第3章 第11讲 铝、镁及其化合物（word练习）-【导学教程】2025年化学新编高考大一轮总复习（人教单选版）

[对应学生用书P342] 1．下列说法不正确的是(　　) A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫 解析　铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此生成的铁是液态的，故其可用于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A不正确；镁燃烧会发出耀眼的白光，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B正确；粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医用石膏绷带，C正确；二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水呈碱性，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而消除污染，D正确。 答案　A 2．下列方程式不能准确解释相应实验现象的是(　　) A．酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ B．金属钠在空气中点燃生成淡黄色固体：2Na＋O2Na2O2 C．铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ D．氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓ 解析　酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色，醋酸根离子水解使溶液呈碱性，离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故A不符合题意；钠与氧气加热生成淡黄色的过氧化钠，化学方程式为2Na＋O2Na2O2，故B不符合题意；铝溶于氢氧化钠溶液，反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，故C不符合题意；氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，生成物不是沉淀，故D符合题意。 答案　D 3．C919大型飞机的主结构材料大量使用了铝锂合金，铝锂合金的优点是(　　) A．高强度、导热性　　　　 B．低密度、高强度 C．低密度、导电性 D．导热性、导电性 解析　制造飞机的材料要求密度低、强度高，铝和锂都是轻金属，所以制成的铝锂合金密度低、强度高，适合用作制造飞机的材料，与其导电性和导热性无关。 答案　B 4．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　) A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 C．将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D．将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体 解析　A项，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地加入水中并不断搅拌；B项，将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成NaAlO2；C项，过滤时应将浊液用玻璃棒引流到漏斗中。 答案　D 5．下列说法不正确的是(　　) A．通过电解熔融无水MgCl2可以制得金属镁 B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物 C．氧化镁是优质的耐火材料 D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料 解析　工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，故B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，故C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，故D错误。 答案　D 6．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(　　) 选项 A B 装置 目的 实验室制备氢氧化铝 除去Na2CO3中的NaHCO3 选项 C D 装置 目的 制取并收集一定量Cl2 将乙醇氧化为乙醛 解析　硫酸铝中加入过量氢氧化钠溶液会生成偏铝酸钠，得不到氢氧化铝，故A错误；NaHCO3受热分解，加热可除去Na2CO3中的NaHCO3，加热较多固体时应在坩埚中进行，故B错误；收集氯气应采用向上排空气法，故C错误；在铜作催化剂的条件下加热，乙醇和氧气发生催化氧化反应生成乙醛，故D正确。 答案　D 7．Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用下图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是(　　) A．a为冷却水进水口 B．装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气 C．实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈 D．不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行 解析　冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷却水的方向为下进上出，则a为冷却水进水口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO，会阻碍反应的进行，故D正确。 答案　B 8．(2023·河北武安一中段考)制备氮化镁的装置如下图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气15 min，升温至1 073 K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法正确的是(　　) A．1中的试剂是饱和食盐水，通过观察气泡，调节气流速度 B．6的作用是缓冲加热后未反应的氮气，7的作用是防止空气中的水分进入装置 C．氮化镁是共价化合物，露置于空气中有刺激性气味的气体产生 D．实验中氮气是反应物，仅起到氧化镁粉的作用 解析　1中试剂为浓硫酸，用于除去氮气中的水蒸气，并可以通过观察气泡，调节气流速度，A错误；6的作用是安全瓶，起缓冲作用，7中盛放浓硫酸，防止外界空气中的水分进入装置，B正确；氮化镁是离子化合物，露置于空气中与水反应生成有刺激性气味的氨气，C错误；氮气除了作为反应物之外还用于排尽装置中的空气，D错误。 答案　B 9．从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如下图。下列说法不正确的是(　　) A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O C．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al 解析　向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO{或[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO}，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，D错误。 答案　D 10．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，当SO恰好完全沉淀时，Al元素的主要存在形式是(　　) A．Al3＋和Al(OH)3　　 B．Al(OH)3 C．AlO和Al(OH)3 D．AlO 解析　设NH4Al(SO4)2的物质的量为1 mol，该溶液中含有1 mol NH、1 mol Al3＋、2 mol SO，根据反应SO＋Ba2＋===BaSO4↓可知，当溶液中的SO完全沉淀时，需要2 mol Ba2＋，即2 mol Ba(OH)2,2 mol Ba(OH)2中含有4 mol OH－，1 mol Al3＋和3 mol OH－发生反应生成1 mol Al(OH)3沉淀，剩余的1 mol OH－恰好与1 mol铵根离子反应，所以Al元素的主要存在形式为Al(OH)3。 答案　B 11．下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的是(　　) A．向100 mL 2 mol·L－1 NaAlO2溶液中通入标准状况下2.24 L CO2气体：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO B．向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O C．CuCl2溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)2[CuCl2]－＋2H＋ D．等物质的量Fe2(SO4)3、Ba(OH)2和HNO3溶液混合：Fe3＋＋3SO＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋H2O 解析　100 mL 2 mol·L－1偏铝酸钠溶液中偏铝酸钠与标准状况下2.24 L二氧化碳的物质的量之比为2∶1，则二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO，故A错误；向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解，银离子与氨水反应生成硝酸化二氨合银和水，反应的离子方程式为Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，故B正确；氯化铜在浓盐酸中与铜共热反应生成HCuCl2，反应的离子方程式为Cu2＋＋Cu＋4Cl－===2[CuCl2]－，故C错误；假设三者参加反应的物质的量都是3 mol，3 mol 氢氧化钡与3 mol硝酸、0.5 mol硫酸铁反应生成1 mol氢氧化铁沉淀、3 mol硫酸钡沉淀和3 mol水，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SO＋6OH－＋3Ba2＋＋3H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋3H2O，故D错误。 答案　B 12．(2023·苏州高三开学考试)由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下： 下列有关说法不正确的是(　　) A．“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，有利于提高铁、铝元素的浸取率 B．Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O C．“过滤”前用K3[Fe(CN)6]检验浸取液中是否存在Fe2＋的反应是氧化还原反应 D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用 解析　将废渣粉碎并不断搅拌，可以增大接触面积、加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝元素的浸取率，A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，B正确；用K3[Fe(CN)6]检验浸取液中是否存在Fe2＋，K3[Fe(CN)6]与Fe2＋发生反应产生蓝色沉淀：K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，D正确。 答案　C 13．氯化镁是重要的无机材料，在常温下易吸湿，可溶于水和乙醇。某兴趣小组以海水为原料制备无水氯化镁。 实验1　制备MgCl2·6H2O晶体 以海水为原料，对其进行一系列处理，得到晶体。 (1)除去海水中不溶性杂质常用的实验操作是________(填名称)。 (2)从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是____________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。 实验2　样品中MgCl2·6H2O晶体含量测定 准确称取实验1制得的MgCl2·6H2O晶体a g于锥形瓶中，加去离子水溶解，依次加入一定量三乙醇胺、NH3­NH4Cl缓冲溶液，摇匀，滴入铬黑T指示剂，用0.020 00 mol·L－1 EDTA(用H2Y2－表示)标准溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液的体积为V mL。 已知：①0.020 00 mol·L－1 EDTA标准溶液的pH约为5，指示剂铬黑T使用的适宜pH范围为8～11，NH3­NH4Cl缓冲溶液pH约为10。 ②滴定原理：Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋。 (3)该实验中使用的滴定管是____________(填“甲”或“乙”)。 (4)NH3­NH4Cl缓冲溶液的作用是____________。 (5)样品中MgCl2·6H2O的质量分数为__________。 实验3　制备无水氯化镁 利用下图实验装置(夹持和加热装置省略)，准确称取一定质量MgCl2·6H2O晶体在HCl气流中小心加热。 (6)A装置的作用是___________________________________________。 (7)某同学在实验前后测得玻璃管B减重m1 g，干燥管C增重m2 g，m1>m2，其可能的原因是______________________(用化学方程式表示)。 解析　(2)为降低水解程度，从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是降温结晶。(3)EDTA标准溶液pH约为5，呈酸性，应选用酸式滴定管，故使用的滴定管是甲。(5)根据反应Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋，可计算样品中MgCl2·6H2O的质量分数。(6)抑制晶体水解，A装置的作用是干燥氯化氢气体。 答案　(1)过滤　(2)降温结晶　(3)甲　(4)控制溶液的pH为8～11　(5)×100% (6)干燥氯化氢气体　(7)MgCl2·6H2OMgO＋2HCl＋5H2O[或MgCl2·6H2OMg(OH)Cl＋HCl＋5H2O或MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl＋4H2O] 14．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量的Fe)既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用下图装置制备AlCl3溶液，并用AlCl3溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。已知AlCl3易水解，易升华。 (1)实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为__________________________ ______________________________________________。 (2)为了防止蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________(写出一点)。 (3)装置B中的溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，其原因是________________________________________________________________________。 (4)某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH的关系如下图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。 ①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止；②过滤；③__________(填字母，下同)；④__________；⑤____________；⑥____________；⑦____________；⑧过滤、洗涤、干燥。 a．冷却结晶　b．过滤、洗涤　c．滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH＝4～10左右　d．沉淀中不断加入硫酸，至恰好溶解　e．蒸发浓缩 (5)为了分析废铝箔中铁元素的含量，某同学称取5.000 g废铝箔，先将其预处理使铁元素还原为Fe2＋，并在容量瓶中配制成100 mL溶液；然后移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗20.00 mL标准溶液。判断滴定终点的依据是__________________________________________________________；废铝箔中铁元素的质量分数为____________。 解析　(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。 (2)由题意可知氯化铝蒸气凝华易堵塞导管，则加粗导管、缩短导管长度、加热导管可以防止蒸气凝华堵塞导管。 (3)装置B中的氯化铝溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，否则钙离子会与氨水反应生成微溶的、不易分解的氢氧化钙，影响七铝十二钙的产率。 (4)由题意可知，制备硫酸铝晶体的操作为称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止，过滤，向滤液中加入硫酸，调节pH在4～10时生成氢氧化铝沉淀，再过滤、洗涤，向沉淀中加入硫酸，至恰好溶解，蒸发浓缩、冷却结晶，再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体。 (5)由题意可知，亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液完全反应时，再滴入标准溶液，溶液会变为浅紫色，则判断滴定终点的依据是滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色；由得失电子守恒可得：5Fe2＋～MnO，由滴定消耗20.00 mL 1.000×10－2 mol·L－1 KMnO4标准溶液可知，废铝箔中铁元素的质量分数为×100%＝4.480%。 答案　(1)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O (2)加粗导管、缩短导管长度、加热导管(写出一点即可) (3)生成微溶于水的氢氧化钙造成损失 (4)c　b　d　e　a (5)滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色　4.480% 学科网（北京）股份有限公司 $$