高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)過關(guān)練習(xí)-第12講+鋁、鎂及其化合物

第12講鋁、鎂及其化合物1.下列關(guān)于鋁及其化合物的說法不正確的是()A.工業(yè)上冶煉金屬鋁時(shí),通過在氧化鋁中添加冰晶石的方法降低電解能耗B.鋁制品表面可以形成耐腐蝕的致密氧化膜保護(hù)層,因此可以用鋁罐盛放NaOH溶液C.鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)構(gòu)件D.在飽和明礬溶液中放入幾粒形狀規(guī)則的明礬晶體,靜置幾天后可觀察到明礬小晶體長(zhǎng)成明礬大晶體2.某同學(xué)通過下列實(shí)驗(yàn)探究Al及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到目的的是()A.實(shí)驗(yàn)室中將氨水滴入Al2(SO4)3溶液中制備Al(OH)3沉淀B.將一塊鋁箔用砂紙打磨后立即在酒精燈上加熱,觀察鋁燃燒的火焰C.將Al(OH)3沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無水AlCl3固體D.將鋁置于裝有濃硫酸的試管中再加水,探究Al在不同濃度硫酸中的反應(yīng)3.Mg與Br2反應(yīng)可生成具有強(qiáng)吸水性的MgBr2,該反應(yīng)劇烈且放出大量的熱。實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備無水MgBr2。下列說法錯(cuò)誤的是()A.a為冷卻水的進(jìn)水口B.裝置A的作用是吸收水蒸氣和揮發(fā)出的溴蒸氣C.實(shí)驗(yàn)時(shí)需緩慢通入N2,防止反應(yīng)過于劇烈D.不能用干燥的空氣代替N2,因?yàn)楦碑a(chǎn)物MgO會(huì)阻礙反應(yīng)的進(jìn)行4.無水氯化鎂在工業(yè)生產(chǎn)中有多種用途,以下是一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程(每步加入的物質(zhì)均過量)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.工業(yè)上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂,同時(shí)可得到Cl2B.“氯化”過程中可能生成一種可燃性氣體C.“沉鎂”過程只發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)D.“氯化”所得固體在空氣中高溫加熱可除去雜質(zhì)5.鋁及其部分化合物的“價(jià)—類”二維圖如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)⑤⑥基本類型相同B.反應(yīng)①④所加試劑可能相同C.1mola完全轉(zhuǎn)化為b時(shí)失去3mol電子D.物質(zhì)的類別處“”代表四羥基合鋁酸鹽6.Mg3N2常用于制備其他超硬、耐高溫的氮化物,實(shí)驗(yàn)室通過CuO氧化NH3制得N2,然后使N2與鎂反應(yīng)得到Mg3N2。已知Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2,Mg3N2是一種淺黃色粉末,易水解。下列說法錯(cuò)誤的是()A.裝置A中分液漏斗中的溶液為濃氨水B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃C處酒精燈,再點(diǎn)燃E處酒精燈C.裝置D的作用只是干燥N2D.取反應(yīng)后裝置E所得固體少許,滴入蒸餾水,可檢驗(yàn)是否有Mg3N27.鈹(Be)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)與鋁及其化合物類似,其中Na2BeO2與Na[Al(OH)4]的性質(zhì)相似。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.將BeCl2溶液與NaHCO3溶液混合,有氣體生成B.Be(OH)2既能溶于鹽酸,又能溶于NaOH溶液C.Na2BeO2溶液的pH>7,向其中通入過量CO2氣體,生成沉淀且沉淀不溶解D.工業(yè)上可以用電解熔融BeCl2的方法冶煉金屬Be8.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分Al2O3,含SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))冶煉鋁的主要流程如下:已知SiO2在加堿溶解時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)殇X硅酸鈉沉淀。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.操作Ⅰ適當(dāng)增大NaOH溶液濃度可提高Al2O3的浸取速率B.通入足量CO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式為[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3C.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作Ⅳ的儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺(tái)等D.加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融溫度9.實(shí)驗(yàn)室為測(cè)定鎂鋁合金中鎂、鋁的含量,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程:下列說法錯(cuò)誤的是()A.所加鹽酸體積不少于100mLB.沉淀1的質(zhì)量為(m+4.25)gC.向沉淀1加足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-D.鎂鋁合金中鎂、鋁質(zhì)量之比為8∶910.(2024·湖北名校聯(lián)盟聯(lián)考)某項(xiàng)目式學(xué)習(xí)小組在探究鎂的性質(zhì)時(shí),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并用手持探測(cè)器測(cè)得溶液中某氣體的含量變化曲線如圖所示:裝置圖序號(hào)試劑A實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象某氣體含量變化曲線①pH=10.8NaOH溶液無明顯現(xiàn)象—②pH=10.8NaHCO3溶液有大量氣體生成,生成白色沉淀已知:NaHCO3溶液中存在自耦電離HCO3-+HCO3-CO32-+H2CO3,且溫度高于48℃時(shí)開始分解。經(jīng)測(cè)定,實(shí)驗(yàn)②中白色沉淀的成分為MgCO3·nHA.鎂與冷水、氫氧化鈉溶液不反應(yīng)B.實(shí)驗(yàn)②中曲線表示CO2氣體在溶液中含量的變化C.實(shí)驗(yàn)②中氣體成分為CO2和H2D.生成MgCO3·nH2O的反應(yīng)為Mg(OH)2+2HCO3-+(n-2)H2OMgCO3·nH2O+C11.自然界中鋁元素主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,同時(shí)還含有FeO、Fe2O3、SiO2)中,鋁的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活、科研等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下:下列說法錯(cuò)誤的是()A.在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施操作Ⅰ需要的玻璃儀器是普通漏斗、燒杯、玻璃棒B.為使鋁元素全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,每一步操作的試劑均需過量C.將試劑X與操作Ⅱ的試劑(過量鹽酸)互換,也可制得Al(OH)3D.固體A的主要成分是FeO和Fe2O312.(2024·湖南湘潭模擬)依據(jù)動(dòng)力學(xué)原理,CaMg(CO3)2分解過程中Mg2+會(huì)比Ca2+優(yōu)先向外擴(kuò)散,CO32-隨后擴(kuò)散到表面分解產(chǎn)生CO2和O2-,而Ca2+與CO下列說法錯(cuò)誤的是()A.第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaMg(CO3)2CaCO3+MgO+CO2↑B.圖中B點(diǎn)時(shí),碳酸鈣的分解率為60%C.圖中C點(diǎn)以后剩余固體的成分是CaO、MgOD.第二階段圖像斜率明顯加大可能是因?yàn)闇囟容^高使反應(yīng)速率加快13.氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬材料。為了分析某AlN樣品(樣品中的雜質(zhì)不與氫氧化鈉溶液反應(yīng))中AlN的含量,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。已知:AlN+NaOH+3H2ONa[Al(OH)4]+NH3↑方案1取一定量的樣品,用以下裝置測(cè)定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。(1)上圖裝置C中球形干燥管的作用是。

(2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先,再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來的實(shí)驗(yàn)操作是,打開分液漏斗活塞,加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。打開K1,通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間,測(cè)定裝置C反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖恰?3)若去掉裝置B,則導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。由于上述裝置還存在缺陷,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見:。

方案2按以下步驟測(cè)定樣品中AlN的純度:(4)步驟②生成沉淀的離子方程式為。

(5)步驟③的操作是。AlN的純度是(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。

1.B解析電解氧化鋁時(shí)加冰晶石是為了降低電解時(shí)的工作溫度,降低電解能耗,A正確。金屬鋁表面的氧化物能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),B錯(cuò)誤。鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于航空工業(yè)等領(lǐng)域,例如可用于制造飛機(jī)構(gòu)件,C正確。培養(yǎng)明礬晶體時(shí),在飽和明礬溶液中放入幾粒形狀規(guī)則的明礬晶體,靜置幾天后可觀察到明礬小晶體長(zhǎng)成明礬大晶體,D正確。2.A解析氫氧化鋁是兩性氫氧化物,可溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿,不溶于弱酸弱堿,實(shí)驗(yàn)室中將氨水滴入硫酸鋁溶液中制備氫氧化鋁,A正確;鋁在空氣中不能燃燒,B錯(cuò)誤;加熱蒸干氯化鋁溶液得到水解產(chǎn)物氫氧化鋁,不能得到氯化鋁,C錯(cuò)誤;常溫下,鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化,不再繼續(xù)反應(yīng),加入水稀釋后,稀硫酸和鋁發(fā)生反應(yīng),不能探究不同濃度溶液中的反應(yīng),D錯(cuò)誤。3.B解析冷凝管起到冷凝回流的作用,冷凝管內(nèi)冷凝水的方向?yàn)橄逻M(jìn)上出,則a為冷卻水進(jìn)口,A正確;MgBr2具有較強(qiáng)的吸水性,制備無水MgBr2,需要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶,則裝置A的作用是吸收水蒸氣,但無水CaCl2不能吸收溴蒸氣,B錯(cuò)誤;制取MgBr2的反應(yīng)劇烈且放出大量的熱,實(shí)驗(yàn)時(shí)利用干燥的氮?dú)鈱逭魵鈳肴i燒瓶中,為防止反應(yīng)過于劇烈,實(shí)驗(yàn)時(shí)需緩慢通入N2,C正確;不能用干燥的空氣代替N2,空氣中含有的氧氣可將鎂氧化為副產(chǎn)物MgO而阻礙反應(yīng)的進(jìn)行,D正確。4.C解析鎂是較活潑金屬,工業(yè)上常用電解熔融氯化鎂制備金屬鎂,同時(shí)可得到Cl2,A正確;煅燒后的產(chǎn)物中主要為MgO,“氯化”過程中加入碳和氯氣反應(yīng)后生成了氯化鎂和CO,CO為可燃性氣體,B正確;“沉鎂”過程不只發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),還發(fā)生化合反應(yīng)CaO+H2OCa(OH)2,C錯(cuò)誤;“氯化”所得固體中可能含有碳雜質(zhì),在空氣中高溫加熱可除去過量的碳雜質(zhì),D正確。5.A解析根據(jù)“價(jià)—類”二維圖可知,a為Al,b為Al2O3,c為鋁鹽,e為Al(OH)3,c與d、d與e可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)含有鋁元素物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化可以得出d為四羥基合鋁酸鹽。反應(yīng)⑤是四羥基合鋁酸鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,離子方程式為[Al(OH)4]-+H+(少量)Al(OH)3↓+H2O,不屬于基本反應(yīng)類型,反應(yīng)⑥是鋁鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3↓,屬于復(fù)分解反應(yīng),A錯(cuò)誤。反應(yīng)①是鋁轉(zhuǎn)化為鋁鹽,加酸可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,反應(yīng)④是四羥基合鋁酸鹽轉(zhuǎn)化為鋁鹽,加過量的酸可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,B正確。a轉(zhuǎn)化為b時(shí)Al元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到+3價(jià),1mola完全轉(zhuǎn)化為b時(shí)失去3mol電子,C正確。由上述分析可知,d為四羥基合鋁酸鹽,D正確。6.C解析裝置A中分液漏斗中的溶液是濃氨水,氨水進(jìn)入燒瓶與CaO接觸會(huì)產(chǎn)生NH3,A正確;實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃C處的酒精燈,等產(chǎn)生的N2充滿E時(shí)再點(diǎn)燃E處酒精燈,B正確;裝置D中濃硫酸吸收的是N2中的水蒸氣和氨氣,因此不只是干燥氮?dú)獾淖饔?C錯(cuò)誤;取反應(yīng)后裝置E所得固體少許,滴入蒸餾水,Mg3N2和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣,若聞到刺激性氣味,則說明有Mg3N2,D正確。7.D解析將BeCl2溶液與NaHCO3溶液混合,Be2+與HCO3-發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)得到氫氧化鈹、水和二氧化碳?xì)怏w,A正確;Be(OH)2性質(zhì)類似于氫氧化鋁,具有兩性,則既能溶于鹽酸,又能溶于NaOH溶液,B正確;Na[Al(OH)4]與Na2BeO2性質(zhì)相似,則Na2BeO2溶液呈堿性,溶液的pH>7,向其中通入過量CO2氣體,生成氫氧化鈹沉淀,Be(OH)2性質(zhì)類似于氫氧化鋁,不溶于弱酸碳酸,故沉淀不溶解,C正確;AlCl3和BeCl2均為共價(jià)化合物,不能用電解熔融BeCl2的方法冶煉金屬8.C解析操作Ⅰ中,適當(dāng)增大NaOH溶液濃度,可增大固體與NaOH的接觸面積,從而提高Al2O3的浸取速率,A正確;往濾液中通入足量CO2,將Na[Al(OH)4]轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀同時(shí)生成NaHCO3,反應(yīng)的離子方程式為[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-,B正確;操作Ⅳ是灼燒,所用儀器有坩堝、酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝鉗等,C錯(cuò)誤;加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融溫度,D9.B解析根據(jù)題中數(shù)據(jù)分析可知,鎂鋁合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量都為0.1mol,則溶解合金時(shí)加入5mol·L-1鹽酸的體積不少于0.1mol×2+0.1mol×35mol·L-1×103mL·L-1=100mL,A正確;鎂鋁合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量都為0.1mol,則Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的質(zhì)量之和為mg+0.5mol×17g·mol-1=(m+8.5)g,B錯(cuò)誤;向沉淀1加足量NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-,C正確;合金中鎂、鋁的質(zhì)量之比為(0.1mol×24g·mol-1)∶(0.110.A解析鎂與冷水可緩慢反應(yīng),在氫氧化鈉溶液中鎂也能與水發(fā)生反應(yīng),只是速率較慢,A錯(cuò)誤;NaHCO3溶液中由于HCO3-自耦電離與空氣中的CO2溶解的緣故,在開始時(shí)溶液中CO2濃度較大,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成的H2驅(qū)趕出溶液中的CO2,使CO2濃度降低,隨著溫度升高,HCO3-自耦電離正向進(jìn)行,生成更多的CO2,使CO2濃度又升高,B正確;鎂與水反應(yīng)生成H2,HCO3-自耦電離產(chǎn)生CO2,故實(shí)驗(yàn)②中氣體成分為CO2和H2,C正確;Mg與H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2(s),由于溶液中存在較多的HCO3-,使生成的Mg(OH)2(s)轉(zhuǎn)化為更疏松的MgCO3·nH2O,促使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,生成MgCO3·nH2O的反應(yīng)為Mg(OH)2+2HCO3-+(n-2)H2OMgCO11.C解析根據(jù)流程可知,固液分離采用過濾的方法進(jìn)行,過濾操作需要的玻璃儀器是普通漏斗、燒杯、玻璃棒,A正確。試劑X應(yīng)為NaOH溶液,操作Ⅰ中氫氧化鈉溶液過量,可保證氧化鋁全部溶解;操作Ⅱ中鹽酸過量,保證[Al(OH)4]-全部轉(zhuǎn)化為鋁離子;氨水過量,保證鋁離子全部生成Al(OH)3,B正確。向鋁土礦加入足量的鹽酸,得到的固體A為SiO2,濾液A為氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、HCl的混合溶液,再加入足量的氫氧化鈉溶液,會(huì)產(chǎn)生氫氧化亞鐵沉淀、氫氧化鐵沉淀,濾液為Na[Al(OH)4]溶液,Na[Al(OH)4]溶液與氨水不反應(yīng),不能制得Al(OH)3,故試劑X與操作Ⅱ的試劑(過量鹽酸)不能互換,C錯(cuò)誤。向鋁土礦加入氫氧化鈉溶液,氧化鋁、二氧化硅與NaOH反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和硅酸鈉的混合溶液,則固體A的主要成分為FeO和Fe2O3,D正確。12.B解析由題意可知Mg2+和CO32-優(yōu)先于Ca2+向外擴(kuò)散,因此第一階段可視為碳酸鎂分解階段,生成氧化鎂和二氧化碳,而碳酸鈣不反應(yīng),化學(xué)方程式為CaMg(CO3)2CaCO3+MgO+CO2↑,A正確;第二階段為碳酸鈣分