2024高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第二讲铝镁及其重要化合物规范演练含解析新人教版

PAGE7-其次讲铝、镁及其重要化合物一、选择题1．(2024·银川市兴庆区月考)将一块铝箔用砂纸打磨表面后，在酒精灯上加热熔化，下列说法正确的是()A．铝箔燃烧 B．熔化的是Al2O3C．熔化物滴落 D．熔化物不滴落答案：D2．(2024·洛阳模拟)下列试验中，所加固体可以完全溶解的是()A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B．将一小块铝片投入足量NaOH溶液中C．将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中D．常温下，将一小块铝箔投入足量浓硫酸中解析：在H2O2溶液中加入少量MnO2，MnO2作催化剂，催化H2O2的分解，MnO2不溶解，A项不符合题意；将少量Al(OH)3加入足量浓氨水中，Al(OH)3不溶解，C项不符合题意；常温下，将一小块铝箔投入浓硫酸中，浓硫酸使铝钝化，铝不溶解，D项不符合题意。答案：B3．(2024·贵阳模拟)海水是重要的资源，可以制备一系列物质。下列说法不正确的是()A．要除去粗盐中SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋等杂质，步骤①中所加试剂及相关操作依次可以是：过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→盐酸B．↑C．步骤③中需将MgCl2·6H2O置于干燥的HCl气流中加热脱水制备无水MgCl2D．步骤④、⑤、⑥所涉及的反应中，溴元素均发生氧化反应解析：步骤①中，用过量NaOH溶液除去Mg2＋；用过量Na2CO3溶液除去Ca2＋；用过量BaCl2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，但是这三种溶液会引入新的杂质离子OH－、COeq\o\al(2－,3)、Ba2＋，通过加适量盐酸除去COeq\o\al(2－,3)和OH－，但过量的Ba2＋必需由Na2CO3溶液除去，因此盐酸在最终加入，过量Na2CO3溶液在加入过量BaCl2溶液之后加入，A项正确；步骤②为电解食盐水，反应的原理为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑，B项正确；步骤③由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，为了抑制MgCl2的水解，需在HCl气流中加热脱水，C项正确；步骤⑤中Br2转化为HBr，溴元素被还原，发生还原反应，D项错误。答案：D4．(2024·合肥调研)在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是()A．明矾eq\o(→,\s\up14(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq\o(→,\s\up14(NaOH溶液))NaAlO2B．NaAlO2溶液eq\o(→,\s\up14(少量盐酸))Al(OH)3eq\o(→,\s\up14(△))Al2O3C．Al2O3eq\o(→,\s\up14(NaOH溶液))NaAlO2溶液eq\o(→,\s\up14(CO2))Al(OH)3D．MgOeq\o(→,\s\up14(盐酸))MgCl2溶液eq\o(→,\s\up14(蒸干))MgCl2解析：MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加热过程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。答案：D5．(2024·保定质检)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中的离子方程式为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，成本更低解析：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。答案：C6．(2024·深圳高级中学期中)下列离子方程式书写正确的是()A．KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SOeq\o\al(2－,4)恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2Al＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)C．＋＋2H2OD．铝条插入烧碱溶液中，起先没有明显现象：Al2O3＋2OH－=2Al＋H2O解析：SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀时KAl(SO4)2与Ba(OH)2以物质的量之比↓＋KAlO2＋2H2O，离子方程式为Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，A错误；通入过量CO2生成NaHCO3，正确的离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，B错误；醋酸属于弱酸，应用化学式表示，C错误；铝表面易形成氧化铝薄膜，插入NaOH溶液中，NaOH先要溶解表面的氧化铝，再与Al单质反应产生气泡，D正确。答案：D7．(2024·北京清华高校附属中学月考)某同学在试验室利用氢氧化钠、盐酸分别铁粉和铝粉混合物，转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A．x为NaOH溶液，y为盐酸B．a→b发生的反应为Al＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓C．依据本流程，x和y调换后也能达到试验目的D．b、c既能与强酸反应又能与强碱反应解析：铁铝混合物中加入试剂x，得到溶液和Fe，依据Al能与NaOH溶液反应，Fe不与NaOH溶液反应，推知试剂x为NaOH溶液，即a的主要成分是NaAlO2，依据转化关系，试剂y应为盐酸，发生反应Al＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，然后氢氧化铝受热分解成Al2O3，最终通过电解的方法得到金属Al。依据上述分析，x为NaOH↓，B正确；假如x和y互换，a为FeCl2和AlCl3混合液，加入NaOH溶液，则得到Fe(OH)2和Al(OH)3，依据流程无法得到金属铝，C错误；b和c分别是Al(OH)3和Al2O3，都属于两性化合物，既能与强酸反应，又能与强碱反应，D正确。答案：C8．(2024·武邑中学调研)在铝制易拉罐中收集满CO2，加入过量的NaOH溶液，马上封口并振荡，可以发觉易拉罐先咔咔作响，变瘪，然后再次鼓起来，其过程中没有涉及的化学反应是()A．Al(OH)3分解 B．CO2＋OH－C．Al＋OH－＋H2O D．Al2O3＋OH－解析：NaOH溶液先与CO2反应，气压减小，易拉罐变瘪；再与铝表面的Al2O3反应，最终与Al反应，生成H2，易拉罐变鼓。答案：A二、非选择题9．铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题：(1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应试验，须要的试剂还有_______(填字母)。A．KCl B．KClO3C．MnO2 D．Mg(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在肯定条件下与Al粉进行铝热反应。①引发铝热反应的操作是______________________________________________________________________________________。②产物中单质是________(写名称)。(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)，说明固体混合物中无Fe2O3，理由是________________________(用离子方程式说明)。解析：(1)做铝热反应的试验时，须要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度快速上升，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。(3)反应后固体混合物中若有＋=3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2＋，加KSCN溶液不会变红。答案：(1)BD(2)①加少量KClO3，插上镁条并将其点燃②铁(3)不能Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋10．氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]的化学式，[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。(1)装置连接后首先进行的操作是______________________________________________________________________________。(2)将肯定质量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131g，则其中MgO的质量是________g。(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通过N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2。①装置的连接依次为a→____________(用接口处的小写字母表示)。②试验过程中装置C汲取HCl气体，不需采纳如图乙所示防倒吸装置的理由是_______________________________________________________________________________________________。③完全分解后测得C增重3.65g，D增重9.90g，则x＝________。(4)下列试验方案也能测定x值的是________，并且对不选方案说明不合理的理由：________________________________________________________________________________________________(若两个方案都选，此问就不作答)。方案1：测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量方案2：测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量－2x(CO3)x·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(3)中连接的装置和试剂进行试验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的________(填字母)。a．样品质量b．样品分解后残余物质量c．装置C的增重解析：(1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(2)肯定质量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]样品充分加热，冷却后得到的固体是Al2O3和MgO，共131g，设MgO的物质的量是nmol，依据[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]可知Al2O3的物质的量是0.25nmol，所以nmol×40g·mol－1＋0.25nmol×102g·mol－1＝131g，解得n＝2，m(MgO)＝2mol×40g·mol－1＝80g。(3)①装置C的作用是汲取HCl气体，装置D的作用是汲取水蒸气，试验中应首先汲取水蒸气再汲取HCl气体，气体通过洗气瓶汲取时应“进步短出”，因此装置连接依次为a→e→d→b。②因为整个试验过程中持续通入N2，故不需采纳如图乙所示防倒吸装置。③依据题意写出方程式：2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]eq\o(=,\s\up14(高温))4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O则有：2HCl～(5＋2x)H2O7318×(5＋2x)3．65g9.90geq\f(73,3.65g)＝eq\f(18×（5＋2x）,9.90g)，解得x＝3。(4)依据上述反应方程式可知，测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量即水蒸气的质量可以计算出x；装置C增重的质量是HCl气体的质量，其质量和加热剩余固体的质量可以依据方程式相互换算而与x无关，因此不能计算x的值，故方案2不合理。(5)因为[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)x·zH2O]中有x和z两个未知量，所以至少应当知道三个量才能列方程组计算，故除测定D的增重外还应当至少再测量a、b、c中的随意两个量。答案：(1)检查装置的气密性(2)80(3)①e→d→b②试验过程中持续通入N2，没有必要用如图乙所示防倒吸装置③3(4)方案1由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量，与x的大小没有关系，因此方案2是不合理的(5)ab(或ac或bc)11．(2024·南通调研)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，反应速率越大。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应，最终得到偏铝酸钠，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)增大反应速率(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)NaOH12．(2024·江西联考)