2021高考化学人教版一轮复习规范演练：第三章 第二讲 铝、镁及其重要化合物

2021高考化学人教版一轮复习规范演练：第三章 第二讲 铝、镁及其重要化合物

www.ks5u.com 规范演练6‎ 一、选择题 ‎1．(2019·银川市兴庆区月考)将一块铝箔用砂纸打磨表面后，在酒精灯上加热熔化，下列说法正确的是(　　)‎ A．铝箔燃烧　　 B．熔化的是Al2O3‎ C．熔化物滴落 D．熔化物不滴落 答案：D ‎2．(2019·洛阳模拟)下列实验中，所加固体可以完全溶解的是(　　)‎ A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 B．将一小块铝片投入足量NaOH溶液中 C．将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中 D．常温下，将一小块铝箔投入足量浓硫酸中 解析：在H2O2溶液中加入少量MnO2，MnO2作催化剂，催化H2O2的分解，MnO2不溶解，A项不符合题意；将少量Al(OH)3加入足量浓氨水中，Al(OH)3不溶解，C项不符合题意；常温下，将一小块铝箔投入浓硫酸中，浓硫酸使铝钝化，铝不溶解，D项不符合题意。‎ 答案：B ‎3．(2019·贵阳模拟)海水是重要的资源，可以制备一系列物质。下列说法不正确的是(　　)‎ A．要除去粗盐中SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质，步骤①中所加试剂及相关操作顺序可以是：过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→盐酸 B．步骤②的反应原理为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑‎ C．步骤③中需将MgCl2·6H2O置于干燥的HCl气流中加热脱水制备无水MgCl2‎ D．步骤④、⑤、⑥所涉及的反应中，溴元素均发生氧化反应 解析：步骤①中，用过量NaOH溶液除去Mg2＋；用过量Na2CO3溶液除去Ca2＋；用过量BaCl2溶液除去SO，但是这三种溶液会引入新的杂质离子OH－、CO、Ba2＋，通过加适量盐酸除去CO和OH－，但过量的Ba2＋必须由Na2CO3溶液除去，因此盐酸在最后加入，过量Na2CO3溶液在加入过量BaCl2溶液之后加入，A项正确；步骤②为电解食盐水，反应的原理为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，B项正确；步骤③由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，为了抑制MgCl2的水解，需在HCl气流中加热脱水，C项正确；步骤⑤中Br2转化为HBr，溴元素被还原，发生还原反应，D项错误。‎ 答案：D ‎4．(2019·合肥调研)在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是(　　)‎ A．明矾Al(OH)3NaAlO2‎ B．NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3‎ C．Al2O3NaAlO2溶液Al(OH)3‎ D．MgOMgCl2溶液MgCl2‎ 解析：MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加热过程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。‎ 答案：D ‎5．(2019·保定质检)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。对上述流程的判断正确的是(　　)‎ A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。‎ 答案：C ‎6．(2019·深圳高级中学期中)下列离子方程式书写正确的是(　　)‎ A．KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓‎ B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2Al＋CO2＋3H2O === 2Al(OH)3↓＋CO C．醋酸溶液与水垢中的Mg(OH)2反应：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O D．铝条插入烧碱溶液中，开始没有明显现象：Al2O3＋2OH－===2Al＋H2O 解析：SO完全沉淀时KAl(SO4)2与Ba(OH)2以物质的量之比1∶2反应，反应的化学方程式为KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===2BaSO4↓＋‎ KAlO2＋2H2O，离子方程式为Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O，A错误；通入过量CO2生成NaHCO3，正确的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，B错误；醋酸属于弱酸，应用化学式表示，C错误；铝表面易形成氧化铝薄膜，插入NaOH溶液中，NaOH先要溶解表面的氧化铝，再与Al单质反应产生气泡，D正确。‎ 答案：D ‎7．(2019·北京清华大学附属中学月考)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，转化关系如图所示。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Al＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ C．按照本流程，x和y调换后也能达到实验目的 D．b、c既能与强酸反应又能与强碱反应 解析：铁铝混合物中加入试剂x，得到溶液和Fe，根据Al能与NaOH溶液反应，Fe不与NaOH溶液反应，推知试剂x为NaOH溶液，即a的主要成分是NaAlO2，根据转化关系，试剂y应为盐酸，发生反应Al＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，然后氢氧化铝受热分解成Al2O3，最后通过电解的方法得到金属Al。根据上述分析，x为NaOH溶液，y为盐酸，A正确；a→b的反应是Al＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，B正确；如果x和y互换，a为FeCl2和AlCl3混合液，加入NaOH溶液，则得到Fe(OH)2和Al(OH)3，按照流程无法得到金属铝，C错误；b和c分别是Al(OH)3和Al2O3‎ ‎，都属于两性化合物，既能与强酸反应，又能与强碱反应，D正确。‎ 答案：C ‎8．(2019·武邑中学调研)在铝制易拉罐中收集满CO2，加入过量的NaOH溶液，立即封口并振荡，可以发现易拉罐先咔咔作响，变瘪，然后再次鼓起来，其过程中没有涉及的化学反应是(　　)‎ A．Al(OH)3分解 B．CO2＋OH－‎ C．Al＋OH－＋H2O D．Al2O3＋OH－‎ 解析：NaOH溶液先与CO2反应，气压减小，易拉罐变瘪；再与铝表面的Al2O3反应，最后与Al反应，生成H2，易拉罐变鼓。‎ 答案：A 二、非选择题 ‎9．铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题：‎ ‎(1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有_______(填字母)。‎ A．KCl　 　 B．KClO3　 　‎ C．MnO2　 　 D．Mg ‎(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与Al粉进行铝热反应。‎ ‎①引发铝热反应的操作是_________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎②产物中单质是________(写名称)。‎ ‎(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)，说明固体混合物中无Fe2O3，理由是 ‎________________________(用离子方程式说明)。‎ 解析：(1)做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。(3)反应后固体混合物中若有Fe2O3，酸溶时因发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2＋，加KSCN溶液不会变红。‎ 答案：(1)BD　(2)①加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 ‎②铁　(3)不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋‎ ‎10．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131 g，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，不需采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3.65 g，D增重9.90 g，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·z H2O]，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________(填字母)。‎ 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131 g，设MgO的物质的量是n mol，根据[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]可知Al2O3的物质的量是0.25n mol，所以n mol×40 g·mol－1＋0.25n mol×102 g·mol－1＝131 g，解得n＝2，m(MgO)＝2 mol×40 g·mol－1＝80 g。(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：2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O则有：‎ ‎2HCl　～　(5＋2x)H2O ‎73 18×(5＋2x)‎ ‎3．65 g 9.90 g ＝，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·z H2O]中有x和z两个未知量，所以至少应该知道三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)‎ ‎11．(2019·南通调研)某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是______________________________________________。‎ ‎(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为_____________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(3)在稀释、结晶过程中，稀释的目的是______________________‎ ‎_____________________________________________________；‎ 加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的________气体的方法来代替。‎ ‎(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。‎ 解析：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，是因为温度越高，反应速率越大。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应，最后得到偏铝酸钠，钠和铝的物质的量之比为1∶1所以AlO(OH)与NaOH以物质的量之比1∶1反应，即反应的化学方程式为AlO(OH)＋NaOH=== NaAlO2＋H2O。(3)AlO在溶液中会发生水解：AlO＋2H2O Al(OH)3＋OH－，依据越稀越水解，可知加水稀释是为了促进AlO的水解。“稀释、结晶”工艺中，也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替，即2H2O＋AlO＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。(5)后续反应中又生成氢氧化钠，而开始时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，故该生产流程能实现循环利用的是NaOH。‎ 答案：(1)增大反应速率　(2)AlO(OH)＋NaOH===NaAlO2＋H2O　(3)促进AlO的水解　CO2‎ ‎(4)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH　(5)NaOH ‎12．(2019·江西联考)如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是__________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化________，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是____________________和________________。‎ ‎(3)沉淀混合物为________和__________(填化学式)。‎ ‎(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是____________(填字母)。‎ A．电解法　　　 B．氢气还原法 C．碳还原法 D．分解法 解析：(1)粉碎菱镁矿，增大反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入Cl2是为了将Fe2＋(或FeCl2)氧化为Fe3＋(或FeCl3)，工业上不用HNO3是因为会产生污染性气体NOx，也会引入杂质离子NO。(3)氧化池中存在Al3＋、Fe3＋、H＋，所以加入MgO后与H＋反应使溶液碱性增强，Al3＋和Fe3＋转化为Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融MgCl2的方法进行冶炼。‎ 答案：(1)提高酸浸速率　(2)Fe2＋(或FeCl2)　会产生污染性气体NOx　会引入杂质离子NO ‎(3)Al(OH)3　Fe(OH)3　(4)A