2023年高考化学一轮复习课时练07《铝、镁及其化合物》(含答案)

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2023年高考化学一轮复习课时练07《铝、镁及其化合物》一 、选择题1.下列叙述正确的是(　　)A．向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3＋＋3NH3·3H2O=== Al(OH)3↓＋3NHB．存在于污水中的重金属离子，常用加入明矾等电解质的方法进行处理C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO高温,3Mg＋Al2O32.下列由实验现象得出正确结论的是(　　)3.铝自然形成的氧化膜易脱落。以硫酸为电解液，分别以石墨和铝材作阴、阳极材料，经过电解处理形成氧化铝膜，抗蚀能力强。其制备的简要流程如图所示。下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是(　　)A．碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜：2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2OB．碱洗时铝材表面会出现气泡：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑C．获得耐蚀铝材的电极反应：4Al－12e－＋3O2===2Al2O3D．用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O4.用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是(　　)①加盐酸溶解　②加NaOH溶液　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3　⑤加盐酸生成Al(OH)3⑥加过量氨水生成Al(OH)3A.①⑥③         B.①③⑥③      C.②③④③       D.②③⑤③5.欲将含有Mg2＋、Al3＋的混合溶液中的Mg2＋沉淀下来，下列措施可行的是(　　)A.向混合溶液中加入过量的铝粉B.向混合溶液中加入过量的盐酸C.向混合溶液中加入过量的氨水D.向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液6.向偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，溶液的pH值随着加入盐酸体积的变化曲线如图所示，则下列说法正确的是(　　)A.a～b段的主要离子方程式为AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2OB.向c点溶液中滴加氨水，发生的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓C.c～d段的主要离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OD.向c点溶液中加入碳酸钠，发生的离子方程式为2Al3＋＋CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2↑7.向90 mL 0.1 mol·L－1的AlCl3溶液中，投入a g金属钠，欲使最终无沉淀生成，则a的最小值为(　　)A.0.621           B.1.242      C.0.414           D.0.8288.将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)，再向反应后的溶液中缓慢滴入1 mol/L盐酸至沉淀恰好溶解。下列说法错误的是(　　)A.标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1B.加入的固体过氧化钠为7.8 gC.当滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值D.最终消耗的盐酸为400 mL9.下列关于铝的叙述中正确的是(　　)A.由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B.由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C.常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆10.镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示，下列判断不合理的是(　　)A.Al、Ga均处于ⅢA族B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2D.酸性：Al(OH)3>Ga(OH)311.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是(　　)A．①中还需要进行过滤操作，滤渣为二氧化硅B．a、b中铝元素的存在形式不同C．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝12.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NaClD．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH二 、非选择题13.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 HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，请回答：(1)A点的沉淀物的化学式为__________；B点的沉淀物的化学式为____________________。(2)原混合物中MgCl2的质量是__________g，AlCl3的质量是__________g，NaOH的质量是________g。(3)Q点HCl溶液加入量是__________mL。14.某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下列物质之间的转化：据此回答下列问题：(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中分离溶液和沉淀采用的相同的操作是__________。(2)写出下列B、C、D、E所含物质的化学式：固体B为_________________；沉淀C为__________________；沉淀D为____________；溶液E为______________。(3)写出①②③④四个反应的化学方程式或离子方程式。①__________________________________________________；②__________________________________________________；③__________________________________________________；④__________________________________________________。15.氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]的化学式，[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。(1)装置连接后首先进行的操作是______________。(2)将一定质量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131 g，则其中MgO的质量是________g。(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通过N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2。①装置的连接顺序为a→__________(用接口处的小写字母表示)。②实验过程中装置C吸收HCl气体，没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是___________________________________。③完全分解后测得C增重3.65 g，D增重9.90 g，则x＝________。(4)下列实验方案也能测定x值的是________，并且对不选方案说明不合理的理由：________________________________(若两个方案都选，此问就不作答)。方案1：测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量方案2：测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)x·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(3)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的________(双选；填选项字母)。a.样品质量b.样品分解后残余物质量c.装置C的增重
0.参考答案1.答案为：A；解析：B项中明矾只能使污水中的悬浮物沉降，不能除去重金属离子；C项中Mg不能溶于NaOH溶液；D项中Mg的金属性比Al强，故Al与MgO不能发生铝热反应。2.答案为：D；解析：金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断，而不是与碱反应，故A错误；没有脱落表明氧化铝的熔点高，故B错误；氯化铵溶液显酸性，与铝反应时放出氢气，故C错误；氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，故D正确。3.答案为：C；解析：A．氧化铝能够溶于氢氧化钠，离子方程式为2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O，正确；B.铝能够与氢氧化钠反应放出氢气，离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，正确；C.电极反应方程式也要满足电荷守恒，4Al－12e－＋3O2===2Al2O3，电荷不守恒，错误；D.氨水是弱电解质，用化学式表示，离子方程式为NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O，D正确；故选C。4.答案为：C解析：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，再过滤即得到Al(OH)3。5.答案为：D解析：向混合溶液中加入过量的铝粉，不发生反应，不能将Mg2＋沉淀下来，A项错误；向混合溶液中加入过量的盐酸，不发生反应，不能将Mg2＋沉淀下来，B项错误；向混合溶液中加入过量的氨水，两种离子均转化为沉淀，C项错误；向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成的氢氧化铝能溶解在强碱中，而氢氧化镁不能溶解，从而可将Mg2＋沉淀出来，D项正确。6.答案为：C解析：偏铝酸钠溶液中存在水解平衡AlO＋2H2OAl(OH)3＋OH－，所以溶液显碱性。向溶液中逐滴加入盐酸，a～b段H＋先与OH－反应；b～c段pH发生突变，主要发生H＋与AlO的反应，生成Al(OH)3和NaCl；c～d段盐酸过量后Al(OH)3与盐酸反应，生成AlCl3。a～b段的主要离子方程式为H＋＋OH－===H2O，故A项错误；c点Al3＋已沉淀完全，故B项错误；c～d段盐酸过量后Al(OH)3与盐酸反应，生成AlCl3，故C项正确；c点Al3＋已沉淀完全，故D项错误。7.答案为：D解析：n(AlCl3)＝0.1 mol·L－1×0.09 L＝0.009 mol，加入金属钠至最终无沉淀生成的化学反应过程为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，即消耗Na的物质的量最少为0.009 mol×4＝0.036 mol，m(Na)＝0.036 mol×23 g·mol－1＝0.828 g。8.答案为：D解析：将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，分别进行的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，两个反应中过氧化钠和单质铝刚好系数相等，可以认为是物质的量相等混合，方程式相加得到总反应为2Na2O2＋2Al＋4H2O===2NaAlO2＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑。根据方程式，选项A正确；混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1，一共4.48 L(0.2 mol)，所以氢气为0.15 mol，氧气为0.05 mol。代入总方程式计算出Al为0.1 mol、过氧化钠为0.1 mol，则Na2O2质量为7.8 g，选项B正确；沉淀的质量达到最大值时是Al3＋恰好完全沉淀，所以溶液中只有一种溶质NaCl，其中Na元素完全来自于加入的0.1 mol过氧化钠，所以Na＋为0.2 mol，NaCl就是0.2 mol，由Cl守恒得到：需要的HCl为0.2 mol，所以滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值，选项C正确；最终沉淀恰好完全溶解的时候，溶液中含有NaCl和AlCl3，因为初始加入的过氧化钠和单质铝的物质的量都是0.1 mol，所以Na＋为0.2 mol，Al3＋为0.1 mol，所以NaCl和AlCl3的物质的量分别为0.2 mol和0.1 mol，其中含有Cl－共0.5 mol，所以加入的HCl为0.5 mol，需要的盐酸体积为500 mL，选项D错误。9.答案为：B解析：铝在空气中与O2反应，生成致密的氧化物薄膜，本身就易于锈蚀，A项错误；由于铝有强还原性，可利用铝热反应来冶炼难熔金属，B项正确；铜与浓硫酸常温下不反应，C项错误；铝的导电性比铜差但价格相对低廉，故常用铝制造电线，D项错误。10.答案为：D解析：镓(Ga)与铝同主族，均处于ⅢA族，故A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性，可与盐酸反应生成GaCl3，故B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液生成NaGaO2，故C项正确；化学反应遵循强酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，是由于镓酸酸性强于碳酸，酸性Al(OH)3＜Ga(OH)3，故D项错误。11.答案为：C；解析：铝土矿加盐酸生成Al3＋和Fe3＋，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤、分离出二氧化硅；滤液中加过量NaOH，Al3＋转化为AlO、Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，向滤液中通入过量的二氧化碳，生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作，故A正确；a中为Al3＋，b中为AlO，故B正确；③中需要把AlO转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，故C错误；根据上面分析可知④是Al(OH)3受热分解生成Al2O3，故D正确。12.答案为：D；解析：A项，氨水也沉淀Al3＋，不能代替NaOH溶液；B项，a中不含Al3＋；C项，b也含有KCl。二 、非选择题13.答案为：(1)Mg(OH)2　Mg(OH)2和 Al(OH)3(2)1.90　2.67　5.20(3)130解析：(1)因为在浊液中加入HCl溶液至10 mL，沉淀质量一直为1.16 g，说明浊液显碱性，Al元素以AlO形式存在，继续加入HCl溶液，AlO转变为Al(OH)3沉淀，加至30 mL时， AlO全部转变为Al(OH)3，所以在A点的沉淀物为Mg(OH)2，在A点至B点间，沉淀物为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。当加入HCl溶液超过30 mL时，Mg(OH)2和Al(OH)3同时溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)＝×95 g/mol＝1.90 g，又AlCl3～AlO～HCln(AlCl3)＝1 mol/L×(30－10)×10－3 L＝0.02 mol，m(AlCl3)＝0.02 mol×133.5 g/mol＝2.67 g。①浊液中存在的NaOH的物质的量为NaOH　　＋　　HCl===NaCl＋H2O0.01 mol　1 mol·L－1×0.01 L②MgCl2消耗的NaOH的物质的量为MgCl2～2NaOH×2＝0.04 mol。③AlCl3消耗的NaOH的物质的量为Al3＋～4NaOH～AlO0.02 mol×4＝0.08 mol。NaOH的总质量为(0.01 mol＋0.04 mol＋0.08 mol)×40 g/mol＝5.20 g。(3)从B点开始，Al(OH)3―→AlCl3消耗的HCl的物质的量为0.02 mol×3＝0.06 mol，Mg(OH)2―→MgCl2消耗的HCl的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol，所消耗HCl溶液的体积为×1 000 mL/L＝100 mL，Q点HCl溶液的总体积为30 mL＋100 mL＝130 mL。14.答案为：(1)过滤(2)Al2O3　Al2O3和Fe2O3　Fe2O3　K2SO4和(NH4)2SO4(3)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O②Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH③AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O解析：由混合物A的成分可知制取固体B的流程为其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中共同的操作为过滤。15.答案为：(1)检查装置的气密性　(2)80(3)①e→d→b　②实验过程中持续通入N2，没有必要用如图乙所示防倒吸装置　③3(4)方案1　由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量，与x的大小没有关系，因此方案2是不合理的(5)ab或ac或bc解析：(1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(2)一定质量的[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]样品充分加热，冷却后得到的固体是Al2O3和MgO，共131 g，设MgO的物质的量是x mol，根据[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]可知Al2O3的物质的量是0.25x mol，所以x mol×40 g·mol－1＋0.25x mol×102 g·mol－1＝131 g，解得x＝2，m(MgO)＝2 mol×40 g·mol－1＝80 g。(3)①装置C的作用是吸收HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，实验中应首先吸收水蒸气再吸收HCl气体，气体通过洗气瓶吸收时应“长进短出”，因此装置连接顺序为a→e→d→b。②因为整个实验过程中持续通入N2，故不需采用如图乙所示防倒吸装置。③根据题意写出方程式，则有2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O                 73  18×(5＋2x)                 3.65 g  9.90 g＝，解得x＝3。(4)根据上述反应方程式可知，测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量即水蒸气的质量可以计算出x；装置C增重的质量是HCl气体的质量，其质量和加热剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与x无关，因此不能计算x的值，故方案2不合理。(5)因为[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)x·zH2O]中有x和z两个未知量，所以至少应该知道3个量才能列方程组计算，故除测定D的增重外还应该至少再测量a、b、c中的任意两个量。