2020高考化学大一轮复习 考点规范练7 第三单元 金属及其化合物 新人教版

考点规范练7镁、铝及其重要化合物(时间:45分钟满分:100分)考点规范练第14页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2020山东理综,10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2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.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2答案:A解析:AlCl3可由Cl2和Al直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入AlCl3,Al3+和HC发生相互促进的水解反应:Al3+3HCAl(OH)3+3CO2,同时生成沉淀和气体,A项符合题意;Na2O可由Na和O2直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成,但没有气体生成,B项不符合题意;在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到,C项不符合题意;SiO2可由Si和O2直接反应得到,但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2没有沉淀和气体生成,D项不符合题意。2.已知NaOH+Al(OH)3NaAl+2H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()A.CO2+2OH-C+H2OB.Al2O3+2OH-2Al+H2OC.2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2D.Al3+4OH-Al+2H2O导学号16980276答案:D解析:首先CO2与氢氧化钠溶液反应,表现为铝罐变瘪,接着过量的氢氧化钠溶液再与铝罐反应,因铝罐表面有氧化膜Al2O3,故可发生A、B、C的反应,故选D。3.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答案:C解析:Al2O3与过量NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2与AlCl3反应生成Al(OH)3,Al(OH)3受热分解得Al2O3,A符合图示转化关系;AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2与过量盐酸反应生成AlCl3,B符合图示转化关系;Al不能一步生成Al(OH)3,C不符合图示转化关系;MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解得MgO,MgO与盐酸反应生成MgCl2,D符合图示转化关系。4.(2020福建厦门大学附中三模)下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是()过量Na2O2投入到FeCl2溶液中过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中Na2SiO3溶液中通入过量CO2CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2A.B.C.D.答案:C解析:二者发生氧化还原反应最终生成Fe(OH)3红褐色沉淀;过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合,二者反应生成硫酸钡白色沉淀;少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,二者反应生成碳酸钙白色沉淀;向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,二者反应生成白色不溶物硅酸;CaCl2与NaOH的混合溶液中通入少量CO2,生成碳酸钙白色沉淀,当二氧化碳过量时碳酸钙转化为可溶性的碳酸氢钙。5.(2020河南郑州模拟)下列除去杂质的方法不正确的是()A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO答案: B解析:氨水与Fe3+和Al3+均能反应生成氢氧化物沉淀,不符合除杂的要求。6.(2020福建泉州五校联考)镁铝合金5.1 g溶于300 mL 2 molL-1盐酸中,标准状况下放出气体的体积为5.6 L,向反应后的溶液中加入500 mL NaOH溶液充分反应,最终产生白色沉淀。下列有关说法不正确的是()A.5.1 g镁铝合金中含有镁、铝的质量分别为2.4 g、2.7 gB.溶解5.1 g镁铝合金时,剩余盐酸中溶质的物质的量为0.1 molC.生成白色沉淀的最大质量为13.6 gD.若白色沉淀只有Mg(OH)2,该NaOH溶液的物质的量浓度至少为1.2 molL-1答案:D解析:盐酸中n(HCl)=30010-3 L2 molL-1=0.6 mol,H2中氢原子的物质的量n(H)=2=0.5 mol0.6 mol,说明盐酸过量,合金全部溶解,设金属镁的物质的量为x,金属铝为y,则有24 gmol-1x+27 gmol-1y=5.1 g,根据得失电子守恒,2x+3y=,两式联立解得x=y=0.1 mol。根据上述分析,合金中Mg、Al的质量分别是2.4 g、2.7 g,A正确;剩余盐酸中溶质的物质的量为0.1 mol,B正确;沉淀最多时,Mg全部转化成Mg(OH)2,Al全部转化成Al(OH)3,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),n(OH-)=n(合金失电子)=n(H+得电子),因此沉淀的质量为5.1 g+0.5 mol17 gmol-1=13.6 g,C正确;根据溶液呈电中性,反应后的溶质为NaCl、NaAlO2,即n(Na+)=n(Cl-)+n(Al)=0.6 mol+0.1 mol=0.7 mol,因此NaOH溶液的物质的量浓度最小为=1.4 molL-1,D错误。7.某同学通过系列实验探究Al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,将铝条置于其中探究Al的活泼性B.将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量,最终观察到有沉淀生成C.将Al(OH)3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Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中,加适量稀硫酸,加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体答案:D解析:A项,稀释浓硫酸时应将浓硫酸加入水中并不断搅拌;B项,将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中,最终生成NaAlO2溶液;C项,过滤时应将溶液用玻璃棒引流到漏斗中。8.某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:将镁粉投入冷水中,未见任何现象;将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A.镁粉只直接与溴水中的溴反应B.镁粉只与溴水中的酸反应C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D.镁粉在水的催化下与溴发生反应答案:D解析:由知镁粉与冷水并不反应;由知镁粉放入溴水中,开始放出少量的气泡,说明镁和溴水中的酸能反应产生H2,但溴水很快褪色,说明镁粉也能与溴直接发生反应;由知镁粉与液溴并不反应;由知水应该是镁粉与溴反应的催化剂。9.(2020湖南衡阳第一次联考)固体粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X进行下列实验,实验过程及现象如下:根据上述实验,以下说法正确的是()A.气体1可能为SO2和CO2的混合物B.沉淀3可能为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.固体粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2D.固体粉末X中一定有K2SO3和KAlO2导学号16980277答案:D解析:固体X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成,则沉淀4为BaSO4,X中一定含K2SO3,它被稀硝酸氧化成K2SO4,同时生成的气体不是SO2,而是NO。X溶于水得澄清透明溶液,因K2SO3与MgCl2在溶液中不能共存,故X中无MgCl2。固体X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3,结合Al+4H+Al3+2H2O、Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N,可推知X中一定有KAlO2,沉淀3是Al(OH)3。题给实验现象无法确定Na2CO3是否存在。综上分析,可知A、B、C错误,D正确。10.常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20 mL pH=14的溶液,然后用1 molL-1的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是()A.原合金质量为0.92 gB.产生氢气的体积为896 mL(标准状况下)C.图中m的值为1.56D.图中V2的值为60导学号16980278答案:C解析:由图像可知,向合金溶解后的溶液中加盐酸,先发生反应NaOH+HClNaCl+H2O,后发生反应NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3,最后发生反应Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02 L1 molL-1=0.02 mol,则V1为0.02 mol1 molL-1=0.02 L=20 mL,生成沉淀时消耗的盐酸为40 mL-20 mL=20 mL,其物质的量为0.02 L1 molL-1=0.02 mol,生成沉淀的物质的量为0.02 mol,合金中钠的物质的量为0.04 mol,铝的物质的量为0.02 mol。由原子守恒可知,合金的质量为0.04 mol23 gmol-1+0.02 mol27 gmol-1=1.46 g,故A错误;由Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06 mol HCl,其对应盐酸的体积为60 mL,则V2为40+60=100,故D错误;由上述计算可知,生成沉淀0.02 mol,其质量为0.02 mol78 gmol-1=1.56 g,C正确;由2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2可知,生成氢气的物质的量为0.02 mol+0.03 mol=0.05 mol,在标准状况下的体积为0.05 mol22.4 Lmol-1=1.12 L,B错误。二、非选择题(本题共4个小题,共50分)11.(2020海南化学,14)(12分)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:易拉罐滤液A沉淀B产物(1)为尽量少引入杂质,试剂应选用(填标号)。a.HCl溶液b.H2SO4溶液c.氨水d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为。(3)沉淀B的化学式为;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是。(4)已知:KW=1.010-14,Al(OH)3Al+H+H2OK=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于。答案:(1)d(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2(3)Al(OH)3Al3+水解,使溶液中H+浓度增大(4)20解析:(1)易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)成分均为活泼金属,可以与酸反应,只有Al可以与强碱溶液反应生成Al进入溶液,所以d项的NaOH溶液合适。(2)Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。(3)滤液A的主要成分是NaAlO2,向其水溶液中加入NH4HCO3溶液,由于Al与N水解相互促进彻底而生成Al(OH)3沉淀。明矾溶于水,因Al3+水解而呈酸性:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+。(4)Al(OH)3溶于NaOH溶液的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O,则该反应的平衡常数:K=20。12.(13分)某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的几种物质,往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题: (1)溶液中一定含有的溶质是(填化学式)。(2)溶液中一定不含有的溶质是(填化学式)。(3)溶液中可能含有的溶质是(填名称),判断该物质是否存在的实验方法是,若存在则现象是。(4)分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式:AB段为;BC段为。答案:(1)HCl、AlCl3、NH4Cl(2)MgCl2、Na2CO3(3)氯化钾焰色反应透过蓝色钴玻璃观察焰色反应为浅紫色(4)Al3+3OH-Al(OH)3N+OH-NH3H2O解析:首先分析图像,找出图像中的拐点、斜线及水平线,结合题意可知OA段是NaOH与HCl的中和反应;加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,所以沉淀只有Al(OH)3;BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3及NH4Cl,一定无MgCl2;又因为HCl、AlCl3与Na2CO3不能共存,所以一定无Na2CO3;可能含KCl,鉴别碱金属元素可利用焰色反应。13.(2020北京大兴区期末)(14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)Cl2的电子式为。(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(填序号)。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 g样品NaAlO2溶液Al(OH)3n g Al2O3计算该样品中AlCl3的质量分数为(结果用m、n表示,不必化简)。导学号16980279答案:(1(2)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3COCl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(3)b(4)100%解析:(1)Cl2是通过共价键形成的单质,故其电子式为。(2)由流程图知在氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应生成AlCl3、CO;炉气中残余的少量Cl2,可用NaOH溶液吸收生成NaCl和NaClO。(3)AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华,为实现FeCl3和AlCl3的分离,应使温度介于183 和315 之间。(4)n g Al2O3中Al原子的物质的量为 mol,根据原子守恒,样品中AlCl3的质量为133.5 g,该样品中AlCl3的质量分数为100%。14.(11分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由