2020届高考化学总复习——第三章 课时跟踪练(九)

课时跟踪练(九)　镁、铝及其重要化合物

1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是(　　)

A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料

B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料

C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂

D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐

解析：A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。

答案：C

2．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)

A．CO2通入NaAlO2溶液中：AlO＋CO2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO

B．Al2O3与过量氨水：Al2O3＋6NH3·H2O===2Al3＋＋6NH

C．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

D．向AlCl3溶液中滴入过量的氨水：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

解析：A项，电荷不守恒，质量不守恒；B项，Al2O3不溶于氨水；C项，AlCl3与过量NaOH溶液反应生成的是NaAlO2而不是Al(OH)3沉淀。

答案：D

3．下列各组物质，不能按bca(“→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　)

解析：A、B、D三项中的转化关系分别为：

C项中Al不能经一步反应转化为Al(OH)3。

答案：C

4．(2019·南通调研)下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝，获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是(　　)

解析：常温下浓硫酸能使铝钝化得不到硫酸铝，选项A错误；过量氢氧化钠与硫酸铝反应生成偏铝酸钠而得不到氢氧化铝，选项B错误；氢氧化铝不溶于水，可通过过滤与水分离，且过滤操作正确，选项C正确；灼烧固体用坩埚，不用蒸发皿，选项D错误。

答案：C

5．(2019·厦门模拟)镁、铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是(　　)

解析：铝能被Cl2、O2氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶液反应；Mg能在N2、O2、CO2中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。

答案：B

6．如表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断，完全正确的是(　　)

解析：因为Al和Al2O3既可以与酸反应，又可以与碱反应，故最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物，两者有因果关系，A正确；铝与氧气反应生成氧化铝，其熔点高，铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，Ⅱ错，B错误；明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的悬浮物而净化水，不能杀菌消毒，C错误；铁和铝与浓硫酸或浓硝酸发生钝化反应，D错误。

答案：A

7．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。有关该流程的判断正确的是(　　)

A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物

B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替

C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低

解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。

答案：C

8．现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝7 mol·L－1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol·L－1的NaOH溶液(　　)

A．140 mL　　B．120 mL　　C．200 mL　　D．80 mL

解析：溶液中，n(Cl－)＝0.1 L×7 mol·L－1＝0.7 mol，n(Mg2＋)＝0.1 mol·L－1×2 L＝0.2 mol，所以n(Al3＋)＝0.1 mol，将100 mL此溶液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后为NaCl、NaAlO2的混合液，由原子守恒、物料守恒可知，n(NaOH)＝n(Na)＝n(Cl)＋n(Al)＝0.7 mol＋0.1 mol＝0.8 mol，至少需要NaOH溶液的体积为0.8 mol÷4 mol·L－1＝0.2 L＝200 mL。

答案：C

9．向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L－1HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示(忽略盐的水解)，则下列说法不正确的是(　　)

A．a曲线表示的离子方程式为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓

B．b和c曲线表示的离子反应是相同的

C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g

D．原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为1∶2

解析：Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中加入HCl溶液，先发生反应：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，故A正确；第二阶段，AlO反应完毕，发生反应：CO＋H＋===HCO，b曲线表示CO减少，c曲线表示HCO增加，所以b和c曲线表示的离子反应是相同的，故B正确；加入盐酸50 mL时NaAlO2中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，加入50 mL盐酸之后CO参与反应，氢氧化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和加入盐酸50 mL时沉淀的质量相同，由NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓知，n[Al(OH)3]＝n(NaAlO2)＝n(HCl)＝0.05 mol，m[Al(OH)3]＝0.05 mol×78 g·mol－1＝3.9 g，故C正确；第一、第二两阶段消耗的盐酸的体积都是50 mL，所以消耗的氯化氢的物质的量相等，依据第一阶段、第二阶段分别发生反应AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、CO＋H＋===HCO，可知CO与AlO的物质的量之比为1∶1，故D错误。

答案：D

10．某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化。

请回答下列问题：

(1)写出A、B、D的化学式：A________________、

B__________________、D__________________。

(2)试剂a最好选用________(填序号)。

A．NaOH溶液　　　　B．稀盐酸

C．二氧化碳  D．氨水

(3)写出反应②的离子方程式：____________________________

_____________________________________________________。

(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为______________。

解析：根据已知信息中甲的成分，可推断B为氧化铝，因此反应③是通过电解Al2O3而得到D(氧气)和A(单质铝)。甲加入水过滤得到明矾溶液(溶液中含有Al3＋、K＋和SO)和氧化铝、氧化铁沉淀，再向沉淀中加入氢氧化钠溶液，则氧化铝溶解，再通入过量二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。

答案：(1)Al　Al2O3　O2　(2)D

(3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO

(4)K2SO4、(NH4)2SO4

11．某无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NO，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NO就不能大量存在。设计实验证实如下：

①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是________________

_____________________________________________________。

②根据现象Ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：

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＋____NO＋____===____Al3＋＋____NO↑＋____

(3)再假设：若OH－大量存在，NO也可能不大量存在。

重新设计实验证实如下：

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。

①刺激性气味的气体是________。

②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)①盐酸与氧化铝反应的离子反应方程式为6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O。

②液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，是氮的氧化物，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＋、NO发生反应的离子方程式为Al＋NO＋4H＋===Al3＋＋NO↑＋2H2O。

(3)①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，则气体为NH3。

②由上述分析可知，碱性条件下Al与NO发生反应的离子方程式为8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O===3NH3↑＋8AlO。

(4)NaOH溶液中加入铝粉，反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

答案：(1)还原性

(2)①6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O

②a.NO2　b．对比实验，排除氧气使湿润的KI－淀粉试纸变蓝的可能　c．1　1　4H＋　1　1　2H2O

(3)①NH3　②8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O===3NH3↑＋8AlO

(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑