2021届一轮复习人教版镁、铝及其化合物作业 9页

镁、铝及其化合物 ‎(建议用时：40分钟)‎ ‎ [A级　基础达标]‎ ‎1．(2019·洛阳一模)下列实验中，所加固体可以完全溶解的是(　　)‎ A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 B．将一小块铝片投入足量NaOH溶液中 C．将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中 D．常温下，将一小块铝箔投入足量浓硫酸中 B　[在H2O2溶液中加入少量MnO2，MnO2作催化剂，催化H2O2的分解，MnO2不溶解，A项不符合题意；将少量Al(OH)3加入足量浓氨水中，Al(OH)3不溶解，C项不符合题意；常温下将一小块铝箔投入浓硫酸中，浓硫酸使铝钝化，铝不溶解，D项不符合题意。]‎ ‎2．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．NaOH溶液可以用氨水来代替 B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－‎ C．溶液b中只含有NaCl ‎ D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH D　[A项用氨水将会使Al3＋、Mg2＋均沉淀下来，达不到分离的目的；B项溶液a中，Al3＋已转化为AlO；C项b中含有KCl、NaCl、HCl等物质；D项若不控制pH，沉淀a[Al(OH)3]将不能分离出来。]‎ ‎3．(2019·贵阳模拟)海水是重要的资源，可以制备一系列物质。下列说法不正确的是(　　)‎ — A．要除去粗盐中SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质，步骤①‎ 中所加试剂及相关操作顺序可以是：过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→盐酸 B．步骤②的反应原理为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑‎ C．步骤③中需将MgCl2·6H2O置于干燥的HCl气流中加热脱水制备无水MgCl2‎ D．步骤④、⑤、⑥所涉及的反应中，溴元素均发生氧化反应 D　[步骤①中，用过量NaOH溶液除去Mg2＋；用过量Na2CO3溶液除去Ca2＋；用过量BaCl2溶液除去SO，但是这三种溶液会引入新的杂质离子OH－、CO、Ba2＋，通过加适量盐酸除去CO和OH－，但过量的Ba2＋必须由Na2CO3溶液除去，因此盐酸在最后加入，过量Na2CO3溶液在加入过量BaCl2溶液之后加入，A项正确；步骤②为电解食盐水，反应的原理为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，B项正确；步骤③由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，为了抑制MgCl2的水解，需在HCl气流中加热脱水，C项正确；步骤⑤中Br2转化为HBr，溴元素被还原，发生还原反应，D项错误。]‎ ‎4．(2019·合肥调研)在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是(　　)‎ A．明矾Al(OH)3NaAlO2‎ B．NaAlO2溶液Al(OH)3 Al2O3‎ C．Al2O3NaAlO2溶液Al(OH)3‎ D．MgOMgCl2溶液MgCl2‎ D　[MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加热过程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。]‎ ‎5．如图所示的装置中，把X溶液逐滴滴下与Y物质反应，若X为浓硫酸，Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z褪色。则Y为(　　)‎ A．Na　　　B．Mg　　　C．Al　　　D．Mg或Al B　[常温下Na与水反应，Al遇浓硫酸钝化，不能产生SO2。]‎ ‎6．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，其中符合图像的一组是(　　)‎ 甲 乙 A AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3‎ NaOH B Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4‎ Ba(OH)2‎ C NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl NaOH D NaAlO2、氨水、NaOH H2SO4‎ C　[A项，向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时，图像中间一段沉淀质量不变的反应不存在，错误；B项，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，错误；C项，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NH反应，此时沉淀质量不变，最后OH－与Al(OH)3反应，沉淀部分溶解与图像变化相符，正确；D项，向甲溶液中加硫酸时，最终沉淀会全部溶解，错误。]‎ ‎7．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 mol·L－1HCl 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)3‎ B．AB段发生的反应是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ C．原混合物中MgCl2的质量是1.90 g D．AlCl3的质量是1.335 g C　[根据题意可知浊液中有Mg(OH)2、NaOH、NaAlO2、NaCl，故A点的沉淀物为Mg(OH)2；AB段反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓；m(MgCl2)＝ g＝1.90 g；m(AlCl3)＝[(30－10)×10－3×1×133.5] g＝2.67 g。]‎ ‎8．某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．X为NaOH溶液，Y为盐酸 B．a→b发生的反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ C．b→c→Al的反应条件分别为：加热、电解 D．a、b、c既能与酸又能与碱反应 D　[A项，在铁粉和铝粉混合物中加入试剂X，过滤得到铁，试剂X能溶解铝不能溶解铁，X为NaOH溶液，a为NaAlO2溶液，NaAlO2和适量盐酸反应生成Al(OH)3沉淀，X为NaOH溶液，Y为盐酸，正确；B项，a为NaAlO2溶液，b为Al(OH)3，a→b发生的反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，正确；C项，b为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水，电解Al2O3生成铝和氧气，正确；D项，b为Al(OH)3，c为Al2O3，均既能与酸又能与碱反应，a为NaAlO2溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，错误。]‎ ‎9．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的质量分数，设计如下两种实验方案。‎ 已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑‎ ‎[方案1]　取一定量的样品，用图1装置测定样品中AlN的质量分数(夹持仪器已略去)。‎ ‎　　　　　图1　　　　　　　　　　　图2‎ ‎(1)图1中碱石灰和球形干燥管的作用分别是__________________、__________________。‎ ‎(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先________________，再加入实验药品。接下来的实验操作是________________，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液至不再产生气体，打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置在反应前后的质量变化。通入氮气的目的是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见________________________________________________________________________。‎ ‎[方案2]　用图2装置测定m g样品中AlN的质量分数(部分夹持装置已略去)。‎ ‎(4)为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是________(填字母序号)。‎ a．CCl4　　b．H2O 　　c．NH4Cl溶液　　d．苯 ‎(5)若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL(标准状况)，则AlN的质量分数为________________________________________________________________________。‎ 若将a处胶管用弹簧夹夹住，其他操作均不变，则最终测定的结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ‎ ‎[解析]　(1)分析装置和仪器作用，碱石灰吸收A中挥发出来的水蒸气；氨气与浓硫酸能发生反应，易发生倒吸，故C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸。(2)组装好实验装置，根据原理可知有NH3生成，制备气体时需要先检查装置的气密性，气密性完好，再加入实验药品，接下来关闭K1，打开K2，打开分液漏斗的活塞，加入NaOH浓溶液，反应至不再产生气体，打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置在反应前后的质量变化，通入氮气的目的是把装置中生成的氨气全部赶入C装置被浓硫酸吸收，准确测定C装置在反应前后的质量。(3)装置存在的缺陷是C装置与外界相通，空气中的水蒸气也可以进入C装置，使测定结果偏高，故需要在C装置出口处连接一个盛有碱石灰的干燥管。(4)依据氨气极易溶于水的性质分析。CCl4不能溶解氨气，可以用排四氯化碳的方法测定氨气的体积，故a正确；氨气极易溶于水，不能用排水法测定氨气的体积，故b错误；氨气极易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法测定氨气的体积，故c错误；氨气不溶于苯，可以利用排苯的方法测定氨气的体积，故d正确。(5)若m g样品完全反应，测得生成氨气的体积为V mL(已转换为标准状况)，‎ AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑‎ ‎41　　　　　　　　　　　　　　22.4 L m′＝ g　　　 　　　　V×10－3 L 则AlN的质量分数＝×100%＝×100%。若将a处胶管用弹簧夹夹住，滴入的NaOH溶液体积引起气体体积增大。‎ ‎[答案]　(1)干燥氨气　防止倒吸 ‎(2)检查装置气密性　关闭K1，打开K2　把装置中残留的氨气全部赶入C装置 ‎(3)C装置出口处连接一个干燥装置 ‎(4)ad ‎(5)×100%　偏大 ‎10．(2019·甘肃模拟)铝及其化合物在生活、生产中有广泛应用。‎ ‎(1)饮用水可用明矾、铁明矾[Al2Fe(SO4)4·xH2O]净化，用________(填方法名称)检验它们在水中形成了胶体。‎ ‎(2)CuAlO2是重要的化工产品，通常用氢氧化铝和氢氧化铜按一定比例混合在高温下反应制备。配平化学方程式：________Cu(OH)2＋________Al(OH)3________CuAlO2＋__________＋________H2O。‎ ‎(3)冰晶石(Na3AlF6)是工业冶炼铝的助熔剂。工业上将碳酸钠、氢氧化铝与氢氟酸按一定比例混合在高温下反应制备冰晶石。在该反应中理想的Na2CO3、HF投料的物质的量之比为________。‎ ‎(4)工业上，用真空碳热还原氯化法制备金属铝，其中间产物有Al4C3。Al4C3与盐酸反应生成一种含氢质量分数最高的烃，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料。一般在氩气环境中将一定量的镁、铝单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下可完全吸收氢得到混合物Y(含MgH2和Al)，Y在一定条件下可释放出氢气。‎ ‎①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②写出镁铝合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③在6 mol·L－1盐酸中，混合物Y能完全释放出H2。a mol镁铝合金完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为________mol。‎ ‎[解析]　(1)用丁达尔效应实验检验胶体。(2)CuAlO2中铜为＋1价，氢氧化铝和氢氧化铜发生了氧化还原反应，氧化产物为O2。(3)碳酸钠、氢氧化铝、氢氟酸在高温下反应生成冰晶石、二氧化碳和水，化学方程式为3Na2CO3＋2Al(OH)3＋12HF2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。(4)甲烷是含氢质量分数最高的烃，碳化铝(Al4C3)与盐酸反应生成氯化铝、甲烷。(5)①氩气作保护气，避免镁、铝单质在高温下与空气中的物质反应。②镁铝合金与氢气反应生成氢化镁和铝。③a mol镁铝合金完全吸氢后得到的混合物Y中含17a mol MgH2和12a mol Al，‎ 根据MgH2＋2HCl===MgCl2＋2H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑知，释放出n(H2)＝(17a×2＋12a×)mol＝52a mol。‎ ‎[答案]　(1)丁达尔效应 ‎(2)4　4　4　O2↑　10‎ ‎(3)1∶4‎ ‎(4)Al4C3＋12H＋===4Al3＋＋3CH4↑‎ ‎(5)①作保护气　②Mg17Al12＋17H217MgH2＋12Al　③52a ‎[B级　能力提升]‎ ‎11．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：‎ ‎(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为____________________________。“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)“废渣”成分为________(填化学式)。‎ ‎(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[答案]　(1)AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑　加快AlN水解反应速率；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 ‎12．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 g样品NaAlO2溶液Al(OH)3n g 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]　(4)根据AlCl3～Al2O3可知 n(AlCl3)＝2n(Al2O3)＝ mol 故AlCl3的质量分数为×100%。‎ ‎[答案]　(1)＋13 2?,? 8?,? 　防止氯化铝水解 ‎(2)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO　Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ‎(3)b ‎(4)×100%‎