2020届一轮复习人教通用版第10讲镁、铝及其重要化合物作业

2020届一轮复习人教通用版第10讲镁、铝及其重要化合物作业

一、选择题 ‎1.(2019·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 解析：选C。加热时O2、N2、CO2都能与镁反应。‎ ‎2.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是(　　)‎ A.Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B.Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料 C.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂 D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。‎ ‎3.世界卫生组织已把铝确定为食品的污染源之一而加以控制使用。铝在下列应用中应加以控制的是(　　)‎ ‎①制铝合金　②制电线　③制炊具　④制银色漆颜料　⑤用明矾净水　⑥用明矾与苏打做食品膨松剂　⑦制易拉罐　⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品　⑨包装糖果和食品 A.③⑤⑧⑨　　　　　　　　 B.②⑥⑧⑨‎ C.③④⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨‎ 解析：选D。解答本题时，要抓住题中的“把铝确定为食品的污染源之一”与“控制使用”。‎ ‎4.(2019·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 解析：选B。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.下列除去杂质的方法不正确的是(　　)‎ A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥得到镁粉 B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋‎ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后再过滤、洗涤、干燥得到Al(OH)3‎ D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 解析：选B。Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。‎ ‎6.(2019·洛阳第一次统考)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图所示：‎ 下列判断不合理的是(　　)‎ A.Al、Ga均处于第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：选D。Ga与Al同主族，均处于第ⅢA族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，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溶液反应生成NaGaO2，C项正确；化学反应遵循强酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，镓酸的酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)3＜Ga(OH)3，D项错误。‎ ‎7.从海水中提取镁的工艺流程如图所示：‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤⑦电解MgCl2时阴极产生氯气 C.步骤⑥可将晶体置于HCl气体氛围中脱水 D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 解析：选B。海水中含有大量的镁，A项正确；电解MgCl2时，阳极产生Cl2，B项错误；加热脱水过程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水，C项正确；②、③、④分别为分解反应、化合反应、复分解反应，D项正确。‎ ‎8.(2019·试题调研)在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气，可制得易水解的AlCl3，实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A.装置c中盛装的是浓硫酸 B.实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯 C.此反应中的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中 D.该装置不完善，其中应改进的一项是在装置d、e之间添加一个干燥装置 解析：选C。装置a制取Cl2，装置b除去Cl2中的HCl，装置c干燥Cl2，装置d制备AlCl3，装置e处理尾气。装置c中盛装的是浓硫酸，用来干燥Cl2，A正确；实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯，可以充分利用Cl2，B正确；此反应中的尾气，除Cl2外还有CO等，不能直接排放到大气中，C错误；为防止装置e中的水蒸气进入装置d，应在装置d、e之间添加一个干燥装置，D正确。‎ ‎9.下列曲线图与对应的选项相符合的是(　　)‎ A.向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀H2SO4‎ B.向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液 C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液 D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水 解析：选A。A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入稀H2SO4，发生的反应依次为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O、AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以加入1 L稀H2SO4时Ba(OH)2反应完，再加0.5 L稀H2SO4时AlO反应完，再加1.5 L稀H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，正确；B项，向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH溶液的体积之比为3∶1，而图像中是1∶1，错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次为Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，所以无现象阶段与产生沉淀阶段所加入的明矾溶液体积之比为3∶1，错误；D项，向AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，错误。‎ ‎10.(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：选C。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。‎ 二、非选择题 ‎11.无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备AlCl3，流程如下：‎ 已知：AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华。‎ ‎(1)铝离子的结构示意图为　　　　　　，实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生的反应化学方程式为________________；‎ 炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其离子方程式为______________。‎ ‎(3)700 ℃时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围：　　　　。‎ a.低于183 ℃　　　　　b.介于183 ℃和315 ℃之间 c.高于315 ℃‎ ‎(4)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。‎ m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3‎ 计算该样品中AlCl3的质量分数：____________________________________‎ ‎(结果用m、n表示，不必化简)。‎ 答案：(1) 防止氯化铝水解 ‎(2)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ‎(3)b ‎(4)×100% ‎12．氮化铝(AlN)是一种综合性能优良的陶瓷材料，能缓慢水解，不耐酸碱腐蚀。某化学实验小组在实验室制备AlN并测定产品纯度，设计实验如下。请回答：‎ Ⅰ.制备AlN ‎(1)实验时，以空气为原料制备AlN。按气流从左向右的方向，上述装置的正确连接顺序为j→______________→i(填仪器接口字母编号)。‎ ‎(2)上述装置中，需要检漏的仪器名称为___________________________________。‎ ‎(3)试剂X的作用为___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)装置D中发生的反应化学方程式为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.测定产品纯度 ‎(5)设计实验证明装置D的产品中含有Al单质：_________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)测定产品纯度：取装置D中产品4.37 g，加入足量NaOH浓溶液，充分反应后，通入水蒸气，将生成的气体全部赶出，用V1 mL c1 mol/L的盐酸吸收；以酚酞做指示剂，用c2 mol/L的NaOH标准溶液滴定过量的盐酸，达到滴定终点时，消耗V2 mL NaOH标准溶液。则：‎ ‎①达到滴定终点的现象为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②产品中AlN的质量分数为________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________(列出计算式即可)。‎ 答案：(1)fe→dc→ab(或ba)→gh(或hg)‎ ‎(2)分液漏斗 ‎(3)吸收空气中的水蒸气，避免其与还原铁粉反应干扰实验 ‎(4)2Al＋N22AlN ‎(5)取装置D中少量产品于试管中，加入足量稀硫酸，有无色、无味的可燃性气体生成，则产品中含有Al单质(或其他合理答案)‎ ‎(6)①滴入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液恰好从无色变为浅红色，且半分钟内不变色 ‎②×100%‎ ‎13．(2019·安徽师大附中段考)用铝土矿(含30%SiO2、40.8%Al2O3和少量Fe2O3等)制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：‎ ‎(1)若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有__________________。‎ ‎(2)焙烧除铁的反应化学方程式为4(NH4)2SO4＋Fe2O32NH4Fe(SO4)2＋3H2O＋6NH3↑(Al2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为__________________________________________________________。‎ ‎(3)操作①包括加水溶解、________。‎ ‎(4)用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间产物SiC、Al4C3。写出高温下Al4C3与Al2O3反应生成铝单质的化学方程式：__________________________________________。‎ ‎(5)铝硅合金材料中若含铁，会影响其抗腐蚀性，原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)不计损失，投入1 t铝土矿，当加入54 kg纯铝后，铝硅合金中m∶n＝________。‎ 解析：铝土矿加(NH4)2SO4焙烧除铁，Fe2O3转化为NH4Fe(SO4)2，同时生成氨，加水溶解、过滤，滤渣为SiO2和Al2O3，用焦炭在高温条件下还原SiO2、Al2O3得到铝硅熔体，再加纯铝搅拌，得到铝硅合金。‎ ‎(1)铝土矿中的氧化铝和氧化铁能溶于强酸生成Al3＋、Fe3＋，另外还有剩余的H＋，所以溶液中的阳离子有Al3＋、Fe3＋、H＋。‎ ‎(2)焙烧除铁时尽可能使氧化铁的转化率升高，并使氧化铝的转化率降低，由图可知在300 ℃时，氧化铁转化为硫酸盐的转化率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的转化率最低，所以最适宜的焙烧温度为300 ℃。‎ ‎(3)由流程分析可知，操作①包括加水溶解、过滤。‎ ‎(4)在高温条件下，Al4C3与Al2O3反应生成Al和CO，其反应的化学方程式为Al4C3＋Al2O36Al＋3CO↑。‎ ‎(5)Al、Fe形成原电池，Al的活泼性比Fe强，做负极，被腐蚀，所以铝硅合金材料中若含铁，容易发生电化学腐蚀。‎ ‎(6)已知铝土矿中含30%SiO2、40.8%Al2O3，不考虑损失，投入1 t铝土矿，加入54 kg纯铝，则得到的铝硅合金中Al元素的总质量为1 000 kg×40.8%×＋54 kg＝270 kg，Si元素的总质量为1 000 kg×30%×＝140 kg，则铝硅合金中m∶n＝∶＝2∶1。‎ 答案：(1)Al3＋、Fe3＋、H＋‎ ‎(2)300 ℃‎ ‎(3)过滤 ‎(4)Al4C3＋Al2O36Al＋3CO↑‎ ‎(5)铁与铝形成原电池，加快了铝的腐蚀 ‎(6)2∶1‎