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專(zhuān)題13 鎂、鋁及其化合物 （滿分42分 時(shí)間20分鐘） 姓名：_______________ 班級(jí)：_______________ 得分：_______________ 1．金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，不全是可通過(guò)一步反應(yīng)完成的是（　　） A． Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B． Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 C． Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D． Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3 【答案】B 【解析】 2．下列關(guān)于鎂鋁化學(xué)性質(zhì)的表述不正確的是 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) 常溫下難與水反應(yīng) 常溫下能與水緩慢反應(yīng) C．與堿反應(yīng) 能溶于堿溶液 能溶于堿溶液 D．與某些氧化物反應(yīng) 能與Fe2O3、MnO2、Co2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在CO2中燃燒 A． A B． B C． C D． D 【答案】C 【解析】 【分析】 鋁、鎂都是活潑金屬，能被Cl2、O2氧化，鎂能在N2、O2中燃燒；常溫下鋁難與水反應(yīng)，鎂能與水緩慢反應(yīng)；鋁可以與堿溶液反應(yīng)，鎂不能與堿溶液反應(yīng)；鋁可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)，鎂能在CO2中燃燒。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查鎂、鋁性質(zhì)的比較，注意從性質(zhì)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)比較分析，明確物質(zhì)性質(zhì)的差異是關(guān)鍵，鋁、鎂都是活潑金屬，都能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)、都能與酸反應(yīng)、都能與鹽反應(yīng)，鎂常溫下和水緩慢反應(yīng)，鋁不能與水反應(yīng)，鋁可以與堿溶液反應(yīng)，鎂不能與堿溶液反應(yīng)。 3．下列敘述不正確的是 A． 氧化鎂的熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料 B．用燒堿處理含高濃度NH4+的廢水并回收利用氨 C． 有機(jī)物均不導(dǎo)電 D． 氯化鐵溶液能腐蝕銅，可用于制作印刷電路板 【答案】C 【解析】 【詳解】 A.因氧化鎂的熔點(diǎn)高，可作耐高溫材料，故答案A敘述正確； B. 燒堿與高濃度NH4+的廢水可發(fā)生反應(yīng)： NH4+ +OH- NH3↑+H2O，則可回收利用氨，故B敘述正確； C．大多數(shù)的有機(jī)物不導(dǎo)電，但也有有機(jī)物屬于弱電解質(zhì)或強(qiáng)電解質(zhì)，如乙酸或乙酸鈉都是有機(jī)物，但在溶液中可電離出自由移動(dòng)的離子，能導(dǎo)電，故C敘述錯(cuò)誤； D. 氯化鐵溶液腐蝕銅的原理為：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，故D敘述正確； 答案選C。 4．關(guān)于氧化鎂和氧化鋁比較的結(jié)論中不正確的是(　　) A． 都能溶于濃鹽酸或濃硝酸中 B． 都能溶于氫氧化鈉溶液中 C． 它們的熔點(diǎn)都很高，常用做耐火材料 D． 常溫下都不能與水反應(yīng) 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】 氧化鎂與濃鹽酸、濃硝酸分別反應(yīng)生成氯化鎂、硝酸鎂，氧化鋁與濃鹽酸、濃硝酸分別反應(yīng)生成氯化鋁、硝酸鋁，故A正確；氧化鎂是堿性氧化物，與氫氧化鈉不反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；氧化鎂和氧化鋁的熔點(diǎn)高，可以用做耐火材料，故C正確；氧化鎂和氧化鋁常溫下都不能與水反應(yīng)，故D正確。本題選B。 5．下列說(shuō)法中正確的是 A． 鎂在空氣中或純凈氧氣中燃燒的產(chǎn)物都只有MgO B． 鈉在敞口容器中存放或在空氣中燃燒的產(chǎn)物都是Na2O2 C． 將四氧化三鐵溶解于過(guò)量的硝酸中，所得溶液中含有Fe3+、Fe2+ D． 氯化鋁和過(guò)量的氨水反應(yīng)一定得到Al(OH)3沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】 A．Mg和二氧化碳、氧氣、氮?dú)舛挤磻?yīng)生成化合物；B．鈉遇氧氣立即生成氧化鈉；C．亞鐵離子不穩(wěn)定，易被硝酸氧化生成鐵離子；D．氫氧化鋁不溶于氨水。 【詳解】 A．鎂和氧氣、二氧化碳反應(yīng)都生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．鈉遇氧氣立即生成氧化鈉，鈉在空氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．四氧化三鐵溶于過(guò)量硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵，所得溶液中不含F(xiàn)e2+，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．氯化鋁和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁不溶于氨水，選項(xiàng)D正確；答案選D。 【點(diǎn)睛】 本題考查了物質(zhì)間的反應(yīng)，題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意反應(yīng)條件不同，反應(yīng)產(chǎn)物可能不同。 6．下列有關(guān)物質(zhì)的應(yīng)用與性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的說(shuō)法正確的有幾個(gè) ( ) ①明礬能用于凈水是因?yàn)殇X離子水解生成的氫氧化鋁膠體具有強(qiáng)氧化性 ②氯化鐵溶液可用于制作印刷電路板是因?yàn)槠淠苎趸瘑钨|(zhì)銅 ③濃硫酸可用作干燥劑是因?yàn)槠渚哂忻撍? ④光導(dǎo)纖維可用作通訊材料是因?yàn)槠渚哂袑?dǎo)電性 ⑤MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高，可制作耐高溫材料 ⑧NaHCO3能與堿反應(yīng)，因此食品工業(yè)上用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑 ⑦鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性、堿性或咸的食物 A． 2個(gè) B． 3個(gè) C． 4個(gè) D． 5個(gè) 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】 ①氫氧化鋁膠體具有吸附性，可用于除去水中的懸浮物，不具有強(qiáng)氧化性，故①錯(cuò)誤； ②氯化鐵具有氧化性，可與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可用于制作印刷電路板，故②正確； ③濃硫酸用作干燥劑是因?yàn)榫哂形裕盛坼e(cuò)誤； ④光導(dǎo)纖維具有良好的導(dǎo)光性，不具有導(dǎo)電性，故④錯(cuò)誤； ⑤MgO、Al2O3為離子晶體，離子半徑較小，晶格能較大，熔點(diǎn)高，故⑤正確； ⑥NaHCO3能與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，與堿反應(yīng)不能生成氣體，故⑥錯(cuò)誤； ⑦氧化鋁具有兩性，氧化膜為氧化鋁，因此鋁制餐具易被酸性、堿性或咸的食物腐蝕；⑦正確；故正確序號(hào)為②⑤⑦；正確選項(xiàng)B。 7．現(xiàn)有MgSO4和AlCl3混合溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如圖所示，原溶液中Cl－與SO42－的物質(zhì)的量之比為 A． 1：6 B． 1：3 C． 6：1 D． 3：1 【答案】C 【解析】 【分析】 根據(jù)圖中關(guān)系可以知道，加入氫氧化鈉溶液0.4L時(shí)，發(fā)生反應(yīng)AlCl3(OH)3↓、MgSO4Mg(OH)2↓，則0.40.5L時(shí)NaOH發(fā)生與氫氧化鋁的反應(yīng)，由鋁原子守恒可判斷原溶液中的鋁離子，即得出氯離子的量，根據(jù)加入00.4L氫氧化鈉溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)AlCl3(OH)3↓、MgSO4Mg(OH)2↓，求出Mg2+的量，進(jìn)而得到SO42-的物質(zhì)的量，據(jù)此解答。 【詳解】 8．鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工業(yè)制造鎂蒸氣在某氣體中冷卻。下列可作為冷卻氣體的是(　　) ①空氣　②CO2　③Ar?、蹾2?、軳2 A． ①和② B． ②和④ C． ③和④ D． ④和⑤ 【答案】C 【解析】 【分析】 鎂在二氧化碳?xì)怏w中能燃燒生成氧化鎂和碳；鎂與氮?dú)庠邳c(diǎn)燃條件下生成二氮化三鎂；鎂與Ar、H2不反應(yīng)； 【詳解】 “鎂蒸氣在某氣體中冷卻”，說(shuō)明高溫下鎂與這些氣體不反應(yīng)，由于空氣、CO2、N2在加熱的條件下均能與Mg反應(yīng)，故不能用作冷卻氣體；鎂與Ar、H2不反應(yīng)，所以可作為冷卻氣體的是Ar、H2，故選C。 9．某同學(xué)認(rèn)為金屬鋁也有非金屬性。下列化學(xué)反應(yīng)中，你認(rèn)為能支持該同學(xué)觀點(diǎn)的是 A． 鋁片與鹽酸反應(yīng)生成氫氣 B． 氫氧化鋁溶于強(qiáng)酸溶液 C． 氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿溶液 D． 鋁熱反應(yīng) 【答案】C 【解析】 10．將鎂鋁合金溶于100mL稀硝酸中，產(chǎn)生1.12LNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 A． 原溶液中c（HNO3）=2.6mol/L B． 沉淀最大質(zhì)量為4.08g C． m（Mg）：m（Al）=8:9 D． 氫氧化鈉溶液濃度為3mol/L 【答案】A 【解析】 【分析】 向反應(yīng)溶液中加入NaOH溶液，開(kāi)始沒(méi)有沉淀，說(shuō)明硝酸過(guò)量，與硝酸反應(yīng)的NaOH溶液是10mL，從開(kāi)始沉淀到沉淀達(dá)到最大時(shí)消耗NaOH溶液是50mL，溶解氫氧化鋁消耗NaOH溶液是10mL，則生成氫氧化鋁消耗NaOH溶液是30mL，所以生成氫氧化鎂消耗的NaOH溶液20mL。1.12LNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的物質(zhì)的量為1.22L22.4L/mol=0.05mol，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為n(e-)=0.15mol，設(shè)鎂鋁合金中鎂的物質(zhì)的量為xmol，鋁的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)得失電子守恒得2x+3y=0.15,根據(jù)生成氫氧化鋁消耗NaOH溶液是30mL，生成氫氧化鎂消耗的NaOH溶液20mL，根據(jù)方程式對(duì)應(yīng)關(guān)系A(chǔ)l3++3OH-=Al(OH)3,Mg2++2OH-=Mg(OH)2可得x=y，兩式結(jié)合解得x=y=0.03mol；根據(jù)溶解氫氧化鋁消耗NaOH溶液是10mL，由Al(OH)3+OH-=2H2O+AlO2-可知?dú)溲趸c的物質(zhì)的量濃度為0.03mol0.01L=3mol/L。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題為鎂和鋁的綜合計(jì)算，本題有一定難度，解題中應(yīng)明確鋁離子與強(qiáng)堿反應(yīng)先有白色沉淀產(chǎn)生，后白色沉淀消失。在計(jì)算硝酸濃度時(shí)應(yīng)用守恒的思想比較簡(jiǎn)單。 11．生產(chǎn)上用過(guò)量燒堿溶液處理某礦物(含Al2O3、MgO)，過(guò)濾后得到的濾液用 NaHCO3溶液處理，測(cè)得溶液pH、n[Al(OH)3]隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 A． 生成沉淀的離子方程式為HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－ B． b 點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類(lèi)相同 C． a 點(diǎn)溶液中大量存在的離子是Na+、AlO2－、OH－ D． NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L 【答案】D 【解析】 【分析】 氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)，而氧化鐵不反應(yīng)，過(guò)濾后得到濾液用碳酸氫鈉處理，發(fā)生HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－，加入40毫升碳酸氫鈉溶液時(shí)沉淀最多，a、b、c點(diǎn)都為堿性，隨著碳酸氫鈉的加入，堿性減弱，以此解答。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 把握?qǐng)D中沉淀與pH的變化，發(fā)生的反應(yīng)，離子共存等為解答的關(guān)鍵。 12．向一定量的明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液，生成沉淀的質(zhì)量m與加入氫氧化鋇溶液體積V之間的正確關(guān)系式 A． A B． B C． C D． D 【答案】C 【解析】 【詳解】 向一定質(zhì)量的明礬溶液中滴加Ba（OH）2溶液時(shí)，先發(fā)生2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4，然后發(fā)生氫氧化鋁的溶解和硫酸鋇的形成，2Al（OH）3+K2SO4+Ba（OH）2=2KAlO2+BaSO4↓+H2O，圖像中沉淀的質(zhì)量量逐漸增多，后由于氫氧化鋁的溶解，沉淀的質(zhì)量增大的幅度減小，最后不變，故選C。 【點(diǎn)睛】 本題考查物質(zhì)之間的反應(yīng)，明確離子反應(yīng)先后順序是解本題關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D，要注意氫氧化鋁溶解的同時(shí)，會(huì)繼續(xù)生成硫酸鋇沉淀，沉淀的總質(zhì)量仍增加。 13．將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉定的物質(zhì)的量與所通入CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中的敘述錯(cuò)誤的是 A． Oa段反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O B． bc段與cd段所消耗CO2的體積相同 C． bc段反應(yīng)的離子方程式是2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32- D． de段沉淀減少是由于BaCO3固體的消失 【答案】B 【解析】 【詳解】 消耗CO2的體積不一定相同，故B錯(cuò)誤；C．由上述分析可知，bc段反應(yīng)的離子方程式是：2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-，故C正確；D．由上述分析可知，de段發(fā)生反應(yīng)BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2，導(dǎo)致沉淀的量減少，故D正確；故選B。 14．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示： 下列敘述正確的是 A． 試劑X可以是NaOH溶液，也可以是鹽酸 B． 反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為Fe(OH)3 C． 圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D． 反應(yīng)②的化學(xué)方程式為Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 【答案】D 【解析】 【分析】 由于Al2O3屬于兩性氧化物，而Fe2O3屬于堿性氧化物，所以應(yīng)選用氫氧化鈉溶液溶解Al2O3； 由溶液乙通入過(guò)量的Y生成氫氧化鋁沉淀、碳酸氫鈉可知，溶液乙中含有偏鋁酸根、氣體Y為二氧化碳；流程最后一步電解Al2O3制取Al時(shí)，屬于氧化還原反應(yīng)；過(guò)量的二氧化碳與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，據(jù)此可解題。 【詳解】