1、跟踪检测（九） 铝、镁及其重要化合物1科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁和铝的说法正确的是()A镁的金属性比铝弱B镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应C镁和铝原子的最外层电子数都为3D镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应解析：选BA项，镁的金属性比铝强，错误；B项，镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应，正确；C项，镁和铝原子的最外层电子数分别是2和3，错误；D项，氧化铝是两性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，氧化镁是碱性氧化物，与氢氧化钠溶液不反应，错误。2用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入
2、过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3ABC D解析：选C2Al2OH2H2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，再过滤即得到Al(OH)3。3.如图所示的装置中，把X溶液逐滴滴下与Y物质反应，若X为浓硫酸，Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z褪色。则Y为()ANa BMgCAl DMg或Al解析：选B实验中品红溶液褪色，说明反应中有SO2产生，因为铝在常温下遇浓硫酸钝化，而钠是活泼的金属，极易与水反应，因此该金属是镁，B项正确。4将100 m
3、L 3 molL1的NaOH溶液与100 mL 3 molL1的AlCl3溶液按下列两种方法混合：(1)将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，(2)将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中，对上述实验所得结论正确的是()A现象相同，沉淀量相等B现象相同，沉淀量不等C现象不同，沉淀量相等D现象不同，沉淀量不等解析：选C100 mL 3 molL1 NaOH溶液中n(NaOH)0.3 mol,100 mL 3 molL1的AlCl3溶液中n(AlCl3)0.3 mol；将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，发生：Al33OH=Al(OH)3，产生白色沉淀，nAl(OH)30.1 mol；将AlC
4、l3溶液逐滴滴入NaOH溶液中，分别发生：Al34OH=AlO2H2O，Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，开始没有沉淀后出现沉淀，二者现象不同，根据方程式可知最终得到的沉淀是0.1 mol，沉淀量相等。5某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。下列说法正确的是()ANaOH溶液可以用氨水来代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH解析：选DA项，若用氨水，则Mg2、Al3均转化为沉淀，不能分离Mg(OH)2和Al(OH)3，错误；B项，Al3与过量NaOH反应
5、生成NaAlO2，溶液a中含AlO、K、Cl、Na、OH，错误；C项，K、Cl、Na在整个过程中不参加反应，溶液b中含KCl、NaCl，错误；D项，因氢氧化铝能溶于盐酸，则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，正确。6把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是()选项ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH解析：选BA、C、D三项中，无论前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象均相同；B项，若将NaAlO2溶液滴入盐酸中，开始盐酸过量，没有沉淀生成，随着NaAlO2溶液的增多，会产生Al(OH)3白色沉淀，若将盐酸滴
6、入NaAlO2溶液中，开始盐酸少量，会立即产生Al(OH)3白色沉淀，随着盐酸的过量，最后白色沉淀逐渐溶解，反应现象不同，符合题意。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abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：选CA项，Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B项，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；C项，AlAl(OH)3不能一步完成；D项，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。8(2016上海高考)下列各组混合物，使用氢氧化钠溶
7、液和盐酸两种试剂不能分离的是()A氧化镁中混有氧化铝 B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅 D氯化亚铁溶液中混有氯化铜解析：选DA项，MgO是碱性氧化物，与NaOH溶液不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，向滤液中加入盐酸至沉淀达到最大量，过滤洗涤，不溶物加热得Al2O3；B项，向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向滤液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就分别得到氯化铝溶液和氯化铁
8、溶液；C项，二氧化硅是酸性氧化物，能与NaOH溶液发生反应，而氧化铁与NaOH溶液不反应。加入过量的NaOH溶液，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁；D项，二者都能与NaOH溶液反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，而且得到FeCl3溶液，不能分离、提纯二者。9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，其中符合图像的一组是()选项甲乙AAlCl3、Mg(NO3)2、HNO3NaOHBNa2CO3、NH4HCO3、Na2SO4Ba(OH)2CNH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HClNaOHDNaAlO2、氨水、NaOHH2SO4解析：选CA项，向甲溶液中缓慢滴
9、加NaOH溶液时，图像中间一段沉淀质量不变的反应不存在，与图像变化不符。B项，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，与图像变化不符。C项，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Al3、Fe3开始沉淀，当两种离子沉淀完全后，OH和NH反应，此时沉淀质量不变；最后OH与Al(OH)3反应，沉淀部分溶解与图像变化相符。D项，向甲溶液中加硫酸时，最终沉淀会全部溶解，与图像变化不符。10某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：下列说法不正确的是()AX为NaOH溶液，Y为盐酸Bab发生的反应为AlOHH2O=
10、Al(OH)3CbcAl的反应条件分别为：加热、电解Da、b、c既能与酸又能与碱反应解析：选DA项，在铁粉和铝粉混合物中加入试剂X，过滤得到铁，试剂X能溶解铝不能溶解铁，X为NaOH溶液，a为NaAlO2溶液，NaAlO2和适量盐酸反应生成Al(OH)3沉淀，X为NaOH溶液，Y为盐酸，正确；B项，a为NaAlO2溶液，b为Al(OH)3，ab发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3，正确；C项，b为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水，电解Al2O3生成铝和氧气，正确；D项，b为Al(OH)3，c为Al2O3，均既能与酸又能与碱反应，a为NaAlO2溶液，只能和酸反应，
11、不能和碱反应，错误。11氯离子插层镁铝水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定Mg2Al(OH)6ClxH2O的化学式，Mg2Al(OH)6ClxH2O高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。(1)装置连接后首先进行的操作是_。(2)将一定质量的Mg2Al(OH)6ClxH2O放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131 g，则其中MgO的质量是_g。(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通过N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2。装置的连接顺序为a_(用接口处的小
12、写字母表示)。实验过程中装置C吸收HCl气体，没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是_。完全分解后测得C增重3.65 g，D增重9.90 g，则x_。(4)下列实验方案也能测定x值的是_，并且对不选方案说明不合理的理由：_(若两个方案都选，此问就不作答)。方案1：测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量方案2：测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(3)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的_(填字母)。
13、a样品质量b样品分解后残余物质量c装置C的增重解析：(1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(2)一定质量的Mg2Al(OH)6ClxH2O样品充分加热，冷却后得到的固体是Al2O3和MgO，共131 g，设MgO的物质的量是x mol，根据Mg2Al(OH)6ClxH2O可知Al2O3的物质的量是0.25x mol，所以x mol40 gmol10.25x mol102 gmol1131 g，解得x2，m(MgO)2 mol40 gmol180 g。(3)装置C的作用是吸收HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，实验中应首先吸收水蒸气再吸收HCl气体，气体通过洗气瓶吸收时应“长进短出
14、”，因此装置连接顺序为aedb。因为整个实验过程中持续通入N2，故不需采用如图乙所示防倒吸装置。根据题意写出方程式，则有2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O 73 18(52x) 3.65 g 9.90 g，解得x3。(4)根据上述反应方程式可知，测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量即水蒸气的质量可以计算出x；装置C增重的质量是HCl气体的质量，其质量和加热剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与x无关，因此不能计算x的值，故方案2不合理。(5)因为Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O中有x和z两个未知量，所以至少应该知道3个量才能
15、列方程组计算，故除测定D的增重外还应该至少再测量a、b、c中的任意两个量。答案：(1)检查装置的气密性(2)80(3)edb实验过程中持续通入N2，没有必要用如图乙所示防倒吸装置3(4)方案1由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量，与x的大小没有关系，因此方案2是不合理的(5)ab或ac或bc12铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al
16、2Si2O84NaOH。请回答下列问题：(1)铝土矿中Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_。(2)在工艺流程中“酸化”时，加入的最佳物质B是_，理由是_，写出酸化过程发生反应的化学方程式：_。(3)工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，理论上每消耗6.0 g碳单质，转移1 mol电子，则反应的化学方程式为_。(4)某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。则物质甲是_(填化学式)，
17、请判断该同学设计的实验方案的合理性_(填“合理”或“不合理”)。原因是_(若合理，则不用填写)。解析：(1)铝土矿主要成分是Al2O3还有少量SiO2，加入足量NaOH溶液后发生如下反应：Al2O32OH=2AlOH2O；SiO22OH=SiOH2O；Fe2O3不与NaOH溶液发生反应。(2)根据题干已知反应，滤液中主要含NaAlO2，通入过量CO2可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3。(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳单质，转移1 mol电子，说明碳被氧化为CO，化学方程式为Al2O33Cl23C2AlCl33CO。(4)Fe3的检验可用KSCN，但该同学的实验方案不合理，因为Fe3能与Fe、Al发生反应生成Fe2，不能检验是否含有Fe3。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)CO2CO2过量时氢氧化铝不会溶解，反应易控制，且原料廉价CO2NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3(3)Al2O33C3Cl22AlCl33CO(4)KSCN不合理Fe3能与Fe、Al反应生成Fe2，不能检出Fe3
