高考化学一轮复习讲义第9讲　练习1　镁、铝及其化合物

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1. (2024·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是(D)
A. 常温下，Mg在CO2中燃烧生成MgCO3
B. 用石灰沉淀富镁海水中的Mg2＋，生成碳酸镁
C. MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色沉淀后沉淀消失
D. 金属镁失火不可用水来灭火
【解析】 Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，A错误；用石灰沉淀Mg2＋生成Mg(OH)2，B错误；Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，C错误。
2. (2024·无锡期末)高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是(C)
A. 铝合金硬度小
B. 铝合金密度大
C. 铝合金强度高
D. 铝合金易被腐蚀
【解析】 铝合金硬度大、密度小、不易被腐蚀，故选C。
3. 下列叙述正确的是(B)
A. 常温下用铝制容器盛装浓硝酸，是因为铝很稳定，不与浓硝酸反应
B. 室温下，Al与4.0 ml/L NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]
C. 制备无水AlCl3：蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
D. 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理相同
【解析】 常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，不是不反应，A错误；AlCl3水解生成Al(OH)3和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，蒸发AlCl3溶液得不到无水AlCl3，C错误；明矾能净水，漂白粉能杀菌消毒，D错误。
4. (2024·江苏各地模拟重组)下列转化正确的是(C)
A. MgOeq \(――→,\s\up7(盐酸))MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(加热蒸干))MgCl2(s)
B. MgCO3(s)eq \(――→,\s\up7(盐酸))MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(电解))Mg(s)
C. MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(煅烧))MgO
D. MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(冷却结晶))MgCl2·6H2O(s)eq \(――→,\s\up7(加热))MgCl2(s)
【解析】 MgCl2水解生成Mg(OH)2和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，加热MgCl2溶液得不到无水MgCl2，A错误、D错误；电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2，B错误。
5. (2024·江苏各地模拟重组)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是(A)
A. Al(s)eq \(――→,\s\up7(NaOHaq))Al(OH)3(s)eq \(――→,\s\up7(△))Al2O3(s)
B. Al2O3(熔融)eq \(――→,\s\up7(电解),\s\d5(冰晶石))Al(s)eq \(――→,\s\up7(Cl2g),\s\d5(△))AlCl3(s)
C. Aleq \(――→,\s\up7(Fe3O4),\s\d5(高温))Al2O3eq \(――→,\s\up7(NaOHaq))Na[Al(OH)4] (aq)
D. Al2O3(s)eq \(――→,\s\up7(NaOHaq))Na[Al(OH)4] (aq)eq \(――→,\s\up7(CO2g))Al(OH)3(s)
【解析】 Al与NaOH溶液反应应生成Na[Al(OH)4]，A错误。
6. (2024·南京二模)下列由废易拉罐制取Al2O3的实验原理与装置不能达到实验目的的是(D)

甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲溶解废易拉罐细屑
B. 用装置乙过滤得到Na[Al(OH)4]溶液
C. 用装置丙制取Al(OH)3沉淀
D. 用装置丁灼烧Al(OH)3制取Al2O3
【解析】 灼烧Al(OH)3制取Al2O3应在坩埚中进行，D错误。
7. 由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。
下列有关说法不正确的是(C)
A. 控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率
B. Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
C. 滤液中主要存在的阳离子有：H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋
D. 聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
【解析】 控制适当反应温度并不断搅拌，可以加快反应速率，有利于提高铁、铝浸取率，A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，B正确；双氧水会将Fe2＋氧化，所以滤液中主要存在的阳离子中没有Fe2＋，而是Fe3＋，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成Al(OH)3和Fe(OH)3胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，D正确。
8. (2024·南京江宁期末)工业上吸收含氟烟气中的HF并制备Na3AlF6的流程如下：
已知Ka(HF)＝6.6×10－4；H2CO3的Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11。下列说法不正确的是(C)
A. “吸收”时发生反应的离子方程式为HF＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)＋F－
B. “吸收”时烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，有利于HF的吸收
C. “合成”过程中溶液的碱性减弱
D. “过滤”所得滤液可以返回“吸收”过程，循环使用
【解析】 由Ka值大小可知酸性：HF>H2CO3>HCOeq \\al(－,3)，“吸收”时HF与过量COeq \\al(2－,3)反应生成HCOeq \\al(－,3)和F－，A正确；烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，增大了反应物接触面积，有利于HF吸收，B正确；“合成”过程离子方程式为3Na＋＋[Al(OH)4]－＋6F－＋4HCOeq \\al(－,3)===Na3AlF6↓＋4COeq \\al(2－,3)＋4H2O，反应后溶液的碱性增强，C错误；“过滤”所得溶液为Na2CO3溶液，可以返回“吸收”过程，循环使用，D正确。
9. (2024·南京江宁期末)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质)为原料制备MgCl2·6H2O的实验流程如图所示。下列有关说法正确的是(B)
A. “酸溶”时发生反应的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
B. “氧化”步骤中，Cl2的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋
C. “沉铁”后的溶液中大量存在的离子有Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、OH－、Cl－
D. 该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应和氧化还原反应
【解析】 MgCO3和FeCO3难溶，离子方程式中不能拆开，A错误；菱镁矿与盐酸反应生成Mg2＋和Fe2＋，通入Cl2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，B正确；Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)和OH－不能大量共存，C错误；该流程中不涉及分解反应，D错误。
10. (2024·连云港期末)下列物质间的转化在指定条件下表示正确的是(C)
A. 用MgCl2·6H2O制取金属Mg：MgCl2·6H2Oeq \(――→,\s\up7(△))MgCl2eq \(――→,\s\up7(电解))Mg
B. 用AlCl3溶液制取金属Al：AlCl3溶液eq \(――→,\s\up7(过量NaOH))Al(OH)3eq \(――→,\s\up7(△))Al2O3eq \(――→,\s\up7(电解))Al
C. Al2O3溶于NaOH溶液的化学方程式：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
D. Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2的离子方程式：2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)＋H2O
【解析】 MgCl2水解生成盐酸和Mg(OH)2，加热促进水解，盐酸挥发，加热MgCl2·6H2O得不到无水MgCl2，A错误；AlCl3溶液中加过量NaOH生成[Al(OH)4]－，得不到Al(OH)3，B错误；Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和HCOeq \\al(－,3)，D错误。
11. (2024·南京期末)溶液的电导率可以表示溶液的导电能力，电导率越大，溶液的导电能力越强。向150 mL 0.05 ml/L Na[Al(OH)4]溶液中缓慢通入CO2气体，溶液的电导率随通入CO2气体时间的变化如图所示。下列说法正确的是(B)
A. 溶液的电导率大小仅与溶液中离子的浓度有关
B. b点对应溶液中溶质的主要成分为Na2CO3
C. a→b段发生反应的离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
D. b→c段电导率上升的原因是Al(OH)3与CO2和H2O发生反应生成Al3＋
【解析】 a点溶质为Na[Al(OH)4]、b点溶质为Na2CO3、c点溶质为NaHCO3，由图可知溶液的电导率与溶液中离子的浓度、离子所带电荷及离子的种类等有关，A错误。向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2依次发生的反应为2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)＋H2O、COeq \\al(2－,3)＋H2O＋CO2===2HCOeq \\al(－,3)，C、D错误。
12. (2023·连云港期末)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料，可制作多种含镁物质。
(1) 采用水氯镁石、碳酸氢铵-氨水热解法制备轻质氧化镁，主要经过“溶解→过滤去滤渣→沉镁→碳化→热解→过滤去滤液→煅烧”等过程。
① “沉镁”过程中生成Mg(OH)2，已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，常温下调节溶液的pH＝9，则此时溶液中c(Mg2＋)＝0.18 ml/L。
② “碳化”是向沉镁后的体系加入NH4HCO3反应得到MgCO3·3H2O的过程。碳化率随反应温度的变化如图所示。反应温度高于60 ℃，碳化率下降的可能原因是NH4HCO3受热分解。
③ “热解”是将MgCO3·3H2O转化为碱式碳酸镁Mg(OH)2·4MgCO3·3H2O的过程。“热解”的化学方程式为5MgCO3·3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2·4MgCO3·3H2O＋11H2O＋CO2↑。
(2) 采用水氯镁石制备金属镁。主要将水氯镁石经过“热空气脱水(在150～180 ℃进行) →HCl气氛脱水(在300～400 ℃进行)→电解无水氯化镁”等过程。已知：MgCl2＋H2OMg(OH)Cl＋HCl，MgCl2＋H2O MgO＋2HCl。
① “热空气脱水”是制备MgCl2·2H2O，“HCl气氛脱水”中HCl气氛的作用是防止MgCl2·2H2O在较高温度下转化为Mg(OH)Cl或MgO。
② 若要验证所得无水MgCl2样品中不含NaCl，最简单的操作方法是进行焰色试验，取一根铂丝，用稀盐酸洗净后，放在酒精灯火焰上灼烧至无色，蘸取样品少许，置于火焰上灼烧，观察火焰颜色是否呈黄色。
③ 电解过程中若电解槽有水分，则生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl能与阴极表面产生的Mg反应产生MgO钝化膜，降低电解效率。Mg(OH)Cl与Mg反应的化学方程式为2Mg(OH)Cl＋Mg===2MgO＋MgCl2＋H2↑。
【解析】 (1) ① Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)，pH＝9时c(OH－)＝10－5 ml/L，c(Mg2＋)＝0.18 ml/L。(2) ① Mg2＋易水解，在HCl气氛中加热可以抑制Mg2＋水解，防止MgCl2·2H2O在较高温度下转化为Mg(OH)Cl或MgO。② 验证MgCl2样品中不含NaCl，检验Na＋即可。③ Mg(OH)Cl与Mg生成MgO，Mg元素化合价升高，根据氧化还原规律应有H2生成。