课时梯级作业 七镁、铝及其重要化合物
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题6分,共48分)
1.(2024·池州模拟)易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是
( )
选项 A B C NaOH溶液 用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCND 溶液 【解析】选D。铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体,不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论,A错误;铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体,B错误;氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀,C错误;用盐酸溶解后生成的亚铁离子在空气中易被氧化成Fe,加入KSCN溶液呈红色,D正确。
2.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,下列叙述正确的是
( )
-1
3+
实验方案 加入盐酸 加入NaOH溶液 加入盐酸后,所得溶液中再加入少量现象、结论 产生无色气体;含铝、铁、镁三种金属 有无色气体产生;含有镁、铝两种金属 产生白色沉淀;含有金属镁 溶液呈红色;含有铁元素
A.A点的沉淀物的化学式为Al(OH)3 B.AB段发生的反应是Al+3OH
3+
-
Al(OH)3↓
C.原混合物中MgCl2的质量是1.90 g D.AlCl3的质量是1.335 g
【解析】选C。在浊液中加入HCl溶液至10 mL,沉淀质量一直为1.16 g,说明浊液显碱性,A点的沉淀物是
Mg(OH)2,A错误;在AB段Al,转变为Al(OH)3沉淀,B错误;原混合物中:m(MgCl2)=×95
g·mol=1.90 g,C正确;根据AlCl3～Almol,m(AlCl3)=
-1
～HCl,n(AlCl3)=1 mol·L×(30-10)×10 L=0.02
-1-3
0.02 mol×133.5 g·mol=2.67 g,D错误。 【加固训练】
室温下,在0.2 mol·L Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列说法正确的是( )
-1
-1
-1
A.a点,离子方程式为Al+3OH
3+
-
Al(OH)3↓
B.a～b段,溶液pH增大,促进了氢氧化铝的碱式电离 C.b～c段,加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀 D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
【解析】选C。硫酸铝水溶液呈酸性,a点发生Al+3H2O
3+
-
Al(OH)3+3H,A错误;a～b段pH增大,c(OH)增
3+
-
+-
大,促进了Al(OH)3的酸式电离,抑制碱式电离,B错误;b～c段发生Al+3OHAl(OH)3↓,C正确;c点后
pH发生突变,是由于氢氧化钠过量,Al(OH)3沉淀开始溶解,而d点pH大于10,氢氧化钠远远过量,溶液为偏铝酸钠和NaOH的混合溶液,D错误。
3.新型镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能,它在一定条件下完全吸氢的反应为Mg17Al12+17H2到的混合物Y(17MgH2+12Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是 ( ) A.该合金应在氮气保护下,用一定比例的Mg、Al单质熔炼而成 B.该合金中含有离子键,铝元素呈正价
C.1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的Y与盐酸完全反应放出H2在标准状况下的体积为1 164.8 L D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点
【解析】选C。镁和氮气反应,A错误;合金是金属的混合物,不存在离子键,B错误;1 mol Mg17Al12相当于17 mol镁和12 mol铝,吸收了17 mol的氢气,1 mol Mg17Al12和盐酸反应生成的氢气为17 mol+18 mol=35 mol,总共产生的氢气为
35 mol+17 mol=52 mol,其标准状况下的体积为52 mol×22.4 L·mol= 1 164.8 L,C正确;合金的熔点低于各成分金属的熔点,D错误。
4.某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液,向其中缓缓加入4 mol·L的
-1
-1
17MgH2+12Al,得
NaOH溶液200 mL,使其充分反应,此时烧杯中铝元素的主要存在形式为
A.Al和Al(OH)3 C.Al
和Al(OH)3
3+
3+
世纪金榜导学号79100244( )
B.Al
D.Al(OH)3
)=0.2 mol,n(OH)=0.8 mol,完全反应后,恰好生成0.2 mol Al(OH)3
-
【解析】选D。n(Al)=0.2 mol,n(N和0.2 mol NH3·H2O。
5.(2024·桂林模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是 A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁 B.污水中的重金属离子,常用加入明矾除去
( )
C.向氯化铵溶液中投入一铝片,铝片上产生大量气泡,该气体是氨气 D.铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【解析】选D。镁比铝活泼,不能用铝粉制取镁,A错误;明矾只能使污水中的悬浮物沉降,不能除去重金属离子,B错误;氯化铵溶液显酸性,与铝反应产生氢气,C错误;铝在氯气中燃烧生成AlCl3,D正确。 6.(2024·成都模拟)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入NaHCO3溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( ) A.AlCl3 C.Al(OH)3
B.Al2O3
D.NaAlO2
【解析】选A。AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得,AlCl3与NaHCO3反应生成CO2和Al(OH)3沉淀,同时有气体和沉淀产生,A正确;Al2O3与NaHCO3溶液不反应,B错误;Al(OH)3、NaAlO2不能由两种单质直接反应生成,C、D错误。
7.(2024·西安模拟)实验室模拟工业上以铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)为原料制铵明矾NH4Al(SO4)2晶体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
( )
A.固体a的化学式为SiO2
B.固体b的化学式为Fe(OH)3
C.Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为2Al2Al(OH)3↓
D.由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是过滤
【解析】选C。SiO2不溶盐酸,A正确;红褐色固体是Fe(OH)3,B正确;Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为Al确。
8.(能力挑战题)向甲溶液中缓慢滴加乙溶液,反应生成沉淀的质量如图所示,其中符合图象的一组是 ( )
+CO2+2H2O
HC
+Al(OH)3↓,C错误;Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是过滤,D正
+CO2+3H2O
C
+
A B C D 甲 AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3 Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4 NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl NaAlO2、氨水、NaOH 乙 NaOH Ba(OH)2 NaOH H2SO4 【解析】选C。向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时,图象中间一段沉淀质量不变的反应不存在,A错误;向甲溶液中缓慢滴加Ba(OH)2溶液时,不存在沉淀部分溶解的反应,B错误;在甲溶液中加入NaOH溶液时,NaOH先与盐酸反应,没有沉淀生成,随后Al、Fe开始沉淀,当两种离子沉淀完全后,OH和N
-3+
3+
-
反应,此时沉淀质
量不变,最后OH与Al(OH)3反应,沉淀部分溶解与图象变化相符,C正确;向甲溶液中加硫酸时,最终沉淀会全部溶解,D错误。 【加固训练】
某实验小组对一含有Al的未知溶液进行了如下分析: (1)滴入少量氢氧化钠,无明显变化; (2)继续滴加NaOH溶液,有白色沉淀; (3)滴入过量的氢氧化钠,白色沉淀明显减少。
实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。下列说法错误的是 ( )
3+
A.该未知溶液中至少含有3种阳离子
B.滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L C.若另一种离子为二价阳离子,则a=10
D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6 g
【解析】选D。实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀,说明含有H,继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少,图象分析说明溶液中除了铝离子,应还有另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3种阳离子,A正确;依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20
+
-1
mol-0.15 mol=0.05 mol,消耗氢氧化钠溶液体积=110 mL-100 mL=10 mL,氢氧化钠的浓度是
-1
=5
mol·L,B正确;若另一种阳离子为二价金属阳离子,生成氢氧化铝最大沉淀量0.05 mol,二价金属物质的量为0.15 mol,开始消耗氢氧化钠体积为a mL,消耗氢氧化钠物质的量为0.05 mol×3+0.15 mol×2+a× 10 L×5 mol·L=0.1 L×5 mol·L,a=10, C正确;最后得到的沉淀不能确定其成分,所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量,D错误。 二、非选择题(本题包括3小题,共52分)
9.(18分)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,流程如下:
-3
-1
-1
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反应的化学方程式为_________
(全国通用版)2024版高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 课时梯级作业七 3.2 镁、铝及其重要化合物
