统考版2024版高考化学一轮复习微专题小练习专练13镁铝及其化合物

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下列说法错误的是( )
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
MgO＋C＋Cl2 eq \(=====,\s\up7(高温)) MgCl2＋CO
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
2．[2023·辽宁沈阳期中]下列关于金属镁、铝及其化合物的说法中正确的是( )
A．将MgO与Al粉混合，再加入助燃剂可制成铝热剂
B．等质量的铝分别与足量的HCl、NaOH溶液反应，所得H2物质的量一定相等
C．将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中，因相互促进水解而生成CO2气体和CaCO3沉淀
D．金属镁性质活泼，制取镁粉时可将镁蒸气在保护气N2中冷却
3．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学学科最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是( )
4.[2023·山西大学附中高三模块诊断试题]向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c ml·L－1氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是( )
A．n＝m＋17Vc B．p＝m＋ eq \f(Vc,125)
C．c＝ eq \f(1 000b,11.2V)D． eq \f(5,3) m5．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图：
对上述流程中的判断正确的是( )
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中的反应为：
CO2＋AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
6．[2022·湖南卷]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
7．向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 ml·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．a曲线表示的离子方程式为：AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
B．b和c曲线表示的离子反应是相同的
C．原混合溶液中的CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 与AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 的物质的量之比为1∶2
D．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g
8．[2023·重庆检测] 某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①：2.7 g Al eq \(――→,\s\up7(100 mL稀盐酸)) X溶液 eq \(――→,\s\up7(NaOH)) Al(OH)3沉淀
方案②：2.7 g Al eq \(――→,\s\up7(100 mL NaOH)) Y溶液 eq \(――→,\s\up7(稀盐酸)) Al(OH)3沉淀
NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3 ml·L－1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法正确的是( )
A．X溶液溶质为AlCl3，Y溶液溶质为 NaAlO2
B．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
C．在O点时两方案中所得溶液浓度相等
D．a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应
9．某学生探究0.25 ml·L－1 Al2(SO4)3溶液与0.5 ml·L－1Na2CO3溶液的反应，实验如下。下列分析错误的是( )
A.实验1中，白色沉淀a是Al(OH)3
B．实验2中，白色沉淀b中含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
C．检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂
D．实验1、2中，白色沉淀的成分可能与混合后溶液的pH有关
10．[2023·福建龙岩一中月考]镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁，已知氮化镁遇水剧烈反应。某同学设计如图装置制备氮化镁。下列说法正确的是( )
A．实验时先点燃C处酒精灯，一段时间后，再点燃B处酒精灯
B．干燥管A的作用主要是防止空气中的二氧化碳进入硬质玻璃管
C．氮化镁与水反应生成的气体，能使紫色石蕊试液变红
D．蒸馏烧瓶中反应的化学方程式是
NH4Cl＋NaNO2 eq \(=====,\s\up7(△)) NaCl＋N2↑＋2H2O
11．工业上用铝土矿(主要成分为氧化铝，含少量氧化铁)制取铝的过程如图所示：
请回答：
(1)试剂1为________(填化学式)，①～④转化过程中________消耗能量最多；
(2)沉淀B的化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________；
(3)电解F，当转移6 ml电子时，可制得铝 ________ g;
(4)生产过程中，除物质E可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式);
(5)②中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专练13 镁、铝及其化合物
1．D 苦卤水中含有大量镁离子，加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁，生石灰来源丰富、价格便宜，常用来做沉镁的沉淀剂，A说法正确；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁，B说法正确；根据题给流程图可知，“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁，“氯化”过程中，加入碳和氯气与氧化镁反应，生成无水氯化镁和一种气体，根据原子守恒和化合价升降可得反应的化学方程式为MgO＋C＋Cl2 eq \(=====,\s\up7(高温)) MgCl2＋CO，C说法正确；向“煅烧”后所得氧化镁中加稀盐酸，得到氯化镁溶液，由于镁离子会发生水解反应Mg2＋＋2H2O⇌Mg(OH)2＋2H＋，直接蒸发MgCl2溶液，生成的HCl挥发，最终得到的是氢氧化镁，而不是无水氯化镁，D说法错误。
2．B 本题考查镁、铝及其化合物的性质。由于Al的活动性不如Mg强，所以MgO与Al不能在高温下发生铝热反应制取Mg，不能制成铝热剂，A错误；根据化学方程式
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，当Al的质量相等时，反应产生的H2的物质的量也相等，B正确；将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中，因Al3＋和HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 相互促进水解而生成CO2气体、Al(OH)3沉淀及CaCl2，C错误；Mg与N2在高温下反应产生Mg3N2，因此N2不能作制取镁粉时的保护气，D错误。
3．D 与NaOH是否反应，不能作为衡量金属性强弱的依据，A错误；铝箔用酒精灯点燃，铝箔外面与氧气反应生成了一层熔点较高的致密的Al2O3薄膜，阻止了内部熔化的铝的滴落，B错误；氯化铵溶液中存在水解平衡：NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋，铝在酸性条件下发生反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，消耗H＋，使得水解平衡右移，从而使铝能够与H＋反应放出氢气，因此铝片上产生的气体是氢气，C错误；向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液，发生的化学反应为AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，知氢氧化铝能溶于强碱溶液，D正确。
4．A 反应化学方程式为；Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑；MgSO4＋2KOH===Mg(OH)2↓＋K2SO4；Al2(SO4)3＋6KOH===2Al(OH)3↓＋3K2SO4；Mg(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) MgO＋H2O；2Al(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Al2O3＋3H2O；根据化学方程式可得：得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，即n＝m＋c× eq \f(V,1 000)×17＝m＋ eq \f(17cV,1 000)，选项中忽略了体积的单位，选项A不正确；B选项中p为生成的氧化物的质量，1 ml Mg可结合1 ml O，2 ml Al结合3 ml O，因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量，也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半，即p＝ eq \f(c×V×10－3,2)×16＋m＝m＋ eq \f(Vc,125)，选项B正确；根据化学方程式的定量关系，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，即b＝22.4 L·ml－1× eq \f(c×V×10－3,2) ，整理得c＝ eq \f(1 000b,11.2V)，选项C正确；氧化镁和氧化铝的质量可以按照极值方法计算，若m g全是镁，得到的氧化物为氧化镁，根据元素守恒，则质量为p＝ eq \f(m,24)×40＝ eq \f(5,3)m；若m g全是铝，得到的氧化物为氧化铝，根据元素守恒，则质量为p＝ eq \f(m,27)×102× eq \f(1,2)＝ eq \f(17,9)m，质量介于二者之间，选项D正确。
5．C 分离氧化铝和氧化铁，只能用氢氧化钠溶液，不能用氨水，因为氧化铝与氨水不反应，A错误； CO2可以和偏铝酸钠反应制得氢氧化铝，用H2SO4溶液或稀盐酸代替会导致生成的氢氧化铝溶于其中，B错误； 过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，离子方程式为： CO2＋AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，C正确； Fe活泼性较Al弱，与Al2O3不反应，D错误。
6．C 陶瓷中的SiO2能与HF反应，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；如图可知，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。
7．C a曲线代表的是AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H＋＋H2O===Al(OH)3，b和c曲线代表的是CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H＋===HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，d曲线代表的是HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===CO2↑＋H2O，所以可以推出碳酸根离子与偏铝酸根离子物质的量之比应为1∶1，C错误。
8．C 由题中数据知n(Al)＝0.1 ml，n(HCl)＝n(NaOH)＝0.3 ml，所以方案①中铝和稀盐酸恰好完全反应，则X溶液中溶质为AlCl3，滴加NaOH溶液，产生Al(OH)3沉淀0.1 ml，表示为a曲线，溶液中溶质为NaCl；方案②中NaOH过量，则Y溶液中溶质为NaOH、 NaAlO2，滴加盐酸先与NaOH反应无明显现象，再与NaAlO2反应产生Al(OH)3沉淀0.1 ml，表示为b曲线，溶液中溶质也为NaCl，A、B错误；在O点时铝完全沉淀，此时两方案中得到的溶液中溶质均为NaCl，在①中NaCl中的氯离子均来自于100 mL的稀盐酸，在②中NaCl中的钠离子均来自于100 mL的NaOH溶液，因此NaCl的物质的量均为0.3 ml，体积相同，因此O点时两方案所得溶液浓度相同，C正确；根据分析知，a、b曲线表示的反应中无氧化还原反应，D错误。
9．C 实验1在过量的硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤，得到白色沉淀a，加入稀硫酸，沉淀溶解，没有气泡，说明沉淀a为Al(OH)3，A正确；实验2在过量的碳酸钠溶液中加入硫酸铝溶液，过滤、洗涤，得到白色沉淀b，加入稀硫酸，沉淀溶解，并有少量气泡，该气体为二氧化碳，说明沉淀b中含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，B正确；沉淀a、b上均附着硫酸根离子，都可通过检验硫酸根离子来检验沉淀是否洗涤干净，即取最后一次洗涤液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，C错误；实验1、2中，加入试剂的顺序不同，溶液的pH不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀的成分可能与溶液的pH有关，D正确。
10．D 制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应，因此要让生成的氮气充满整个装置，故实验时先点燃B处酒精灯，一段时间后，再点燃C处酒精灯，A错误；因为氮化镁遇水剧烈反应，干燥管A的作用是防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管，B错误；氮化镁与水反应生成的气体为氨气，能使紫色石蕊试液变蓝，C错误；蒸馏烧瓶中氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应生成氮气，化学方程式为NH4Cl＋NaNO2 eq \(=====,\s\up7(△)) NaCl＋N2↑＋2H2O，D正确。
11．(1)NaOH ④ (2)Fe2O3 颜料 (3)54
(4)CaO和CO2
(5)CO2＋AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
解析：(1)铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)加入氢氧化钠，氧化铁不和碱反应，氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；电解氧化铝需要破坏离子键，需要吸收大量的能量；(2)根据以上分析可知沉淀B为氧化铁，三氧化二铁为红棕色，可以做颜料；(3)电解氧化铝的方程式为：2Al2O3 eq \(=====,\s\up7(通电)) 4Al＋3O2↑，设得到铝的质量为x，
eq \b\lc\ (\a\vs4\al\c1(2Al2O3\(=====,\s\up7(通电))4Al＋3O2↑ 转移电子, 108 g 12 ml, x 6 ml))
解得x＝54 g；(4)煅烧碳酸钙得到CaO和CO2，能循环利用；(5)偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式：CO2＋AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 。
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化
由此得出：铝的金属性比镁强
B
取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落
由此得出：铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡
由此得出：该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失
由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液
实验1
实验2