人教版高考化學一輪復習第3章金屬及其化合物第2講鎂鋁及其化合物含答案-試卷下載-教習網

課時跟蹤練7 一、選擇題 1．下列關于鋁的性質和用途描述不正確的是(　　) A．鋁有很好的延展性且是良導體，所以常用作導線 B．用酒精燈外焰加熱鋁箔，可以看到少量液滴懸而不落，說明鋁的熔點較高 C．鋁合金質輕，強度大，耐腐蝕，可以用作門窗 D．鋁有較強的抗腐蝕性，是因為鋁的表面能形成致密的氧化膜解析：鋁是金屬單質，具有金屬的通性，具有很好的延展性且是良導體，常用作導線，故A項正確；鋁的熔點低，而氧化鋁的熔點高，當用酒精燈外焰加熱鋁箔，可以看到少量液滴懸而不落，故B項錯誤；鋁合金密度小、硬度大、耐腐蝕，常用作門窗，故C項正確；鋁在空氣中放置會形成致密的氧化層薄膜，使鋁有較強的抗腐蝕性，故D項正確。答案：B 2．下列關于鋁單質的敘述正確的是(　　) A．不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因為鋁會和酸或堿反應 B．鋁制品在空氣中有很強的抗腐蝕性是因為鋁的化學性質很穩(wěn)定 C．鋁和NaOH溶液反應：Al＋2OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2↑ D．Al是地殼中含量最多的金屬元素，所以鋁是使用較早的金屬解析：A項，無論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應，正確；B項，鋁表面形成致密的氧化膜，錯誤；C項，電荷、電子均不守恒，正確的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \o\al(－,2)＋3H2↑，錯誤；D項，Al是地殼中含量最多的金屬元素，Al的金屬性較強，需采用電解法冶煉，因而鋁是使用較晚的金屬，錯誤。答案：A 3．以Al2O3為原料制取氫氧化鋁，最好的方法是(　　) A．將Al2O3溶于水 B．將Al2O3先溶于鹽酸中，之后滴加氫氧化鈉溶液 C．將Al2O3先溶于鹽酸中，之后滴加氨水 D．將Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后再滴加鹽酸解析：氧化鋁不溶于水，不和水反應，故A項錯誤；氧化鋁溶于鹽酸形成氯化鋁，氯化鋁與氫氧化鈉溶液反應形成氫氧化鋁，但氫氧化鈉為強堿，若氫氧化鈉不足，不能全部生成氫氧化鋁，若氫氧化鈉過量，生成偏鋁酸鈉，故B項錯誤；氧化鋁溶于鹽酸形成氯化鋁，氯化鋁與氨水反應形成氫氧化鋁，氨水為弱堿，不會使氫氧化鋁變成偏鋁酸鈉，故C項正確；將Al2O3先溶于NaOH溶液中生成偏鋁酸鈉，加入鹽酸，如鹽酸過量則生成氯化鋁，故D項錯誤。答案：C 4．下列關于氧化鋁和氫氧化鋁的敘述錯誤的是(　　) A．Al(OH)3受熱能分解 B．Al2O3既能溶于強酸溶液又能溶于強堿溶液 C．Al(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物 D．Al(OH)3與過量的濃氨水反應生成NH4[Al(OH)4] 解析：Al(OH)3受熱分解生成氧化鋁和水，反應方程式為2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up15(△))Al2O3＋3H2O，故A項正確；Al2O3既能溶于強酸溶液又能溶于強堿溶液，屬于兩性氧化物，故B項正確；Al(OH)3具有吸附性，能吸附水中懸浮物而凈水，所以明礬常作凈水劑，故C項正確；氫氧化鋁能和強酸以及強堿發(fā)生反應，但是不能和弱酸、弱堿發(fā)生反應，氨水是弱堿，和氫氧化鋁不反應，故D項錯誤。答案：D 5．將0.46 g鈉用鋁箔包好并刺一些小孔，放入足量水中充分反應后生成標準狀況下896 mL H2，此時溶液體積為100 mL。則下列說法正確的是(　　) A．該實驗中僅發(fā)生了一個氧化還原反應 B．反應后溶液中有兩種溶質 C．反應后溶液中NaOH的濃度為0.2 mol·L－1 D．反應后溶液中NaAlO2的濃度為0.2 mol·L－1 解析：0.46 g Na的物質的量是n(Na)＝0.46 g÷23 g·mol－1＝0.02 mol，Na與水發(fā)生反應：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，根據方程式中物質反應關系產生0.02 mol NaOH，同時得到0.01 mol H2，反應共放出氫氣的物質的量是n(H2)＝0.896 L÷22.4 L·mol－1＝0.04 mol，說明發(fā)生反應：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，放出H2 0.03 mol，消耗NaOH 0.02 mol，反應后的溶液為NaAlO2溶液。用鋁箔包裹金屬鈉，并刺一些小孔，放入足量水中發(fā)生的反應為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑，這兩個反應中都有元素化合價的變化，因此都屬于氧化還原反應，A項錯誤；Na與水反應產生NaOH和H2，反應產生的NaOH與Al及水恰好反應產生NaAlO2，所以反應后溶液中只有NaAlO2一種溶質，B項錯誤；反應后溶液中溶質只有NaAlO2，沒有NaOH，C項錯誤；根據上述分析可知0.46 g Na發(fā)生兩個反應后得到溶液的溶質為NaAlO2，由于溶液的體積是0.1 L，根據Na元素守恒，可知反應后溶液中NaAlO2的濃度c(NaAlO2)＝0.02 mol÷0.1 L＝0.2 mol·L－1，D項正確。答案：D 6．下列敘述正確的是(　　) A．Fe在氯氣中燃燒生成FeCl2 B．將AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液，先產生白色沉淀，最后沉淀消失 C．電解氯化鋁溶液制取金屬單質鋁 D．常溫下，鋁制品用濃硫酸或濃硝酸處理過，可耐腐蝕解析：Fe在氯氣中燃燒生成FeCl3，故A項錯誤；將AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液，先生成偏鋁酸鈉，后生成氫氧化鋁，涉及的反應為AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋2H2O＋3NaCl、AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl，現象為先不產生沉淀，后沉淀逐漸增多至不變，故B項錯誤；電解熔融狀態(tài)的氧化鋁制取金屬單質鋁，電解氯化鋁溶液生成氫氧化鋁、氫氣和氯氣，故C項錯誤；鋁可與濃硫酸、濃硝酸在常溫下發(fā)生鈍化反應。常溫下，鋁制品用濃硫酸或濃硝酸處理過，表面形成一層致密的氧化膜，可耐腐蝕，故D項正確。答案：D 7．下列各組物質相互混合反應后，最終有白色沉淀生成的是(　　) ①金屬鈉投入FeCl3溶液中 ②過量NaOH溶液和明礬溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中 ④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液 ⑤向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2 A．①③④⑤　　　 B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④⑤ 解析：①金屬鈉與水反應產生氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與FeCl3反應產生紅褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合題意；②NaOH與明礬在溶液中反應產生Al(OH)3白色沉淀，當NaOH過量時，氫氧化鋁與過量的NaOH反應產生可溶性的NaAlO2，最終無沉淀產生，②不符合題意；③少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中，產生CaCO3白色沉淀和Na2CO3及H2O，③符合題意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者發(fā)生鹽的雙水解反應，產生氫氧化鋁白色沉淀和二氧化碳氣體，④符合題意；⑤向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2，會反應生成NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，且反應消耗水，溶劑質量減少，所以NaHCO3結晶析出，有白色沉淀產生，⑤符合題意；符合題意的有③④⑤，答案選D。答案：D 8．第ⅢA族Al、Ga均為兩性元素，Al(OH)3與Ga(OH)3相比，后者酸性比前者強。當CO2通入NaAlO2和NaGaO2的溶液中，首先沉淀出來的氫氧化物是(　　) A．Al(OH)3 B．Ga(OH)3 C．同時沉淀 D．無法判斷解析：CO2通入NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中，首先CO2與水反應生成碳酸，然后會發(fā)生強酸制弱酸的反應，而且越弱的酸先被置換出來，Al(OH)3與Ga(OH)3相比，Ga(OH)3酸性比Al(OH)3強，所以Al(OH)3酸性更弱，因此首先沉淀出來的氫氧化物是Al(OH)3，故答案為A。答案：A 9．在給定條件下，下列物質的轉化不能實現的是(　　) A．明礬eq \o(――→,\s\up15(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up15(NaOH溶液))NaAlO2 B．NaAlO2溶液eq \o(――→,\s\up15(少量鹽酸))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up15(△))Al2O3 C．Al2O3eq \o(――→,\s\up15(NaOH溶液))NaAlO2溶液eq \o(――→,\s\up15(CO2))Al(OH)3 D．MgOeq \o(――→,\s\up15(鹽酸))MgCl2溶液eq \o(――→,\s\up15(蒸干))MgCl2 解析：MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加熱過程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。答案：D 10．下列離子方程式書寫正確的是(　　) 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溶液中通入過量CO2：2AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=== 2Al(OH)3↓＋COeq \o\al(2－,3) C．醋酸溶液與水垢中的Mg(OH)2反應：Mg(OH)2＋2H＋=== Mg2＋＋2H2O D．鋁條插入燒堿溶液中，開始無明顯現象：Al2O3＋2OH－=== 2AlOeq \o\al(－,2)＋H2O 解析：A項，SOeq \o\al(2－,4)完全沉淀時KAl(SO4)2與Ba(OH)2以物質的量之比1∶2反應，反應的化學方程式為KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2=== 2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O，離子方程式為Al3＋＋2SOeq \o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O，錯誤；B項，NaAlO2溶液中通入過量CO2生成NaHCO3，正確的離子方程式為AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=== Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)，錯誤；C項，醋酸屬于弱酸，應用化學式表示，錯誤；D項，鋁表面易形成氧化鋁薄膜，插入NaOH溶液中，NaOH先要溶解表面的氧化鋁，再與Al單質反應產生氣泡，正確。答案：D 二、非選擇題 11．鋁鎂合金是飛機制造、化工生產等行業(yè)的重要材料。研究性學習小組的同學，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質量分數，設計了下列兩種不同實驗方案進行探究?；卮鹣铝袉栴}：方案一 [實驗方案] (1)將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應，測定剩余固體質量。實驗中發(fā)生反應的化學方程式是________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 [實驗步驟] (2)稱取10.8 g鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為V、物質的量濃度為4.0 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反應。則NaOH溶液的體積V≥________mL。 (3)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質量分數將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。方案二 [實驗方案]　將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應，測定生成氣體的體積。 [實驗步驟] 同學們擬選用如圖1實驗裝置完成實驗： (4)你認為最簡易的裝置其連接順序是A接________接________接________(填接口字母，可不填滿)。 (5)仔細分析實驗裝置后，同學們經討論認為以下兩點會引起較大誤差：ⅰ.稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內空氣排出，使所測氫氣體積偏大；ⅱ.實驗結束時，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們設計了如圖2所示的實驗裝置。 ①裝置中導管a的作用是________________________________； ②實驗前后堿式滴定管中液面讀數分別為V1 mL、V2 mL，則產生氫氣的體積為________mL； ③若需確定產生氫氣的物質的量，還需測定的數據是____________________。解析：方案一：(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(2)含鎂為3%時，金屬鋁的含量最高，此時消耗的NaOH溶液體積最大，10.8 g合金中鋁的質量為10.8 g×(1－3%)＝10.8×97% g，NaOH溶液的濃度為4.0 mol·L－1，則根據方程式可知其體積V＝eq \f(\f(10.8 g×97%,27 g·mol－1),4 mol·L－1)＝0.097 L＝97 mL，故V(NaOH溶液)≥97 mL。(3)過濾得到的固體為鎂，鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質，未洗滌導致測定的鎂的質量偏大，鎂的質量分數偏高。方案二：(4)根據分析可知最簡易的裝置連接順序為A接、E、D接、G。(5)①裝置中導管a可以保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；②滴定管的零刻度在上方，兩次的體積之差為測定的氫氣的體積，收集氫氣后滴定管內液面讀數減小，所以測定氫氣的體積為V1－V2；③由于氣體受溫度和壓強的影響較大，若要確定氣體的物質的量，必須知道實驗時的溫度和壓強。答案：方案一：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　(2)97　(3)偏高方案二：(4)E　D　G　(5)①保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差?、赩1－V2　③實驗時的溫度和壓強 12．鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質)是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示：請回答下列問題： (1)固體a的化學式為______________； (2)寫出Ⅱ中加過量的燒堿涉及的反應離子方程式：________________________、______________________________；Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為________________ _____________________________________________________。 (3)由Ⅲ中得到濾液c的實驗操作為__________，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為________(填操作名稱)、冷卻結晶、過濾洗滌。 (4)濾液c顯________性，日常生活中常用其溶質來_________(任寫一點)。 (5)若同時制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調節(jié)兩種產品的產量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質的量之比為1∶1，則投料時鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質的量之比為________。解析：本題以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的工藝流程為載體，考查流程的分析，方程式的書寫，物質的分離提純和化學計算。第Ⅰ步，加入稀鹽酸后鋁土礦中Al2O3、Fe2O3溶解生成AlCl3、FeCl3，SiO2不反應且SiO2不溶于水，固體a為SiO2；第Ⅱ步，向濾液中加入過量燒堿，FeCl3與NaOH反應生成紅褐色固體Fe(OH)3和NaCl，AlCl3與過量NaOH反應生成NaCl、NaAlO2和H2O；第Ⅲ步，向濾液中通入足量CO2，CO2與NaAlO2溶液反應生成Al(OH)3和NaHCO3；第Ⅳ步，Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和H2O；第Ⅴ步，Al2O3與足量稀硫酸反應生成Al2(SO4)3和H2O，然后向溶液中通入NH3制得銨明礬溶液。(1)根據上述分析，固體a為難溶于鹽酸的二氧化硅，固體a的化學式為SiO2。(2)Ⅱ中加入過量的燒堿涉及的反應離子方程式為Al3＋＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應的化學方程式為CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，離子方程式為CO2＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)。(3)Ⅲ中反應得到難溶于水的Al(OH)3和NaHCO3溶液，得到濾液c的實驗操作為過濾。從銨明礬溶液中獲得NH4Al(SO4)2·12H2O的實驗操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌。(4)濾液c為NaHCO3溶液，NaHCO3溶液呈堿性。日常生活中常用NaHCO3作發(fā)酵粉等。(5)銨明礬與硫酸鋁物質的量之比為1∶1，則n(Al3＋)∶n(SOeq \o\al(2－,4))＝3∶5，Al3＋全部來自鋁土礦中的Al2O3，SOeq \o\al(2－,4)全部來自H2SO4，根據Al和SOeq \o\al(2－,4)守恒，投料時鋁土礦中的Al2O3和H2SO4物質的量之比為3∶10 。答案：(1)SiO2　(2)Al3＋＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓　CO2＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)　(3)過濾　蒸發(fā)濃縮 (4)堿　發(fā)酵粉(或其他合理答案)　(5)3∶10

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