1、第二节 镁、铝及其重要化合物 课时作业一、选择题(包括8小题。16只有一个选项符合题意,78有两个选项符合题意。)1.常温下,把钠、镁和铝各一小块分别投入到1 mol/L NaOH溶液中,化学反应速率(v)由快到慢的顺序是( )A.v钠v镁v铝 B.v铝v钠v镁C.v钠v铝v镁 D.v铝v镁v钠2.只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的溶液(浓度均为0.1 mol-1L)是( )CaCl2和Na2CO3 Ba(OH)2和NaHCO3 稀H2SO4和Na2CO3 NaAlO2和盐酸 AlCl3和NaOHA. B.C. D.全部3.若1.8 g某金属跟足量盐酸充分反应,放出2.24 L(标准
2、状况)氢气,则该金属是( )A.Al B.Mg C.Fe D.Zn4.(2009年福州模拟)用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断,下列说法错误的是( )A.实验中发生的反应都是氧化还原反应B.铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物5.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2yCO3,关于该物质的说法正确的是( )A.该物质属于两性氢氧化物B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混
3、合物C.1 mol NaAl(OH)2yCO3最多可消耗3 mol H+D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用6.(2009年北京卷)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是( )A.若X是Na2CO3,C为含极性键的非极性分子,则A一定是氯气,且D和E不反应B.若A是单质,B和D的反应是OH-+HCO3-=H2O+CO32-,则E一定能还原Fe2O3C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为Na2O2D.若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一定是铝盐7.(2009年无锡模拟)用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制
4、取Al(OH)3。甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是:甲:AlAl2(SO4)3 Al(OH)3乙:Al NaAlO2Al(OH)3丙: 若要得到等量的Al(OH)3,则( )A.三者消耗的原料相同B.甲消耗的原料的总物质的量最多C.乙消耗的原料的总物质的量最少D.丙消耗的原料的总物质的量最少8.(2010年山东山师附中)将混有氧化钠的过氧化钠,慢慢加到200 mL 1 mol-1L AlCl3溶液中,充分反应后,产生沉淀7.8 g,则加入这种混合物的质量可能是( )A.9.3 g B.26.3 gC.10.0 g25.0 g D.8.09.0 g二、非选择题9.把NaOH、MgCl2、AlC
5、l3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的悬浊液中逐滴加入1 mol-1L HCl溶液,加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示,试回答:(1)A点沉淀物的化学式为_;B点沉淀物的化学式为_。(2)原混合物中的MgCl2的物质的量为_,AlCl3的物质的量为_,NaOH的物质的量为_。(3)HCl溶液在C点的加入量是_。10.(2009年宜昌模拟)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:据此回答下列问题:(1)、四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_。(2)根据上述框图反应关系,写出下列B
6、、E所含物质的化学式;固体B_;溶液E_。(3)写出、四个化学方程式_;_;_;_。11.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子,并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题:(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:_、_、_。氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?_ _ 。(2)溶液a中存在的离子有_;在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH,为什么?_;为此,改进方法是_。12.(2009年宁夏卷)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体
7、,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)(1)A、B、C、D代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式);(2)反应中的C、D均过量,该反应的化学方程式是_ _ ;(3)反应中,若B与F物质的量之比为43,G、H分别是_、_(填化学式);(4)反应产物中K的化学式为_;(5)反应的离子方程式为_。参考答案1.解析:Na遇冷水剧烈反应,Al可与NaOH溶液反应,而Mg可与沸水反应。 答案:C 2.解析:和的反应现象与滴加顺序无关;而滴加顺序不同现象不同,故答案为B。 答案:B 3.解析:设金属的摩尔质量为M,化合价为n,根据得失电子守恒有(1.8 g/M)n=2.24 /(22.4 L/
8、mol)2,M/n=9 g/mol,所以该金属为Al。 答案:A 4.解析:本题中涉及的反应有:2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2=2Al2O3,两个反应均为氧化还原反应;由题中所述现象“红墨水柱右端上升”,可推知试管中气体体积受热膨胀,意味着铝与氧气反应是放热反应;铝片上生成的“白色”是氧化铝。 答案:D 5.解析:双羟基铝碳酸钠是一种盐,所以A、B均错误;1 mol该物质最多可消耗4 mol H+,C错误;该物质与较多的H+反应会产生气体,故不适合胃溃疡患者,D正确。 答案:D 6.解析:A项,当A为NO2时,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3
9、与Na2CO3反应产生CO2,CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,也符合框图;B项,由B和D的反应可知,B为强碱,则A为Na等非常活泼的金属,E为H2,4为CO2等酸性气体;C项,此时B为O2,4为C,C为CO2,CO2可与E(NaOH)反应;D项,短周期元素形成白色沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3,且A与D的摩尔质量相等,则由Al(OH)3为78 g/mol,推知A为Na2O2,B为NaOH,4为铝盐;4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O,Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。 答案:A 7.解析:若以2 mol Al来说明,甲消耗3 mol H2SO42-,6
10、 mol NaOH;乙消耗4 mol H2SO42-,2 mol NaOH;而丙消耗0.75 mol H2SO42-、1.5 mol NaOH。 答案:BD 8.解析:根据生成的沉淀量可推算出相当于加入0.3 mol或0.7 mol的NaOH,折算成这种混合物的物质的量为0.15 mol或0.35 mol,因为这种混合物的摩尔质量为62 gmol-178 gmol-1,所以需要混合物的质量为9.3 g27.3 g(不能等于9.3 g或27.3 g). 答案:BC 9.解析:NaOH、MgCl2、AlCl3溶于水后,将发生反应,若NaOH过量产物将为Mg(OH)2、NaAlO2。向三固体溶于水后
11、所得的悬浊液中滴加盐酸,开始没有沉淀增加,说明混合液中有剩余的NaOH,再滴加盐酸沉淀增加说明AlO2-与H+反应生成了Al(OH)3,当AlO2-完全转化为Al(OH)3后,再加盐酸沉淀Al(OH)3和 Mg(OH)2逐渐溶解,直至完全消失。n(MgCl2)=nMg(OH)2=1.16 g/58 g/mol=0.02 mol;A点B点发生反应: AlO2-+H+H2O=Al(OH)3,故n(AlCl3)=n(Al3+)=n(H+)=1 mol/L(30-10)/1000 L=0.02 mol; 反应达B点存在关系式:NaOHHClMgCl22NaOHMg(OH)22HClAlCl34NaOH
12、NaAlO2HCl 故n(HCl)=1 mol/L(30/1000) L=0.03 mol,n(NaOH)=(10/1000)1 mol/L+0.02 mol2+0.02 mol4=0.13 mol。由BC还需n(HCl)=3nAl(OH)3+2nMg(OH)2=30.02 mol+20.02 mol=0.10 mol。即还需V(HCl)=0.10 mol/1 mol/L=0.10 L,故V(HCl)=30 mL+100 mL=130 mL。 答案:(1)Mg(OH)2 Mg(OH)2、Al(OH)3 (2)0.02 mol 0.02 mol 0.13 mol (3)130 mL 10.解析:
13、(1)首先利用KAl(SO42-)2易溶于水,而Al2O3、Fe2O3不溶于水,用水充分溶解后,过滤分离。 (2)KAl(SO4)2与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀和K2SO42-、(NH4)2SO4等可溶性物质。另外,过量的NH3H2O也混入溶液。B为Al(OH)3分解产生的Al2O3。 (3)沉淀C中加NaOH溶液,主要是Al2O3与NaOH反应;步骤则是AlO2-与等物质的量的H+反应生成Al(OH)3。 答案:(1)过滤 (2)Al2O3 K2SO4、(NH4)2SO4 和 NH3H2O (3)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+
14、3NH4+ NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 11.解析:(1)加入足量氢氧化钠溶液,Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3+与OH-反应生成NaAlO2和H2O;氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开;(2)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2+,但又引入了Na+,同时Al3+转化成了AlO2-;因为氢氧化铝能与强酸反应,所以在加入盐酸沉淀时需要控制溶液的pH,以防止部分Al(OH)3溶解;氢氧化铝只能与强碱或强
15、酸反应,因此,可在溶液a中通入过量二氧化碳气体; 答案:(1)Mg2+2OH-=Mg(OH)2 Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O不能,因为Al(OH)3,不能溶于过量的氨水中,不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(2)K+、Cl-、Na+、AlO2-因为Al(OH)3能溶于强酸,所以需控制pH,防止部分Al(OH)3溶解在a溶液中通入过量CO2气体 12.解析:由C是常见无色无味液体,推知C为H2O;D是淡黄色固体化合物,推知D为Na2O2,C、D反应后生成NaOH,并且又能和常见金属单质A反应,可知A为Al;由B为黑色非金属单质,猜测为碳。
16、(2)分步书写,减少错误。先写出Na2O2与H2O的反应,生成的NaOH再与Al发生反应。 (3)根据C和O2反应的物质的量,两者比值为44时产物为CO2,比值为42时,产物为CO,现在比值为43,所以产物为CO2和CO的混合物。 (4)反应Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2. (5)反应溶液甲的成分为NaOH和NaAlO2,通入CO2后,CO2可以和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀,同时CO2又和NaOH反应生成Na2CO3,两者相加,即得总方程式,然后再拆为离子方程式。 答案:(1)AlCH2ONa2O2 (2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 (3)CO2CO(4)Na2CO3 (5)CO2+AlO2-+OH-+H2O=CO32-+Al(OH)3