1、课时作业(十一)镁、铝及其重要化合物(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()AAl既可用于食品包装，也可用作建筑材料BAl2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂DAl(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CA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)212H2O溶于水后，
2、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。2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B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
3、反应。3相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()AAlBAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3A四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。由NaAlO2的组成可知消耗n(NaOH)等于铝原子的物质的量，即四个选项中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH就越多。4常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A中性溶液中：Cl、Mg2、Al3、KB1.0 molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在强碱性环境中：AlO、SiO、Na、KD0.1 molL1明矾溶液中：NH、AlO、HCO、NaCA项，Al3
4、易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B项，HCOAlOH2O=Al(OH)3CO；D项，Al3与AlO、HCO因发生双水解反应不能大量共存。5下列反应中的离子方程式书写正确的是()A向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3H2OAl3=AlO4NH2H2OBNH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：NHOH=NH3H2OC向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2OD向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3COCA项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，NH、Al3同时存在时，Al3与OH先反
5、应；D项，通足量CO2时，应生成HCO。6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B用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(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后过滤DMgO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MgOB 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。7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abcAAl2O3NaAlO2A
6、l(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgOCA中a、b、c分别与NaOH溶液反应、与CO2反应、受热分解即可完成所示转化；B中a、b、c分别与氨水、NaOH溶液、盐酸反应即可完成所示转化；C中铝无法通过一步反应生成Al(OH)3，故C符合题目要求；D中a、b、c分别与NaOH溶液反应、加热分解、与盐酸反应即可完成所示转化。8将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图像正确的是()D当溶液中有H、Al3时，加入的OH先与H反应，后与Al3反应：HO
7、H=H2O，Al33OH=Al(OH)3。故开始加入NaOH时，无沉淀产生，随着NaOH的量增加，沉淀的量逐渐增加，当NaOH加入一定量时，沉淀量达到最大值；再加入NaOH，沉淀开始溶解：NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O。形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH的体积比为31。综上所述，D项的图像符合题意。9自然界中存在一种尖晶石，化学式可表示为MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石，已知该尖晶石中混有Fe2O3。取一定量样品5.4 g，恰好完全溶解在一定浓度100 mL盐酸溶液中，盐酸浓度可能是()A2.8 molL1 B3.8 molL1C4.3 molL1 D4.9 molL1 A M
8、gAl2O4与盐酸反应最终生成MgCl2和AlCl3，1 mol MgAl2O4消耗8 mol HCl。因为恰好溶解，采用极值法计算，假如全部是尖晶石，盐酸浓度为3.04 molL1；假如全部是Fe2O3,1 mol Fe2O3消耗HCl 6 mol，盐酸浓度为2.025 molL1，介于二者之间，选A。10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BCO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C反应中的反应为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOD工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本
9、更低CA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。11(2019广东广州综合测试)明矾KAl(SO4)212H2O在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示：易拉罐下列叙述错误的是 ()A回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用B“沉淀”为Al2(CO3)3C“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶D上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3B废易拉罐属于可回收物品，回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用，A正确
10、；偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝，故“沉淀”为Al(OH)3，B错误；将Al(OH)3溶于稀硫酸，再加入硫酸钾，经操作a得到明矾，故操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C正确；过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀，流程中可用过量CO2代替NH4HCO3，D正确。12(2019黑龙江哈尔滨三中调研)生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH、nAl(OH)3随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是 ()A生成沉淀的离子方程式为HCOAlOH2O=Al(OH)3
11、COBb点与c点溶液所含微粒种类相同Ca点溶液中大量存在的离子是Na、AlO、OHDNaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 molL1D氧化铝和氢氧化钠反应，而氧化镁不反应，过滤后得到的滤液的溶质为生成的偏铝酸钠和过量的氢氧化钠，用碳酸氢钠溶液处理时，氢氧化钠先与碳酸氢钠反应，氢氧化钠完全反应后(用去碳酸氢钠溶液的体积为8 mL)，有氢氧化铝沉淀生成(图像中bd的过程)，发生反应HCOAlOH2O=Al(OH)3CO，A正确；由于bd发生的反应相同，则b点与c点溶液所含微粒种类相同，均为Na、AlO、OH、CO，B正确；a点溶液溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠，大量存在的离子是Na、AlO、OH，C正
12、确；加入40 mL碳酸氢钠溶液时沉淀量最大，为0.032 mol，生成沉淀消耗的NaHCO3溶液的体积为40 mL8 mL32 mL0.032 L，故NaHCO3溶液的物质的量浓度为1.0 molL1，D错误。13(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NaMg2ClSO浓度/(gL1)63.728.8144.646.4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)采用石墨作阳极、不锈钢作阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_
13、。解析：(1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca2SO=CaSO4；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2，故产品2为Mg(OH)2；1 L浓海水中Mg2为28.8 g，故可得到产品2即Mg(OH)2的质量为58 gmol169.6 g。(2)电解熔融MgCl2会得到Mg和Cl2，故化学方程式为MgCl2(熔融)MgCl2。因为Mg会与H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2，故水存在会造成产品Mg的消耗，有关反应的化学方程式为Mg2H2O
14、Mg(OH)2H2。答案：(1)Ca2SO=CaSO4Mg(OH)269.6(2)MgCl2(熔融)MgCl2Mg2H2OMg(OH)2H214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，稀释的目的是_；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
15、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。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溶液反应得偏铝酸钠，钠和铝的物质的量之比为11，所以AlO(OH)与NaOH以物质的量之比11反应，即反应的化学方程式为AlO(OH)NaOH=NaAlO2H2O。(3)AlO在溶液中会发生水解：AlO2H2OAl(OH)3OH，依据越稀越水解，可知加水稀释是为了促进AlO的水解。“稀释、结晶”工艺中，也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替，即2H2OAlOCO2=Al(OH)3
16、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Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。(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。答案：(1)加快反应速率(2)AlO(OH)NaOH=NaAlO2H2O(3)促进AlO的水解CO2(4)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH(5)NaOH15(2019江西宜春八校联考节选)向盛有10 mL 1 molL1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 molL1Na
17、OH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：(1)写出m点反应的离子方程式：_。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_mol。解析：(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由图像分析，先发生Al33OH=Al(OH)3，再发生NHOH=NH3H2O，最后是沉淀的溶解Al(OH)3OH=AlO2H2O，故m点的离子方程式为NHOH=NH3H2O。(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L1 molL10.01 mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02 L1.2
18、molL10.024 mol，产生沉淀的反应有两类，一是SOBa2=BaSO4，n(SO)0.01 mol20.02 mol，0.02 mol0.024 mol，故n(BaSO4)0.02 mol；二是OH参与的反应，Al33OH=Al(OH)3001 mol0.03 mol0.01 molOH余0.024 mol20.03 mol0.018 mol，之后发生反应：NHOH=NH3H2O，n(NH)0.01 mol，消耗OH0.01 mol，则剩余OH为0.018 mol0.01 mol0.008 mol，最后发生沉淀溶解的反应：Al(OH)3OH=AlO2H2O，OH为0.008 mol，溶解Al(OH)3 0.008 mol，剩余Al(OH)3为0.01 mol0.008 mol0.002 mol。溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol0.002 mol0.022 mol。答案：(1)NHOH=NH3H2O(2)0.022
