届苏教版 铝镁及其化合物 单元测试.docx
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届苏教版铝镁及其化合物单元测试
铝、镁及其化合物
A组
1．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。
下列有关镁和铝的说法正确的是（ ）
A．镁的金属性比铝弱
B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应
C．镁和铝原子的最外层电子数都为3
D．镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应
解析 镁的金属性比铝强，A项错误；镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应，B项正确；镁和铝原子的最外层电子数分别是2和3，C项错误；氧化铝是两性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，氧化镁是碱性氧化物，与氢氧化钠溶液不反应，D项错误。
答案 B
2．用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al（OH）3，下列操作中最恰当的组合是（ ）
①加盐酸溶解 ②加NaOH溶液 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al（OH）3 ⑤加盐酸生成Al（OH）3
⑥加过量氨水生成Al（OH）3
A．①⑥③B．①③⑥③
C．②③④③D．②③⑤③
解析 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀，再过滤即得到Al（OH）3。
答案 C
3．铝箔在酒精灯上加热至熔化的实验现象与下列性质的叙述无关的是（ ）
A．铝表面可形成一层氧化物保护膜
B．铝的熔点较低
C．Al2O3熔点高，酒精灯不能将其熔化
D．铝能与酸或强碱溶液反应
解析 铝箔在酒精灯上加热至熔化看到的实验现象是铝熔化但不滴落，原因是铝在加热条件下与空气中的氧气反应生成致密的熔点较高的Al2O3薄膜，内部低熔点的铝虽熔化但不能滴落，可见该现象与D项叙述无关。
答案 D
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。
答案 D
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。
答案 D
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。
答案 C
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。
答案 B
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。
答案 D
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
Al（OH）3
NaAlO2
C.
Al
Al（OH）3
Al2O3
D.
MgCl2
Mg（OH）2
MgO
解析 各选项中物质间的转化为A项，Al2O3
NaAlO2
Al（OH）3
Al2O3；B项，AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
AlCl3；C项中，Al不能一步转化成Al（OH）3；D项，MgCl2
Mg（OH）2
MgO
MgCl2。
答案 C
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。
答案 D
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·L－1×0.01L
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
0．02mol×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
B组
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
＋H2O
（2）Fe2O3、Na2Al2Si2O8 Na2O·Al2O3·2SiO2
（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×40g·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
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