内容正文:
课时冲关十一 镁、铝及其化合物
学生用书 P390
一、选择题:每题只有一个选项符合题意
1.下列有关金属的说法中正确的是 ( )
A.常温下Cu和浓H2SO4 反应生成CuSO4
B.实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3
固体
C.镁不慎着火,可用CO2 灭火
D.实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应
放回原试剂瓶中
解析:D [常温下Cu和浓H2SO4 不反应,A错
误;氧化铝和氢氧化钠、碳酸钠在高温的条件下
都可以发生反应,实验室不可用氧化铝坩埚熔
化氢氧化钠、碳酸钠固体,B错误;镁能在二氧
化碳中燃烧生成氧化镁和碳,镁不慎着火,不能
用CO2 灭火,C错误;金属钠是活泼金属,钠能
与水剧烈反应,实验结束后剩余的金属钠不能
随意丢弃,应放回原试剂瓶中,D正确.]
2.以菱镁矿(主要成分为 MgCO3,含少量SiO2、
Fe2O3 和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流
程如下:
菱镁矿 煅烧→ 轻烧粉→ 浸出→
↓
氯化铵溶液
↓ ↓
废渣 氨气
浸出液→ 沉镁→
↓
氨水
氢氧化镁
↓
煅烧 ←高纯镁砂←
滤液→
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3 和
Al(OH)3.下列说法错误的是 ( )
A.浸出镁的反应为 MgO+2NH4ClMgCl2
+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离 Mg2+与 Al3+、Fe3+ 是利用了它们氢氧
化物Ksp的不同
解析:B [高温煅烧后 Mg元素主要以 MgO的
形式存在,MgO可以与铵根水解产生的氢离子
反应,促进铵根的水解,所以得到氯化镁、氨气
和水,反应的化学方程式为 MgO+2NH4Cl
MgCl2+2NH3↑+H2O,A正确;一水合氨受热
易分解,沉镁时在较高温度下进行会造成一水
合氨大量分解,挥发出氨气,降低利用率,B错
误;浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水,沉
镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利
用到浸出过程中,C正确;Fe(OH)3、Al(OH)3
的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp,所以当pH达到
一定值 时 Fe3+、Al3+ 产 生 沉 淀,而 Mg2+ 不 沉
淀,从而将其分离,D正确.]
3.下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写
正确的是 ( )
A.铝与 NaOH 溶液反应:Al+4OH- +H2O
[Al(OH)4]-+H2↑
B.Al2O3 与 NaOH 溶液反应:Al2O3+OH-+
H2O[Al(OH)4]-
C.明矾净水原理:Al3++3H2O Al(OH3)
(胶体)+3H+
D.Al2(SO4)3 与过量氨水反应:Al3++4NH3
H2O[Al(OH)4]-+4NH+4
解析:C [铝与 NaOH 溶液反应的氧化剂 是
水,故其反应的离子方程式为2Al+2OH- +
6H2O2[Al(OH)4]- +3H2↑,A 错 误;
Al2O3 与NaOH 溶 液 反 应 的 离 子 方 程 式 未 配
平,配平后的离子方程式为 Al2O3+2OH- +
3H2O2[Al(OH)4]-,B错误;明矾溶于水
后电离产生的铝离子能发生水解产生氢氧化铝
胶体,胶体能吸附悬浮物,起到净水作用,C正
确;一水合氨为弱碱,故氢氧化铝无法与一水合
氨发生反应,Al2(SO4)3 与过量氨水反应的离子
方程式为Al3++3NH3H2OAl(OH)3↓
+3NH+4 ,D错误.]
4.下列除去杂质的方法不正确的是 ( )
A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充
分反应,过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C.Al(OH)3 中混有少量 Mg(OH)2:加入足量
烧碱溶液,充分反应,过滤,然后向滤液中通
入过量CO2 后过滤
D.MgO 中混有少量 Al2O3:加入足量烧碱溶
液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到 MgO
解析:B [A.镁与氢氧化钠溶液不反应,铝能
溶于氢氧化钠溶液,加入过量烧碱溶液充分反
应,过滤、洗涤、干燥可以除去镁粉中混有的少
量铝粉,故A正确;B.氨水与Fe3+ 和Al3+ 均反
应生成氢氧化物沉淀,不能用氨水除去Fe3+ 溶
液中的少量Al3+,故B错误;C.Mg(OH)2 不与
烧碱溶 液 反 应,Al(OH)3 溶 于 烧 碱 溶 液 生 成
Na[Al(OH)4],再 通 入 过 量 CO2 又 生 成
Al(OH)3,所以加入足量烧碱溶液,充分反应,
过滤,然后向滤液中通入过量CO2 后过滤可以
除去Al(OH)3 中混有的少量 Mg(OH)2,故C
正确;D.Al2O3 与烧碱溶液反应生成Na[Al(OH)4],
MgO与烧碱溶液不反应,加入足量烧碱溶液,充分
反应,过滤、洗涤、干燥可以除去MgO中混有的少量
Al2O3,故D正确.]
925
第四章 金属及其化合物
5.下列实验操作、现象与对应结论错误的是 ( )
选项 实验操作 现象 结论
A
向某溶液中滴加几
滴KSCN溶液
溶液变红
溶液中不可
能含Fe2+
B
将铝箔置于火焰上
灼烧
铝箔熔化
但不滴落
熔 点:氧 化
铝>铝
C
将表面打磨过的铝
条放在沸水中,无明
显现象,再加入一小
块NaOH固体
有大量气
泡产生
在强碱性条
件 下,铝 与
水反应产生
氢气
D
向Al2(SO4)3 溶液
中逐滴加入 NaOH
溶液至过量
先生成白
色沉淀,
后沉淀消失
Al(OH)3
具有酸性
解析:A [滴加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明
该溶液含有Fe3+,不能判断是否含Fe2+,A错误;
铝箔置于火焰上灼烧表面生成Al2O3,铝箔熔化但
不滴落,说明熔点:氧化铝>铝,B正确;NaOH与
附着在Al表面的Al(OH)3 反应,促使铝与水反应
产生氢气,C正确;向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入
NaOH溶液至过量,先生成白色沉淀Al(OH)3,后
沉淀消失,转化为Na[Al(OH)4],说明Al(OH)3 具
有酸性,D正确.]
6.以混有SiO2 的 MgCO3 为原料制备氧化镁的实
验流程如图:
原料 酸浸→
↓
盐酸
↓
浸出渣
浸出液→ 沉镁→
↓
氨水
↓
母液
固体X→ 煅烧→ 氧化镁→
下列说法错误的是 ( )
A.酸 浸 的 离 子 方 程 式 为 CO2-3 +2H+
CO2↑+H2O
B.浸出渣的成分是SiO2
C.母液的主要溶质是NH4Cl
D.固体X是 Mg(OH)2
解析:A [盐酸酸浸,MgCO3 溶于盐酸,SiO2
不溶,滤 渣 为 SiO2,浸 出 液 中 主 要 成 分 是
MgCl2,加 入 氨 水 沉 镁,MgCl2+2NH3H2O
Mg(OH)2↓+2NH4Cl,母液主要溶质是
NH4Cl,固体X为 Mg(OH)2,以此解答.A.盐
酸酸浸,MgCO3 微溶于水,不可拆成离子,故A
错误;B.盐酸酸浸,MgCO3 可溶,SiO2 不溶,滤
渣为SiO2,故B正确;C.加入氨水沉镁,MgCl2
+2NH3H2OMg(OH)2↓+2NH4Cl,母
液中主要溶质是 NH4Cl,故C正确;D.沉镁过
程 中,加 入 氨 水 沉 镁,MgCl2+2NH3H2O
Mg(OH)2↓+2NH4Cl,母液主要溶质是
NH4Cl,固体X为 Mg(OH)2,故D正确.]
7.从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺
流程如图.下列说法不正确的是 ( )
铝土矿
↓
NaOH溶液
过
滤
→
Na[Al(OH)4]
溶液
↓
过量CO2
过滤
→ Al(OH)3
灼烧
→ Al2O3
↓
冰晶石
熔融
电解
←Al
A.从Na[Al(OH)4]→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+3H2O2Na[Al(OH)4]
C.Na[Al(OH)4]生成 Al(OH)3 的离子方程
式:[Al(OH)4]- +CO2 Al(OH)3↓
+HCO-3
D.电解熔融Al2O3 阳极的电极反应式:Al3++
3e-Al
解析:D [向 Na[Al(OH)4]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 Na[Al(OH)4],B正确;
酸性:H2CO3>Al(OH)3,向 Na[Al(OH)4]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[Al(OH)4]-
+CO2Al(OH)3↓+HCO-3 ,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.]
8.成分为铝合金,其中以铝铁合金与铝镁合金最
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、结论均正确的是
( )
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
035
高考总复习 化学
选项 实验方案 现象、结论
C
加入盐酸后,向所
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 有
铁元素
解析:D [铝、铁、镁均能和盐酸反应生成 H2,
加入盐酸,产生无色气体,不能说明含有铝、铁、
镁三种金属,故 A错误;只有铝能和 NaOH 溶
液反应生成无色气体,有无色气体生成只能说
明含有铝,故B错误;Al(OH)3 也是白色沉淀,
所以不能说明含有镁,故C错误;用盐酸溶解
后,金属以离子形式存在,并放置一会儿,加入
KSCN溶 液 后 呈 红 色,说 明 含 有 铁 元 素,故 D
正确.]
9.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.
实验室采用如图装
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:B [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 MgG
Br2 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.]
二、非选择题
10.以水氯镁石(主要成分是 MgCl26H2O)生产
碱式碳酸镁[Mga(CO3)b(OH)cnH2O]的主
要流程如图:
水氯
镁石
溶解→
↓
H2O
预氨化→
↓
NH3
沉淀镁→
↓
NH3、NH4HCO3
热水解→
过滤、洗涤 ←
↑
滤液
碱式碳酸镁 ←
(1)溶解时将水氯镁石粉碎的目的是
.
(2)预氨化过程中有 Mg(OH)2 沉淀生成,该
过程中发生反应的离子方程式为
.
(3)沉淀镁时反应的温度不宜过高,原因是
.
(4)将上述流程中的滤液浓缩结晶,所得的主
要固体物质的化学式为 .
(5)上述流程中检验“过滤”后碱式碳酸镁洗涤
是否干净的操作为 .
解析:(1)增大固液接触面积,提高溶解速率可
将矿石粉碎、充分搅拌或适当升温,故答案为
提高溶解速率.
(2)预氨化过程中氯化镁与氨水反应生成氢氧化
镁沉淀和氯化铵,则该过程中发生反应的离子方
程式为 Mg2+ +2NH3H2OMg(OH)2↓
+2NH+4 .
(3)沉淀镁时用碳酸氢铵,碳酸氢铵不稳定,加
热易 分 解,所 以 沉 淀 镁 时 反 应 的 温 度 不 宜
过高.
(4)流 程 中 过 滤 所 得 滤 液 的 主 要 成 分 为
NH4Cl,因此将上述流程中的滤液浓缩结晶,
所得的主要固体物质的化学式为NH4Cl.
(5)检验“过滤”后碱式碳酸镁洗涤是否干净,
主要是检验最后一次洗涤液里是否含有氯离
子,即取最后洗涤液少许于试管中,滴加稀硝
酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明
碱式碳酸镁未洗干净,反之则洗净.
答案:(1)增大固液接触面积,提高溶解速率
(2)Mg2++2NH3H2OMg(OH)2↓+
2NH+4 (3)碳酸氢铵不稳定,加热易分解且氨
易挥发
(4)NH4Cl (5)取最后一次洗涤液少许于一
洁净的试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶
液,若产生白色沉淀,说明碱式碳酸镁未洗干
净,反之则洗净
135
第四章 金属及其化合物
11.某兴趣小组用铝箔制备 Al2O3、AlCl36H2O
及明矾大晶体,具体流程如下:
铝
箔
NaOH
溶液
Ⅰ
→
过量
CO2
Ⅱ
→
分离
→
胶体
固体
洗涤
→ Al(OH)3
灼烧
Ⅲ
→ Al2O3
稀 H2SO4
溶液
→
K2SO4
溶液
→
明矾小
晶体
Ⅳ
→
明矾大
晶体
盐酸
50℃
→ 溶液 A
通 HCl
冷水浴
→
抽滤、
洗涤
Ⅴ
→
干燥
Ⅵ
→ AlCl36H2O
已知:AlCl36H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明
矾在水中的溶解度如下表所示:
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90
溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0 109
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中反应的化学方程式为
.
步骤Ⅱ中生成Al(OH)3 反应的离子方程式为
.
(2)步骤Ⅲ,下列操作合理的是 (填
标号).
A.坩埚洗净后,无需擦干,即可加入Al(OH)3
灼烧
B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重
C.若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳
D.坩埚取下后放在陶土网上冷却待用
E.为确保称量准确,灼烧后应趁热称重
(3)选出步骤Ⅳ在培养规则明矾大晶体过程中
合理的操作并排序: (填序号).
①迅速降至室温 ②用玻璃棒摩擦器壁
③配制90℃的明矾饱和溶液 ④自然冷却至室
温 ⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央
⑥配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液
(4)由溶液 A制备 AlCl36H2O的装置如图
所示:
①通入HCl的作用是抑制AlCl3 水解和 .
②步骤Ⅴ抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由
是 ;洗涤时,合适的洗涤剂是
.
③步骤Ⅵ为得到纯净的AlCl36H2O,宜采用
的干燥方式是 .
解析:根据流程图,铝与氢氧化钠反应生成四
羟基合铝酸钠,向四羟基合铝酸钠溶液中通入
过量二氧化碳反应生成氢氧化铝胶状沉淀,洗
涤后得到氢氧化铝,灼烧氢氧 化 铝 得 到 氧 化
铝;氢氧化铝用 H2SO4 溶液溶解后与 K2SO4
溶液混合,结晶析出明矾晶体;氢氧化铝胶状
沉淀用盐酸溶解,生成氯化铝溶液,在氯化氢
气流中蒸发得到氯化铝晶体.
(1)步骤Ⅰ中铝与NaOH溶液反应的化学方程
式为2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+
3H2↑;步骤Ⅱ中Na[Al(OH)4]溶液与CO2 反应生
成Al(OH)3和 HCO-3 .(2)坩埚洗净后,需要
擦干,否则灼烧时容易引起坩埚炸裂,A错误;
为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重,使氢氧化铝
完全分解,B正确;若用坩埚钳移动灼热的坩
埚,需预热坩埚钳,防 止 坩 埚 遇 冷 炸 裂,C正
确;热的坩埚取下后放在陶土网上冷却待用,
不能直接放在桌面上,D正确;灼烧后应冷却
后称重,E错误.(3)步骤Ⅳ在培养规则明矾
大晶体过程中,需要在高于室温10~20℃的
温度下配制明矾饱和溶液,选取规则明矾小晶
体并悬挂在溶液中央,自然冷却至室温,让明
矾小晶体逐渐长大,故正确的操作排序为⑥⑤
④.(4)①通入 HCl可以抑制 AlCl3 水解,增
大了溶液中Cl-的浓度,可以降低AlCl3 的溶解
度,使其以AlCl36H2O晶体形式析出.②步
骤Ⅴ中抽滤时,由于溶液显强酸性,会腐蚀滤
纸,因此需要用玻璃纤维替代滤纸,洗涤时,为
减少AlCl36H2O晶体的损失,根据AlCl3
6H2O易溶于水、乙醇及乙醚,应该选择浓盐酸
进行洗涤.③AlCl36H2O晶体受热容易分
解,为得到纯净的 AlCl36H2O,可以采用滤
纸吸干的方式干燥晶体.
答案:(1)2Al+2NaOH+6H2O
2Na[Al(OH)4]+3H2↑
[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO-3
(2)BCD (3)⑥⑤④
(4)①降 低 AlCl3 溶 解 度,使 其 以 AlCl3
6H2O晶体形式析出 ②强酸性环境会腐蚀滤
纸 浓盐酸 ③用滤纸吸干
235
高考总复习 化学