届高考化学一轮复习配餐作业 铝镁及其化合物Word下载.docx

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4．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

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。

5．（2018·

洛阳统考）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GaCl3

C．Ga（OH）3可与NaOH反应生成NaGaO2

D．酸性：

Al（OH）3>

Ga（OH）3

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。

6．（2018·

沧州质量监测）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＋＋2H2O

B．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＋＋3H2O

D．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↑

解析　偏铝酸钠溶液中存在水解平衡AlO

＋2H2OAl（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．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

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。

8．向90mL0.1mol·

L－1的AlCl3溶液中，投入ag金属钠，欲使最终无沉淀生成，则a的最小值为（　　）

A．0.621B．1.242

C．0.414D．0.828

解析　n（AlCl3）＝0.1mol·

L－1×

0.09L＝0.009mol，

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0.009mol×

4＝0.036mol，

m（Na）＝0.036mol×

23g·

mol－1＝0.828g。

9．下列各组物质，不能按

（“―→”表示反应一步完成）关系转化的是（　　）

选项

a

b

c

A.

Al2O3

NaAlO2

Al（OH）3

B.

AlCl3

C.

Al

D.

MgCl2

Mg（OH）2

MgO

解析　各选项中物质间的转化为A项，Al2O3

Al2O3；

B项，AlCl3

AlCl3；

C项中，Al不能一步转化成Al（OH）3；

D项，MgCl2

MgCl2。

【知识纵横】

金属铝及其化合物网络图

10．（2018·

晋豫省际大联考）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4.48L（标准状况下），再向反应后的溶液中缓慢滴入1mol/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∶1

B．加入的固体过氧化钠为7.8g

C．当滴加200mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值

D．最终消耗的盐酸为400mL

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4.48L（0.2mol），所以氢气为0.15mol，氧气为0.05mol。

代入总方程式计算出Al为0.1mol、过氧化钠为0.1mol，则Na2O2质量为7.8g，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0.1mol过氧化钠，所以Na＋为0.2mol，NaCl就是0.2mol，由Cl守恒得到：

需要的HCl为0.2mol，所以滴加200mL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0.1mol，所以Na＋为0.2mol，Al3＋为0.1mol，所以NaCl和AlCl3的物质的量分别为0.2mol和0.1mol，其中含有Cl－共0.5mol，所以加入的HCl为0.5mol，需要的盐酸体积为500mL，选项D错误。

11.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1mol/LHCl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。

解析　

（1）因为在浊液中加入HCl溶液至10mL，沉淀质量一直为1.16g，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30mL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30mL时，Mg（OH）2和Al（OH）3同时溶解。

（2）原混合物中：

m（MgCl2）＝

×

95g/mol＝1.90g，

又AlCl3～AlO

～HCl

n（AlCl3）＝1mol/L×

（30－10）×

10－3L＝0.02mol，

m（AlCl3）＝0.02mol×

133.5g/mol＝2.67g。

①浊液中存在的NaOH的物质的量为

NaOH　　＋　　HCl===NaCl＋H2O

0．01mol　1mol·

0.01L

②MgCl2消耗的NaOH的物质的量为

MgCl2～2NaOH

2＝0.04mol。

③AlCl3消耗的NaOH的物质的量为

Al3＋～4NaOH～AlO

0．02mol×

4＝0.08mol。

NaOH的总质量为

（0.01mol＋0.04mol＋0.08mol）×

40g/mol＝5.20g。

（3）从B点开始，Al（OH）3―→AlCl3消耗的HCl的物质的量为0.02mol×

3＝0.06mol，

Mg（OH）2―→MgCl2消耗的HCl的物质的量为

2＝0.04mol，

所消耗HCl溶液的体积为

1000mL/L＝100mL，

Q点HCl溶液的总体积为30mL＋100mL＝130mL。

答案　

（1）Mg（OH）2　Mg（OH）2和Al（OH）3

（2）1.90　2.67　5.20　（3）130

12．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__________________________________________________。

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。

答案　

（1）过滤

（2）Al2O3　Al2O3和Fe2O3　Fe2O3　K2SO4和（NH4）2SO4

（3）①Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

②Al3＋＋3NH3·

H2O===Al（OH）3↓＋3NH

③AlO

＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓

④2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O

13．（2018·

河南商丘月考）铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：

①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；

②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式：

2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。

回答下列问题：

（1）溶解铝土矿时，其成分与NaOH溶液发生反应的离子方程式：

__________________________________________________

__________________________________________________。

（2）滤渣A的主要成分为___________________；

硅铝酸盐沉淀写成氧化物的形式是____________________。

（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是__________________________________________________。

（4）若该工厂用mkg铝土矿共制得nkgAl（假设每步反应进行完全），则铝土矿中Al2O3的质量分数为________。

（5）若将铝用酸溶解，下列试剂中最好选用________（填选项字母）。

A．浓硫酸　　　　　　　B．稀硫酸

C．稀硝酸D．浓硝酸

解析　

（1）Al2O3是两性氧化物，能与NaOH反应，其离子反应方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O，SiO2属于酸性氧化物，能和NaOH溶液发生反应：

SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O，Fe2O3属于碱性氧化物，不与NaOH反应。

（2）根据上述分析，滤渣A是Fe2O3，根据信息②滤渣A中还有Na2Al2Si2O8，因此滤渣A的成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。

把硅酸盐写成氧化物的形式，要求原子个数守恒或与硅酸盐中原子个数成比例，按照金属氧化物→SiO2→H2O的形式书写，如果有多种金属元素，按照金属活动性顺序书写，则该硅酸盐可写成Na2O·

Al2O3·

2SiO2。

（3）因为AlO

与酸反应生成的Al（OH）3不溶于碳酸，但溶于盐酸，因此用CO2酸化。

（4）根据铝元素守恒，氧化铝的质量分数为

100%。

（5）Al在浓硫酸、浓硝酸中钝化，Al和稀硝酸反应生成污染性气体，故最好选用稀硫酸。

答案　

（1）Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO

（2）Fe2O3、Na2Al2Si2O8　Na2O·

2SiO2

（3）Al（OH）3溶于强酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率

（4）

100%　（5）B

14．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131g，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3.65g，D增重9.90g，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

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131g，设MgO的物质的量是xmol，根据[Mg2Al（OH）6Cl·

xH2O]可知Al2O3的物质的量是0.25xmol，所以xmol×

40g·

mol－1＋0.25xmol×

102g·

mol－1＝131g，解得x＝2，m（MgO）＝2mol×

mol－1＝80g。

（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

7318×

（5＋2x）

3.65g9.90g

＝

，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。

答案　

（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