大量共存②0.1mol·L－1的AlCl3溶液中，Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)可以大量共存③向AlCl3溶液中加入过量的稀氨水，发生反应：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O④加入铝粉能放出H2的溶液中，Ca2＋、Fe2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)一定能够大量共存⑤用NaOH溶液除去铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O⑥依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up7(高温))3Mg＋Al2O3⑦向明矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，发生反应：2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋Al3＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O⑧常温下，铝可溶于过量浓硝酸，也可溶于过量NaOH溶液A．⑤⑦B．③⑤C．④⑥D．⑦⑧解析：①含大量AlOeq\o\al(－,2)的溶液呈碱性，H＋不能大量存在，错误；②Al3＋与HCOeq\o\al(－,3)发生双水解反应：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑，不能大量共存，错误；③Al(OH)3不溶于NH3·H2O，错误；④加入铝粉放出H2的溶液，可能呈酸性，也可能呈碱性，若呈酸性，不能存在NOeq\o\al(－,3)，若呈碱性，Ca2＋、Fe2＋不能大量共存，错误；⑥金属性：Mg>Al，铝不能置换出Mg，错误；⑧常温下，铝在浓硝酸中钝化，错误。故A项符合题意。答案：A6．室温下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是()A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析：A项，a点时，即为Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性，错误；B项，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)减小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)减小一定程度上促进了Al3＋的水解，另一方面溶液体积增大，故c(Al3＋)减小，错误；C项，b～c段，pH变化缓慢，主要发生反应：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，正确；D项，c点后pH变化较快的一段，为Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的过程，d点前pH变化较缓慢的一段反应为：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，故d点时，Al(OH)3已完全溶解，错误。答案：C7．下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是()A．铝跟NaOH溶液B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液C．Al2O3和热水D．Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水解析：铝与NaOH反应生成NaAlO2和H2，得不到Al(OH)3，故A错误；Al(NO3)3与过量的NaOH反应生成NaAlO2，得不到Al(OH)3，故B错误；Al2O3不溶于水，与热水不反应，得不到Al(OH)3，故C错误；Al2(SO4)3与氨水反应生成Al(OH)3和(NH4)2SO4，故D正确。答案：D8．下列物质既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是()①SiO2②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤Na2CO3溶液⑥Ca(HCO3)2溶液⑦NH4HCO3溶液⑧KHSO4溶液A．④⑥⑦⑧B．②③④⑥⑦C．①②③④⑦D．②③④⑤⑧解析：SiO2与盐酸不反应；Al与盐酸、NaOH溶液反应均生成氢气；Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物，两者均能与盐酸、NaOH溶液反应；碳酸钠溶液与盐酸反应，与NaOH溶液不反应；Ca(HCO3)2溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应；NH4HCO3溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应；KHSO4溶液与盐酸不反应，因此②③④⑥⑦属于合理选项。答案：B9．有ag、bg两份铝粉，分别置于足量的NaOH溶液和盐酸中，在相同条件下，收集到H2的体积相同。下列有关叙述一定正确的是()A．a＝bB．a>bC．c(NaOH)＝c(HCl)D．消耗的n(NaOH)与消耗的n(HCl)相等解析：依得失电子守恒知a＝b，A项正确，B项错误；因酸、碱均是足量的，且体积未知，故无法确定酸、碱的浓度，c(NaOH)和c(HCl)可能相等，也可能不相等，C项不合题意；由2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑,2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑知消耗酸、碱的物质的量不相等，D项错误。答案：A10．Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后，溶液中只含有Na＋、H＋、Cl－、OH－；且溶液呈中性，则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可能为()A．3∶2∶1B．2∶4∶1C．2∶3∶1D．4∶2∶1解析：溶液中只含有Na＋、H＋、Cl－、OH－，且溶液呈中性，所以中性溶液的溶质为NaCl，由反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，4NaOH＋4HCl=4NaCl＋4H2O，可看成Al2O3不反应，只要Na2O2、HCl的物质的量之比为2∶4即符合题意，则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可以为2∶4∶n，n可以是任意值。答案：B11．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，则可判断原溶液中()A．有Mg2＋，没有Al3＋B．有Al3＋，没有Mg2＋C．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋D．有Mg2＋和Al3＋解析：根据图示可以推断，加入氢氧化钠溶液就发生了沉淀，故溶液中一定没有大量H＋；能够和氢氧化钠反应生成沉淀的离子有Mg2＋、Al3＋，生成的沉淀部分溶解，不溶解的是氢氧化镁，溶解的是氢氧化铝，所以一定含有Mg2＋、Al3＋，一定没有OH－，故D项正确。答案：D12．下列说法不正确的是()A．Al箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜B．如图所示，①中为AlCl3溶液，②中为浓氨水，①中有白色沉淀生成C．Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3D．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式：解析：铝能溶于稀HNO3，在浓HNO3中钝化，A错；浓氨水会挥发出NH3，NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀，B正确；Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，C正确；根据Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，①eq\f(nNaOH,nAlCl3)<3时，铝元素存在形式为Al(OH)3、Al3＋；②eq\f(nNaOH,nAlCl3)＝3时，铝元素存在形式为Al(OH)3；③3<eq\f(nNaOH,nAlCl3)<4时，铝元素存在形式为Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)；④eq\f(nNaOH,nAlCl3)≥4时，铝元素存在形式为AlOeq\o\al(－,2)，D正确。答案：A13．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溶液由于吸收了空气中的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，最后得到偏铝酸钠，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)＋2H2OAl(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溶液由于吸收了空气中的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，而开始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)NaOH[能力题]14．铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。探究一实验方案：铝镁合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是_______________________________________________________。实验步骤：(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol·L－1NaOH溶液中，充分反应，NaOH溶液的体积V≥__________。(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将__________(填“偏高”或“偏低”)。探究二实验方案：铝镁合金eq\o(→,\s\up7(盐酸))测定生成气体的体积。实验装置：问题讨论：(1)某同学提出该实验装置