1、第2节 镁、铝及其重要化合物时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每题6分，共72分)1下列关于铝及其化合物的叙述正确的是()A氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验B铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重C氧化铝熔点很高，可作耐火材料D明矾用作净水剂，可以除去废水中的铜离子答案C2下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是()AAl跟NaOH溶液共热BAl(NO3)3跟过量的NaOH溶液反应CAl2O3和水共热DAl2(SO4)3和过量的氨水反应答案D解析Al2(SO4)3 和过量的氨水反应可以得到氢氧化铝，氢氧化铝不溶于弱碱，故D正确。3镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，
2、产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的()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解析由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为32，质量之比为43，摩尔质量之比为242789，反应速率之比为32，故A正确。4镁、铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是()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中燃烧答案B解析Mg可
3、与沸水反应，生成Mg(OH)2和H2，Al与沸水不能发生反应。5下列物质组合中，既能和酸反应又能和碱反应的化合物共有()(NH4)2CO3Al2O3Al2(SO4)3AlNaHSO3Al(OH)3A3种 B4种 C5种 D6种答案B解析Al为单质，排除；(NH4)2CO3与酸反应生成CO2，与碱反应生成NH3；Al2O3、Al(OH)3为两性物质，均能与强酸、强碱反应；NaHSO3与酸反应生成SO2，与碱反应生成Na2SO3；Al2(SO4)3只能与碱反应，不能与酸反应。故既能与酸反应也能与碱反应的化合物是，B正确。6下表中，对陈述、的正确性及两者间因果关系的判断，完全正确的是()选项陈述陈述
4、判断A铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物Al和Al2O3既可以与酸反应又可以与碱反应对，对，有B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用对，对，有续表C海啸使水源发生污染可用明矾进行消毒和净化明矾水解生成Al(OH)3胶体，具有吸附性对，错，无D铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应错，对，无答案A解析铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落是因为Al2O3的熔点高于金属Al，故B错；明矾水解产生Al(OH)3胶体，可净化水，但不能进行消毒，故C错；常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化，并不是不反应，故D错。7镓(Ga)与铝同主族，曾
5、被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是()AAl、Ga均处于第A族BGa2O3可与盐酸反应生成GaCl3CGa(OH)3可与NaOH溶液反应生成NaGaO2D由流程图可知酸性：Al(OH)3Ga(OH)3答案D解析镓(Ga)与铝同主族，均位于第A族，A正确；Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性，可与盐酸反应生成GaCl3，B正确；Ga(OH)3 与Al(OH)3的性质相似，属于两性氢氧化物，能与NaOH溶液反应生成NaGaO2，C正确；化学反应遵循强酸制弱酸原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入CO2，有Al(OH)3生成，
6、而无Ga(OH)3生成，是Ga(OH)3酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)3Ga(OH)3，D错误。8某同学在实验中，利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，转化关系如下图所示，下列说法不正确的是()abcAlFeAx为NaOH溶液，y为盐酸Bab发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3C按照本流程，x和y调换后也能达到实验目的Db、c既能与强酸反应又能与强碱反应答案C解析铁铝混合物中加入试剂x，得到溶液和Fe，根据Al能与NaOH溶液反应，Fe不与NaOH溶液反应，推知试剂x为NaOH溶液，即a的主要成分是NaAlO2，根据转化关系，试剂y应为盐酸，发生反应AlOHH2O=Al(OH)3，
7、然后氢氧化铝受热分解成Al2O3，最后通过电解的方法得到金属Al。根据上述分析，如果x和y互换，a为FeCl2和AlCl3混合液，加入NaOH溶液，则得到Fe(OH)2和Al(OH)3，按照流程无法得到金属铝，C错误。9a g镁铝合金投入x mL 2 molL1的盐酸中，金属完全溶解，再加入y mL 1 molL1 NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为(a1.7) g，则下列说法不正确的是()A镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NAB沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物Cx2yDa的取值范围为0.9a1.2答案C解析Mg、Al失去电子变为离子，离子再结合OH生成沉淀，则镁铝合金与盐酸
8、反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的OH的物质的量，沉淀量最大时得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，则m(OH)(a1.7) ga g1.7 g，n(OH)0.1 mol，电子转移总数是0.1NA，A、B正确；沉淀量最大时，溶液中n(Na)n(Cl)，此时HCl和氢氧化钠的物质的量相等，即2xy，C错误；电子转移总数是0.1NA，若金属全部是镁，则镁的质量是1.2 g，若金属全部是铝，则铝的质量是0.9 g，D正确。10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()
9、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、FDd点对应的溶液中：K、NH、I、CO答案B解析向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，开始时NaOH过量，发生的反应是AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，当NaOH完全反应后再加入AlCl3溶液，反应的方程式是AlCl33NaAlO26H2O=4Al(OH)33NaCl。根据上述分析，在a点NaOH尚未完全反应，有NaOH剩余，会与Fe3反应生成沉淀、与HCO反应生成CO和H2O，故不能大量共存，A错误；在b点NaOH恰好完全反应，溶液中
10、溶质是NaAlO2，与Na、S2、SO、Cl互相之间都不反应，故可以大量共存，B正确；在c点，溶液中的NaAlO2恰好与AlCl3完全反应，溶液中的溶质是NaCl，Cl会和Ag反应生成沉淀，且Ca2会和F反应生成CaF2，故不能大量共存，C错误；d点AlCl3溶液过量，Al3会与CO发生双水解反应，故不能大量共存，D错误。11有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是89。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是()答案A解析镁与铝的质量比是89，则物质的量之比是11，NaOH溶液过量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(O
11、H)2，B错误；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量之比是5878，即剩余的Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的，排除C、D，故选A。12某无色溶液含有下列离子中的若干种：H、NH、Cu2、Ba2、Al3、CO、Cl、OH、NO。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有()A3种 B4种 C5种 D6种答案C解析Cu2在溶液中为蓝色，则溶液中一定不含有Cu2。能与铝粉反应只放出H2，则溶液中含有H或OH。若溶液中含有H，则不含CO、OH、NO，一定含有Cl，可能含有NH、Ba2、Al3。若溶液中含有OH，则不含H、NH、Al3，结合溶液呈电中性知，一定含有B
12、a2，一定不含CO，可能含有Cl、NO。综上所述，溶液中能大量存在的离子最多有5种。二、非选择题(共28分)13(14分)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下图所示：请回答下列问题：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在较高温度下进行，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而含有杂质，该杂
13、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。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)NaOH解析(3)越稀越水解，加水稀释促进偏铝酸根离子的水解，也可以用偏铝酸盐与二氧化碳气体反应制得。(5)后续反应中生成氢氧化钠，而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿，该生产流程能实现循环利用的是NaOH。14(14分)镁及其化合物是实验设计的热点载体。已知：2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2OMg3N2与水反应常温下，NH3H2O、
14、CH3COOH的电离常数均为1.8105.探究镁的性质。某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物，实验装置如图所示。(1)B中试剂是 ；D装置的作用是 。(2)实验时，先启动A中反应，当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯，这样操作的目的是 。(3)确定有N2生成的实验现象是 。(4)实验完毕后，设计实验确认产物中有Mg3N2，取少量C中残留固体于试管中，滴加蒸馏水， ，则产物中有氮化镁。(5)经测定，Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为 。.探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有：氢氧化镁、蒸馏水、硝酸
15、铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中，振荡、白色粉末全部溶解。为了探究其原因，他们提出两种假设。假设1：氯化铵溶液呈酸性，HOH=H2O，促进Mg(OH)2溶解。假设2：NHOH=NH3H2O，促进Mg(OH)2溶解。(6)请你帮他们设计实验，探究哪一种假设正确： 。答案(1)P2O5等吸收E中挥发出来的水蒸气(2)排尽装置内的空气，避免O2、CO2、N2等与镁反应(3)E中产生气泡，瘪气球缓慢鼓起(4)产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(5)11Mg4NO28MgOMg3N2N2(写成4Mg2NO24MgON2、3MgN2Mg3N2也可)(6)取少量氢氧化镁于试管中
16、，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固体溶解，则假设2正确；若白色固体不溶解，则假设1正确解析(1)B中试剂用于干燥二氧化氮，由于二氧化氮与水反应生成酸，故不能用碱性干燥剂，应选择酸性或中性干燥剂，可以是P2O5等，D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气，防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验。(3)依据题中信息，过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收，所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡，瘪气球缓慢鼓起。(6)由题中信息可知，常温下NH3H2O、CH3COOH的电离常数相同，所以醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH结合氢氧化镁电离出的OH导致沉淀溶解平衡正向移动，沉淀溶解，则证明假设2正确；若不溶解，则假设1正确。