2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练13金属材料　镁铝及其化合物

这是一份2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练13金属材料　镁铝及其化合物，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.[湖南卷]一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
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.[2024·湖北省八市高三联考]粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰（主要含SiO2、Al2O3和CaO等）为原料提铝的工艺流程如图1，其中“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图2所示。
下列说法错误的是（ ）
A.“浸出”时不涉及氧化还原反应
B．“浸渣”的主要成分是SiO2
C．“沉铝”的滤渣为KAl（SO4）2·12H2O
D．“滤液2”可返回“沉铝”循环使用
3.[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
4.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
5.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（ ）
6.[2024·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) m7.甲、乙两烧杯中分别装有等体积、等pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 ml·L－1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是（ ）
A.甲中沉淀一定比乙中的多
B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少
D.甲中沉淀可能比乙中的少
8.[2024·山西省实验中学测试]铝是一种应用广泛的金属，以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备氧化铝的一种工艺流程如图。下列有关说法不正确的是（ ）
A.滤渣中X为Fe2O3
B.“反应”步骤中加入NaHCO3溶液后，溶液的pH增大
C.滤液中溶质的主要成分为Na2CO3
D.NaAlO2溶液呈碱性的原因：AlO eq \\al(－,2) ＋2H2O⇌Al（OH）3＋OH－
9.[综合创新]如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是（ ）
A.“石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应
B.“过滤器”的母液中主要是CaCl2溶液，可直接返回海洋
C.“中和”时反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
D.电解槽中发生反应的化学方程式为MgCl2（熔融） eq \(=====,\s\up7(通电)) Mg＋Cl2↑
10.[2024·河北重点中学联考] 下列曲线图（纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量）与对应的选项相符合的是（ ）
A.向1 L浓度均为0.1 ml·L－1的NaAlO2、Ba（OH）2混合溶液中加入0.1 ml·L－1的稀H2SO4
B.向1 L浓度分别为0.1 ml·L－1和0.3 ml·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 ml·L－1的稀NaOH溶液
C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水
11.[2024·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曲线表示的反应中有氧化还原反应
二、非选择题
12.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______________________________________。
答案
1答案：D
解析：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答案：B
解析：“浸出”时SiO2不与硫酸反应，CaO与硫酸发生非氧化还原反应，生成难溶的硫酸钙沉淀，氧化铝与硫酸反应生成的硫酸铝留在溶液中，故浸渣为CaSO4、SiO2，由图2知，常温条件下KAl（SO4）2·12H2O的溶解度最小，故加入K2SO4“沉铝”时，滤渣的主要成分为KAl（SO4）2·12H2O，“干燥脱水”后生成KAl（SO4）2，KAl（SO4）2焙烧分解生成氧化铝、硫酸钾和三氧化硫气体，“水浸”后得到氧化铝固体，“滤液2”的成分为K2SO4。由流程梳理知，A项正确、B项错误、C项正确；K2SO4可在“沉铝”工序中循环使用，D项正确。
3答案：C
解析：
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；根据流程梳理知，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。
4答案：C
解析：Al具有良好的延展性， 可用于食品包装，也可用作建筑材料， A正确； 电解Al2O3法冶炼Al，且氧化铝的熔点高，可用作耐火材料， B正确； 铝离子水解生成胶体，具有吸附性，可用作净水剂，不具有强氧化性，不能用作消毒剂， C错误； Al（OH）3的碱性较弱，可与胃酸中的盐酸反应， 可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐， D正确。
5答案：D
解析：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(＋,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。
6答案：A
解析：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。
7答案：B
解析：NH3·H2O是弱电解质、NaOH是强电解质，所以相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，n（NH3·H2O）＞n（NaOH），当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；所以甲中沉淀比乙中多或和乙中一样多。
8答案：B
解析：由工艺流程分析，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，Fe2O3不溶解，SiO2转化为硅铝酸钠，Al2O3发生反应Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，过滤后得到含硅铝酸钠、Fe2O3的滤渣和NaAlO2溶液，再向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，生成Al（OH）3沉淀，过滤，将滤渣进行灼烧得到Al2O3。根据上述分析可知，滤渣中X为Fe2O3，A正确；向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，发生反应NaAlO2＋NaHCO3＋H2O===Na2CO3＋Al（OH）3↓，溶液碱性减弱，pH减小，B错误；由B项方程式可知，滤液中溶质的主要成分为Na2CO3，C正确；AlO eq \\al(－,2) 在水溶液中会发生水解：AlO eq \\al(－,2) ＋2H2O⇌Al（OH）3＋OH－，因此NaAlO2溶液呈碱性，D正确。
9答案：C
解析：石灰窑中发生反应：CaCO3 eq \(=====,\s\up7(高温)) CaO＋CO2↑，为吸热反应，消化池中发生反应：CaO＋H2O===Ca（OH）2，为放热反应，A项正确；沉淀池中发生反应：MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2，过滤后所得滤液主要含CaCl2，可直接返回海洋，B项正确；中和时发生Mg（OH）2和盐酸的反应，离子方程式为Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，C项错误；由图知，将得到的氯化镁溶液经浓缩、干燥制成无水氯化镁，在电解槽中电解熔融的氯化镁，化学方程式为MgCl2（熔融） eq \(=====,\s\up7(通电)) Mg＋Cl2↑，D项正确。
10答案：A
解析：向1 L浓度均为0.1 ml·L－1的Ba（OH）2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 ml·L－1的稀H2SO4，0.1 ml Ba（OH）2消耗0.1 ml硫酸，0.1 ml NaAlO2消耗0.05 ml硫酸，硫酸过量时氢氧化铝溶解，0.1 ml氢氧化铝消耗硫酸0.15 ml，A正确；向1 L浓度分别为0.1 ml·L－1和0.3 ml·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 ml·L－1的稀NaOH溶液，AlCl3与NaOH反应生成沉淀，然后氢氧化钠与氯化铵反应生成氨水，最后氢氧化铝与氢氧化钠反应，沉淀溶解，此时氢氧化铝与氢氧化钠的物质的量之比为1∶1，图像不符，B错误；向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO eq \\al(－,2) ＋2H2O，Al3＋＋3AlO eq \\al(－,2) ＋6H2O===4Al（OH）3↓，所以没有沉淀与产生沉淀加入的明矾的量之比为3∶1，图像不符合，C错误；向AlCl3溶液中滴加过量氨水，开始产生氢氧化铝沉淀，氨水过量时，沉淀不溶解，图像不符合，D错误。
11答案：C
解析：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。
12答案：（1）NaOH ④ （2）Fe2O3 颜料 （3）54
（4）CaO和CO2
（5）CO2＋AlO eq \\al(－,2) ＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO eq \\al(－,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，
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(－,2) ＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO eq \\al(－,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