2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练16镁铝及其化合物

这是一份2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练16镁铝及其化合物，共8页。

1.(2024·韶关阶段测试)下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
A．Al2O3熔点高，可用于电解制铝
B．Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多症
C．明矾水解生成胶体，可用作絮凝剂
D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
答案：C
2.下列关于镁的性质，说法错误的是( )
A．金属镁着火，可以用CO2灭火
B．镁是一种具有银白色光泽的金属
C．镁可以与沸水反应生成氢气
D．镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气
答案：A
3.(2024·清远模拟)下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是( )
A.铝与NaOH溶液反应：Al＋6OH－===[Al(OH)4]－＋H2↑＋H2O
B．Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3＋OH－＋H2O===[Al(OH)4]－
C．明矾净水原理：Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋
D．Al2(SO4)3与过量氨水反应：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NH eq \\al(＋,4)
解析：选C。A.铝与NaOH溶液反应的氧化剂是水，故离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，A错误；B.Al2O3 与NaOH溶液反应的离子方程式未配平，配平后的离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－，B错误；C.明矾溶于水后电离产生的铝离子发生水解产生氢氧化铝胶体，吸附悬浮物，起到净水作用，C正确；D.一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应，Al2(SO4)3与过量氨水反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH eq \\al(＋,4) ，D错误。
4.将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中，铝片表面产生气泡，充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是( )
A．产生的气体中有H2
B．反应与 CO eq \\al(2－,3) 水解有关
C．Al(OH)3向酸式电离方向移动
D．M中含大量Na＋、Al3＋、HCO eq \\al(－,3)
解析：选D。Na2CO3溶液中，CO eq \\al(2－,3) 发生水解生成OH－，OH－与Al发生反应生成[Al(OH)4]－和H2。A.由分析可知，产生的气体中有H2，A正确；B.由分析可知，与Al反应的OH－来自CO eq \\al(2－,3) 水解，B正确；C.Al(OH)3的酸式电离为Al(OH)3＋H2O⇌[Al(OH)4]－＋H＋，Na2CO3溶液呈碱性，故Al(OH)3向酸式电离方向移动，C正确；D.Al3＋、HCO eq \\al(－,3) 在溶液中能发生相互促进的水解反应，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3＋、HCO eq \\al(－,3) ，D错误。
5.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如下(夹持和加热装置略去)。下列说法正确的是( )
A．装置甲、乙中可依次加入浓硫酸、NaOH 溶液
B．若去掉装置丙，则对产品纯度无影响
C．实验时应先加热装置丙，通入一段时间空气后再加热装置丁
D．装置戊中碱石灰的作用是吸收尾气
解析：选C。要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，故装置甲、乙中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A错误；若去掉装置丙，则镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B错误；实验时，应先加热装置丙，通入一段时间空气除去其中的氧气，再加热装置丁，C正确；装置戊中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，避免进入装置丁中干扰实验，D错误。
6.(2024·广州第二中学联考)铝的生产原理示意图如下，下列相关说法不正确的是( )
A．冰晶石用作助熔剂
B．氧化铝属于过渡晶体
C．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D．铝在工业上是一种很好的还原剂
解析：选C。A.冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；B.氧化铝中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，因此属于过渡晶体，正确；C.工业上用电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，而用热还原法来冶炼金属铁、铜，错误；D.Al为活泼金属，冶金工业中常用作还原剂，正确。
7.菱镁矿(主要成分为 MgCO3，还含有少量 SiO2、Al2O3)制备MgO的流程如下。下列说法正确的是( )
A．步骤(Ⅰ)得到滤渣的主要成分为 SiO2
B．步骤(Ⅱ)发生的反应有2个
C．步骤(Ⅲ)操作可在蒸发皿中进行
D．滤液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀
解析：选A。菱镁矿中加入足量盐酸，SiO2不与盐酸反应，滤渣为SiO2，滤液X中加入足量NaOH溶液，生成氯化钠、氢氧化镁沉淀和四羟基合铝酸钠，滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和四羟基合铝酸钠的混合溶液，氢氧化镁灼烧生成氧化镁。A.由上述分析可知，滤渣的主要成分是 SiO2，A正确；B.滤液X中含有的阳离子主要有 Mg2＋、Al3＋、H＋，加入足量NaOH溶液后，发生的反应至少有3个，B错误；C.步骤(Ⅲ)为灼烧，应在坩埚中进行，C错误；D.滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和四羟基合铝酸钠的混合溶液，加入足量氨水无法生成白色沉淀，D错误。
8.(2024·珠海实验中学测试)铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验流程及现象如下：
下列说法不正确的是( )
A．反应①产生的气体是H2
B．反应②的离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===
2[Al(OH)4]－
C．反应③生成的白色沉淀是Al(OH)3
D．黑色固体中一定不含Al和Fe3O4
解析：选D。探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应产生气体，且溶液b中加入KSCN溶液不变红，说明溶液b中不含Fe3＋；黑色固体与NaOH溶液反应无气体产生，说明一定不含Al；溶液a中通入二氧化碳有白色沉淀生成，白色沉淀为氢氧化铝，说明黑色固体中一定含有Al2O3。由上述分析可知，黑色固体中一定含有Al2O3、Fe，一定不含Al，可能含有Fe3O4。
9.无水AlCl3常用于有机合成的催化剂。现以铝酸钙(主要成分为CaO·Al2O3，含少量SiO2等杂质)和稀盐酸为原料制备无水氯化铝的方案如下：
已知：AlCl3易升华，沸点为181 ℃；SOCl2熔点为－105 ℃、沸点为76 ℃，遇水剧烈水解生成两种酸性气体。相关物质的溶解度数据见下表：
(1)步骤①中稀盐酸应适当过量的原因是_____________________________________________________________
______________________________________________________。
(2)操作a是____________________。
(3)操作b是____________________。
(4)某兴趣小组设计如图所示的装置获取无水AlCl3。锥形瓶中得到的物质X的化学式为__________。碱石灰的作用是防止外界水蒸气进入和____________________。
答案：(1)确保铝元素尽可能完全溶出，并抑制氯化铝水解
(2)蒸发浓缩、趁热过滤 (3)在干燥的HCl气流中加热脱水 (4)SOCl2 除去SO2和HCl等有害气体
[素养提升]
10.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制备明矾的流程如下。下列说法不正确的是( )
废铝箔 eq \(――→,\s\up7(①NaOH溶液),\s\d5(过滤)) 甲溶液 eq \(――→,\s\up7(②通入CO2),\s\d5(过滤、洗涤)) 滤渣 eq \(――→,\s\up7(③稀硫酸),\s\d5()) 乙溶液 eq \(――→,\s\up7(④K2SO4饱和溶液),\s\d5(操作a)) 明矾
A.①中反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
B.③中反应的离子方程式是 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C.操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理：Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
解析：选C。铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，四羟基合铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，再加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾。A.铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，A正确；B.③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式是Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，B正确；C.混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾，C错误；D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确。
11.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 ml·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.x＝2.24
B.钠的物质的量为0.2 ml
C.反应时，Na、Mg、Al均过量
D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像
解析：选C。由图像可以看出，生成气体的体积相等，故盐酸完全反应，x＝2.24，A正确；根据生成的H2的体积为 2.24 L 可知，Na失去0.2 ml电子，钠的物质的量为0.2 ml，B正确；反应时，如果钠过量，则过量的钠还会与水反应，生成的气体一定多于2.24 L，C错误；根据反应速率可知，曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。
12.以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备 MgSO4·7H2O的工艺流程如下：
已知：MnO＋2H＋===Mn2＋＋H2O，ClO－＋Mn2＋＋H2O===Cl－＋MnO2↓＋2H＋。下列说法正确的是( )
A.为提高酸浸速率，可使用浓硫酸
B.试剂X可以是 MgSO4
C.滤渣为 Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2
D.操作a所得滤液经处理后可循环利用
解析：选D。以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取MgSO4·7H2O，废料中加入过量稀硫酸，MgO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都与硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，向反应后的溶液中加入次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子，同时使锰离子转化为MnO2沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH，除去铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4·7H2O。A.浓硫酸中主要为H2SO4分子，H＋浓度较小，不能提高酸浸速率，故A错误；B.试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为 MgSO4，故B错误；C.滤渣为 Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2，故C错误；D.操作a是从溶液中经过一系列过程得到MgSO4·7H2O晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液可以循环利用，故D正确。
13.已知MgCl2·6H2O在空气中加热时，失去部分结晶水，同时生成Mg(OH)Cl或MgO。实验室用MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下：
下列有关说法错误的是( )
A.循环物质甲为盐酸
B.装置b填充的可能是P2O5或CaCl2
C.装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸，其作用为催化剂
D.装置d为干燥装置
解析：选C。实验室以MgCl2·6H2O制取无水MgCl2，应该是在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O，所以装置a中物质甲为盐酸，盐酸受热挥发出HCl，通过酸性干燥剂或中性干燥剂干燥，然后进入装置c；加热装置c，在HCl气氛中MgCl2·6H2O分解生成无水MgCl2；装置d为干燥装置，用于吸收MgCl2·6H2O分解生成的水蒸气，同时防止循环物质盐酸中的水蒸气进入装置c。
14.聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3 之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：
(1)反应中得到的气体a是__________(用化学式表示)。
(2)升高pH至4.0～5.0的目的是____________________________。
(3)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。
(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用________(填字母)。
a.NaOH b．Al c．氨水 d．Al2O3 e．Na[Al(OH)4]
(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O]m，实验室测定n值的操作如下：
①称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称得质量为b g。此过程可能用到下列仪器中的________(填字母)。
a.蒸发皿 b．坩埚 c．研钵 d．试管
②另取a g晶体，进行如下操作：用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→操作C→烘干→称得质量为c g。
A试剂为______________(填试剂名称)，操作C为______________(填操作名称)，n＝____________(用含b、c的代数式表示)。
解析：(1)铝灰用水清洗后，加入盐酸，Al与盐酸反应产生H2，因此气体a为H2。
(2)铝灰加入盐酸得到的B为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH可以促进AlCl3水解，从而使晶体析出。
(3)生产过程中HCl可以循环使用。
(4)生产过程中为使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H＋反应，且不会引入其他杂质。
(5)①将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的b g物质为Al2O3。②将晶体溶解，选择硝酸，不能选盐酸或硫酸，否则会干扰生成的沉淀量的测定。操作C为过滤、洗涤，得到的c g物质为AgCl。根据关系式：Al2O3～(6－n)AgCl，有102∶(861－143.5n)＝b∶c，解得n＝ eq \f(861b－102c,143.5b) 。
答案：(1)H2 (2)促进AlCl3水解，使晶体析出 (3)HCl
(4)bd (5)①bc ②硝酸 过滤、洗涤 eq \f(861b－102c,143.5b) 物质
0 ℃
80 ℃
AlCl3
31.03 g
33.23 g
CaCl2
37.3 g
59.5 g