1、【 精品教育资源文库 】 课时梯级作业 七 镁、铝及其重要化合物 (45分钟 100 分 ) 一、选择题 (本题包括 8小题 ,每题 6分 ,共 48分 ) 1.(2018池州模拟 )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
2、有铁元素 【解析】 选 D。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离子在空气中易被氧化成 Fe3+,加入 KSCN溶液呈红色 ,D正确。 2.把 NaOH、 MgCl2、 AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有 1.16 g白色沉淀 ,在所得的浊液中逐滴加入 1 mol L-1 HCl溶液 ,加入 HCl溶液的体积与生成 沉淀的质量关系如图所示 ,下列叙述正确的是( ) A.A 点的沉淀物的化学式为
3、 Al(OH)3 B.AB段发生的反应是 Al3+3OH- Al(OH)3 C.原混合物中 MgCl2的质量是 1.90 g D.AlCl3的质量是 1.335 g 【 精品教育资源文库 】 【解析】 选 C。在浊液中加入 HCl溶液至 10 mL,沉淀质量一直为 1.16 g,说明浊液显碱性 ,A 点的沉淀物是Mg(OH)2,A错误 ;在 AB段 Al ,转变为 Al(OH)3沉淀 ,B错误 ;原混合物中 :m(MgCl2)= 95 g mol-1=1.90 g,C正确 ;根据 AlCl3 Al HCl,n(AlCl3)=1 mol L-1(30 -10)10 -3 L=0.02 mol,
4、m(AlCl3)= 0.02 mol133.5 g mol-1=2.67 g,D错误。 【 加固训练】 室温下 ,在 0.2 mol L-1 Al2(SO4)3溶液中 ,逐滴加入 1.0 mol L-1 NaOH溶液 ,实验测得溶液 pH随 NaOH溶液体积变化曲线如图 ,下列说法正确的是 ( ) A.a 点 ,离子方程式为 Al3+3OH- Al(OH)3 B.a b段 ,溶液 pH增大 ,促进了氢氧化铝的碱式电离 C.b c段 ,加入的 OH-主要用于生成 Al(OH)3沉淀 D.d 点时 ,Al(OH)3沉淀开始溶解 【解析】 选 C。硫酸铝水溶液呈酸性 ,a点发生 Al3+3H2O A
5、l(OH)3+3H+,A 错误 ;a b 段 pH增大 ,c(OH-)增大 ,促进了 Al(OH)3的酸式电离 ,抑制碱式电离 ,B 错误 ;b c段发生 Al3+3OH- Al(OH)3 ,C正确 ;c点后pH 发生突变 ,是由于氢氧化钠过量 ,Al(OH)3沉淀开始溶解 ,而 d点 pH大于 10,氢氧化钠远远过量 ,溶液为偏铝酸钠和 NaOH的混合溶液 ,D 错误。 3.新型镁铝合金 (Mg17Al12)有储氢性能 ,它在一定条件下完全吸氢的反应为 Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al,得到的混合物 Y(17MgH2+12Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是 (
6、 ) A.该合金应在氮气保护下 ,用一定比例的 Mg、 Al 单质熔炼而成 B.该合金中含有离子键 ,铝元素呈正价 C.1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的 Y与盐酸完全反应放出 H2在标准状况下的体积为 1 164.8 L D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点 【 精品教育资源文库 】 【解析】 选 C。镁和氮气反应 ,A 错误 ;合金是金属的混合物 ,不存在离子键 ,B 错误 ;1 mol Mg17Al12相当于 17 mol 镁和 12 mol铝 ,吸收了 17 mol的氢气 ,1 mol Mg17Al12和盐酸反应生成的氢气为 17 mol+18 mol=35 mol,总共
7、产生的氢气为 35 mol+17 mol=52 mol,其标准状况下的体积为 52 mol22.4 L mol-1= 1 164.8 L,C正确 ;合金的熔点低于各成分金属的熔点 ,D错误。 4.某烧杯中盛有含 0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液 ,向其中缓缓加入 4 mol L-1的 NaOH溶液 200 mL,使其充分反应 ,此时烧杯中铝元素的主要存在形式为 世纪金榜导学号 79100244( ) A.Al3+和 Al(OH)3 B.Al C.Al 和 Al(OH)3 D.Al(OH)3 【解析】 选 D。 n(Al3+)=0.2 mol,n(N )=0.2 mol,n(OH-)
8、=0.8 mol,完全反应后 ,恰好生成 0.2 mol Al(OH)3和 0.2 mol NH3 H2O。 5.(2018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 【解析】 选 D。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。 6.(20
9、18成都模拟 )某化合物由两种单质直接反应生成 ,将其加入 NaHCO3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 ( ) A.AlCl3 B.Al2O3 C.Al(OH)3 D.NaAlO2 【解析】 选 A。 AlCl3可由单质 Al 与 Cl2反应制得 ,AlCl3与 NaHCO3反应生成 CO2和 Al(OH)3沉淀 ,同时有气体和沉淀产生 ,A正确 ;Al2O3与 NaHCO3溶液不反应 ,B 错误 ;Al(OH)3、 NaAlO2不能由两种单质直接反应生成 ,C、D 错误。 7.(2018西安模拟 )实验室模拟工业上以铝土矿 (含 Al2O3、 Fe2O3、 SiO2
10、)为原料制铵明矾 NH4Al(SO4)2晶体的工艺流程如图所示 ,下列说法错误的是 【 精品教育资源文库 】 ( ) A.固体 a的化学式为 SiO2 B.固体 b的化学式为 Fe(OH)3 C. 中通入足量 CO2气体发生反应的离子方程式为 2Al +CO2+3H2O C + 2Al(OH)3 D.由 都要用到的分离方法是过滤 【解析】 选 C。 SiO2不溶盐酸 ,A正确 ;红褐色固体是 Fe(OH)3,B正确 ; 中通入足量 CO2气体发生反应的离子方程式为 Al +CO2+2H2O HC +Al(OH)3 ,C错误 ; 都要用到的分离方法是过滤 ,D 正确。 8.(能力挑战题 )向甲
11、溶液中缓慢滴加乙溶液 ,反应生成沉淀的质量如图所示 ,其中符合图象的一组是 ( ) 甲 乙 A AlCl3、 Mg(NO3)2、 HNO3 NaOH B Na2CO3、 NH4HCO3、 Na2SO4 Ba(OH)2 C NH4NO3、 Al(NO3)3、 Fe(NO3)3、 HCl NaOH D NaAlO2、氨水、 NaOH H2SO4 【解析】 选 C。向甲溶液中缓慢滴加 NaOH溶液时 ,图象中间一段沉淀质量不变的反应不存在 ,A错误 ;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 ,B错误 ;在甲溶液中加入 NaOH溶液时 ,NaOH先与盐酸反应 ,没有沉淀生
12、成 ,随后 Al3+、 Fe3+开始沉淀 ,当两种离子沉淀完全后 ,OH-和 N 反应 ,此时沉淀质【 精品教育资源文库 】 量不变 ,最后 OH-与 Al(OH)3反应 ,沉淀部分溶解与图象变化相符 ,C 正确 ;向甲溶液中加硫酸时 ,最终沉淀会全部溶解 ,D 错误。 【 加固训练】 某实验小组对一含有 Al3+的未知溶液进行了如下分析 : (1)滴入少量氢氧化钠 ,无明显变化 ; (2)继续滴加 NaOH溶液 ,有白色沉淀 ; (3)滴入过量的氢氧化钠 ,白色沉淀明显减少。 实验小组经定量分析 ,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。下列说法错误的是 ( ) A.该未知溶液中 至少含
13、有 3种阳离子 B.滴加的 NaOH溶液的物质的量浓度为 5 mol L-1 C.若另一种离子为二价阳离子 ,则 a=10 D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧 ,其质量一定为 6 g 【解析】 选 D。实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀 ,说明含有 H+,继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀 ,加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少 ,图象分析说明溶液中除了铝离子 ,应还有另一种金属阳离子 ,该未知溶液中至少含有 3种阳离子 ,A正确 ;依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为 0.20 mol-0.15 mol=0.05 mol,消耗 氢氧化钠溶液体积 =110 mL-100 mL=10
14、mL,氢氧化钠的浓度是 =5 mol L-1,B正确 ;若另一种阳离子为二价金属阳离子 ,生成氢氧化铝最大沉淀量 0.05 mol,二价金属物质的量为 0.15 mol,开始消耗氢氧化钠体积为 a mL,消耗氢氧化钠物质的量为 0.05 mol3+0.15 mol2+ a 10-3 L5 mol L-1=0.1 L5 mol L-1,a=10, C正确 ;最后得到的沉淀不能确定其成分 ,所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量 ,D错误。 二、非选择题 (本题包括 3小题 ,共 52分 ) 9.(18分 )无水 AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿 (主要成分是 Al2
15、O3和 Fe2O3)和焦炭制备 ,流程如下 : 【 精品教育资源文库 】 已知 :AlCl3、 FeCl3分别在 183 、 315 时升华 (1)铝离子的结构示意图为 _,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是_。 (2)氯化炉中 Al2O3、 Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为 _ _; 炉气中残余的少量 Cl2,可用 NaOH溶液吸收 ,其离子方程式为_。 (3)700 时 ,升华器中物质经充分反应后需降温实现 FeCl3和 AlCl3的分离。请选择合适的温度范围_。 a.低于 183 b.介于 183 和 315 之间 c.高于 315 (4)样品 (含少量 FeCl3)中
16、AlCl3含量可通过下列操作测得 (部分物质略去 )。 m 克样品 NaAlO2溶液 Al(OH)3 n克 Al2O3 计算该样品中 AlCl3的质量分数 _(结果用 m、 n表示 ,不必化简 )。 【解析】 (1)铝离子的结构示意图为 ,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是防止氯化铝水解。 (2)氯化炉中 Al2O3、 Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为 Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO;炉气中残余的少量 Cl2,可用 NaOH溶液吸收 ,其离子方程式为 Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O。 (3)AlCl3、 FeCl3分别在 183 、 315 时升华 ,为实现 FeCl3和 AlCl3的分离 ,让温度介于 183 315 ,使氯化铝升华。 (4)n克 Al2O3中 n(Al)= 2 mol, 样品中 AlCl3的物质的量为 2 mol,质量为 2 mol133.5 g mol-1, 该样品中 AlCl3的质量分数为 100%。 【 精
