高考化学总复习 第3章 金属及其重要化合物 第2节 镁、铝及其重要化合物模拟预测通关 新人教版.doc

第2节 镁、铝及其重要化合物一、选择题1氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的是()a明矾净化水b用氢氧化铝治疗胃酸过多c用铝制容器存放浓硫酸d电解熔融氧化铝制单质铝解析：选c。a项是al33h2oal(oh)3(胶体)3h，al(oh)3胶体吸附悬浮杂质而起到净化水的作用；b项是al(oh)33hcl=alcl33h2o；d项是电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现出氧化性；而c项铝被浓硫酸氧化，表现出还原性，故选c项。2化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是()a铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀b铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼熔点较高的金属c电解alcl3饱和溶液，可制得金属铝dal2o3、mgo的熔点很高，可用于制作耐高温材料解析：选c。a铝比铁活泼，但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比铁制品在空气中耐腐蚀，故a正确；b铝属于活泼的金属元素，具有较强的还原性，铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼熔点较高的金属，故b正确；c冶炼铝，一般通过电解熔融状态的氧化铝，铝属于活泼的金属元素，电解alcl3饱和溶液，得不到铝，故c错误；dal2o3、mgo的熔点很高，可用于制作耐高温材料，故d正确。3下列反应的离子方程式书写正确的是()aco2通入naalo2溶液中：aloco2h2o=al(oh)3cobal2o3与过量氨水：al2o36nh3h2o=2al36nhc向alcl3溶液中加入过量naoh溶液：al33oh=al(oh)3d向alcl3溶液中滴入过量的氨水：al33nh3h2o=al(oh)33nh解析：选d。 a项电荷不守恒，质量不守恒；b项al2o3不溶于氨水；c项alcl3与过量naoh溶液反应生成的是naalo2而不是al(oh)3沉淀。4下列各组物质，不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcaal2o3naalo2al(oh)3balcl3al(oh)3naalo2calal(oh)3al2o3dmgcl2mg(oh)2mgo解析：选c。a、b、d三项中的转化关系分别为，c项中al不能经一步反应转化为al(oh)3。5将等物质的量的金属na、mg、al分别与100 ml 2 moll1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积v(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()ax2.24b钠的物质的量为0.2 molc反应时，na、mg、al均过量d曲线b为mg与盐酸反应的图像解析：选c。由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x2.24，a正确。根据生成的h2为2.24 l，可知na失去0.2 mol电子，则钠的物质的量为0.2 mol，b正确。反应时如果钠过量，则钠会与水反应，生成的气体必多于2.24 l，c错误。根据反应速率可知曲线a、b、c依次是na、mg、al与盐酸反应的图像，d正确。6将铁铝矾al2fe(so4)4xh2o溶于水中，得到浅绿色溶液，有关该溶液的叙述正确的是()a铁铝矾有净水作用，其水溶液显中性b向该溶液中加入na2s溶液，有淡黄色沉淀c用惰性电极电解该溶液时，阴极区有沉淀d在空气中，蒸干并灼烧该溶液，最后所得的残留固体为al2o3、fe2o3解析：选c。a铁铝矾溶于水电离出铝离子和亚铁离子，al3、fe2水解显酸性，a项错误；bs2和al3水解相互促进，生成氢氧化铝和h2s，b项错误；c阴极氢离子放电，所以会生成氢氧化铝和氢氧化亚铁沉淀，c项正确；dfe2易被空气中的氧气氧化成fe3，al3、fe3水解生成硫酸，硫酸难挥发，所以最终得到的是硫酸铝和硫酸铁，d项错误。7某同学通过一系列实验探究mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()a将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究mg的活泼性b将naoh溶液缓慢滴入mgso4溶液中，观察mg(oh)2沉淀的生成c将mg(oh)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀d将mg(oh)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水mgcl2固体解析：选b。a浓硫酸的密度大于水，因此稀释浓硫酸，应把浓硫酸加入到水中，边加边搅拌，故错误；bmg22oh=mg(oh)2，故正确；c过滤时，沿着玻璃棒倒入漏斗中，故错误；d需要先在烧杯中加稀盐酸溶解沉淀；加热促进mg2的水解，加热蒸干不能得到mgcl2固体，故错误。8已知nhalo2h2o=al(oh)3nh3h2o，向含有等物质的量的nh、al3、h的混合溶液中，慢慢滴加naoh溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应：hoh=h2oal(oh)3oh=alo2h2oal33oh=al(oh)3nhoh=nh3h2o先后顺序正确的是()abcd解析：选c。结合oh能力强的先反应，第一个反应为hoh=h2o；第二个反应为al33oh=al(oh)3；alo与nh能相互促进水解而生成al(oh)3，故第三个反应为nhoh=nh3h2o；最后一个反应为al(oh)3oh=alo2h2o。9通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出的结论正确的是()选项实验现象结论a把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的naoh溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化由此得出：铝的金属性比镁强b取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落由此得出：铝不易燃烧c向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡由此得出：该气体是氨气d向氯化铝溶液中逐滴滴加naoh溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液解析：选d 。a项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生h2的难易程度，错误；b项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；c项，产生的气体应为h2，错误。10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：对上述流程中的判断正确的是()a试剂x可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物bco2可以用h2so4溶液或稀盐酸代替c反应中的离子方程式为co2alo2h2o=al(oh)3hcod工业上还可采用fe还原al2o3的方法制al，成本更低解析：选c。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。二、非选择题11某混合物甲中含有明矾kal(so4)212h2o、al2o3和fe2o3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化。请回答下列问题：(1)写出a、b、d的化学式：a_、b_、d_。(2)试剂a最好选用_。anaoh溶液 b稀盐酸 c二氧化碳d氨水(3)写出反应的离子方程式：_。(4)固体e可以作为复合性的化学肥料，e中所含物质的化学式为_。解析：根据已知信息中甲的成分，可推断b为氧化铝，因此反应是通过电解al2o3而得到d(氧气)和a(单质铝)。甲加入水过滤得到明矾溶液(溶液中含有al3、k和so)和氧化铝、氧化铁沉淀，再向沉淀中加入氢氧化钠溶液，则氧化铝溶解，再通入过量二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知e为硫酸钾、硫酸铵的混合物。答案：(1)alal2o3o2(2)d (3)alo2h2oco2=al(oh)3hco(4)k2so4、(nh4)2so412铝是人类生活中继铜、铁之后又一个重要的金属。工业上冶炼金属铝的原料来源于自然界中重要的矿物质钒土(主要成分al2o3；还有sio2、fe2o3、feco3、mgco3等杂质)。从钒土中提取得到al2o3的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：(1)固体a所含物质的化学式是_。(2)写出溶液a与足量气体b反应的离子方程式：_。(3)工业冶炼金属铝通常用石墨碳块作电解槽的阳极，请你根据电解原理解释电解冶炼铝的过程中，需要定期补充阳极碳块的原因：_。(4)al2o3的熔点很高，因而在工业冶炼时，需将al2o3熔于熔化的冰晶石(na3alf6)中进行电解。请写出电解过程中阴极的电极反应式：_。工业上通常将al(oh)3和na2co3一同溶于氢氟酸来制取冰晶石，反应时放出co2气体，写出该反应的化学方程式：_。(5)有一位同学查阅资料发现，alcl3的熔点很低。他提出：可通过电解熔融状态的alcl3制取金属铝。你认为他提出的方案是否可行？为什么？_。(6)某企业用上述工艺流程进行生产，每10.0 t钒土可得到金属铝1.35 t。如果不考虑生产过程的损耗，则钒土中al2o3的质量分数为_。解析：(1)钒土的主要成分是al2o3，还有sio2、fe2o3、feco3、mgco3等杂质，除sio2不反应外，与盐酸反应生成的金属阳离子有al3、fe3、fe2、mg2等，这些金属阳离子再与氢氧化钠反应后生成的可溶物为naalo2，不溶物为fe(oh)2、fe(oh)3、mg(oh)2；(2)由(1)知溶液a主要成分为naalo2和剩余的氢氧化钠，通入足量二氧化碳气体发生反应：co2oh=hco和aloco22h2o=al(oh)3hco；(3)电解冶炼铝的阳极产物为o2，在高温条件下，o2与阳极碳发生反应消耗阳极碳块，所以需要定期补充阳极碳块；(4)电解熔融的氧化铝，阴极发生还原反应，即铝离子得电子生成单质铝，阴极的电极反应为al33e=al；工业上通常将al(oh)3和na2co3一同溶于氢氟酸来制取冰晶石，反应时放出co2气体，根据原子守恒配平，则该反应的化学方程式为2al(oh)33na2co312hf=2na3alf63co29h2o。(5)alcl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，不能用来电解，而氧化铝为离子化合物，在熔融状态下可导电，可以用来电解；(6)根据元素守恒，钒土中每1 mol al2o3会生成2 mol al，则钒土中al2o3的质量分数(1.35 t102 gmol1)(27 gmol1210 t)100%25.5%。答案：(1)fe(oh)2、fe(oh)3、mg(oh)2(2)co2oh= hco、aloco22h2o=al(oh)3hco (3)电解冶炼铝的阳极产物为氧气，在高温条件下，氧气与阳极碳发生反应消耗阳极碳块(4)al33e=al2al(oh)33na2co312hf=2na3alf63co29h2o(5)不可行；alcl3是共价化合物，熔融状态的alcl3不导电(6)25.5%(或0.255)13聚合氯化铝晶体是介于alcl3和al(oh)3 之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，它主要含al2o3、al，还有sio2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：(1)反应中副产品a是_(用化学式表示)。(2)升高ph至4.05.0的目的是_。(3)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使ph升高的c物质可选用_(填编号)。anaohbalc氨水dal2o3enaalo2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为al2(oh)ncl6nxh2om，实验室测定n的值：称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为b g。此过程可能用到的下列仪器有_。a蒸发皿b坩埚c研钵d试管另取a g晶体，进行如下操作：用a试剂溶解加足量agno3溶液c操作烘干称量为c g。a试剂为_(填试剂名称)，c操作为_(填操作名称)。n_(用含b、c的代数式表示)。解析：(1)铝灰用水清洗后，加入盐酸，al与盐酸反应产生h2，因此气体a为h2。(2)铝灰加入盐酸得到的b为alcl3溶液，降温熟化后，升高ph可以促进alcl3水解，从而使晶体析出。(3)生产过程中hcl可以循环使用。(4)生产过程中为使ph升高，可以加入al、al2o3，它们与alcl3水解生成的h反应，且不会引入其他杂质。(5)将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的b g物质为al2o3。将晶体溶解，选择硝酸，操作c为过滤、洗涤，得到的c g物质为agcl。根据关系式：al2o3(6n)agcl，有102(861143.5n)bc，解得n。答案：(1)h2(2)促进alcl3的水解，使晶体析出(3)hcl(4)bd(5)bc硝酸过滤、洗涤14铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。方案一：实验方案将铝镁合金与足量naoh溶液反应，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10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为v ml、物质的量浓度为 4.0 moll1的naoh溶液中，充分反应。则naoh溶液的体积v_ml。(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”“偏低”或“无影响”)。方案二：实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。实验步骤(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：你认为最简易的装置连接顺序是a接()()接()()接()(填接口字母，可不填满)。(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成h2，也会将瓶内空气排出，使所测h2