1、 第2節(jié)鎂、鋁及其重要化合物 模擬預(yù)測通關(guān) 一、選擇題 1 氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。下列做法中涉及到鋁元素的還原性 的是( ) A. 明磯凈化水 B. 用氫氧化鋁治療胃酸過多 C. 用鋁制容器存放濃硫酸 D. 電解熔融氧化鋁制單質(zhì)鋁 3 亠 亠 解析：選 Co A 項是 Al + 3HHO AI(OH) 3(膠體)+ 3H , Al(OH) 3膠體吸附懸浮雜質(zhì)而 起到凈化水的作用；B 項是 AI(OH) 3+ 3HCI=AICl3 + 3HO; D 項是電解時鋁從化合物中被還 原得到鋁單質(zhì)，表現(xiàn)出氧化性；而 C 項鋁被濃硫酸氧化，表現(xiàn)出還原性，故選 C 項。 2化學(xué)在生產(chǎn)和日

2、常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中不正確的是 ( ) A. 鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕 B. 鋁熱反應(yīng)不僅被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉熔點較高的金屬 C. 電解 AICI 3飽和溶液，可制得金屬鋁 D. AI2Q、MgO 的熔點很高，可用于制作耐高溫材料 解析：選 Co A.鋁比鐵活潑，但鋁制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比鐵制品在 空氣中耐腐蝕，故 A 正確；B.鋁屬于活潑的金屬元素，具有較強(qiáng)的還原性，鋁熱反應(yīng)不僅 被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉熔點較高的金屬，故 B 正確；C.冶煉鋁，一般通過 電解熔融狀態(tài)的氧化鋁，鋁屬于活潑的金屬元素，電解 AICI 3飽和溶

3、液，得不到鋁，故 C 錯 誤；D. AI2Q、MgO 的熔點很高，可用于制作耐高溫材料，故 D 正確。 3. 下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是 ( ) A. CO 通入 NaAIQ 溶液中：AIO】+ CO+ H2O=AI(OH)3 J + cO B. AI2Q與過量氨水： AI2Q+ 6NH H2O=2A3+ + 6Nhf C. 向 AICI 3溶液中加入過量 NaOH 溶液：AI 3+ + 3OH =AI(OH)3 J D. 向 AICI 3溶液中滴入過量的氨水： AI3 + 3NH H2O=AI(OH)4+ 3NhJ 解析：選 Do A 項電荷不守恒，質(zhì)量不守恒； B 項 AI 2O3不

4、溶于氨水；C 項 AICI 3與過量 NaOH 溶液反應(yīng)生成的是 NaAIQ 而不是 AI(OH) 3沉淀。 a 4. 下列各組物質(zhì)，不能按 (“T”表示反應(yīng)一步完成 )關(guān)系轉(zhuǎn)化的是( ) 2 選項 a b c A AI 2Q NaAIQ AI(OH) 3 B AICI 3 AI(OH) 3 NaAIQ 3 解析：選 Co A B D 三項中的轉(zhuǎn)化關(guān)系分別為 NAAICX ,C 項中 Al 不能經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 AI(OH)3。 5. 將等物質(zhì)的量的金屬 Na、Mg Al 分別與 100 mL 2 mol L 1的鹽酸反應(yīng)，實驗測得 生成氣體的體積 V(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)與時間t的關(guān)系如圖所示

5、，則下列說法錯誤的是 A. x = 2.24 B. 鈉的物質(zhì)的量為 0.2 mol C. 反應(yīng)時，Na Mg Al 均過量 D. 曲線 b 為 Mg 與鹽酸反應(yīng)的圖像 解析：選 G 由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，則鹽酸完全反應(yīng)， x= 2.24 , A 正確。根據(jù)生成的 H2為 2.24 L，可知 Na 失去 0.2 mol 電子，則鈉的物質(zhì)的量為 0.2 mol , B 正確。反應(yīng)時如果鈉過量，則鈉會與水反應(yīng)，生成的氣體必多于 應(yīng)速率可知曲線 a、b、c 依次是 Na、Mg Al 與鹽酸反應(yīng)的圖像， D 正確。 6. 將鐵鋁磯Al 2Fe(SO) 4 XH2O溶于水中，得到淺綠色溶液,

6、 是() A. 鐵鋁磯有凈水作用，其水溶液顯中性 B. 向該溶液中加入 NQS 溶液，有淡黃色沉淀 C. 用惰性電極電解該溶液時，陰極區(qū)有沉淀 D. 在空氣中，蒸干并灼燒該溶液，最后所得的殘留固體為 AI2Q、FQQ 解析：選 Co A.鐵鋁磯溶于水電離出鋁離子和亞鐵離子， Al 3+ Fe2+水解顯酸性，A 項 錯誤；B. S2和 Al3+水解相互促進(jìn)，生成氫氧化鋁和 H2S, B 項錯誤；C.陰極氫離子放電， 所以會生成氫氧化鋁和氫氧化亞鐵沉淀， C 項正確；D. Fe2+易被空氣中的氧氣氧化成 Fe3 + , Al3： Fe3+水解生成硫酸，硫酸難揮發(fā)，所以最終得到的是硫酸鋁和硫酸鐵，

7、D 項錯誤。 C Al Al(OH) 3 Al 2C3 D MgCb Mg(OH) MgO 2.24 L, C 錯誤。根據(jù)反 有關(guān)該7某同學(xué)通過一系列實驗探究 Mg 及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是 ? 4 ( ) A. 將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性 5 B. 將 NaOH 溶液緩慢滴入 MgSO 溶液中，觀察 Mg(OH)2沉淀的生成 C. 將 Mg(OH蟲液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 D. 將 Mg(OH)a 沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水 MgCb 固體 解析：選Bo A.濃硫酸的密度大于水，因此稀釋濃硫酸，應(yīng)把濃

8、硫酸加入到水中，邊 加邊攪拌，故錯誤；B. Mcj + + 20H =Mg(OH2 J，故正確；C.過濾時，沿著玻璃棒倒入漏 斗中，故錯誤；D.需要先在燒杯中加稀鹽酸溶解沉淀；加熱促進(jìn) Mg +的水解，加熱蒸干不 能得到 MgCb固體，故錯誤。 &已知 Nhf + AIO； + 2H2O=AI(OH)4+ NH3 H2O,向含有等物質(zhì)的量的 NHt、Al3+ H+ 的混合溶液中，慢慢滴加 NaOH 溶液直至過量，并不斷攪拌，發(fā)生以下離子反應(yīng)： H + OH =HO AI(OH) 3+ OH=AIOT + 2HbO 3 豐 一 AI + 3OH=AI(OH)3 J NH+ OH =NH

9、H2O 先后順序正確的是( ) A. TTT B.TTT C.TTT D.TTT 解析：選 G 結(jié)合 OH 能力強(qiáng)的先反應(yīng)，第一個反應(yīng)為 H+ + OH =HO 第二個反應(yīng)為 AI3 + + 3OH =AI(OH)3 J; AIO一與 N 宵能相互促進(jìn)水解而生成 AI(OH) 3,故第三個反應(yīng)為 Nh! + OH =NH H2O 最后一個反應(yīng)為 AI(OH) 3+ OH =AIQ + 20。 9. 通過觀察化學(xué)實驗現(xiàn)象，分析歸納出正確的結(jié)論，是學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)最基本的技能之 F列由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是 ( ) 選項 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的 NaOH 溶液

10、中：鋁溶解有氣泡放出，而鎂沒有任何變 化 由此得出：鋁的金屬性比鎂強(qiáng) B 取一塊鋁箔，用酒精燈點燃：鋁箔只熔化成液體而 沒有脫落 由此得出：鋁不易燃燒 C 向氯化銨溶液中投入一鋁片：鋁片上產(chǎn)生大量氣泡 由此得出：該氣體是氨氣 D 向氯化鋁溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液至過量：先產(chǎn)生 白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失 由此得出：氫氧化鋁能溶于強(qiáng) 堿溶液 解析：選 D o A 項，比較金屬性的強(qiáng)弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生 Hb的難易程度, 錯誤；B 項，由于生成了熔點很高的氧化鋁，起到隔絕空氣的作用，錯誤； C 項，產(chǎn)生的氣 體應(yīng)為 Hb,錯誤。 6 10. 工業(yè)上用某種氧化鋁礦石

11、(含F(xiàn)QQ雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:7 對上述流程中的判斷正確的是 ( ) A. 試劑 X 可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物 B. CO 可以用 H2SQ 溶液或稀鹽酸代替 C. 反應(yīng)n中的離子方程式為 CQ+ AIO】+ 2HO=AI(OHJ + HCQ D. 工業(yè)上還可采用 Fe 還原 Al 203的方法制 AI，成本更低 解析：選 Co A 項，試劑 X 應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使 AI203溶解；B 項，若用強(qiáng)酸代替 CO,強(qiáng) 酸過量時，AI(OH) 3會溶解，不能保證生成 AI(OH) 3沉淀；D 項，因 AI比 Fe 活潑，不能用 Fe 置換 AI o 、非選擇題 11. 某混合物甲

12、中含有明磯KAKSO, 12HO、AI2Q 和 Fe2Q。在一定條件下由甲可實 現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。 請回答下列問題： 寫出A B、D 的化學(xué)式：A _ 、B _ 、D _ (2) _ 試劑 a 最好選用 o A. NaOH 溶液 B.稀鹽酸 C.二氧化碳 D.氨水 (3) _ 寫出反應(yīng)的離子方程式： _ o 固體 E 可以作為復(fù)合性的化學(xué)肥料， E 中所含物質(zhì)的化學(xué)式為 _ o 解析：根據(jù)已知信息中甲的成分，可推斷 B 為氧化鋁，因此反應(yīng)是通過電解 AIQ 而 得到 D(氧氣)和 A(單質(zhì)鋁)甲加入水過濾得到明磯溶液 (溶液中含有 AI 3+ K*和 SO)和氧 化鋁、氧化鐵沉淀，再

13、向沉淀中加入氫氧化鈉溶液，則氧化鋁溶解，再通入過量二氧化碳可 以得到氫氧化鋁沉淀。 試劑 a 應(yīng)該為氨水，如果加入的試劑 a 是氫氧化鈉溶液，則其加入的 量不易控制，由此可推知 E 為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。 答案：(1)AI AI2Q Q D (3) AIO 2 + 2fO+ CO=AI(OH)3 J + HCO (4) K2SQ、(NH4)2SQ 12. 鋁是人類生活中繼銅、 鐵之后又一個重要的金屬。 工業(yè)上冶煉3i 注 沉譴 反應(yīng) i 固脳1 水 反應(yīng) 試:劑貝 甲 8 金屬鋁的原料來源于 自然界中重要的礦物質(zhì)釩土 (主要成分 AI2Q;還有 SiO2、FaQ、FeCO、MgCO 等雜質(zhì)

14、)。從釩 土中提取得到 Al 203的工藝流程如下圖所示： 扯u 通人足址 請回答下列問題： (1) 固體 A 所含物質(zhì)的化學(xué)式是 _ 。 (2) 寫出溶液 A 與足量氣體 B 反應(yīng)的離子方程式： _ 。 (3) 工業(yè)冶煉金屬鋁通常用石墨碳塊作電解槽的陽極，請你根據(jù)電解原理解釋電解冶煉 鋁的過程中，需要定期補(bǔ)充陽極碳塊的原因： _ 。 (4) AI 203的熔點很高，因而在工業(yè)冶煉時，需將 AI2O3熔于熔化的冰晶石(NasAIFM 中進(jìn) 行電解。請寫出電解過程中陰極的電極反應(yīng)式： _ 。 工業(yè)上通常將 AI(OH) 3和 NQCO同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反應(yīng)時放出 CO 氣體， 寫出該反應(yīng)

15、的化學(xué)方程式： _。 (5) 有一位同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)， AICI 3的熔點很低。他提出：可通過電解熔融狀態(tài)的 AICI 3 制取金屬鋁。你認(rèn)為他提出的方案是否可行？為什么？ _ 。 (6) 某企業(yè)用上述工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，每 10.0t 釩土可得到金屬鋁 1.35t。如果不考 慮生產(chǎn)過程的損耗，則釩土中 AI2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 _ 。 解析： 釩土的主要成分是 AQ，還有 Si02、FezQ、FeCQ MgC 膽雜質(zhì)，除 Si02不 反應(yīng)外，與鹽酸反應(yīng)生成的金屬陽離子有 AI 3+ Fe34、Fe2+ Mdj+等，這些金屬陽離子再與 氫氧化鈉反應(yīng)后生成的可溶物為 NaAIQ，不溶物為 Fe(0H

16、)2、Fe(0H)3、Mg(OH； (2) 由 知溶液 A 主要成分為 NaAIQ 和剩余的氫氧化鈉， 通入足量二氧化碳?xì)怏w發(fā)生 反應(yīng)： C0+ OH =HCO 和 AI0； + C0+ 2H2O=AI(OH)3 J+ HCO; (3) 電解冶煉鋁的陽極產(chǎn)物為 Q,在高溫條件下，02與陽極碳發(fā)生反應(yīng)消耗陽極碳塊， 所以需要定期補(bǔ)充陽極碳塊； (4) 電解熔融的氧化鋁， 陰極發(fā)生還原反應(yīng)， 即鋁離子得電子生成單質(zhì)鋁， 陰極的電極 反應(yīng)為 Al3+ 3e=AI;工業(yè)上通常將 AI(OH) 3和 N&CO同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反 應(yīng)時放出 CO 氣體，根據(jù)原子守恒配平，則該反應(yīng)的化學(xué)方程

17、式為 2AI(OH)3 + 3N&CO+ 12HF=2NaAIF6+ 3C0f+ 9fO。 (5) AICI 3是共價化合物，在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電， 不能用來電解，而氧化鋁為離子化合物， 在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電，可以用來電解； (6) 根據(jù)元素守恒，釩土中每 1 mol Al 2Q 會生成 2 mol Al，則釩土中 Al 2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1 1 =(1.35 t X 102 g mol ) - (27 g mol x 2X 10 t ) x 100%F 25.5%。 9 答案：(1)Fe(0H) 2、Fe(0H)3、Mg(OH)a (2) CO2 + OHI = HCO、AO + CO+ 2

18、H2O=Al(OH)3 J + HCO (3) 電解冶煉鋁的陽極產(chǎn)物為氧氣，在高溫條件下，氧氣與陽極碳發(fā)生反應(yīng)消耗陽極碳 塊 3 I (4) AI + 3e =Al 2Al(OH) 3+ 3NCO+ 12HF=2NaAIF 6+ 3COf+ 9fO (5) 不可行；AICI 3是共價化合物，熔融狀態(tài)的 AICI 3不導(dǎo)電 (6) 25.5%(或 0.255) 13 .聚合氯化鋁晶體是介于 AICI 3和 AI(OH) 3之間的一種水溶性無機(jī)高分子聚合物，其 制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣一一鋁灰，它主要含 AI2Q、AI，還有 SiO2等雜質(zhì)。聚合 氯化鋁生產(chǎn)的工藝流程如下: (1) _ 反應(yīng)

19、中副產(chǎn)品 a 是 (用化學(xué)式表示)。 升高 pH 至 4.05.0 的目的是 _ 。 (3)生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 _ (用化學(xué)式表示)。 (4) 為使得到的晶體較純凈，生產(chǎn)過程中使 pH 升高的 C 物質(zhì)可選用 _ (填編號)。 a. NaOH b. Al c.氨水 d. AI2O e. NaAIQ (5) 聚合氯化鋁晶體的化學(xué)式可表示為 Al 2(OH)nCl6-n xHbOm,實驗室測定n的值： 稱取ag 晶體， 制成粉末， 加熱至質(zhì)量不再變化為止，稱量為 bg。此過程可能用到 的下列儀器有 _ 。 a.蒸發(fā)皿 b.坩堝 c .研缽 d.試管 另取a g 晶體，進(jìn)行如下操作：用 A

20、 試劑溶解T加足量 AgNO 溶液fC操作T烘干T 稱量為c g。 A 試劑為 _ (填試劑名稱)，C 操作為 _ (填操作名稱)。n = _ (用含b、c的代數(shù)式表示)。 解析：(1)鋁灰用水清洗后，加入鹽酸， AI與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生 H2,因此氣體 a 為 Hao (2) 鋁灰加入鹽酸得到的 B 為 AICI 3溶液，降溫熟化后，升高 pH 可以促進(jìn) AICI 3水解， 從而使晶體析出。 (3) 生產(chǎn)過程中 HCI可以循環(huán)使用。 生產(chǎn)過程中為使 pH 升高，可以加入 AI、AI O，它們與 AICI 3水解生成的 反應(yīng)， 且不會引入其他雜質(zhì)。 鋁 10 (5) 將晶體制成粉末，需要用到研缽，加

21、熱粉末至質(zhì)量不再變化，需要用到坩堝，得11 到的b g 物質(zhì)為 Al 2Q。 將晶體溶解，選擇硝酸，操作 C 為過濾、洗滌，得到的 c g 物質(zhì)為 AgCl。根據(jù)關(guān)系 答案：(1)H2 (2)促進(jìn) AICI 3的水解，使晶體析出 (3)HCl (4)bd (5)bc 硝酸過濾、洗滌 861b- 102c 14.鋁鎂合金是飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測定 某含鎂 3%5%勺鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了下列兩種不同實驗方案 進(jìn)行探究。 實驗方案將鋁鎂合金與足量 NaOH 溶液反應(yīng)，測定剩余固體質(zhì)量。 實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _ 。 實驗步驟 (1)稱取 10.8 g 鋁鎂合金粉末樣