2019届一轮复习人教版镁、铝及其重要化合物学案(3)

2019届一轮复习人教版镁、铝及其重要化合物学案(3)

第10讲　镁、铝及其重要化合物 一、镁及其重要化合物的主要性质和应用 ‎1．镁的性质 ‎(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电性、导热性和延展性。‎ ‎(2)化学性质 ‎①与非金属反应 ‎②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C ‎③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑‎ ‎2．海水提镁 ‎3．用途 生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。‎ ‎4．镁的重要化合物 二、铝的性质及应用 ‎1．铝的物理性质 注意　铝是地壳中含量最高的金属元素。‎ ‎2．掌握铝的化学性质及用途 ‎(1)铝的化学性质 写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎(2)铝的制备及用途 三、铝的重要化合物 ‎1．氧化铝 ‎(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。‎ ‎(2)化学性质 ‎2．氢氧化铝 ‎(1)物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。‎ ‎(2)化学性质(用化学方程式表示)‎ Al(OH)3的电离方程式为 ‎②受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。‎ ‎(3)制备 ‎①向铝盐中加入氨水，离子方程式为 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。‎ ‎②向NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。‎ ‎③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：‎ ‎3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。‎ ‎3．常见的铝盐 ‎(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。‎ ‎(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7(填“＜”“＞”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。‎ ‎1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)工业电解熔融MgCl2得到的镁需在CO2气体中冷却。(　　)‎ ‎(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性。(　　)‎ ‎(3)1 mol铝分别与足量的盐酸或NaOH溶液充分反应，产生氢气的量相同。(　　)‎ ‎(4)将铝片放入到浓硝酸或浓硫酸中没有明显现象，说明铝与这两种溶液不能发生化学反应。(　　)‎ ‎(5)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来说明金属铝的熔点较低。(　　)‎ 答案　 (1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×‎ ‎2．教材改编题 ‎(据人教必修一P54 T6)相同体积、相同物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸，分别与足量铝反应，生成的H2在相同条件下的体积之比为(　　)‎ A．1∶1 B．2∶‎1 C．3∶1 D．3∶2‎ 答案　 C 考点1　镁及其重要化合物的性质和应用 典例1　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　点燃或高温条件下Mg与O2、CO2、N2均反应，故不能在这些气体中冷却，故选C。‎ 答案　 C 名师精讲 Mg及其化合物的特性 ‎(1)Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。‎ ‎(2)Mg着火后，不可用CO2灭火。‎ ‎(3)MgO的熔点高，常用作耐火材料。‎ ‎(4)Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀，常用NaOH溶液检验Mg2＋的存在。‎ ‎(5)由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2，而非MgCO3。‎ ‎1．某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)‎ A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 答案　 B 解析　稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A不正确；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。‎ ‎2．(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：‎ 浓海水的主要成分如下：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－1)‎ ‎63.7‎ ‎28.8‎ ‎144.6‎ ‎46.4‎ 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为__________________________________________________________，产品2的化学式为________，‎1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。‎ ‎(2)采用电解熔融的氯化镁制取金属镁，发生反应的化学方程式为__________________________________________________________。‎ 答案　 (1)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6‎ ‎(2)MgCl2Mg＋Cl2↑‎ 解析　(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；‎1 L浓海水中含有Mg2＋‎28.8 g，物质的量为1.2 mol，则最多生成Mg(OH)21.2 mol，质量为1.2 mol×‎58 g·mol－1＝‎69.6 g。‎ ‎(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁。‎ 考点2　铝的性质及应用 典例2　铝作为一种特殊的金属，既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2，就铝的这些特性回答下列问题：‎ ‎(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。‎ ‎(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。‎ ‎(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。‎ 解析　(1)根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。‎ ‎(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH的物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。‎ ‎(3)因为铝足量且产生的H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)‎ ‎＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。‎ 答案　 (1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1‎ 名师精讲 铝与酸、碱反应生成H2的量的关系 铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3＋/AlO，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。‎ ‎(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比＝1∶1。‎ ‎(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比＝1∶3。‎ ‎(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比＜＜，则必定是①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。‎ 铝的这种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。‎ ‎3．科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其pH＞12，然后加入适量的铝粉、搅拌，从而达到预期目的。下列判断错误的是(　　)‎ A．处理废水时铝单质转化为Al3＋‎ B．处理废水时亚硝酸盐被还原 C．处理过程中，OH－参与了反应 D．铝粉颗粒大小影响废水处理的速率 答案　 A 解析　pH＞12，溶液显碱性，则处理废水时，铝单质转化为AlO，A错误；铝是金属，具有还原性，因此处理废水时，亚硝酸盐被还原，B正确；处理废水时铝单质转化为AlO，这说明OH－参与了反应，C正确；固体反应物的表面积越大，反应速率越快，因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率，D正确。‎ ‎4．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积之比为1∶2，则加入的铝粉的质量为(　　)‎ A．‎5.4 g B．‎3.6 g C．‎2.7 g D．‎‎1.8 g 答案　 A 解析　其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。‎ ‎2Al＋6HCl　　　===　　　2AlCl3＋3H2↑‎ ‎ 6 mol　　　　　　　　　　　3 mol ‎ 3 mol·L－1×‎0.1 L　　 　　　 0.15 mol 则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。‎ ‎2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎2×‎27 g　　　　　　　　　　　　 3 mol ‎5．‎4 g　　　　　　　　　　　　　0.3 mol 即投入的铝粉为‎5.4 g。‎ 考点3　铝的重要化合物 典例3　工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3‎ 作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是(　　)‎ A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①②‎ 解析　由流程图可知，反应③得到的滤液为NaAlO2溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热灼烧，⑤错误。‎ 答案　 A 名师精讲 ‎1．两种提纯氧化铝的方案 铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。‎ 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 ‎2．Al(OH)3的特性 ‎(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物，能作净水剂，能中和胃酸，也是一种阻燃材料。‎ ‎(2)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸、强碱，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如氨水)。因此，制备Al(OH)3是用可溶性铝盐与过量氨水反应而不用NaOH溶液。‎ ‎(3)中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]。‎ ‎3．铝的化合物间的转化关系及应用 ‎(1)Al3＋、AlO、Al(OH)3的转化关系 ‎(2)铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式 ‎(3)应用 ‎①鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：‎ a．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。‎ b．向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。‎ ‎②分离提纯：‎ a．利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。如Mg(Al)：加足量NaOH溶液；‎ b．利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。如Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；‎ c．利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子。如Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。‎ ‎5．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 答案　 C 解析　各选项中物质间的转化为：A项，Al2O3NaAlO2‎ eq o(――→,sup17(CO2))Al(OH)3Al2O3；B项，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；D项，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2；C项中，Al不能一步转化成Al(OH)3。‎ ‎6．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出反应1的化学方程式______________________________________________________；‎ ‎(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为____________________________________________；‎ ‎(3)电解制铝的化学方程式是____________________。‎ 答案　 (1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、‎ ‎2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O ‎(2)CaSiO3　‎ AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ‎(3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑‎ 解析　本题是常考的Al的制备实验，由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝，Fe2O3不与碱反应，利用过滤除去 Fe2O3‎ ‎，所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝，加热后生成氧化铝，电解氧化铝制备金属铝。‎ 考点4　铝三角及其应用 典例4　下列实验操作对应的图像不正确的是(　　)‎ 解析　A项，向MgCl2、AlCl3溶液中加入NaOH溶液，会产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀，当NaOH溶液过量时，Al(OH)3沉淀又逐渐溶解，最后只剩余Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；B 项，向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，首先与HCl反应，无沉淀产生，然后产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀，再生成NH3·H2O，最后Al(OH)3沉淀溶解，只有Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；C项，向NaOH、NaAlO2溶液中加入HCl溶液，首先与NaOH反应，没有沉淀生成，然后与AlO反应生成Al(OH)3沉淀，HCl溶液过量后，Al(OH)3沉淀完全溶解， 图像与反应事实符合，正确；D项，向NaOH、Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，首先与NaOH反应，没有气体生成，后与Na2CO3反应生成NaHCO3，没有气体生成，再与NaHCO3生成气体，图像与反应事实不符合，符合题意。‎ 答案　 D 名师精讲 ‎1．铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的六大图像 ‎2.制备Al(OH)3的三种方法 方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2‎ 离子方程式：‎ AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 方法三：相互促进水解法 ‎3．破解Al(OH)3图像计算的技巧 当横坐标为NaOH溶液，纵坐标为沉淀的物质的量(或质量)时，可利用Al(OH)3溶于NaOH溶液的“量”的关系来计算。原溶液中Al3＋的物质的量、沉淀溶解过程中消耗NaOH的物质的量与沉淀中Al(OH)3的物质的 量或原溶液中Al3＋的物质的量相等。抓住这一定量关系可迅速破题。例如，向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入NaOH溶液的图像如下所示。‎ 则AB段为Al(OH)3溶于NaOH的过程，原溶液中n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝(0.6－0.5)mol＝0.1 mol，‎ n(Mg2＋)＝＝0.1 mol。‎ ‎4．含Al3＋的混合溶液与碱反应的先后顺序 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH 先与H＋反应，再与Al3＋、Mg2＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。‎ ‎7.‎ 如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种)，以下结论不正确的是(　　)‎ A．混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝1∶1‎ B．混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)＝3∶1‎ C．点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸 D．所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同 答案　 B 解析　①O～A ‎②A～B ‎③B～COH－＋H＋===H2O ‎④C～D ‎⑤D～E ‎8．某溶液中可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO、NO中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是(　　)‎ A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋‎ B．溶液中n(NH)＝0.2 mol C．溶液中一定不含CO，可能含有SO和NO D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1‎ 答案　 B 解析　由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO、NO，由②及图像知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋和NH，且n(NH)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4 mol OH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3 mol OH－，沉淀Mg2＋消耗0.1 mol OH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05 mol，故只有选项B正确。‎ ‎(建议用时：40分钟)‎ 一、选择题(每题6分，共66分)‎ ‎1．下列关于铝及其化合物的叙述正确的是(　　)‎ A．铝罐可久盛食醋 B．氢氧化铝可作胃酸的中和剂 C．明矾用作净水剂不涉及化学变化 D．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重 答案　 B 解析　铝罐容易受食醋中的醋酸腐蚀而损坏，无法久盛食醋，A错；明矾用作净水剂是利用Al3＋水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性，涉及化学变化，C错；铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，D错。‎ ‎2．从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物；④将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是(　　)‎ A．此法的优点之一是原料来源丰富 B．第④步也可采用电解MgCl2溶液的方法 C．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2‎ D．以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应 答案　 B 解析　电解MgCl2溶液得不到金属镁，B错误。‎ ‎3．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是(　　)‎ ‎①NaHCO3　②(NH4)2SO3　③Al2O3　④Al(OH)3　⑤Al A．全部 B．只有①③④⑤‎ C．只有③④⑤ D．只有②③④⑤‎ 答案　 A 解析　弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、Al、Al2O3、Al(OH)3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。‎ ‎4．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是(　　)‎ ‎①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④CuSO4溶液 A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④‎ 答案　 C 解析　镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。‎ ‎5．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)‎ A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸 答案　 A 解析　A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放H2。综上所述，符合题意的是A项。‎ ‎6．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是(　　)‎ A．3 mol·L－1 HCl B．4 mol·L－1 HNO3‎ C．8 mol·L－1 NaOH D．18 mol·L－1 H2SO4‎ 答案　 A 解析　在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。‎ ‎7．现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示。原溶液中Cl－与SO的物质的量之比为(　　)‎ A．1∶3 B．2∶‎3 C．6∶1 D．3∶1‎ 答案　 C 解析　OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液‎0.1 L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH溶液‎0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH溶液‎0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO)＝6∶1。‎ ‎8. 已知A、B、D、E均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示(部分产物略去)。下列说法错误的是(　　)‎ A．A、B、D可能是钠及其化合物 B．A、B、D可能是镁及其化合物 C．A、B、D可能是铝及其化合物 D．A、B、D可能是非金属及其化合物 答案　 B 解析　A项，A为NaOH、B为NaHCO3、D为Na2CO3、E为CO2时满足框图转化关系，正确；B项，镁及其化合物不满足此转化关系，错误；C项，A为AlCl3，E为NaOH，B为NaAlO2，D为 Al(OH)3时满足框图转化关系，正确；D项，A为C、E为O2、B为CO2、D为CO时满足框图转化关系，所以A、B、D可能是非金属及其化合物，正确。‎ ‎9．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滴落 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。‎ ‎10．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)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 答案　 A 解析　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，发生的反应依次是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，而图像上看到的是1∶1，错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是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，AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解 ，错误。‎ ‎11．将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示：‎ 则下列说法不正确的是(　　)‎ A．镁和铝的总质量为‎9 g B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸 C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol/L D．生成的氢气在标准状况下的体积为‎11.2 L 答案　 D 解析　由图像知，n[Mg(OH)2]＝0.15 mol，n[Al(OH)3]＝0.35 mol－0.15 mol＝0.2 mol，则m(Mg)＝0.15 mol×‎24 g/mol＝‎3.6 g，m(Al)＝0.2 mol×‎27 g/mol＝‎5.4 g，所以镁和铝的总质量为‎9 g；由图像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸；当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有n(Na＋)＝2n(SO)，即n(NaOH)＝2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质的量浓度为＝2.5 mol/L；0.15 mol的Mg生成的氢气在标准状况下的体积为‎3.36 L,0.2 mol的Al生成的氢气在标准状况下的体积为‎6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标准状况下的体积为‎10.08 L，故选D项。‎ 二、非选择题(共34分)‎ ‎12．(10分)实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：‎ 方案①‎ Al→Al3＋→Al(OH)3‎ 方案②‎ Al→AlO→Al(OH)3‎ 方案③‎ →Al(OH)3‎ ‎(1)用方案①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_________________________‎ ‎________________________________________________________；‎ 写出该方案中有关的离子方程式：_______________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(2)用方案②来制备Al(OH)3时，必须注意________的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。‎ ‎(3)三种方案中，你认为最好的是________(填序号)，原因是______________________。‎ 答案　 (1)若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易控制，因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al(OH)3的生成量　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ‎(2)稀硫酸　(3)③　药品用量最少 解析　分析本题应从Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低Al(OH)3的产率，而Al3＋与AlO反应制取Al(OH)3，则不存在该问题，故方案③最佳。‎ ‎13．(10分)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，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。‎ 答案　 (1)加快反应速率 ‎(2)AlO(OH)＋NaOH===NaAlO2＋H2O ‎(3)CO2‎ ‎(4)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ‎(5)NaOH 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，反应速率越快。‎ ‎(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)“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。‎ ‎14．(14分)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：‎ ‎(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。‎ ‎(2)如下图所示，过滤操作中的一处错误是________。‎ ‎(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。‎ ‎(4)无水AlCl3(‎183 ℃‎升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。‎ 装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是_______________。F中试剂的作用是________________________，用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为__________________。‎ 答案　 (1)B　(2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁 ‎(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)　坩埚 ‎(4)除去氯气中HCl　防止水蒸气进入E　碱石灰(或NaOH与CaO混合物)‎ 解析　(1)Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则先加入氨水。‎ ‎(2)过滤时漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。‎ ‎(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入AgNO3溶液，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。‎ ‎(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl，F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。‎