2020届一轮复习鲁科版第3章第9讲铝、镁及其重要化合物作业

2020届一轮复习鲁科版第3章第9讲铝、镁及其重要化合物作业

‎1．(2018·绍兴月考)下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是(　　)‎ A．铝跟NaOH溶液 B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液 C．Al2O3和热水 D．Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水 答案　D 解析　铝与NaOH反应生成NaAlO2和H2，得不到Al(OH)3，故A错误；Al(NO3)3与过量的NaOH反应生成NaAlO2，得不到Al(OH)3，故B错误；Al2O3不溶于水，与热水不反应，得不到Al(OH)3，故C错误；Al2(SO4)3与氨水反应生成Al(OH)3和(NH4)2SO4，故D正确。‎ ‎2．(2018·银川第一中学月考)镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是(　　)‎ A．①和② B．②和③ C．③和④ D．④和⑤‎ 答案　C 解析　加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应。‎ ‎3．(2018·宁夏质检)下列叙述中正确的是(　　)‎ A．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3‎ B．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K＋、NH、CO、Cl－一定能够大量共存 C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液 D．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 答案　D 解析　铝热反应的原理：Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应，Mg的活动性强于铝，故Al与MgO不能反应，故A错误；加入铝粉产生H2的溶液中，可能存在H＋或OH－，NH与OH－不能大量共存，CO与H＋不能大量共存，故B错误；镁铝合金可溶于过量盐酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；Al(OH)3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。‎ ‎4．(2018·洛阳第一次统考)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．常温下将一小块铁片投入足量浓硝酸中 答案　B 解析　二氧化锰做催化剂，固体不会溶解，A项错误；Al与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，固体Al可完全溶解，B项正确；氨水不能溶解氢氧化铝，固体不会溶解，C项错误；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，则固体不能完全溶解，D项错误。‎ ‎5．(2018·宜宾期末)铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是(　　)‎ A．X物质为KClO3‎ B．镁条燃烧提供引发反应所需的热量 C．若转移0.3 mol电子，被还原的Fe2O3为16 g D．可利用铝热反应冶炼铁 答案　C 解析　A项，KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X物质为助燃剂KClO3，正确；B项，镁条燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，正确；C项，反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe中，Fe元素化合价从＋3变为0价，还原1 mol Fe2O3转移6 mol电子，则转移0.3 mol电子还原Fe2O3的物质的量为：＝0.05 mol，其质量为：160 g·mol－1×0.05 mol＝8 g，错误；D项，Fe的活泼性小于Al，可利用铝热反应冶炼铁，正确。‎ ‎6．(2018·济南模拟)镁铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是(　　)‎ 选项 反应 铝 镁 A 与非金属反应 能被Cl2、O2氧化 能与N2、O2反应 B 与水反应 能与沸水反应 反应很困难 C 与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应 D 与某些氧化物反应 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 能在CO2中燃烧 答案　B 解析　铝能被Cl2、O2氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶液反应；Mg能在N2、O2、CO2中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。‎ ‎7．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是(　　)‎ 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 答案　D 解析　A项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。‎ ‎8．铝自然形成的氧化膜易脱落。以硫酸为电解液，分别以石墨和铝材做阴、阳极材料，经过电解处理形成氧化铝膜，抗蚀能力强。其制备的简要流程如图所示。下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是(　　)‎ A．碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜：2OH－＋Al2O3＋3H2O===2[Al(OH)4]－‎ B．碱洗时铝材表面会出现气泡：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑‎ C．获得耐蚀铝材的电极反应：4Al－12e－＋3O2===2Al2O3‎ D．用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O 答案　C 解析　A项，氧化铝能够溶于氢氧化钠，离子方程式为2OH－＋Al2O3＋3H2O===2[Al(OH)4]－，正确；B项，铝能够与氢氧化钠反应放出氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，正确；C项，电极反应为：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，错误；D项，氨水是弱电解质，用化学式表示，离子方程式为NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O，正确。‎ ‎9．(2018·福建莆田第六中学期中)向含Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150 mL ‎ ‎1 mol·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法中不正确的是(　　)‎ A．a曲线表示的离子方程式为 ‎[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O B．b和c曲线表示的离子反应是相同的 C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g D．原混合溶液中的CO与[Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶2‎ 答案　D 解析　Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中加入HCl溶液，先发生反应：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，a曲线表示[Al(OH)4]－减少，[Al(OH)4]－反应完毕后，发生反应：CO＋H＋===HCO，b曲线表示CO减少，c曲线表示HCO增加，CO反应完毕后，发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，d曲线表示HCO减少，此阶段Al(OH)3不参与反应，A、B项正确；加入盐酸50 mL时Na[Al(OH)4]中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，加50 mL盐酸之后CO反应，氢氧化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和加入盐酸50 mL时沉淀的质量相同，由Na[Al(OH)4]＋HCl===NaCl＋Al(OH)3↓＋H2O知，n[Al(OH)3]＝n{Na[Al(OH)4]}＝n(HCl)＝0.05 mol，m[Al(OH)3]＝0.05 mol×78 g·mol－1＝3.9 g，C项正确；[Al(OH)4]－与CO消耗的盐酸的体积都是50 mL，所以消耗的氯化氢的物质的量相等，依据反应[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O、CO＋H＋===HCO可知CO与[Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶1，但[Al(OH)4]－与CO都发生水解，水解程度不同导致无法判断原混合溶液中CO与[Al(OH)4]－的物质的量之比，D项错误。‎ ‎10．(2019·河北质检)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：‎ ‎ ‎ 对上述流程中的判断正确的是(　　)‎ 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＋[Al(OH)4]－===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 答案　C 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，不能生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。‎ ‎11．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质，按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出沉淀物的化学式：a__________；d__________；f________。‎ ‎(2)写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式：____________、____________。‎ ‎(3)写出通入气体B(过量)时溶液c中发生反应的离子方程式：___________、____________。‎ ‎(4)气体B能否改用试剂A代替？________(填“能”或“不能”)；原因是_____________。‎ 答案　(1)SiO2　Fe(OH)3　Al(OH)3‎ ‎(2)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－　Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ ‎(3)CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO　CO2＋OH－===HCO ‎(4)不能　生成的氢氧化铝能够溶于强酸 解析　(1)根据流程图可知沉淀a为SiO2，沉淀b为Fe(OH)3，沉淀f为Al(OH)3。‎ ‎(2)溶液b中含有铁离子和铝离子，加入过量氢氧化钠溶液后反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。‎ ‎(3)根据流程图可知，溶液c中含有氢氧化钠和偏铝酸根，Na[Al(OH)4]溶液与过量的CO2反应生成Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式为CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO，过量的CO2与OH－反应生成HCO，反应的离子方程式为CO2＋OH－===HCO。‎ ‎(4)气体B为二氧化碳，试剂A为强酸，氢氧化铝能与过量的强酸反应而溶解，无法控制加入酸的量。‎ ‎12．(2018·邯郸教学质量检测)镁及其化合物是实验设计的热点载体，查阅资料。‎ ⅰ ‎2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O ⅱ Mg3N2与水反应 ⅲ 常温下，NH3·H2O、CH3COOH的电离常数均为1.8×10－5‎ Ⅰ.探究镁的性质。‎ 某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物，实验装置如图所示。‎ ‎(1)B中试剂是________；D装置的作用是_____________________________________。‎ ‎(2)实验时，先启动A中反应，当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯，这样操作的目的是__________________________________________________________________。‎ ‎(3)确定有N2生成的实验现象是_________________________________________。‎ ‎(4)实验完毕后，设计实验确认产物中有Mg3N2，取少量C中残留固体于试管中，滴加蒸馏水， ________________________________________，则产物中有氮化镁。‎ ‎(5)经测定，Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为______________________________________________。‎ Ⅱ.探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有：氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。‎ 取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中，振荡、白色粉末全部溶解。为了探究其原因，他们提出两种假设。‎ 假设1：氯化铵溶液呈酸性，H＋＋OH－===H2O，促进Mg(OH)2溶解。‎ 假设2：NH＋OH－===NH3·H2O，促进Mg(OH)2溶解。‎ ‎(6)请你帮他们设计实验，探究哪一种假设正确：__________________________________。‎ 答案　(1)P2O5等　吸收E中挥发出来的水蒸气 ‎(2)排尽装置内的空气，避免O2、CO2、N2等与镁反应　(3)E中产生气泡，瘪气球缓慢鼓起　(4)产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝　(5)11Mg＋4NO28MgO＋Mg3N2＋N2(写成4Mg＋2NO24MgO＋N2、3Mg＋N2Mg3N2也可)　(6)取少量氢氧化镁于试管中，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固体溶解，则假设2正确；若白色固体不溶解，则假设1正确 解析　(1)B中试剂用于干燥二氧化氮，由于二氧化氮与水反应生成酸，故不能用碱性干燥剂，应选择酸性或中性干燥剂，可以是P2O5等；D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气，防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验。‎ ‎(3)依据题中信息，过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收，所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡，瘪气球缓慢鼓起。‎ ‎(5)经测定，Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2‎ 的物质的量相等。所以C中发生反应的化学方程式为11Mg＋4NO28MgO＋Mg3N2＋N2。‎ ‎(6)常温下，NH3·H2O、CH3COOH的电离常数相同，所以CH3COONH4溶液显中性。因此，可以设计如下实验：取少量氢氧化镁于试管中，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固体溶解，则假设2正确；若白色固体不溶解，则假设1正确。‎ ‎13．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。‎ 已知：AlN＋NaOH＋3H2O===Na[Al(OH)4]＋NH3↑‎ 方案1　取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。‎ ‎(1)上图装置C中球形干燥管的作用是_________________________________。‎ ‎(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先____________，再加入实验药品。接下来的实验操作是____________，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_______。‎ ‎(3)若去掉装置B，则导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：________________________。‎ 方案2　按以下步骤测定样品中AlN的纯度：‎ ‎(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________________________________。‎ ‎(5)步骤③的操作是______________。AlN的纯度是____________(用含m1、m2的代数式表示)。‎ 答案　(1)防止倒吸 (2)检查装置的气密性　关闭K1，打开K2　把装置中残留的氨气全部赶入装置C (3)偏高　在装置C的出口处连接一个干燥装置 (4)CO2＋[Al(OH)4]－===HCO＋Al(OH)3↓ (5)过滤、洗涤　%‎ 解析　(2)实验步骤如下：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。‎ ‎(3)生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则装置C的质量增加，导致测定结果偏高。由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C 的出口处连接一个干燥装置。‎ ‎(4)滤液中含有偏铝酸钠，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋[Al(OH)4]－===HCO＋Al(OH)3↓。‎ ‎(5)m2 g固体的成分是氧化铝，根据铝原子守恒可知AlN的纯度是×100%＝%。‎