1、考点7镁、铝及其化合物 题组一基础小题1下列叙述中正确的是()A氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al33NH3H2O=Al(OH)33NHB存在于污水中的重金属离子，常用投加明矾等电解质的方法进行处理C镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D依据铝热反应原理，能发生反应2Al3MgO高温,3MgAl2O3答案A解析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；Mg不能溶于NaOH溶液，C错误；Mg的金属性比Al强，故Al与MgO不能发生铝热反应，D错误。2镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。反应中镁和铝的
2、()A物质的量之比为32 B质量之比为32C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为23答案A解析由图像可知，两个反应中生成的氢气一样多，则镁、铝的物质的量之比为32，质量之比为43，A正确，B错误；镁、铝的摩尔质量之比为89，C错误；由图像可知产生等量的氢气，镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为23，则二者的速率之比为32，D错误。3将相同质量的镁条分别在氧气、空气、氮气、二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量关系是()A BC D答案C解析Mg能发生反应2MgO2=2MgO、2MgCO2=2MgOC、3MgN2=Mg3N2。故Mg燃烧时在氧气中固体产物为MgO，空气中为MgO、Mg3N2，在
3、氮气中为Mg3N2，在二氧化碳中为MgO、C，C正确。4下列有关说法中不正确的是()AAl(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3胶体，故明矾可作净水剂CAl(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸DAl2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能答案C解析治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表现出碱性，A正确；Al(OH)3胶体有强吸附性，能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清，B正确；馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的，不用Al(OH)3，C错误；耐火材料本身应对热稳定且熔点很高，而A
4、l(OH)3受热易分解，D正确。5MgCl26H2O在高温灼烧时，其分解产物为()AMgCl2和H2O BMg(OH)2、HCl和H2OCMg、Cl2和H2O DMgO、HCl和H2O答案D解析MgCl26H2O在高温灼烧过程中，先生成MgCl2和H2O，MgCl2水解成难溶的Mg(OH)2和挥发性HCl，Mg(OH)2再分解生成MgO和H2O。6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
5、，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解析浓硫酸稀释时，应将浓硫酸沿器壁缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌以防止液滴飞溅，A错误；将NaOH溶液与MgSO4溶液混合即可得到Mg(OH)2沉淀，B正确；过滤时，应使用玻璃棒引流，C错误；对MgCl2溶液直接加热蒸干，Mg2水解，不能得到MgCl2固体，D错误。7甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1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比为12，则加入的铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g答案A解析由
6、2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。实际上HCl、NaOH同为0.3 mol，且已知生成H2的体积比为12，所以发生反应时分别为HCl不足Al过量，NaOH过量Al不足。由生成H2的体积比为12可知，反应的Al的量之比也为12，即与0.3 mol盐酸完全反应的Al为2.7 g，与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。8有关铝及其化合物的说法错误的是()A用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成B铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜C氧化铝是一种
7、难熔物质，是一种较好的耐火材料D氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药答案A解析Al2O3与NaOH加热时发生反应Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，A错误。9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MgO答案B解析A、C、D三项均是利用Al、Al(OH)3、Al2O3与烧碱反应的原理进行除杂，A、C、D均正确；B项用
8、氨水可生成Fe(OH)3和Al(OH)3两种沉淀，因Al(OH)3不溶于过量氨水，故不能除去Al3。10某溶液能与Al粉反应放出H2，该溶液中可能大量共存的离子组是()ANH、Ba2、HCO、ClBK、Al3、S2、ClOCNa、Fe3、Cl、SODNH、Mg2、SO、NO答案C解析能与Al反应放出H2的溶液，可能呈强酸性也可能呈强碱性。HCO无论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存在，A错误；Al3与S2能发生相互促进的水解反应，且S2与ClO之间能发生氧化还原反应，B错误；各离子在酸性条件下能大量共存，C正确；在碱性溶液中NH、Mg2不能大量存在，在酸性溶液中，不能产生H2，D错
9、误。11把一块镁铝合金投入到20 mL 1 molL1的HCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1 molL1的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法中正确的是()A镁铝合金具有很强的抗腐蚀能力，它不溶解在任何酸、碱或盐中Bc值越大，合金中Al的含量越高Cb值越大，合金中Mg的含量越高D整个反应过程中，主要发生了5个离子反应答案B解析镁铝合金表面形成致密的氧化膜而具有很强的抗腐蚀能力，但MgO、Al2O3、Mg、Al都可与盐酸、稀硫酸等反应，Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中，A错误；根据图示，c值越大，溶解Al(OH)3的NaOH
10、越多，说明合金中Al的含量越高，B正确；因为盐酸的量一定，b20，为定值，C错误；整个反应过程中主要包含Mg、Al分别与盐酸的反应，H与OH的反应，Mg2、Al3分别与OH的反应，Al(OH)3与OH的反应，主要有6个离子反应，D错误。12某溶液中可能含有H、Na、NH、Mg2、Fe3、Al3、SO、CO等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是()A原溶液中含有的阳离子是H、NH、Mg2、Al3B原溶液中一定含有SO和NaC原溶液中含有的Fe3和Al3的物质的量之比为 11D反应最后形成的溶液中含有
11、的溶质为Na2SO4答案C解析向溶液中加入NaOH溶液时，一开始没有沉淀生成，说明溶液中含有H；溶液中有大量H，说明其中没有CO；根据溶液呈电中性原理，可知溶液中应含有阴离子，则其中一定含有SO；当沉淀达到最大量之后，再加入NaOH溶液，在一定量的范围内，沉淀的量既不增加，也不减少，说明溶液中含有NH，此时NaOH与NH反应生成一水合氨；NH反应完之后，再加NaOH，沉淀部分溶解，说明沉淀中有Al(OH)3，所以原溶液中含有Al3；Al(OH)3沉淀的量与另一沉淀的量相等，且生成Al(OH)3沉淀和另一沉淀消耗NaOH的量相等，说明另外一种沉淀是Fe(OH)3，原溶液中含有Fe3，Fe3和Al
12、3的物质的量之比为11；实验中无法确定原溶液中是否含有Na，最后所得溶液中的溶质除Na2SO4外还有NaAlO2。题组二高考小题13(2018江苏高考)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()ANaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)BAl(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)CAgNO3(aq)Ag(NH3)2(aq)Ag(s)DFe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)答案A解析A项，NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；B项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和
13、H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；C项，AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D项，Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现。14(2015山东高考)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2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()AAlCl3 BNa2O CFeCl2 DSiO2答案A解析AlCl3可由Cl2和Al直接反应生成，在Ba(HCO3)2溶液中加入AlCl3，Al3和HCO
14、发生相互促进的水解反应：Al33HCO=Al(OH)33CO2，同时生成沉淀和气体，A正确；Na2O可由Na和O2直接反应生成，在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成，但没有气体生成，B错误；在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成，但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到，C错误；SiO2可由Si和O2直接反应得到，但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2没有沉淀和气体生成，D错误。15(安徽高考)室温下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图所示，下列有关说法正
15、确的是()Aa点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为Al33OHAl(OH)3Bab段，溶液pH增大，Al3浓度不变Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解答案C解析图像题审题的基本策略看图像中的起点、拐点及斜率，然后结合化学反应方程式进行分析。续表16(北京高考)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AK BNa CFe DAl答案D解析Fe在空气中被氧化为疏松的氧化铁，起不到保护内层金属的作用；金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜，保护内层金属不被腐蚀，D正确。题组三模拟小题17(2018广东深圳科学高中检测
16、)把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量的NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁与铝的物质的量之比为()A98 B89 C11 D73答案A解析利用守恒思想，固体由Fe、Al混合物变为了Fe2O3，即O代替了Al，则合金中铝的质量等于Fe2O3中氧元素的质量，。故选A。18(2018陕西八校联考)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A铝粉与MgO共热可制取金属镁B足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的H2C工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片
17、表面发生钝化答案C解析Mg的金属活泼性强于Al，Al不能置换出Mg，铝热反应是Al置换出比Al不活泼的金属，A错误；B项中Al与NaOH溶液反应产生的H2较多，B错误；C项为现代炼铝方法，C正确；铝片表面不再发生钝化，因为浓硫酸稀释后会释放出大量的热，而热的浓硝酸会与铝发生反应，D错误。19(2018合肥联考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()Aa点对应的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb点对应的溶液中：Na、S2、SO、ClCc点对应的溶液中：Ag、Ca2、NO、
18、FDd点对应的溶液中：K、NH、I、CO答案B解析向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时，发生反应Al34OH=AlO2H2O,3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。a点时溶液中有大量的OH，A项中的Fe3、HCO不能大量存在。b点时溶质为NaCl和NaAlO2，B项中的所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，C项中的Ag不能大量存在，且F和Ca2能生成难溶的CaF2，也不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3与D项中的CO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。20(2018江西九江一中检测)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流
19、程如下：下列叙述正确的是()A试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C图中所示的转化都不是氧化还原反应D反应的离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO答案D解析由工艺流程图可知，反应过滤后得到的沉淀为Fe2O3，则试剂X为NaOH溶液，A、B错误；电解熔融Al2O3生成单质Al的反应为氧化还原反应，其他反应均为非氧化还原反应，C错误；反应是NaAlO2溶液与过量CO2的反应，D正确。题组一基础大题21将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下
20、列问题：(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是_(填序号)。用混凝法获取淡水 提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁等的提取工艺(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收1 mol Br2时，转移的电子数为_mol。(3)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。(4)采用石墨阳
21、极、不锈钢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_。答案(1)(2)(3)Ca2SO=CaSO4 Mg(OH)269.6(4)MgCl2(熔融)MgCl2Mg2H2OMg(OH)2H2解析(1)用混凝法不能得到淡水，错误；改变流程，改进工艺可以提高产品的质量，优化产品的品种，所以可行。(2)先对化学方程式进行配平：3Br26Na2CO33H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3，吸收3 mol Br2时转移5 mol e，所以吸收1 mol Br2时，转移的电子的物质的量为 mol。(3)由浓海水的主要成分知，海水
22、中的硫主要以SO的形式存在，考虑到后面的工艺中有Ca(OH)2加入，MgCl2与Ca(OH)2反应后Mg2形成Mg(OH)2，Ca2、Cl在滤液中，所以脱硫的离子方程式为Ca2SO=CaSO4；产品2主要是通过过滤后干燥得到的，所以镁主要以Mg(OH)2形式存在，根据Mg原子守恒，得nMg(OH)2n(Mg2)1.2 mol，所以mMg(OH)258 gmol11.2 mol69.6 g。(4)用石墨作阳极，电解熔融的MgCl2，则只有Mg2、Cl放电，所以化学方程式为MgCl2(熔融)MgCl2；有水存在时，Mg与H2O反应，反应的化学方程式为Mg2H2OMg(OH)2H2。题组二高考大题2
23、2(2017江苏高考)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如下图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。(5)铝粉在1000 时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于A
24、lN的制备，其主要原因是_。答案(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)4CO2H2O4e=4HCOO2H2(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜解析(1)强碱条件下，Al2O3与OH发生反应的离子方程式为Al2O32OH=2AlOH2O。(2)“过滤”所得滤液的主要成分是NaAlO2，显强碱性，加入NaHCO3后，NaAlO2可与NaHCO3发生反应：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，溶液碱性减弱，pH减小。(3)石墨具有还原性，电解熔融Al2O3，阳极O2被氧化为O2，阳极上产生的O2会氧化电极石墨。(4)电
25、解Na2CO3溶液，实际上是电解水，观察电解池装置可知，阳极产物有NaHCO3和O2，则阳极反应式为4CO2H2O4e=4HCOO2，阴极发生还原反应，产物应为H2。(5)Al表面容易形成致密的氧化铝薄膜，NH4Cl受热易分解产生HCl，生成的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜，有利于AlN的制备。题组三模拟大题23(2018云南一检)铝(熔点660 )是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3(熔点2045 )和冰晶石(Na3AlF6，六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得。回答下列问题：(1)冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰，铝与V2O5在高温下反应的化学方程式为_。(2)将打磨过的
26、铝片在酒精灯火焰上加热，可观察到铝熔化而不滴落，原因是_；铝是活泼金属，但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生。若将铝片用饱和Hg(NO3)2溶液浸泡数分钟，取出后迅速洗净，可制得俗称“铝汞齐”的铝汞合金。铝汞齐露置在空气中，表面会快速生长出蓬松的白毛(Al2O3)。若将新制的铝汞齐放入水中，可迅速反应产生气泡，该反应的化学方程式为_；铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是_。(3)将0.1 molL1AlCl3溶液和10% NH4F溶液等体积混合，充分反应后滴加氨水，无沉淀析出。则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为_；该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是_
27、。答案(1)10Al3V2O55Al2O36V(2)铝表面很快形成致密的氧化膜，其熔点高于铝2Al6H2O=2Al(OH)33H2铝片表面不易形成致密的氧化膜(合理答案均可)(3)AlCl36NH4F=(NH4)3AlF63NH4ClNH4F电离出的F水解生成的HF对玻璃有强腐蚀性而对塑料无腐蚀性解析(1)铝与V2O5反应得到V和Al2O3。(2)打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热，铝表面生成致密的氧化膜，其熔点高于铝，故铝熔化而不滴落；铝汞齐放入水中，形成铝汞原电池，铝作负极，铝汞齐与水反应的实质是铝汞合金中的铝与水反应生成氢氧化铝和氢气，化学方程式为2Al6H2O=2Al(OH)33H2。(3)滴加氨水不产生沉淀，说明溶液中不存在Al3，反应的化学方程式为AlCl36NH4F=(NH4)3AlF63NH4Cl；NH4F电离出的F水解生成HF，HF可以腐蚀玻璃，但不能与塑料反应，故用塑料材质的试管及试剂瓶盛装。