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1、2022年高考化學一輪綜合復習 第3章 金屬及其化合物 課時2 鎂、鋁及其重要化合物練習 一、選擇題 1．(基礎(chǔ)題)下列說法正確的是(　　) A．鋁罐可久盛食醋 B．焰火的五彩繽紛是某些金屬元素化學性質(zhì)的展現(xiàn) C．氧化鋁熔點很高，可作耐火材料 D．明礬作凈水劑，可以除去廢水中的銅離子 解析　鋁罐的主要成分鋁可與醋酸反應(yīng)，故鋁罐不能久盛食醋，A項錯誤；焰火的五彩繽紛是因為某些金屬元素的焰色反應(yīng)，焰色反應(yīng)是金屬元素的物理性質(zhì)，B項錯誤；氧化鋁熔點很高，可用于制耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器，C項正確；明礬凈水利用的是Al(OH)3膠體的吸附性，其可吸附水中不溶于水的雜質(zhì)形成

2、沉淀，從而起到凈水的作用，D項錯誤。 答案　C 2．(2017·廈門模擬)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對兩者的對比不正確的是(　　) 選項 反應(yīng) 鋁 鎂 A 與非金屬反應(yīng) 能被Cl2、O2氧化 能與N2、O2反應(yīng) B 與水反應(yīng) 能與沸水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 C 與堿反應(yīng) 能溶于強堿溶液 不反應(yīng) D 與某些氧 化物反應(yīng) 能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在CO2 中燃燒 答案　B 3．多年前，世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品的污染源之一而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用中應(yīng)加以控制的是(　　) ①制鋁合金?、谥齐娋€　③制炊具?、苤沏y色漆

3、顏料?、萦妹鞯\凈水?、抻妹鞯\與蘇打作食品膨松劑?、咧埔桌蕖、嘤脷溲趸X凝膠制胃舒平藥品?、岚b糖果和食品 A．③⑤⑧⑨ B．②⑥⑧⑨ C．③④⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨ 解析　解答本題時，要抓住題中的“把鋁確定為食品的污染源之一”與“控制使用”。D項符合題意。 答案　D 4．易拉罐的主要成分為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見?，F(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進行下列實驗，其中實驗方案與現(xiàn)象、結(jié)論正確的是(　　) 選項 實驗方案 現(xiàn)象、結(jié)論 A 加入鹽酸 產(chǎn)生無色氣體；含鋁、鐵、鎂三種金屬 B 加入NaOH溶液 有無色氣體產(chǎn)生；含有鎂、鋁兩種金屬 C 加入鹽酸后，所

4、得溶液中再加入少量NaOH溶液 產(chǎn)生白色沉淀；含有金屬鎂 D 用鹽酸溶解并放置一會兒后，加入KSCN溶液 溶液呈紅色；含有鐵元素 解析　鋁、鐵、鎂都可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，不能得出含鋁、鐵、鎂三種金屬的結(jié)論，A錯誤；鋁、鐵、鎂三種金屬中只有鋁能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，B錯誤；氫氧化鎂與氫氧化鋁均為白色沉淀，C錯誤；用鹽酸溶解后生成的亞鐵離子在空氣中易被氧化成Fe3＋，加入KSCN溶液呈紅色，D正確。 答案　D 5．下列敘述正確的是(　　) A．向氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實質(zhì)是Al3＋＋3NH3·3H2O=== Al(OH)3↓＋3NH B．存在于污水中的重金屬

5、離子，常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進行處理 C．鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液 D．依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al＋3MgO高溫,3Mg＋Al2O3 解析　B項中明礬只能使污水中的懸浮物沉降，不能除去重金屬離子；C項中Mg不能溶于NaOH溶液；D項中Mg的金屬性比Al強，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 答案　A 6．下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是(　　) 選項 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 把相同大小的鋁片和鎂片分別投入相同濃度的NaOH溶液中：鋁溶解有氣泡產(chǎn)生，而鎂沒有任何變化 鋁的金屬性比鎂強 B 取一塊鋁箔，用酒精燈點燃：鋁箔只熔化成液體而沒

6、有脫落 鋁不易燃燒 C 向氯化銨溶液中投入一鋁片；鋁片上產(chǎn)生大量氣泡 該氣體是氨氣 D 向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失 氫氧化鋁能溶于強堿溶液 解析　金屬性的強弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時金屬失電子的能力強弱判斷，而不是與堿反應(yīng)，故A錯誤；沒有脫落表明氧化鋁的熔點高，故B錯誤；氯化銨溶液顯酸性，與鋁反應(yīng)時放出氫氣，故C錯誤；氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀，氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉，故D正確。 答案　D 7．(2017·廣西調(diào)研)某工廠用提取粗鹽后的鹽鹵(主要成分為MgCl2)制備金

7、屬鎂，其工藝流程如下。 下列說法錯誤的是(　　) A．在實驗室實施操作①需要的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒 B．Mg(OH)2―→MgCl2的離子方程式為：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O C．操作②是將MgCl2溶液蒸干后冷卻結(jié)晶 D．操作④陰極和陽極產(chǎn)物的質(zhì)量比是24∶71 解析　操作①為過濾，A項正確；Mg(OH)2→MgCl2為中和反應(yīng)，B項正確；由MgCl2溶液獲得氯化鎂晶體不能用加熱蒸干的方法，因為加熱促進Mg2＋水解，生成的鹽酸易揮發(fā)，導致水解徹底，蒸干后不能得到氯化鎂晶體，C項錯誤；操作④為電解熔融的氯化鎂，陽極得到Cl2，陰極得到金屬Mg，D項正

8、確。 答案　C 8．(2017·北京海淀區(qū)期末)鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液，分別以石墨和鋁材作陰、陽極材料，經(jīng)過電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強。其制備的簡要流程如圖所示。下列用來解釋流程中反應(yīng)的方程式不正確的是(　　) A．堿洗目的是除去鋁材表面的自然氧化膜：2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O B．堿洗時鋁材表面會出現(xiàn)氣泡：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ C．獲得耐蝕鋁材的電極反應(yīng)：4Al－12e－＋3O2===2Al2O3 D．用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O 解析　A．氧化鋁能夠溶于氫氧化鈉，

9、離子方程式為2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O，正確；B.鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，正確；C.電極反應(yīng)方程式也要滿足電荷守恒，4Al－12e－＋3O2===2Al2O3，電荷不守恒，錯誤；D.氨水是弱電解質(zhì)，用化學式表示，離子方程式為NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O，D正確；故選C。 答案　C 9．某?；瘜W興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。 下列說法正確的是(　　) A．NaOH溶液可以用氨水來代替 B．溶液a中含有Al3＋、K＋、

10、Cl－、Na＋、OH－ C．溶液b中只含有NaCl D．向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH 解析　A項，氨水也沉淀Al3＋，不能代替NaOH溶液；B項，a中不含Al3＋；C項，b也含有KCl。 答案　D 10．現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷中不合理的是(　　) A．N一定是HCl(aq) B．X可能為Al或Cl2 C．Y一定為NaOH(aq) D．Q、Z中的一種必定為Al2O3 解析　在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3

11、、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng)，對照圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng)，對照圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq)，故選項A、C正確；選項B，若X為Al，Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng)，而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng)，所以X不可能是Al，但可能是Cl2；選項D，Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng)，也能與NaOH(aq)反應(yīng)，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。 答案　B 11．鋁土礦的主要成分中含

12、有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法錯誤的是(　　) A．①中還需要進行過濾操作，濾渣為二氧化硅 B．a(chǎn)、b中鋁元素的存在形式不同 C．③中需要通入過量的氨氣 D．④進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁 解析　鋁土礦加鹽酸生成Al3＋和Fe3＋，二氧化硅不溶于鹽酸，所以要過濾、分離出二氧化硅；濾液中加過量NaOH，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlO、Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去Fe(OH)3沉淀，向濾液中通入過量的二氧化碳，生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成Al2O3，最后電解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①、②中除加試劑

13、外，還需要進行過濾操作，故A正確；a中為Al3＋，b中為AlO，故B正確；③中需要把AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，要通入過量的二氧化碳，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，故C錯誤；根據(jù)上面分析可知④是Al(OH)3受熱分解生成Al2O3，故D正確。 答案　C 12．向等物質(zhì)的量濃度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1 mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．在0～a段加入的NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng) B．在b～c段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

14、為Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓ C．在d～e段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O D．在滴加NaOH溶液全過程中主要粒子參與反應(yīng)的先后順序是H＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Al(OH)3 解析　A項錯誤，加入的NaOH溶液應(yīng)先與H＋反應(yīng)；B項錯誤，由圖像中耗用NaOH溶液的體積可知，在b～c段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；C項錯誤，在d～e段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；D項正確。 答案　D 二、填空題 13．利用鋁灰(主

15、要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下： (1)氣體A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。鋁灰在90 ℃水解生成A的化學方程式為_________________________________________。 “水解”采用90 ℃而不在室溫下進行的原因是__________________ ____________________________________________________________。 (2)“酸溶”時，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________ ___________

16、__________________________________________________。 (3)“氧化”時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________ ____________________________________________________________。 (4)“廢渣”成分為________(填化學式)。 (5)采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是____________________ ________________________________________________________________。 答案　(1)

17、AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑　加快AlN水解反應(yīng)速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出 (2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O (4)Fe(OH)3 (5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3 14．氯化鋁融鹽電解法是以氯化鋁為原料，以堿金屬或堿土金屬氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)為電解質(zhì)進行電解制取鋁的方法。 (1)氯化鋁融鹽電解法需要先制純氧化鋁。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料通過以下途徑提純氧化鋁： Al2O

18、3 ①依次寫出X、Y的成分________，________。 ②如右圖所示在實驗室中進行過濾，操作中的兩處錯誤分別是__________________________；____________________________。 (2)制備無水氯化鋁的反應(yīng)為：2Al2O3＋6Cl24AlCl3＋3O2 ③為促進該反應(yīng)的進行，實際生產(chǎn)中需加入焦炭，其原理是____________________。 ④加入焦炭后的化學反應(yīng)可表示為Al2O3＋C＋Cl2AlCl3＋X↑，為確定氣體X是否為混合氣體，某同學將X依次通過灼熱的氧化銅和澄清的石灰水，再根據(jù)現(xiàn)象判斷。該操作是否正確？(填正確

19、、不正確或無法判斷)________，請說明理由_________________________________________________。 (3)現(xiàn)在工業(yè)上通常用電解熔融氧化鋁方式制取鋁，理論上生產(chǎn)1噸鋁消耗的氧化鋁的質(zhì)量________(填“大于”、“小于”或“等于”)氯化鋁質(zhì)量。 解析　(1)①濾液乙能和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，這說明濾液乙中含有鋁離子，所以Y應(yīng)該是鹽酸。則濾液甲中含有AlO和SiO，因此X是NaOH。氧化鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，過濾得到氧化鐵。硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，過濾得氯化鋁和鹽酸的混合液，加入氨氣即生成氫氧化鋁沉淀。 ②根據(jù)裝置圖可知，該裝置是過

20、濾裝置，因此主要的錯誤是沒有使用玻璃棒引流，其次濾紙邊緣高于漏斗邊緣。 (2)③因為在加熱的條件下，碳與O2反應(yīng)，生成CO或CO2，降低氧氣的濃度，有利于反應(yīng)正向進行。 ④由于在加熱的條件下，CO能和氧化銅反應(yīng)生成CO2，所以將生成氣體先通過灼熱的CuO粉末，若有CO就會生成CO2，這樣就無法確定原來是否有CO2，所以是不正確的。 (3)根據(jù)原子守恒可知，1 mol氧化鋁可以生成2 mol氯化鋁。1 mol氧化鋁的質(zhì)量是102 g,2 mol氯化鋁的質(zhì)量是2 mol×133.5 g/mol＝267 g，所以氧化鋁的質(zhì)量小于氯化鋁的質(zhì)量。 答案　(1)①NaOH溶液　稀鹽酸?、跊]有使用

21、玻璃棒引流　濾紙邊緣高于漏斗邊緣 (2)③碳與O2反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進行 ④不正確　將生成氣體先通過灼熱的CuO粉末，若有CO就會生成CO2，這樣就無法確定原來是否有CO2 (3)小于 15．某研究性學習小組為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了下列兩種不同實驗方案進行探究，請根據(jù)他們的設(shè)計回答有關(guān)問題。 [探究一]實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。 問題討論： (1)實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是___________________。 (2)若實驗中稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反應(yīng)。

22、則NaOH溶液的體積V≥________ mL。 (3)實驗中，當鋁鎂合金充分反應(yīng)后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進行的實驗操作按順序依次為_________________________________________。 [探究二]實驗方案：稱量x g的鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。 問題討論： (4)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是___________________________________________________________。 (5)假設(shè)實驗中測出該數(shù)據(jù)為y g，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分數(shù)為_____

23、___(用含x、y的代數(shù)式表示)。 解析　(1)注意鎂與NaOH溶液不反應(yīng)。(2)5.4 g鋁鎂合金中鋁的最大質(zhì)量為5.4 g×97%，根據(jù)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可求出需要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4 g×97%÷27 g/mol＝0.194 mol，體積為0.194 mol÷2.0 mol/L＝0.097 L，即97 mL。(5)設(shè)x g鋁鎂合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量分別是a mol、b mol，則燃燒生成a mol MgO、b/2 mol Al2O3，則24a＋27b＝x,40a＋51b＝y(tǒng)，解得a＝，鎂的質(zhì)量為 g，鎂的質(zhì)量分數(shù)為。 答案　(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)97　(3)過濾、洗滌、干燥固體　(4)灼燒后固體的質(zhì)量　(5)