镁铝综合.docx
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镁铝综合
镁铝及其化合物
1.将一小段铝片放入盛有2mol/L的NaOH溶液中。
ⅰ.开始时，没有明显现象；ⅱ.过一会儿，有大量气泡产生；ⅲ.把点燃的木条放在试管口，有爆鸣声。
下列说法不正确的是
A.现象ⅰ、ⅱ说明NaOH溶液能溶解Al2O3
B.现象ⅱ、ⅲ是因为发生了反应：
2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑
C.现象ⅰ、ⅱ，可推测家用铝制餐具不宜长时间盛放碱性食物
D.上述实验说明活泼金属都具有类似的性质
2.下列物质转化在给定条件下能实现的是（）
①
②
③
④
⑤
A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤
3．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C.
的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D.点解
饱和溶液，可制得金属镁
4．下表中各组物质不能实现如图转化的是
甲
乙
丙
A
AlCl3
Al
Al（OH）3
B
AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
C
CO2
NaHCO3
Na2CO3
D
CO2
（NH4）2CO3
NH3
5．在铝制易拉罐中收集一满罐CO2，加入过量浓NaOH溶液，立即把口封闭。
发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了；过一会儿后，易拉罐又会作响并鼓起来。
则下列说法错误的是
A．导致易拉罐变瘪的反应是：
CO2+2OH-==CO32-+H2O
B．导致易拉罐又鼓起来的反应是：
2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
C．反应结束后，溶液中的离子浓度关系是：
c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（AlO2-）+c（CO32-）
D．如果将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为浓盐酸，易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象
6．钠、铝、铜都是重要的金属元素。
下列说法不正确的是
A．三者的单质放置在空气中都能生成含氧化合物
B．三者对应的最高价氧化物都可与酸反应生成盐和水
C．从NaCl溶液、AlCl3溶液、FeCl3溶液获得各自的溶质均不能采用将溶液蒸发的方法
D．惰性电极分别电解NaCl、AlCl3、FeCl3的水溶液，阳极上一定有氯气生成
7.有氧化镁、氧化铝粉末18.2g将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要使沉淀的质量达到最大值，则需加入2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为
A．1000mLB．500mLC．100mLD．1500mL
8、有100mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c（Mg2+）为0.1mol·L-1，c（Cl-）为0.65mol·L-1。
要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为
A．40mL B．72mL C．128mL D．20mL
9．已知Ba（AlO2）2可溶于水。
下图表示的是向A12（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba（OH）2的物质的量x的关系。
下列有关叙述正确的是（）
A．a—b时沉淀的物质的量：
A1（OH）3比BaSO4多
B．c—d时溶液中离子的物质的量：
AlO2－比Ba2+多
C．a—d时沉淀的物质的量：
BaSO4可能小于A1（OH）3
D．d—e时溶液中离子的物质的量：
Ba2+可能等于OH－
10.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等（如下图所示）：
下列有关说法正确的是
A．第①步中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入药品的顺序为Na2CO3、
NaOH、BaCl2和盐酸
B．第②步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2
C．在第③④⑤步中溴元素均被氧化
D．由海水提取的金属镁能与金属铝、氢氧化钠溶液在一定条件下形成原电池，金属
镁作该原电池正极
11．下列所述实验、现象、反应方程式中，均正确的是
A
氧化铝与铁两粉末混合高温反应，火花四射
Al2O3+2Fe2Al+Fe2O3
B
铁与水高温反应，生成无色气体和红色固体
2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2
C
碳棒作电极电解硫酸铜溶液，溶液蓝色变浅，阴极产生无色气，阳极有红色固体附着
2Cu2++2H2OO2↑+2Cu+4H+
D
铝片与氯化铵溶液反应，产生白色浑浊和无色气泡
2Al+6H2O==2Al（OH）3↓+3H2↑
1.（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是
（用离子方程式表示）。
为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 .。
a．．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。
取少量废电解液，加入NaHCO3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。
2．（12分）蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3和SiO2组成。
某实验小组设计如下流程欲分别制得单质Al、Fe、Mg和Si。
有关氢氧化物沉淀的pH见下表：
金属阳离子
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物完全沉淀时的pH
Fe3+
1.9
3.2
Mg2+
9.4
11.6
（1）写出不溶物B在生产中的一种用途：
。
（2）操作④中滤液E与过量CO2反应生成沉淀G的离子方程式为：
。
（3）操作⑤中调节pH到5～6时，可以用到的试剂（填序号）。
a．NaOH溶液b．氨水c．Fe2O3d．Mg（OH）2
（4）从滤液H制取金属Mg的流程如下：
Ⅰ.流程中由滤液H中得到MgCl2·6H2O的方法是、、过滤、洗涤；
Ⅱ.在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O制取无水氯化镁的原因是。
（应用离子方程式和简要文字说明）
Ⅲ.冶炼镁的方法用化学方程式表示为。
3．（13分）金属钛被称为“21世纪金属”。
（1）工业上用钛矿石（含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过以下流程制得TiO2：
其中，步骤Ⅱ发生的反应为：
2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式：
________________、________________。
②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为。
③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2·nH2O胶体，该分散质颗粒直径大小在____________范围。
（2）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：
将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应：
_____________。
方法二：
通过以下反应制备金属钛
①TiO2（s）+2Cl2（g）
TiCl4（g）+O2（g）；△H=+151kJ/mol
②TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因是：
。
（3）若已知：
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=－394kJ/mol，则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为____________
4.某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后，探究Cu的常见化合物性质。
过程如下：
【提出问题】
①在周期表中，Cu、Al位置接近。
Cu不如Al活泼，Al（OH）3具有两性，Cu（OH）2也具有两性吗？
②通常情况下，＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？
③CuO有氧化性，能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？
【实验方案】
⑴解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、（填试剂），同时进行相关实验。
⑵解决问题②的实验步骤和现象如下：
取98gCu（OH）2固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。
冷却后称量，A的质量为72g，A的化学式为。
向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。
⑶为解决问题③，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：
实验中观察到CuO变为红色物质。
查资料可知，同时生成一种无污染的气体。
该气体的化学式为。
【实验结论】
⑴Cu（OH）2具有两性。
证明Cu（OH）2具有两性的实验现象是
。
⑵根据实验方案⑵，得出的＋1价Cu和＋2价Cu稳定性大小的结论是高温时；在酸性溶液中。
⑶CuO能够被NH3还原。
【问题讨论】
有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。
请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A？
5.（1４分）一位同学在复习时遇到这样一道习题：
某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”，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）该同学分析：
若H+大量存在，则NO3-就不能大量存在。
设计实验证实如下：
装置
现象
ⅰ.实验初始，未见明显现象
ⅱ.过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色
ⅲ.试管变热，溶液沸腾
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：
实验
内容
现象
实验1
将湿润KI—淀粉试纸置于空气中
未变蓝
实验2
用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体
试纸变蓝
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+
NO3+
____==
Al3++
NO↑+
____
（3）再假设：
若OH-大量存在，NO3-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下：
装置
现象
ⅰ.实验初始，未见明显现象
ⅱ.过一会儿，出现气泡，有刺激性气味
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______。
（5）实验结果证实：
NO3在酸、碱性环境中都有一定的氧化性，能氧化铝单质，产生含氮化合物。
习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-。
6．（14分）钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。
（1）Al（NO3）3是制备钠硫电池部件的原料之一。
由于Al（NO3）3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。
具体步骤如下图所示：
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为。
②操作b为，操作c为。
③Al（NO3）3待测液中，c（Al3+）=mol·L-1（用m、v表示）。
（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如下图所示：
①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在范围内（填字母序号）。
物质
Na
S
Al2O3
熔点/℃
97.8
115
2050
沸点/℃
892
444.6
2980
a.100℃以下b.100℃～300℃c.300℃～350℃d.350℃～2050℃
②放电时，电极A为极。
③放电时，内电路中Na+的移动方向为（填“从A到B”或“从B到A”）。
④充电时，总反应为Na2Sx===2Na+xS（3
7（15分）某课外活动小组探究镁与CO2、NO2的反应
（1）实验发现点燃的镁条能在CO2气体中继续燃烧，产生黑、白两种固体，请用化学反应
解释该现象。
（2）该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测：
写出Mg与NO2反应的化学方程式。
（3）设计实验验证猜测（用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸）
资料信息：
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
①装置A中的试剂是。
②干燥管和装置B的作用分别是、。
③实验开始时正确的操作步骤是。
a.通入NO2
b.打开弹簧夹
c.点燃酒精灯
d.当硬质玻璃管充满红综色气体后，关闭弹簧夹
（4）实验结束时，同学们观察到与预测相符合的现象，但当用水洗涤硬质玻璃管时，固
体遇水产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。
①同学们认为硬质玻璃管中还发生了另一个反应，该反应为。
②请用化学方程式解释加水产生该气体的原因。
8．（13分）以铝灰（主要成分为Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质）为原料，可制得液体聚合氯化铝[Alm（OH）nCl3m-n]，生产的部分过程如下图所示（部分产物和操作已略去）。
已知某些硫化物的性质如下表：
物质
性质
Fe2S3、Al2S3
在水溶液中不存在
FeS
黑色，难溶于水，可溶于盐酸
CuS
黑色，难溶于水，难溶于盐酸
（1）操作Ⅰ是 。
Al2O3与盐酸反应的离子方程式是 。
（2）滤渣2为黑色，该黑色物质的化学式是 。
（3）向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀，此时溶液的pH约为3.7。
NaClO的作用是 。
（4）将滤液3的pH调至4.2~4.5，利用水解反应得到液体聚合氯化铝。
反应的化学方程式是 。
（5）将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。
装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）。
①写出阴极室的电极反应：
。
②简述在反应室中生成聚合氯化铝的原理：
。
课后作业
1．下列说法正确的是
①Al和Fe可用于做建筑材料，也可用于制作饮料罐
②Al和Fe表面在空气中都可自然生成一层致密的氧化膜，保护内层金属不被腐蚀
③Al2O3和Fe2O3都为碱性氧化物，所以都能溶于硫酸
④Al（OH）3与Fe（OH）3加热都会分解，生成对应的氧化物
A．①②B．②③C．①④D．③④
2.某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如下图所示：
下列说法不正确的是
A.x为NaOH溶液，y为盐酸
B.a→b发生的反应为：
AlO2－+H＋+H2O=Al（OH）3↓
C.b→c→Al的反应条件分别为:
加热、电解
D.a、b、c既能与酸又能与碱反应
3．将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是
A．标准状况下，反应过程中得到6.72L的气体B．最终得到7.8g沉淀
C．最终得到的溶液中只含NaCl溶质D．最终得到的溶液中c（Na+）＝1.5mol/L
4．（13分）卤水中含有丰富的镁离子，可制取多种含镁产品。
（1）向卤水中加入Ca（OH）2制取Mg（OH）2，其离子方程式是。
（2）Mg（OH）2可 制取MgO，进而制得金属镁。
①灼烧Mg（OH）2 得到MgO的化学方程式是______。
②1200℃，真空条件下用硅铁（含硅单质95~99%）将MgO还原为镁蒸汽
（铁不参与反应），其原理可用化学方程式表示为______。
（3）Mg（OH）2可用来制取MgCl2，进而制取金属镁。
①从MgCl2溶液得到MgCl2•6H2O的操作是______、过滤。
②MgCl2•6H2O与SOCl2混合后加热，可获得无水MgCl2（已知SOCl2与水接触时
迅速形成白雾，生成SO2）。
得到无水MgCl2的化学方程式是______。
5．某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液反应：
下列说法正确的是
A．由实验1可以得出结论：
金属铝的活泼性弱于金属铜
B．实验2中生成红色物质的离子方程式：
Al+Cu2+=Al3++Cu
C．溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现不同现象的原因
D．由上述实验可推知：
用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2mol/L的盐酸和硫酸反应，后者更剧烈
6.某同学做如下实验
实验
现象
溶液无色，试管上方
呈红棕色
产生大量气泡，能使湿润红
色石蕊试纸变蓝
产生气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝
下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ试管上方呈现红棕色的原因是：
2NO+O2＝2NO2
B.根据实验Ⅱ、Ⅲ的气体检验结果，说明都有NH3产生
C.实验Ⅰ溶液中发生的反应是：
Al+6H++3NO3-＝Al3++3NO2↑+3H2O
D.在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，NO3-在酸、碱及中性溶液中都被还原
7．海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系（部分）如图所示，
下列说法不正确的是
A．①中可采用蒸馏法
B．②中可通过电解饱和氯化镁溶液制金属镁
C．③中提溴涉及到氧化还原反应
D．④的产品可生产盐酸、漂白液等
8.（15分）某小组同学在实验室研究Al与CuCl2溶液的反应。
实验操作
实验现象
ⅰ.红色物质附着于铝片表面
ⅱ.大量无色气体从红色物质表面逸出，放出大量的热
ⅲ.烧杯底部出现白色沉淀
（1）现象ⅰ中的红色物质是。
（2）经检验现象ⅱ中的无色气体为氢气。
①甲认为Al与H+反应产生了氢气，用离子方程式表示溶液中存在大量H+的原因。
②氢气从红色物质表面逸出的原因是。
（3）探究白色沉淀的化学成分。
查阅资料：
Cu+可与浓氨水反应生成Cu（NH3）2＋（无色），该无色物质在空气中易
被氧化变为蓝色。
乙认为白色沉淀可能是CuCl，并通过实验证明其猜测正确，实验步骤如下：
a.取白色沉淀，充分洗涤；
b.向其中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份；
c.取其中一份无色溶液……
d.将另一份无色溶液放置于空气中，一段时间后，溶液变为蓝色。
①步骤c的实验方案是。
②用化学平衡移动原理解释CuCl溶于浓氨水的原因。
（4）探究CuCl产生的原因。
①丙猜测可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，因为Cu具有性。
②取Cu粉与1mol/LCuCl2溶液混合，无白色沉淀产生，丙再次分析Al与CuCl2溶液反应的实验现象，改进实验方案，证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，改进之处是。
9．某抗酸药的有效成分是碱式碳酸镁铝[AlMg3（OH）7CO3]，将碱式碳酸镁铝溶于过量盐酸中，产生无色气体A和无色溶液B。
下列说法不正确的是
A．A为CO2
B．AlMg3（OH）7CO3与盐酸的反应属于复分解反应
C．AlMg3（OH）7CO3与消耗的H+的物质的量之比为1:
9
D．向溶液B中逐滴加入NaOH溶液至过量，产生的白色沉淀最终完全溶解
10．（12分）
用含有Al2O3及少量Fe2O3和SiO2的铝土矿制备净水剂——液体聚合硫酸铝铁，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
I．向铝土矿中加入过量H2SO4后，加热、搅拌、过滤。
II．向滤液中加入一定量的FeSO4·7H2O和双氧水。
III．向溶液中加入Ca（OH）2固体，调节溶液的pH约为1，过滤。
IV．加入稳定剂，加热，得到产品。
（1）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是___________。
（2）步骤I中过滤得到的滤渣成分是________（填化学式）。
（3）步骤I中H2SO4的浓度与反应温度会影响铁与铝的浸出率。
根据下图分析，步骤I中H2SO4浓度的适宜范围是__________，反应的适宜温度是_________。
（4）步骤II中增大n（Fe3+）的离子方程式是_________。
（5）步骤III得到碱式硫酸铝铁[AlFe（OH）n（SO4）m]的溶液，则步骤II中应增大n（Fe3+）到
n（Al3+）﹕n（Fe3+）=。
11．（10分）为探究某抗酸药X的组成，进行如下实验：
查阅资料：
①抗酸药X可能的组成可以表示为：
MgmAln（OH）p（CO3）q（SiO3）r（m、n、p、q、r为≥0的整数）。
②
在pH=5.0时沉淀完全；
在pH=8.8时开始沉淀，pH=11.4时沉淀完全。
实验过程：
步骤
实验操作
实验现象
I
向X的粉末中加入过量盐酸
产生气体A，得到无色溶液
II
向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5~6，过滤
生成白色沉淀B
III
向沉淀B中加过量NaOH溶液
沉淀全部溶解
IV
向II得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12
生成白色沉淀C
（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是。
（2）II中生成B反应的离子方程式是。
（3）III中B溶解反应的离子方程式是。
（4）沉淀C的化学式是。
（5）若上述n（A）︰n（B）︰n（C）=1︰2︰3，则X的化学式是。
12．（共6分）金属Na、Mg、Al有广泛的应用。
（1）周期表中Na、Mg、Al所在周期是。
（2）为比较Na、Mg、Al的金属性，进行了如下实验：
实验1：
各取1.0g金属钠和镁，分别加入到5mL水中，钠与水反应剧烈，镁与水反应缓慢。
实验2：
各取1.0g的镁条和铝条，分别加入到5mL1.0mol/L盐酸中，镁与盐酸反应剧烈，铝与盐酸反应较剧烈。
已知：
元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度来判断。
由实验1和实验2得出的结论是，用原子结构理论解释：
同周期元素从左到右，。
（3）Na、Mg、Al都可以用于制备储
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