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，在氮
3、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；耐火材料本身应热稳定好且熔点很高，而Al
4、(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2
6、Al6HCl=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氧化铝是一种难
7、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易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是()选项实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属B加入NaOH溶液有无色气体产生；含有镁、铝两种金属C加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀；含有金属镁D用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液溶液呈红色；含有铁元素答案D解析铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论，A错误；铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体，B错误；氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误；用盐酸溶解后生成的亚铁
10、离子在空气中易被氧化成Fe3，加入KSCN溶液呈红色，D正确。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
11、，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沉淀与另一沉淀的物质的量相等，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Al3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(2019江苏高考)在给定条件下，下列选
12、项所示的物质间转化均能实现的是()答案B解析Cl2与Fe在加热的条件下反应生成FeCl3，不能直接生成FeCl2，A错误；S与O2在点燃条件下反应生成SO2，不能直接生成SO3，C错误；NH3和CO2、NaCl溶液反应的化学方程式为NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl，不能生成Na2CO3，D错误。14(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()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H2，NaAlO2与
13、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。15(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发生相互促进的水解反
14、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。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
15、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(2019广西桂林模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B污水中的重金属离子，常用加入明矾除去C向氯化铵溶液中投入一铝片，铝片上产生大量气泡，该气体是氨气D铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝答案D解析镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；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；氯化铵溶液显酸性，与铝反应产生氢气，C错误；铝在氯气中燃烧生成AlCl3，D正确。18(2019陕西西安长安五中期中)为测定含镁3%5%的铝镁合金中镁的质量分数，设计了2种实验方案，说法不正确的是()方案一
16、：镁铝合金加入足量的氢氧化钠溶液中充分反应后过滤，测定剩余固体质量；方案二：称量m g铝镁合金粉末，放在图中惰性电热板上，通电使其充分灼烧。A方案一中若称取5.4 g合金粉末样品，投入V mL 2.0 molL1 NaOH溶液中反应，则V100B方案一中测定剩余固体质量时，过滤后未洗涤固体就干燥、称量，则镁的质量分数偏高C方案二中欲计算镁的质量分数，实验中还需测定灼烧后固体的质量D方案二中若用空气代替O2进行实验，则测定结果偏低答案A解析含镁为5%时，金属铝的含量最低，5.4 g合金中铝的质量为5.4(15%) g，则根据反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，2Al2NaO
17、H，故有：V103 L2.0 molL122，解得V95，因此若称取5.4 g合金粉末样品，投入V mL 2.0 molL1 NaOH溶液中反应，则V95，A错误；方案一中金属铝与氢氧化钠溶液反应，过滤后剩余固体镁，测定剩余固体质量时，过滤后未洗涤固体就干燥、称量，相当于镁的质量偏大，则镁的质量分数偏高，B正确；Mg、Al均与氧气反应，生成金属氧化物，故还需测定生成物的质量，根据镁、铝的质量守恒，列方程可以求出金属镁的质量，进而求出镁的质量分数，C正确；空气中主要有氮气和氧气，金属镁能够与氮气反应生成氮化镁，测定结果偏低，D正确。19(2019沈阳联考)将打磨后的镁条放入盛有50 mL蒸馏水的
18、烧杯中，用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化(如图所示)。下列有关描述正确的是()A该实验是在常温下进行的B实线表示溶液浊度随时间的变化C50 s时向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红D150 s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降答案D解析未开始实验时蒸馏水的pH7，可知该实验不是在常温下进行，A错误；反应进行过程中有氢氧化镁生成，溶液显碱性，因此实线表示溶液pH随时间的变化，虚线表示溶液浊度随时间的变化，B错误；由题图可知，50 s时，c(H)107.4 molL1，结合A项分析可知，该实验不是在常温下进行，Kw不为1.01014，则此时，c(OH)不为106.6
19、 molL1，C错误；150 s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降，D正确。20(2019唐山质检)某学生探究0.25 molL1 Al2(SO4)3溶液与0.5 molL1 Na2CO3溶液的反应，实验如下：下列分析不正确的是()A实验1中，白色沉淀a是Al(OH)3B实验2中，白色沉淀b中含有COC实验1、2中，白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关D检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂答案D解析实验1在过量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀a，加入稀H2SO4，沉淀溶解，没有气泡，说明白色沉淀a是Al(OH)3；实验2在过量
20、的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀b，加入稀H2SO4，沉淀溶解并产生少量气泡，说明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸盐。由以上分析可知，A、B两项正确；实验1、2中加入试剂的顺序不同，混合后溶液的pH不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀的成分不同与混合后溶液的pH有关，C项正确；检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，都可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO的方法，故可使用相同的检验试剂，D项错误。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。回答下列问
21、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)采用石墨阳极、
22、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，海水中的
23、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22(
24、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AlN
25、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，显较强碱性，加入NaHCO3后发生反应：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)电解Na2CO3溶液，实际上是电解
26、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(2019商丘月考)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：铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；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：2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2
27、O84NaOH。回答下列问题：(1)溶解铝土矿时，其成分与NaOH溶液发生反应的离子方程式：_。(2)滤渣A的主要成分为_；硅铝酸盐沉淀写成氧化物的形式是_。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是_。(4)若该工厂用m kg铝土矿共制得n kg Al(假设每步反应进行完全)，则铝土矿中Al2O3的质量分数为_。(5)若将铝用酸溶解，下列试剂中最好选用_(填选项字母)。A浓硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D浓硝酸答案(1)Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8Na2OAl2O32SiO2(3)Al(OH)3溶于
28、强酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率(4)100%(5)B解析(1)Al2O3是两性氧化物，能与NaOH反应，其离子反应方程式为Al2O32OH=2AlOH2O，SiO2属于酸性氧化物，能和NaOH溶液发生反应：SiO22OH=SiOH2O，Fe2O3属于碱性氧化物，不与NaOH反应。(2)根据上述分析，滤渣A是Fe2O3，根据信息滤渣A中还有Na2Al2Si2O8，因此滤渣A的成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。把硅酸盐写成氧化物的形式，要求原子个数守恒或与硅酸盐中原子个数成比例，按照金属氧化物SiO2H2O的形式书写，如果有多种金属元素，按照金属活动性顺序书写，则该硅酸盐可写成Na2OAl2O32SiO2。(3)因为AlO与酸反应生成的Al(OH)3不溶于碳酸，但溶于盐酸，因此用CO2酸化。(4)根据铝元素守恒，则有Al2O32Al，故氧化铝的质量分数为100%100%。(5)Al在浓硫酸、浓硝酸中钝化，Al和稀硝酸反应生成污染性气体，故最好选用稀硫酸。