1、 1 镁、铝及其化合物 (建议用时：35 分钟) 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 3 D镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应 答案 B 2下列物质的制备方法正确的是( ) A氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备 Al2S3 B用镁粉和空气反应制备 Mg3N2 C用铝粉和 MnO2制得锰 D电解熔融氯化铝的方法制得单质铝 答案 C 3相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH 溶液反应，至体系中均无固 体物质，消耗碱量最多的是 ( ) A
2、Al BAl(OH)3 CAlCl3 DAl2O3 A 根据化学方程式定量判断。 4(2019 合肥调研)在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是( ) A明矾 少量NaOH溶液Al(OH) 3 NaOH溶液NaAlO 2 BNaAlO2溶液 少量盐酸Al(OH) 3 Al2O3 CAl2O3 NaOH溶液 NaAlO2溶液 CO2 Al(OH)3 DMgO 盐酸 MgCl2溶液 蒸干 MgCl2 2 D MgCl2溶液蒸干不能得到 MgCl2，加热过程中 MgCl2水解生成 Mg(OH)2。 5易拉罐主要材料为铝合金，其中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
3、实验方案、现象与结论均正确的是 ( ) 选项 实验方案 现象与结论 A 加入盐酸中 产生无色气体，含铝、铁、镁三 种元素 B 加入 NaOH 溶液中 有无色气体产生，含有铝元素 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，含有镁元素 D 加入盐酸后， 所得溶液中再加入 少量 KSCN 溶液 无红色出现，说明不含铁元素 B 选项 A 只能说明易拉罐含有三种元素中的一种、两种或三种，A 错。选 项 C 中加入少量 NaOH 溶液，产生的白色沉淀也可能是 Al(OH)3，C 错。 选 项 D 中铁和盐酸反应生成 Fe2 ，而 Fe2遇 KSCN 溶液无红色出现，因此不能说
4、 明合金中不含铁元素，D 错。 6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 AlO 2H H 2O=Al(OH)3 CbcAl 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 D A 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 A
5、l(OH)3，ab 发生的反应为 AlO 2H H 2O=Al(OH)3，正确；C 项， 3 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，不能和碱反应，错误。 7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( ) A B C D A 镁与铝的质量比是 89，则物质的量之比是 11，NaO
6、H 溶液过量后 Al(OH)3完全溶解， 只剩 Mg(OH)2沉淀， B 错； 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1 2， 排除 C、 D，故选 A。 8(2019 贵阳模拟)海水是重要的资源，可以制备一系列物质。下列说法不正 确的是( ) A要除去粗盐中 SO2 4、Ca2 、Mg2等杂质，步骤中所加试剂及相关操作 顺序可以是：过量 NaOH 溶液过量 BaCl2溶液过量 Na2CO3溶液过滤盐 酸 B步骤的反应原理为 2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2 C步骤中需将 MgCl2 6H2O
7、置于干燥的 HCl 气流中加热脱水制备无水 MgCl2 4 D步骤、所涉及的反应中，溴元素均发生氧化反应 D 步骤中，用过量 NaOH 溶液除去 Mg2 ；用过量 Na 2CO3溶液除去 Ca2 ； 用过量 BaCl 2溶液除去 SO2 4， 但是这三种溶液会引入新的杂质 OH 、 CO2 3、 Ba2 ， 通过加适量盐酸除去 CO2 3和 OH ， 但过量的 Ba2必须由 Na 2CO3溶液除去， 因此盐酸在最后加入， 过量 Na2CO3溶液在加入过量 BaCl2溶液之后加入， A 项正 确；步骤为电解食盐水，反应的原理为 2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2， B 项正确；步骤
8、由 MgCl2 6H2O 得到无水 MgCl2，为了抑制 MgCl2的水解，需 在 HCl 气流中加热脱水，C 项正确；步骤中 Br2转化为 HBr，溴元素被还原， 发生还原反应，D 项错误。 9 金属镁在工农业生产以及人们日常生活中有着十分广泛的用途。 某化学兴 趣小组的同学们决定对镁及其化合物的性质比较展开探究活动，探究过程中发现 了一些“异常”。 (1)镁条投入 5 mol 0.2 mol L 1 的 CuSO4溶液中，其表面立即有气泡产生，周 围有红色固体出现；片刻后底部又有大量蓝色沉淀生成；待较长时间后，若镁条 过量，蓝色固体消失，有白色沉淀生成，气泡继续产生，而红色固体质量没有明
9、显增加。写出反应中的主要离子反应方程式 _ _。 (2)常温下，取经过砂纸打磨的两片质量相等、表面积相同的铝片，分别加入 到盛有体积相同、c(H )相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管(相同体积)中，发 现铝片在稀盐酸中产生氢气的速率比在稀硫酸中快。 写出以上反应的离子方程式_ _。 你认为出现以上现象的可能原因是： 假设 a_ _； 假设 b_ _。 答案 (1)MgCu2 =CuMg2、 2H2OCu2 Cu(OH)22H 、 5 Mg2H =Mg2H 2、 Cu(OH)2Mg2 =Mg(OH) 2Cu2 (2)2Al6H =2Al33H 2 假设 a：Cl 对反应有催化作用，加快了反应速率
10、 假设 b：SO2 4对反应有 阻碍作用，降低了反应速率 10某混合物 A，含有 KAl(SO4)2、Al2O3和 Fe2O3，在一定条件下可实现下 列物质之间的转化： 据此回答下列问题： (1)、四步中分离溶液和沉淀采用的相同的操作是_。 (2)写出下列 B、C、D、E 所含物质的化学式：固体 B 为_；沉淀 C 为_；沉淀 D 为_；溶液 E 为_。 (3)写出、四个反应的化学方程式或离子方程式： _； _； _； _。 解析 由混合物 A 的成分可知制取固体 B 的流程为 其中、四步中共同的操作为过滤。 答案 (1)过滤 (2)Al2O3 Al2O3和 Fe2O3 Fe2O3 K2SO4
11、和(NH4)2SO4 (3)Al2O32OH =2AlO 2H2O Al3 3NH 3 H2O=Al(OH)33NH 4 AlO 2H H 2O=Al(OH)3 6 2Al(OH)3= Al2O33H2O 11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 1HCl 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( ) AA 点的沉淀物的化学式为 Al(OH)3 BAB 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
12、AlCl3的质量是 1.335 g C 根据题意可知浊液中有 Mg(OH)2、NaOH、NaAlO2、NaCl，故 A 点的沉 淀物为 Mg(OH)2；AB 段反应为 AlO 2H H 2O=Al(OH)3；m(MgCl2) 1.16 58 95 g1.90 g；m(AlCl3)(3010) 10 3 1 133.5 g2.67 g。 12(2019 唐山质检)某学生探究 0.25 mol L 1 Al 2(SO4)3溶液与 0.5 mol L 1 Na2CO3溶液的反应，实验如下。 实验 1 过量的 Al2(SO4)3溶液 白色沉淀 a 沉淀溶解，无气泡 实验 2 过量的 Na2CO3溶液
13、白色沉淀 b 沉淀溶解，少量气泡 下列分析不正确的是 ( ) A实验 1 中，白色沉淀 a 是 Al(OH)3 B实验 2 中，白色沉淀 b 中含有 CO2 3 C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 D 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 SO2 4的方法，故可使用相同的检验试剂，D 项错误。 13镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料。一般在氩气环境中将一定量 的镁、铝单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下可完全吸收氢得到混 7 合物 Y(含 M
14、gH2和 Al)，Y 在一定条件下可释放出氢气。 (1)熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 _。 (2)写出镁铝合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式：_。 (3)在 6 mol L 1 盐酸中，混合物 Y 能完全释放出 H2。a mol 镁铝合金完全吸 氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应， 释放出H2的物质的量为_mol。 解析 (1)氩气作保护气，避免镁、铝单质在高温下与空气中的物质反应。 (2)镁铝合金与氢气反应生成氢化镁和铝。(3)a mol 镁铝合金完全吸氢后得到的混 合物 Y 中含 17a mol MgH2和 12a mol Al，根据 MgH22HCl=MgC
15、l22H2、 2Al6HCl=2AlCl33H2知，释放出 n(H2)(17a212a3 2)mol52a mol。 答案 (1)作保护气 (2)Mg17Al1217H2= 一定条件17MgH 212Al (3)52a 14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 Al2O3和 Fe2O3)和焦炭制备，流程如下： 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 Cl
16、2，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 AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。 8 m g 样品 过量NaOH溶液 过滤 NaAlO2溶液 过量CO2 过滤 Al(OH)3 冷却 n g 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 (4)根据 AlCl31 2Al2O3 可知 n(AlCl3)2n(Al2O3) n 1022 mol 故 AlCl3的质量分数为 n 1022133.5 m 100%。 答案 (1) 防止氯化铝水解 (2)Al2O33Cl23C= 高温 2AlCl33CO Cl22OH =ClOClH 2O (3)b (4) n 1022133.5 m 100%
