（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 课时梯级作业七 3.2 镁、铝及其重要化合物.doc

课时梯级作业 七镁、铝及其重要化合物(45分钟100分)一、选择题(本题包括8小题,每题6分,共48分)1.(2018池州模拟)易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是()选项实验方案现象、结论a加入盐酸产生无色气体;含铝、铁、镁三种金属b加入naoh溶液有无色气体产生;含有镁、铝两种金属c加入盐酸后,所得溶液中再加入少量naoh溶液产生白色沉淀;含有金属镁d用盐酸溶解并放置一会儿后,加入kscn溶液溶液呈红色;含有铁元素【解析】选d。铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体,不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论,a错误;铝、铁、镁三种金属中只有铝能与naoh溶液反应产生无色气体,b错误;氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀,c错误;用盐酸溶解后生成的亚铁离子在空气中易被氧化成fe3+,加入kscn溶液呈红色,d正确。2.把naoh、mgcl2、alcl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 moll-1 hcl溶液,加入hcl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,下列叙述正确的是()a.a点的沉淀物的化学式为al(oh)3b.ab段发生的反应是al3+3oh-al(oh)3c.原混合物中mgcl2的质量是1.90 gd.alcl3的质量是1.335 g【解析】选c。在浊液中加入hcl溶液至10 ml,沉淀质量一直为1.16 g,说明浊液显碱性,a点的沉淀物是mg(oh)2,a错误;在ab段al,转变为al(oh)3沉淀,b错误;原混合物中:m(mgcl2)=95 gmol-1=1.90 g,c正确;根据alcl3alhcl,n(alcl3)=1 moll-1(30-10)10-3 l=0.02 mol,m(alcl3)=0.02 mol133.5 gmol-1=2.67 g,d错误。【加固训练】室温下,在0.2 moll-1 al2(so4)3溶液中,逐滴加入1.0 moll-1 naoh溶液,实验测得溶液ph随naoh溶液体积变化曲线如图,下列说法正确的是()a.a点,离子方程式为al3+3oh-al(oh)3b.ab段,溶液ph增大,促进了氢氧化铝的碱式电离c.bc段,加入的oh-主要用于生成al(oh)3沉淀d.d点时,al(oh)3沉淀开始溶解【解析】选c。硫酸铝水溶液呈酸性,a点发生al3+3h2oal(oh)3+3h+,a错误;ab段ph增大,c(oh-)增大,促进了al(oh)3的酸式电离,抑制碱式电离,b错误;bc段发生al3+3oh-al(oh)3,c正确;c点后ph发生突变,是由于氢氧化钠过量,al(oh)3沉淀开始溶解,而d点ph大于10,氢氧化钠远远过量,溶液为偏铝酸钠和naoh的混合溶液,d错误。3.新型镁铝合金(mg17al12)有储氢性能,它在一定条件下完全吸氢的反应为mg17al12+17h217mgh2+12al,得到的混合物y(17mgh2+12al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是()a.该合金应在氮气保护下,用一定比例的mg、al单质熔炼而成b.该合金中含有离子键,铝元素呈正价c.1 mol mg17al12完全吸氢后得到的y与盐酸完全反应放出h2在标准状况下的体积为1 164.8 ld.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点【解析】选c。镁和氮气反应,a错误;合金是金属的混合物,不存在离子键,b错误;1 mol mg17al12相当于17 mol镁和12 mol铝,吸收了17 mol的氢气,1 mol mg17al12和盐酸反应生成的氢气为17 mol+18 mol=35 mol,总共产生的氢气为35 mol+17 mol=52 mol,其标准状况下的体积为52 mol22.4 lmol-1=1 164.8 l,c正确;合金的熔点低于各成分金属的熔点,d错误。4.某烧杯中盛有含0.2 mol nh4al(so4)2的溶液,向其中缓缓加入4 moll-1的naoh溶液200 ml,使其充分反应,此时烧杯中铝元素的主要存在形式为世纪金榜导学号79100244()a.al3+和al(oh)3b.alc.al和al(oh)3d.al(oh)3【解析】选d。n(al3+)=0.2 mol,n(n)=0.2 mol,n(oh-)=0.8 mol,完全反应后,恰好生成0.2 mol al(oh)3和0.2 mol nh3h2o。5.(2018桂林模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()a.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁b.污水中的重金属离子,常用加入明矾除去c.向氯化铵溶液中投入一铝片,铝片上产生大量气泡,该气体是氨气d.铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝【解析】选d。镁比铝活泼,不能用铝粉制取镁,a错误;明矾只能使污水中的悬浮物沉降,不能除去重金属离子,b错误;氯化铵溶液显酸性,与铝反应产生氢气,c错误;铝在氯气中燃烧生成alcl3,d正确。6.(2018成都模拟)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入nahco3溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()a.alcl3 b.al2o3c.al(oh)3d.naalo2【解析】选a。alcl3可由单质al与cl2反应制得,alcl3与nahco3反应生成co2和al(oh)3沉淀,同时有气体和沉淀产生,a正确;al2o3与nahco3溶液不反应,b错误;al(oh)3、naalo2不能由两种单质直接反应生成,c、d错误。7.(2018西安模拟)实验室模拟工业上以铝土矿(含al2o3、fe2o3、sio2)为原料制铵明矾nh4al(so4)2晶体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是 ()a.固体a的化学式为sio2b.固体b的化学式为fe(oh)3c.中通入足量co2气体发生反应的离子方程式为2al+co2+3h2oc+2al(oh)3d.由都要用到的分离方法是过滤【解析】选c。sio2不溶盐酸,a正确;红褐色固体是fe(oh)3,b正确;中通入足量co2气体发生反应的离子方程式为al+co2+2h2ohc+al(oh)3,c错误;都要用到的分离方法是过滤,d正确。8.(能力挑战题)向甲溶液中缓慢滴加乙溶液,反应生成沉淀的质量如图所示,其中符合图象的一组是 ()甲乙aalcl3、mg(no3)2、hno3naohbna2co3、nh4hco3、na2so4ba(oh)2cnh4no3、al(no3)3、fe(no3)3、hclnaohdnaalo2、氨水、naohh2so4【解析】选c。向甲溶液中缓慢滴加naoh溶液时,图象中间一段沉淀质量不变的反应不存在,a错误;向甲溶液中缓慢滴加ba(oh)2溶液时,不存在沉淀部分溶解的反应,b错误;在甲溶液中加入naoh溶液时,naoh先与盐酸反应,没有沉淀生成,随后al3+、fe3+开始沉淀,当两种离子沉淀完全后,oh-和n反应,此时沉淀质量不变,最后oh-与al(oh)3反应,沉淀部分溶解与图象变化相符,c正确;向甲溶液中加硫酸时,最终沉淀会全部溶解,d错误。【加固训练】某实验小组对一含有al3+的未知溶液进行了如下分析:(1)滴入少量氢氧化钠,无明显变化;(2)继续滴加naoh溶液,有白色沉淀;(3)滴入过量的氢氧化钠,白色沉淀明显减少。实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。下列说法错误的是()a.该未知溶液中至少含有3种阳离子b.滴加的naoh溶液的物质的量浓度为5 moll-1c.若另一种离子为二价阳离子,则a=10d.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6 g【解析】选d。实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀,说明含有h+,继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少,图象分析说明溶液中除了铝离子,应还有另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3种阳离子,a正确;依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20 mol-0.15 mol=0.05 mol,消耗氢氧化钠溶液体积=110 ml-100 ml=10 ml,氢氧化钠的浓度是=5 moll-1,b正确;若另一种阳离子为二价金属阳离子,生成氢氧化铝最大沉淀量0.05 mol,二价金属物质的量为0.15 mol,开始消耗氢氧化钠体积为a ml,消耗氢氧化钠物质的量为0.05 mol3+0.15 mol2+a10-3 l5 moll-1=0.1 l5 moll-1,a=10, c正确;最后得到的沉淀不能确定其成分,所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量,d错误。二、非选择题(本题包括3小题,共52分)9.(18分)无水alcl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是al2o3和fe2o3)和焦炭制备,流程如下:已知:alcl3、fecl3分别在183 、315 时升华(1)铝离子的结构示意图为_,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是_。(2)氯化炉中al2o3、cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为_;炉气中残余的少量cl2,可用naoh溶液吸收,其离子方程式为_。(3)700 时,升华器中物质经充分反应后需降温实现fecl3和alcl3的分离。请选择合适的温度范围_。a.低于183 b.介于183 和315 之间c.高于315 (4)样品(含少量fecl3)中alcl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m克样品naalo2溶液al(oh)3n克al2o3计算该样品中alcl3的质量分数_(结果用m、n表示,不必化简)。【解析】(1)铝离子的结构示意图为,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是防止氯化铝水解。(2)氯化炉中al2o3、cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为al2o3+3cl2+3c2alcl3+3co;炉气中残余的少量cl2,可用naoh溶液吸收,其离子方程式为cl2+2oh-clo-+cl-+h2o。(3)alcl3、fecl3分别在183 、315 时升华,为实现fecl3和alcl3的分离,让温度介于183315 ,使氯化铝升华。(4)n克al2o3中n(al)=2 mol, 样品中alcl3的物质的量为2 mol,质量为2 mol133.5 gmol-1, 该样品中alcl3的质量分数为100%。答案:(1)防止氯化铝水解(2)al2o3+3cl2+3c2alcl3+3cocl2+2oh-clo-+cl-+h2o(3)b(4)100%或100%10.(16分)实验室采用mgcl2、alcl3的混合溶液与过量氨水反应制备mgal2o4的主要流程如下:(1)制备mgal2o4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式为_。(2)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。(3)在25 下,向浓度均为0.01 moll-1的mgcl2和alcl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式:_。【已知25 时kspmg(oh)2=1.810-11, kspal(oh)3=310-34】【解析】(1)mgcl2、alcl3的混合溶液与过量氨水反应产生的沉淀是mg(oh)2、al(oh)3,高温焙烧时发生反应的化学方程式为2al(oh)3+mg(oh)2mgal2o4+4h2o。(2)沉淀中附着cl-、n,判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是agno3溶液。(3)kspal(oh)3小,al(oh)3先沉淀。答案:(1)2al(oh)3+mg(oh)2mgal2o4+4h2o(2)agno3溶液(3)al(oh)3 al3+3nh3h2oal(oh)3+3n11.(18分)(能力挑战题)某无色溶液中可能含有h+、oh-、na+、n,加入铝粉后,只产生h2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。(1)加入铝粉产生h2,说明铝具有_(填“氧化性”或“还原性”)。(2)若h+大量存在,则n就不能大量存在。设计实验证实如下:装置现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色.试管变热,溶液沸腾盐酸溶解al2o3薄膜的离子方程式是 _。根据现象,推测溶液中产生了no,为进一步确认,进行如下实验:实验内容现象实验1将湿润ki-淀粉试纸置于空气中试纸未变蓝实验2用湿润ki-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝a.浅棕色气体是_。b.实验1的目的是_。c.实验1、2说明反应生成了no,将生成no的离子方程式补充完整:_al+_n+_al3+_no+_(3)再假设:若oh-大量存在,n也可能不大量存在。重新设计实验证实如下:装置现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味为确认:“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润ki-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。刺激性气味的气体是_。产生该气体的离子方程式是_。(4)在naoh溶液中加入铝粉,结果只检验出有h2生成,其化学方程式是_。【解析】(1)加入铝粉产生h2, al为还原剂,具有还原性。(2)盐酸与氧化铝反应的离子反应方程式为6h+al2o32al3+3h2o。液面上方呈浅棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,将湿润ki-淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明ki在空气中不能被氧化,而用湿润ki-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝,则ki被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质。a.由上述分析可知,浅棕色气体是no2;b.实验1的目的是对比实验;c.al与h+、n发生反应的离子方程式为al+n+4h+a