2022年高考化学一轮复习 课时跟踪训练 第三章 金属及其化合物 基础课时2 镁、铝及其重要化合物 新人教版

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1、2022年高考化学一轮复习 课时跟踪训练 第三章 金属及其化合物 基础课时2 镁、铝及其重要化合物 新人教版 一、选择题 1．(xx·晋城质检)铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是(　　) A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼 B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物 C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒 D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水 解析　A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性质

2、，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项中铵盐都溶于水。 答案　B 2．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是(　　) ①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④水 A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④ 解析　Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CO2中燃烧，而Al不能。 答案　C 3．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是(　　) A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠 解析　钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层

3、致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。 答案　C 4．(xx·山东潍坊期末，10)下列物质既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是(　　) ①SiO2　②Al　③Al2O3　④Al(OH)3　⑤Na2CO3溶液 ⑥Ca(HCO3)2溶液　⑦NH4HCO3溶液　⑧KHSO4溶液 A．④⑥⑦⑧ B．②③④⑥⑦ C．①②③④⑦ D．②③④⑤⑧ 解析　SiO2与盐酸不反应；Al与盐酸、NaOH溶液反应均生成

4、氢气；Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物，两者均能与盐酸、NaOH溶液反应；碳酸钠溶液与盐酸反应，与NaOH溶液不反应；Ca(HCO3)2溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应；NH4HCO3溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应；KHSO4溶液与盐酸不反应，因此B.②③④⑥⑦属于合理选项。 答案　B 5．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存在形式为(　　) A．Al3＋和Al(OH)3 B．AlO C．AlO和Al(OH)3 D．Al(OH)3 解析

5、　n(Al3＋)＝0.2 mol，n(NH)＝0.2 mol，n(OH－)＝0.8 mol，根据反应顺序，反应后，恰好生成0.2 mol的Al(OH)3和0.2 mol的NH3·H2O。 答案　D 6．(xx·湖南长沙一模，12)下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，则其中正确的是(　　) A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D．向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧

6、化碳至过量 解析　A项，生成沉淀与溶解沉淀消耗NaOH的量之比应为3∶1；B项，滴入HCl即可产生沉淀，且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与溶解沉淀消耗盐酸的量之比为1∶3；C项，滴加NaOH溶液，依次与溶液中Al3＋、NH、Al(OH)3反应，沉淀生成、溶解以及NH完全反应时消耗NaOH的量之比为3∶1∶1；D项，依次发生的反应：与Ba(OH)2反应生成BaCO3、与NaOH反应无沉淀生成、与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，最后与BaCO3反应沉淀溶解，即最终溶液中沉淀只有Al(OH)3。 答案　C 7．(xx·皖北四市联考)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和O2混

7、合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为(　　) A．3.2 g B．4.0 g C．4.2 g D．4.6 g 解析　镁条燃烧时，发生的反应有： 2Mg＋O22MgO① 2Mg＋CO22MgO＋C② 若0.1 mol镁条全部发生反应①，反应后固体的质量m＝0.1 mol×40 g·mol－1＝4.0 g。 若0.1 mol镁条全部发生反应②，反应后固体的质量m＝0.1 mol×40 g·mol－1＋0.05 mol×12 g·mol－1＝4.6 g，此时生成的C会与O2反应，固体质量小于4.6 g。若CO2和O2的量不足，M

8、g条不能完全燃烧，则反应后固体的质量可能小于4.0 g，故D项错误。 答案　D 8．(xx·福州质检)科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其pH>12，然后加入适量的铝粉、搅拌，从而达到预期目的。下列判断错误的是(　　) A．废水处理时铝单质转化为Al3＋ B．废水处理中，亚硝酸盐被还原 C．处理过程中，OH－参与了反应 D．铝粉颗粒大小影响废水处理的速率 解析　pH>12，溶液显碱性，则废水处理时，铝单质转化为AlO，A错误；铝是金属，具有还原性，因此废水处理时，亚硝酸盐被还原，B正确；废水处理时铝单质转化为AlO，这说明处理过程中，O

9、H－参与了反应，C正确；固体反应物的表面积越大，反应速率越快，因此铝粉颗粒大小影响废水处理的速率，D正确。 答案　A 9．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Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH B．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2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3 解析　B项中明矾只能使污水中的悬浮物沉降，不能除去重金属离子；C项中Mg不能溶于NaOH溶液；D项中Mg的金属性比Al强，故Al与

10、MgO不能发生铝热反应。 答案　A 10．(xx·长春质检，8)下列说法不正确的是(　　) A．Al箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 B．如图所示，①中为AlCl3溶液，②中为浓氨水，①中有白色沉淀生成 C．Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 D．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式： 解析　铝能溶于稀HNO3，在浓HNO3中钝化，A错；浓氨水会挥发出NH3，NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀，B正确；Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋H

11、CO，C正确；根据Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，①<3时，铝元素存在形式为Al(OH)3、Al3＋；②3<<4时，铝元素存在形式为Al(OH)3、AlO；③>4时，铝元素存在形式为AlO，D正确。 答案　A 11．(xx·山东潍坊模拟)将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体 B．最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(

12、Cl－)＋c(OH－) C．最终得到7.8 g沉淀 D．最终得到的溶液中c(Na＋)＝1.5 mol·L－1 解析　n(Na2O2)＝0.2 mol，n(Al)＝0.2 mol，由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知生成n(O2)＝0.1 mol，n(H2)＝0.3 mol，n(NaAlO2)＝0.2 mol，反应剩余n(NaOH)＝0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol，0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol HCl与NaAlO2反应生成0.1 mol A

13、l(OH)3沉淀，反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A项，反应过程中得到8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中还有0.1 mol NaAlO2；D项，最终得到的溶液中c(Na＋)＝2 mol·L－1。 答案　C 二、填空题 12．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验： ①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成； ②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C； ③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B； ④用KSCN溶液检验时，溶液

14、D不变色。 请填空： (1)①中引发铝热反应的实验操作是________________，产物中的单质B是________。 (2)②中所发生的各反应的化学方程式是_______________________________ _________________________________________________________________。 (3)③中所发生的各反应的离子方程式是______________________________ _________________________________________________________

15、______。 (4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为__________，c(Fe2＋)为__________。 解析　此题将实验操作与元素化合物知识巧妙结合在一起考查，增大了试题的容量，增强了试题的测试能力。 (1)铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。发生的反应为Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，所以产物中单质B为Fe。

16、 (2)Fe2O3和MgO都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。 (3)混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。发生的离子反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 (4)假设步骤②用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40 g·mol－1x＋160 g·mol－1x＝20 g，解得：x＝0.1 mol。 根据MgO～MgCl2的关系，则溶液中MgC

17、l2的浓度为 0．1 mol÷0.15 L＝0.67 mol·L－1。 步骤④说明溶液中没有Fe3＋，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。根据电荷守恒知2c(Fe2＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)⇒c(Fe2＋)＝2.33 mol/L。 答案　(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　Fe (2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、 MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (4)0.67 mol·L－1　2.33 mol·L－1 13．(xx·宝鸡三检)某研究性学习小组为测定某

18、含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计回答有关问题。 [探究一]实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。 问题讨论： (1)实验中发生反应的化学方程式是__________________________________ ________________________________________________________________。 (2)若实验中称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥________ mL。

19、(3)实验中，当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为________________________________________________。 [探究二]实验方案：称量x g的铝镁合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。 问题讨论： (4)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是_____________________________________________ _____________________________________________。 (5)假设实验中测出该数据为y g，则原铝镁合

20、金粉末中镁的质量分数为________(用含x、y的代数式表示)。 解析　(1)注意镁与NaOH溶液不反应。(2)5.4 g铝镁合金中铝的最大质量为5.4 g×97%，根据2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可求出需要NaOH的物质的量的最大值为5.4 g×97%÷27 g/mol＝0.194 mol，体积为0.194 mol÷2.0 mol/L＝0.097 L，即97 mL。(5)设x g铝镁合金中镁、铝的物质的量分别是a mol、b mol，则燃烧生成a mol MgO、b/2 mol Al2O3，则24a＋27b＝x，40a＋51b＝y，解得a＝，镁的质量为

21、g，镁的质量分数为。 答案　(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)97　(3)过滤、洗涤、干燥固体　(4)灼烧后固体的质量　(5) [选做题] 14．(xx·浙江理综，27)Ⅰ.请回答： (1)H2O2的电子式________。 (2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由 ________________________________________________________________。 (3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式________________________

22、__________________________________。 (4)完成以下氧化还原反应的离子方程式： (　　)MnO＋(　　)C2O＋________===(　　)Mn2＋＋(　　)CO2↑＋________ Ⅱ.化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。 请推测并回答： (1)甲的化学式________。 (2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式__________________

23、________ _________________________________________________________________。 (3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_________________________ __________________________________________________________________。 (4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式 ____________________________________________

24、______________________。 (5)某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到的固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。 判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由 __________________________________________________________________。 解析　Ⅰ.(1)H2O2的电子式为；(2)镁能在CO2中燃烧，其化学方程式为2Mg＋CO22MgO＋C；(3)由于AgBr的溶度积比AgCl更小，故在A

25、gCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀AgCl转化为淡黄色沉淀AgBr，其反应的离子方程式为：AgCl(s)＋Br－(aq)===AgBr(s)＋Cl－(aq)。(4)C2O在酸化的高锰酸钾溶液中被氧化，其离子方程式为2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。 Ⅱ.由4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况) 的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。(1)甲的化学式为NaH；(2)由于反应物为NaH与AlCl3，得到产物有NaAlH4，故推知另一产物

26、为NaCl，其化学方程式为4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl。(3)NaAlH4中的氢显－1价，水中的氢显＋1价，NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气，另一产物为NaAlO2，其化学方程式为NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑。(4)根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应，结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH，从而得出其化学方程式为3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH。(5)制备过程中，由于盐酸易挥发，产生的氢气中会有氯化氢，易和钠反应生成NaCl；如在制取NaH的反应中钠过量，则产物中混有钠，钠与水反应也会有氢气产生，无法判断

27、钠与H2是否完全反应，同时验纯时也没有考虑到混入的NaCl。 答案　Ⅰ.(1) (2)2Mg＋CO22MgO＋C (3)AgCl(s)＋Br－(aq)===AgBr(s)＋Cl－(aq) (4)2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O Ⅱ.(1)NaH　(2)4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl (3)NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑ (4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH (5)制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl 验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl