内容正文:
考点07 镁、铝及其化合物
本讲义包含:
真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)
真题回顾
1.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)在常温下,某金属表面能被浓硫酸或浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,该金属可能是
A.Au B.Al C.Cu D.Zn
2.(2024高一上·江苏连云港·学业考试)下列关于铝的说法中,错误的是
A.Al是地壳中含量最多的元素 B.在常温下能与反应
C.Al能与强酸或强碱发生反应 D.电解熔融的可制得金属
3.(2023高一下·广东·学业考试)铝及其化合物的用途广泛。部分含铝物质的类别与所含铝元素化合价的关系如图所示。下列推断不正确的是
A.a可与反应转化为b B.a可与盐酸反应转化为c
C.b可与KOH溶液反应转化为c D.c的溶液可与反应转化为a
4.(2025高二上·吉林·学业考试)下列物质中,既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应的是
A.NaOH B. C.NaCl D.CaO
5.(2025高二下·云南·学业考试)我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是
A.铝制餐具可长时间蒸煮酸性或碱性食物
B.铝及其氧化物()均能与酸、碱反应
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜
6.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)下列有关铝及其化合物的说法正确的是
A.铝在常温下不与氧气反应 B.氧化铝是两性氧化物
C.氢氧化铝不能与盐酸反应 D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用于水的消毒
7.(2025高一下·湖南·学业考试)下列物质中既能跟稀反应,又能跟NaOH溶液反应的物质是
A. B.HCl C.CaO D.Al
8.(2026高一下·江苏·学业考试)铝在人体中积累可使人慢性中毒,铝在下列使用场合须加以控制的是:①制炊具 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④煎制油条时使用明矾 ⑤用明矾净水
A.①②④⑤ B.仅②⑤ C.仅②④⑤ D.③④⑤
9.(2023高二·四川·学业考试)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的氧化物是
A. B. C. D.MgO
10.(2025高一下·甘肃·学业考试)下列有关说法不正确的是
A.实验室常用NaOH溶液吸收多余的以避免污染
B.久置的硫酸亚铁溶液滴加KSCN溶液,溶液显血红色
C.燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中不能继续燃烧
D.二氧化硫能漂白某些物质,加热后可恢复原色
11.(2025高一下·山东·学业考试)下列有关元素及其化合物的说法正确的是
A.久置于空气中最终生成
B.盐酸可以除去铜器表面的铜锈
C.水蒸气通过灼热的铁粉生成和
D.Mg比活泼,更易与溶液反应生成
12.(2025高一下·山西·学业考试)下列物质的用途及对应解释均正确的是
选项
物质
用途
解释
A
Al2O3
耐高温材料
Al2O3的熔点高
B
SiO2
计算机芯片
SiO2是一种良好的半导体
C
Fe3O4
红色涂料
Fe3O4颜色为红色
D
Na2O2
供氧剂
Na2O2含有O2
A.A B.B C.C D.D
13.(2026高一下·江苏·学业考试)铝是一种低毒金属元素,它并非人体需要的微量元素,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.铝在空气中不易被氧化是因为铝的性质不活泼
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.硫酸铝铵不溶于水
14.(2025高一下·湖南·学业考试)化学来源于生活,且应用于生活。请根据题意填空:
(1)我国发行的第五套人民币中,1角硬币的材质为铝合金。铝合金的硬度比纯铝的_____(填“大”或“小”)。
(2)铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,是因为和均能与酸、碱反应,属于_____(填“碱性”或“两性”)氧化物。
(3)在金属元素中,有一类金属既可单独使用,也可用于生产合金。在合金中加入该类金属,能大大改善合金的性能,因而,该类金属又被称为“冶金工业的维生素”,该类金属是_____(填“稀土金属”或“碱土金属”)。
15.(2024高二上·福建泉州·学业考试)Mg、Al和Cu是生活中常见的化学物质。用其组成的混合物进行如图所示实验,填写下列空白:
(1)步骤I和步骤II都涉及的实验操作是___________,实验所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和___________。
(2)气体X为___________,固体Z为___________。
(3)滤液Y中除H+外,还含有的阳离子为Al3+和___________。
(4)固体M为___________,由滤液Y生成固体M的化学反应方程式为___________。
16.(2023高二·福建·学业考试)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为,还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁,设计实验流程如下:
(1)菱镁矿与稀硫酸反应前,将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是___。
(2)步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_____。
(3)步骤(Ⅱ)中发生的反应,其中还原剂是_______。
(4)溶液B中含有的主要阴离子是______。
(5)为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有,使用的试剂是_____。
(6)步骤(Ⅳ)中发生反应的离子方程式为______。
(7)步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为________。
17.(2025高二下·云南·学业考试)海水中蕴含丰富的化学资源,是人类可持续发展的重要基础。从海水中提取镁的主要步骤如下。
回答下列问题:
(1)工业生产中,通常选用成本较低的石灰乳作为试剂①,其化学式为___________。
(2)试剂②可选用___________,其溶解沉淀的离子方程式为___________。
(3)电解熔融生成Mg和的化学方程式为___________。
(4)镁的化学性质活泼,可与反应生成___________。
18.(2025高二下·河南南阳·学业考试)铝和铁的单质及其化合物有如图所示转化关系。请回答下列问题:
(1)上述标有序号的7个反应中,属于氧化还原反应的有________(填序号)。
(2)X为________(写试剂名称),反应⑥的化学方程式为______________。
(3)与溶液反应的离子方程式为______________。
(4)若Z为溶液,可以制备得到,则溶液________(填“能”或“不能”)过量,原因是_____________。
(5)反应④属于四大基本反应类型中的________,每生成,则消耗的质量为________。
19.(2025高一下·福建·学业考试)Ⅰ.海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的流程如图所示:
(1)灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是_______。
(2)氧化环节的离子方程式为_______。反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,可以观察到CCl4层呈_______色。
Ⅱ.某同学在实验室用铝土矿(含有Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如图所示:
(3)操作Ⅱ中生成Al(OH)3沉淀的离子方程式为_______。
(4)滤液Ⅱ中溶质的用途之一是_______。
(5)电解熔融的Al2O3除得到金属铝之外,还可得到的气体产物是_______(填化学式)。
20.(2025高一下·浙江·学业考试)镁及其合金是用途很广的金属材料,可以通过以下步骤从海水中提取镁。
(1)为了使转化为,综合考虑经济效益等角度,试剂①可选用 。
A.NaOH溶液 B.溶液 C.石灰乳 D.石灰石
(2)无水在熔融状态下,通电后会产生Mg和,该反应的化学方程式为__________。
(3)下列说法不正确的是 。
A.试剂②可以选用盐酸或
B.溶液可能含有少量的NaCl,可以利用焰色试验检验是否含有钠元素
C.从海水中提取镁的过程中涉及的均为非氧化还原反应
D.加入试剂①后,可通过过滤将沉淀分离
(4)镁可在中燃烧生成MgO和C,该过程中体现的性质是___________性(填“氧化”或“还原”)。
考点梳理
一、镁及其化合物的性质
1.镁的结构和存在
名称
镁
周期表中位置
第三周期ⅡA族
原子结构示意图
容易失电子,是活泼的金属元素,表现出很强的还原性。
自然界存在形态
化合态(地壳和海水中)
镁的物理性质
银白色、有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低,具有良好的延展性、导电性和导热性等。
用途
制造镁合金,用于制造飞机、汽车、航天器、导弹、科学仪器等;冶金工业上,镁常用作还原剂和脱氧剂。
2.镁的化学性质
主要性质
化学方程式
Mg
与O2、N2、Cl2反应
2Mg+O22MgO(发出耀眼白光)
3Mg+N2Mg3N2
Mg+Cl2MgCl2
与CO2反应
2Mg+CO22MgO+C
(剧烈燃烧,生成白色粉末和黑色固体)
注意:活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。
与非氧化性强酸反应
Mg+2H+===Mg2++H2↑
3.氧化镁的性质
MgO是典型的碱性氧化物,白色固体,难溶于水。熔点很高,是优良的耐火材料,可制造耐火、耐高温器材。
与酸反应
MgO+2H+===Mg2++H2O
工业制备(煅烧碳酸镁)
MgCO3MgO+CO2↑
4.Mg(OH)2的性质
Mg(OH)2
白色固体
中强碱,难溶于水
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
热稳定性差
Mg(OH)2MgO+H2O
难溶于水
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
二、从海水中提取镁
(1)工艺流程
(2)基本步骤及主要反应
制熟石灰
CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2
沉淀
Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+
酸化
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
蒸发结晶
析出MgCl2·6H2O
脱水
在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁
电解
电解熔融氯化镁制得镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(3)注意要点
由于氧化镁的熔点很高,工业上不用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁,而采用电解熔融氯化镁的方法[不能用电解MgCl2溶液的方法,因电解MgCl2溶液的反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑]。
三、铝的性质及应用
1、存在:铝是地壳中含量最多的金属元素,仅次于氧、硅,自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在。
2、铝的物理性质:银白色、具有金属光泽的固体,熔、沸点高,密度小,质地柔软,具有良好的延展性、导电性、导热性。
3、铝的化学性质:铝是第三周期ⅢA族元素,,容易失电子,是活泼的金属元素。
①与非金属单质反应
与O2:4Al+3O22Al2O3(铝是活泼金属,但抗腐蚀性能强,原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。)
与Cl2:2Al+3Cl22AlCl3
②与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
③钝化
常温下,在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化(化学变化,用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸)。
④与NaOH等强碱溶液反应
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
铝热反应:与某些氧化物(Fe2O3、MnO2等)反应
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(焊接钢轨)
4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
4、工业制法:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。(冰晶石的作用是作为助熔剂,降低氧化铝的熔点)
5、铝的用途:纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
四、铝的重要化合物性质及应用——“铝三角”
Al3+、[Al(OH)4]—和Al(OH)3之间的转化
1.氧化铝(两性氧化物):既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。
物理性质
白色固体,难溶于水,熔点很高,常用作耐火材料,也是冶炼铝的原料。
化学性质
与盐酸反应:Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
与NaOH溶液反应:Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]—
Al2O3的制备
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
主要用途
制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石。
2.氢氧化铝(两性氢氧化物)
物理性质
白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
两性
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]—
热稳定性差
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
用途
①Al(OH)3有较强的吸附性,能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,可以用作净水剂;
②Al(OH)3碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用,却可以与酸反应,起到中和胃酸的作用,可以用作胃酸中和剂;
3.可溶性铝盐的性质
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(碱适量)、
Al3++4OH-===[Al(OH)4]—(碱过量)。
4.一种重要的复盐——明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
化学式
KAl(SO4)2·12H2O,无色晶体,可溶于水。
净水原理
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO(电离),Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶粒的吸附能力很强,能吸附水中的悬浮物质,并聚集成沉淀,使水澄清,但不能杀菌、消毒。
五.工业炼铝的流程
方案一:碱溶法
①中可能发生反应的离子方程式:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,SiO2+2OH-===SiO+H2O。
方案二:酸溶法
①、②中可能发生反应的离子方程式:
①Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
②Al3++4OH-===AlO+2H2O,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
模拟预测
1.(2023高一下·黑龙江·学业考试)工业冶炼铝的原理是,据此原理可知工业上冶炼铝的方法是
A.热还原法 B.热分解法 C.沉淀法 D.电解法
2.(2024高二上·江苏徐州·学业考试)下列物质的俗名和化学式相对应的是
A.纯碱—— B.绿矾——
C.石膏—— D.明矾——
3.(2023高一下·北京·学业考试)神舟十四号载人飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.天然有机高分子材料 D.合成有机高分子材料
4.(2024高二下·湖南娄底·学业考试)化学与生活密切相关,可用于中和过多胃酸的是
A. B. C. D.
5.(2022高一下·天津·学业考试)下列关于Al及其化合物的说法中,不正确的是
A.Al(OH)3,是两性氢氧化物
B.铝合金常用于制造飞机外壳
C.AlCl3溶液与氨水反应能生成Al(OH)3沉淀
D.Al2O3能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应
6.(2026高一下·福建泉州·学业考试)胃酸的主要成分是盐酸,但胃酸过多会损伤胃黏膜,如不及时治疗会造成胃溃疡。使用抗酸剂可以加快治愈的进度。下列物质不能被用作抗酸剂的是
A. B. C. D.
7.(2026高一下·浙江金华·学业考试)下列方法不能制得的是
A.镁在氯气中燃烧 B.氧化镁与盐酸混合
C.硫酸镁溶液与氯化钡溶液混合 D.氯气通过盛有氧化镁固体的硬质玻璃管
8.(2020高三下·辽宁·学业考试)家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等造成堵塞,此时可以用主要成分为NaOH和铝粉的固体管道疏通剂进行疏通。下列说法中错误的是
A.铝表面的氧化膜和铝均能与NaOH反应
B.该反应原理为
C.使用该固体管道疏通剂时应远离明火
D.取用该固体管道疏通剂时可以用手抓取
9.(2026高一下·江苏无锡·学业考试)高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是
A.铝合金硬度小 B.铝合金密度大 C.铝合金强度高 D.铝合金易被腐蚀
10.(2025高一·山东·学业考试)以下物质间的每步转化通过一步反应能实现的是
A.Al→Al2O3→Al(OH)3→Na[Al(OH)4]
B.
C.
D.
11.(2024高二下·广东·学业考试)往下列溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后,不会出现沉淀的是( )
A.MgCl2溶液 B.AlCl3溶液 C.CaCl2溶液 D.FeCl3溶液
12.(2025高二·内蒙古·学业考试)下列试剂中,能使溶液含有的全部沉淀的是
A.石灰水 B.氨水 C.溶液 D.稀硫酸
13.(2023高一·天津河北·学业考试)下列关于铝及其化合物的说法中,不正确的是
A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
C.氧化铝属于两性氧化物 D.氧化铝与水反应生成氢氧化铝
14.(2024高一·天津·学业考试)下列说法中,正确的是
A.铝是地壳中含量最多的元素
B.氧化铝既不溶于强酸,也不溶于强碱
C.在溶液中加入过量的氨水可制得沉淀
D.铝在空气中能稳定存在,所以铝是不活泼金属
15.(2024高一·天津·学业考试)称取两份铝粉,第一份加足量的溶液,第二份加足量的盐酸,若放出等物质的量的气体,则两份铝粉的质量比
A. B. C. D.
16.(2025高一下·广西·学业考试)下列离子方程式书写不正确的是
A.溶于NaOH溶液中:
B.铁和盐酸反应:
C.溶于水的反应:
D.溶液中加入少量的氢氧化钠溶液:
17.(2025高一下·福建龙岩·学业考试)为了达到下表中的实验目的,请选择合适的化学试剂或实验方法,将其标号填入对应的空格中。
供选择的化学试剂或实验方法:
A.饱和Na2CO3溶液 B.用乙醚萃取 C.Br2-CCl4溶液 D.NaOH溶液
序号
实验目的
试剂或方法
(1)
鉴别甲烷和乙烯气体
_____
(2)
提取青蒿中的青蒿素
_______
(3)
鉴别白色沉淀Mg(OH)2和Al(OH)3
_______
(4)
除去乙酸乙酯中的乙酸
_______
18.(2025高一下·湖南娄底·学业考试)化学在人类生产、生活中具有重要作用,请根据题意填空:
(1)钠及其重要化合物之间能和互转化,的俗名为___________(填“小苏打”或“苏打”)
(2)日常生活中,活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了___________[填“”或“”],保护内层金属;
(3)古代锻造刀剑时,将炽热的刀剑快速投入水中“淬火”,反应为。该反应中为___________(填“氧化产物”或“还原产物”)。
19.(2024高一下·湖南娄底·学业考试)化学与人类生产、生活密切相关,请根据题意填空:
(1)可以用作呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源的是_______(填“”或“”)。
(2)常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是_______(填“”或“”)溶液。
(3)暴雨过后,井水浑浊无法饮用。为了能让井水变澄清,可向井水中投入_______[填“NaCl”或“”]。
20.(2021高二·陕西·学业考试)A、B、C、D均为中学化学中的常见物质,它们有如图所示转化关系。A是一种常见金属,它可以与氢氧化钠溶液反应放出氢气。回答下列问题:
(1)写出C的化学式:_______________。
(2)向B的溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量的实验现象:_____________________________。
(3)写出D→B的化学方程式:__________________________________。
(4)写出A和NaOH溶液反应的离子方程式:___________________________________。
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考点07 镁、铝及其化合物
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真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)
真题回顾
1.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)在常温下,某金属表面能被浓硫酸或浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,该金属可能是
A.Au B.Al C.Cu D.Zn
【答案】B
【详解】常温下,铝或铁表面能被浓硫酸或浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,故选B。
2.(2024高一上·江苏连云港·学业考试)下列关于铝的说法中,错误的是
A.Al是地壳中含量最多的元素 B.在常温下能与反应
C.Al能与强酸或强碱发生反应 D.电解熔融的可制得金属
【答案】A
【详解】A.地壳中含量最多的元素是氧,其次是硅,铝居第三位。因此,Al不是地壳中含量最多的元素,A错误;
B.铝在常温下能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,阻止进一步反应,B正确;
C.铝具有两性,可与强酸反应生成和,也可与强碱反应生成和,C正确;
D.工业上通过电解熔融的(加入冰晶石降低熔点)制取金属铝,D正确;
故选A。
3.(2023高一下·广东·学业考试)铝及其化合物的用途广泛。部分含铝物质的类别与所含铝元素化合价的关系如图所示。下列推断不正确的是
A.a可与反应转化为b B.a可与盐酸反应转化为c
C.b可与KOH溶液反应转化为c D.c的溶液可与反应转化为a
【答案】D
【详解】a为Al单质,b为Al2O3,c为+3价的铝盐,可以是Al3+或者[Al(OH)4]-盐;
A.Al与O2反应可以生成Al2O3,A正确;
B.Al与盐酸反应得到AlCl3,B正确;
C.b为Al2O3,与KOH反应得到KAl(OH)4,C正确;
D.c的溶液可以是Al3+或者[Al(OH)4]-的盐,与O2不能反应转化为Al单质,D错误;
答案选D。
4.(2025高二上·吉林·学业考试)下列物质中,既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应的是
A.NaOH B. C.NaCl D.CaO
【答案】B
【详解】A.NaOH能与强酸反应(如发生中和反应),但不能与强碱反应(因同为强碱,无反应发生),A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强酸反应(如Al(OH)3 + 3HCl =AlCl3 + 3H2O),又能与强碱溶液反应(如Al(OH)3 + NaOH=Na[Al(OH)4]),B正确;
C.NaCl是中性盐,既不能与强酸反应,也不能与强碱反应(无化学变化),C错误;
D.CaO能与强酸反应(如CaO + 2HCl= CaCl2 + H2O),但不能与强碱溶液反应(因同为碱性,无反应发生),D错误;
故答案选B。
5.(2025高二下·云南·学业考试)我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是
A.铝制餐具可长时间蒸煮酸性或碱性食物
B.铝及其氧化物()均能与酸、碱反应
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜
【答案】A
【详解】A.铝制餐具在酸性或碱性环境中会被腐蚀,因为酸或碱会破坏铝表面的氧化膜,导致铝溶解,因此不适合长时间蒸煮此类食物,A符合题意;
B.铝及其氧化物()均为两性物质,铝能与酸和碱反应生成氢气,氧化铝能与酸和碱反应生成盐和水,B不符合题意;
C.铝合金具有密度小、强度高的特性,符合航空材料的要求,因此广泛应用于航空领域,C不符合题意;
D.常温下,铝制品表面形成的致密氧化铝()膜能阻止内部铝进一步被腐蚀,这是其耐腐蚀的主要原因,D不符合题意;
故选A。
6.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)下列有关铝及其化合物的说法正确的是
A.铝在常温下不与氧气反应 B.氧化铝是两性氧化物
C.氢氧化铝不能与盐酸反应 D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用于水的消毒
【答案】B
【详解】A.铝在常温下会与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,A错误;
B.氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,属于两性氧化物,B正确;
C. 氢氧化铝是两性氢氧化物,能与盐酸反应生成氯化铝和水,C错误;
D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可作为净水剂,是因为铝离子水解产生氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体通过吸附悬浮杂质使之沉降,从而达到净水的目的,但不具有消毒杀菌作用,D错误;
故答案选B。
7.(2025高一下·湖南·学业考试)下列物质中既能跟稀反应,又能跟NaOH溶液反应的物质是
A. B.HCl C.CaO D.Al
【答案】D
【详解】A. Na2CO3能与稀H2SO4反应生成CO2等,但不能与NaOH溶液反应,A不符合题意;
B. HCl能与NaOH溶液反应生成盐和水,但不能与稀H2SO4反应,B不符合题意;
C. CaO能与稀H2SO4反应生成CaSO4和水,但不能与NaOH溶液反应,C不符合题意;
D. Al既能与稀H2SO4反应生成H2,又能与NaOH溶液反应生成H2,D符合题意;
故选D。
8.(2026高一下·江苏·学业考试)铝在人体中积累可使人慢性中毒,铝在下列使用场合须加以控制的是:①制炊具 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④煎制油条时使用明矾 ⑤用明矾净水
A.①②④⑤ B.仅②⑤ C.仅②④⑤ D.③④⑤
【答案】A
【详解】铝炊具直接接触食物,尤其酸性食物时铝可能溶出被摄入;易拉罐接触饮料,铝可能溶出被饮用;明矾用于油条和净水时铝化合物可能残留被摄入;因此①②④⑤均需控制,A正确;故选A。
9.(2023高二·四川·学业考试)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的氧化物是
A. B. C. D.MgO
【答案】A
【详解】A.既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,故A正确;
B.不能与盐酸反应,能与NaOH溶液反应,故B错误;
C.能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应,故C错误;
D.MgO能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应,故D错误;
故选:A。
10.(2025高一下·甘肃·学业考试)下列有关说法不正确的是
A.实验室常用NaOH溶液吸收多余的以避免污染
B.久置的硫酸亚铁溶液滴加KSCN溶液,溶液显血红色
C.燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中不能继续燃烧
D.二氧化硫能漂白某些物质,加热后可恢复原色
【答案】C
【详解】A.NaOH溶液能与氯气反应生成无毒的NaCl和NaClO,常用于吸收多余氯气,A正确;
B.硫酸亚铁久置后被氧化为铁离子,铁离子与KSCN反应显血红色,B正确;
C.镁条在二氧化碳中可剧烈燃烧生成MgO和C,因此燃着的镁条能继续燃烧,C错误;
D.二氧化硫漂白原理是与有机物如品红溶液结合生成不稳定物质,加热后分解恢复颜色,D正确;
选C。
11.(2025高一下·山东·学业考试)下列有关元素及其化合物的说法正确的是
A.久置于空气中最终生成
B.盐酸可以除去铜器表面的铜锈
C.水蒸气通过灼热的铁粉生成和
D.Mg比活泼,更易与溶液反应生成
【答案】B
【详解】A.钠久置于空气中最终生成的是碳酸钠,故A错误;
B.铜锈主要成分为碱式碳酸铜,盐酸可与其反应生成CuCl2、H2O和CO2,盐酸与铜不反应,故B正确;
C.水蒸气与灼热铁粉反应生成Fe3O4和H2,故C错误;
D.虽然Mg比Al活泼,但Al能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,Mg与溶液不反应,故D错误;
选B。
12.(2025高一下·山西·学业考试)下列物质的用途及对应解释均正确的是
选项
物质
用途
解释
A
Al2O3
耐高温材料
Al2O3的熔点高
B
SiO2
计算机芯片
SiO2是一种良好的半导体
C
Fe3O4
红色涂料
Fe3O4颜色为红色
D
Na2O2
供氧剂
Na2O2含有O2
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氧化铝(Al2O3)熔点高(约2072℃),常用于耐高温材料(如耐火坩埚),用途与解释一致,A符合题意;
B.计算机芯片的核心材料是单质硅(Si),SiO2用于光导纤维或绝缘材料,且SiO2是绝缘体,解释错误,B不合题意;
C.Fe3O4为黑色,红色涂料的主要成分是Fe2O3(红色),用途与颜色均错误,C不合题意;
D.Na2O2作为供氧剂是因其能与CO2、H2O反应生成O2,而非直接含有O2分子,解释错误,D不合题意;
故答案为:A。
13.(2026高一下·江苏·学业考试)铝是一种低毒金属元素,它并非人体需要的微量元素,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.铝在空气中不易被氧化是因为铝的性质不活泼
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.硫酸铝铵不溶于水
【答案】B
【详解】A.铝在空气中会迅速形成致密氧化膜()阻止进一步氧化,但铝本身性质活泼(易与酸、碱反应),A错误。
B.氢氧化铝是弱碱,可与胃酸()发生中和反应:,故常用作抗酸药,B正确。
C.明矾[]溶于水后生成胶状吸附悬浮物,仅用于净水(除杂质),无杀菌消毒作用(需用氯气、臭氧等),C错误。
D.硫酸铝铵[]属于铵盐,易溶于水,D错误。
故选B。
14.(2025高一下·湖南·学业考试)化学来源于生活,且应用于生活。请根据题意填空:
(1)我国发行的第五套人民币中,1角硬币的材质为铝合金。铝合金的硬度比纯铝的_____(填“大”或“小”)。
(2)铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,是因为和均能与酸、碱反应,属于_____(填“碱性”或“两性”)氧化物。
(3)在金属元素中,有一类金属既可单独使用,也可用于生产合金。在合金中加入该类金属,能大大改善合金的性能,因而,该类金属又被称为“冶金工业的维生素”,该类金属是_____(填“稀土金属”或“碱土金属”)。
【答案】(1)大 (2)两性 (3)稀土金属
【详解】(1)合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起具有金属特性的物质,铝合金密度小、硬度大、强度大,铝合金的硬度比纯铝的大;
(2)根据、,氧化铝属于两性氧化物;
(3)稀土金属又被称为“冶金工业的维生素”。
15.(2024高二上·福建泉州·学业考试)Mg、Al和Cu是生活中常见的化学物质。用其组成的混合物进行如图所示实验,填写下列空白:
(1)步骤I和步骤II都涉及的实验操作是___________,实验所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和___________。
(2)气体X为___________,固体Z为___________。
(3)滤液Y中除H+外,还含有的阳离子为Al3+和___________。
(4)固体M为___________,由滤液Y生成固体M的化学反应方程式为___________。
【答案】
(1)过滤 玻璃棒
(2)H2 Cu
(3)Mg2+
(4)Mg(OH)2 MgCl2+2NaOH= Mg(OH)2↓+2NaCl
【详解】结合Mg、Al和Cu的性质及实验流程分析可知,步骤Ⅰ为过滤,气体X为H2,滤液Y为MgCl2和AlCl3混合液,固体Z为Cu;加入过量氢氧化钠溶液后,氢氧化铝会溶解生成偏铝酸钠,而氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应,故步骤Ⅱ依旧是过滤,固体M为氢氧化镁,滤液N为偏铝酸钠溶液;
(1)步骤I和步骤II都涉及的实验操作是过滤;实验所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒;
(2)结合分析可知气体X为H2,固体Z为Cu;
(3)滤液Y中除H+外,还含有的阳离子为Al3+和Mg2+;
(4)固体M为Mg(OH)2,由滤液Y生成固体M的化学反应方程式为:MgCl2+2NaOH= Mg(OH)2↓+2NaCl。
16.(2023高二·福建·学业考试)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为,还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁,设计实验流程如下:
(1)菱镁矿与稀硫酸反应前,将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是___。
(2)步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_____。
(3)步骤(Ⅱ)中发生的反应,其中还原剂是_______。
(4)溶液B中含有的主要阴离子是______。
(5)为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有,使用的试剂是_____。
(6)步骤(Ⅳ)中发生反应的离子方程式为______。
(7)步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为________。
【答案】
(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)CO2 过滤
(3)
(4)SO
(5)KSCN溶液
(6)
(7)
【详解】菱镁矿(主要成分为,还含少量及不溶于酸的杂质)粉碎后加足量稀硫酸溶解,碳酸镁、碳酸亚铁溶于硫酸生成硫酸亚铁、硫酸镁和二氧化碳气体,不溶性杂质过滤除去;滤液中加双氧水将亚铁离子氧化为三价铁离子,则溶液B为硫酸镁和硫酸铁混合溶液,溶液中加一水合氨调节pH值将铁转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,得到得硫酸镁溶液中加NaOH溶液将镁转化为氢氧化镁沉淀,过滤、洗涤后将沉淀灼烧得到MgO,据此分析解答。
(1)菱镁矿石粉碎成粉末可以增大与硫酸的接触面积,从而加快反应速率;
(2)步骤(Ⅰ)中碳酸镁、碳酸亚铁溶于硫酸生成CO2气体。分离溶液A和沉淀应采用过滤操作;
(3)由反应可知失电子转化为,作还原剂;
(4)溶液B中主要溶质为硫酸镁和硫酸铁,主要的阴离子为SO;
(5)检验可选用KSCN溶液,观察溶液是否出现血红色;
(6)步骤(Ⅳ)中硫酸镁与NaOH反应生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式为:;
(7)步骤(Ⅴ)中受热分解生成氧化镁和水,反应方程式为:。
17.(2025高二下·云南·学业考试)海水中蕴含丰富的化学资源,是人类可持续发展的重要基础。从海水中提取镁的主要步骤如下。
回答下列问题:
(1)工业生产中,通常选用成本较低的石灰乳作为试剂①,其化学式为___________。
(2)试剂②可选用___________,其溶解沉淀的离子方程式为___________。
(3)电解熔融生成Mg和的化学方程式为___________。
(4)镁的化学性质活泼,可与反应生成___________。
【答案】
(1)
(2)HCl(或盐酸)
(3)
(4)
【详解】从海水中提取金属Mg的工艺流程为:将海水浓缩后加入石灰乳对进行沉淀:,过滤得到沉淀,加入盐酸进行溶解得到溶液,蒸发浓缩结晶得到晶体,再将晶体在HCl气流中加热失去结晶水得到无水,最后电解熔融无水得到产品金属Mg,据此分析解答。
(1)石灰乳为氢氧化钙的悬浊液,主要成分为:。
(2)为避免引入杂质离子,因此试剂②应选用:HCl(或盐酸);溶解沉淀的离子方程式为:。
(3)电解熔融可以得到金属Mg,同时还产生,则电解方程式为:。
(4)金属Mg性质非常活泼,能与大部分非金属单质反应,则金属Mg与反应的方程式为:,生成的产物为:。
18.(2025高二下·河南南阳·学业考试)铝和铁的单质及其化合物有如图所示转化关系。请回答下列问题:
(1)上述标有序号的7个反应中,属于氧化还原反应的有________(填序号)。
(2)X为________(写试剂名称),反应⑥的化学方程式为______________。
(3)与溶液反应的离子方程式为______________。
(4)若Z为溶液,可以制备得到,则溶液________(填“能”或“不能”)过量,原因是_____________。
(5)反应④属于四大基本反应类型中的________,每生成,则消耗的质量为________。
【答案】
(1)①②④⑥
(2)盐酸
(3)
(4)不能 与过量的溶液会发生反应
(5)置换反应 18
【详解】反应①中和Y反应生成和反应生成,则Y为Fe,反应②中和盐酸反应生成,反应⑤中和盐酸反应生成,X为盐酸,反应④中和高温反应生成和,反应③中和盐酸反应生成,反应⑥中和盐酸反应生成,反应⑦中和碱反应生成。
(1)反应①:与Fe反应生成,反应②:与盐酸反应生成,反应④:与在高温下反应生成和,反应⑥:与盐酸反应生成,均属于氧化还原反应。
(2)由分析可知,X为盐酸,反应⑥中与盐酸反应生成,化学方程式为:。
(3)氧化铝与氢氧化钠、水反应生成四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为:。
(4)若Z为溶液,可以制备得到,由于溶于强碱溶液,所以溶液不能过量。
(5)反应④中与在高温下反应生成和,属于四大基本反应类型中的置换反应,化学方程式为:,每生成,则消耗的质量为。
19.(2025高一下·福建·学业考试)Ⅰ.海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的流程如图所示:
(1)灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是_______。
(2)氧化环节的离子方程式为_______。反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,可以观察到CCl4层呈_______色。
Ⅱ.某同学在实验室用铝土矿(含有Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如图所示:
(3)操作Ⅱ中生成Al(OH)3沉淀的离子方程式为_______。
(4)滤液Ⅱ中溶质的用途之一是_______。
(5)电解熔融的Al2O3除得到金属铝之外,还可得到的气体产物是_______(填化学式)。
【答案】
(1)坩埚
(2) 紫
(3)
(4)用作肥料
(5)O2
【详解】Ⅰ.干海带灼烧后溶于水,充分溶解后过滤,在酸化的滤液中加入过氧化氢溶液,把碘离子氧化生成碘单质,加入四氯化碳进行萃取分液,得到碘的四氯化碳溶液,最后蒸馏得到碘单质;
Ⅱ.铝土矿用硫酸溶解,二氧化硅不反应,过滤分离,滤液主要含有硫酸铝,向滤液中加入氨水,反应生成氢氧化铝沉淀,过滤分离,滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵,氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝,电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气;
(1)灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是坩埚;
(2)向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,在酸性条件下与过氧化氢反应生成和H2O,离子反应方程式:;反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,可以观察到CCl4层呈紫色;
(3)操作Ⅱ中,硫酸铝和氨水发生复分解反应,生成Al(OH)3沉淀,离子反应方程式为;
(4)滤液Ⅱ中溶质为硫酸铵,是一种常见的氮肥,故用途之一是用作肥料;
(5)电解熔融的Al2O3除得到金属铝之外,还可得到的气体产物是O2。
20.(2025高一下·浙江·学业考试)镁及其合金是用途很广的金属材料,可以通过以下步骤从海水中提取镁。
(1)为了使转化为,综合考虑经济效益等角度,试剂①可选用 。
A.NaOH溶液 B.溶液 C.石灰乳 D.石灰石
(2)无水在熔融状态下,通电后会产生Mg和,该反应的化学方程式为__________。
(3)下列说法不正确的是 。
A.试剂②可以选用盐酸或
B.溶液可能含有少量的NaCl,可以利用焰色试验检验是否含有钠元素
C.从海水中提取镁的过程中涉及的均为非氧化还原反应
D.加入试剂①后,可通过过滤将沉淀分离
(4)镁可在中燃烧生成MgO和C,该过程中体现的性质是___________性(填“氧化”或“还原”)。
【答案】
(1)C
(2)
(3)AC
(4)氧化
【详解】向含有NaCl和MgSO4的海水中加入碱,使MgSO4转化为Mg(OH)2沉淀,向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸反应生成MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中加热蒸干得到无水MgCl2,电解熔融状态下的MgCl2即可得到Mg单质,据此回答。
(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2,需加碱,石灰乳(主要成分为Ca(OH)2)来源广、成本低,经济效益好; NaOH溶液成本高, Ba(OH)2溶液成本高且引入Ba2+杂质,石灰石(CaCO3)不与MgSO4反应,故选C;
(2)无水MgCl2熔融电解生成Mg和Cl2,方程式:;
(3)A.Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2,与Cl2不反应,试剂②选盐酸,A错误;
B.焰色试验中钠元素焰色为黄色,可检验MgCl2溶液中NaCl,B正确;
C.电解MgCl2生成Mg和Cl2有元素化合价变化,是氧化还原反应,C错误;
D.Mg(OH)2是沉淀,加试剂①后过滤可分离,D正确;
故选AC。
(4)Mg与CO2反应,CO2中C元素化合价从+4价降为0价,得电子,体现氧化性。
考点梳理
一、镁及其化合物的性质
1.镁的结构和存在
名称
镁
周期表中位置
第三周期ⅡA族
原子结构示意图
容易失电子,是活泼的金属元素,表现出很强的还原性。
自然界存在形态
化合态(地壳和海水中)
镁的物理性质
银白色、有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低,具有良好的延展性、导电性和导热性等。
用途
制造镁合金,用于制造飞机、汽车、航天器、导弹、科学仪器等;冶金工业上,镁常用作还原剂和脱氧剂。
2.镁的化学性质
主要性质
化学方程式
Mg
与O2、N2、Cl2反应
2Mg+O22MgO(发出耀眼白光)
3Mg+N2Mg3N2
Mg+Cl2MgCl2
与CO2反应
2Mg+CO22MgO+C
(剧烈燃烧,生成白色粉末和黑色固体)
注意:活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。
与非氧化性强酸反应
Mg+2H+===Mg2++H2↑
3.氧化镁的性质
MgO是典型的碱性氧化物,白色固体,难溶于水。熔点很高,是优良的耐火材料,可制造耐火、耐高温器材。
与酸反应
MgO+2H+===Mg2++H2O
工业制备(煅烧碳酸镁)
MgCO3MgO+CO2↑
4.Mg(OH)2的性质
Mg(OH)2
白色固体
中强碱,难溶于水
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
热稳定性差
Mg(OH)2MgO+H2O
难溶于水
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
二、从海水中提取镁
(1)工艺流程
(2)基本步骤及主要反应
制熟石灰
CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2
沉淀
Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+
酸化
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
蒸发结晶
析出MgCl2·6H2O
脱水
在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁
电解
电解熔融氯化镁制得镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(3)注意要点
由于氧化镁的熔点很高,工业上不用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁,而采用电解熔融氯化镁的方法[不能用电解MgCl2溶液的方法,因电解MgCl2溶液的反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑]。
三、铝的性质及应用
1、存在:铝是地壳中含量最多的金属元素,仅次于氧、硅,自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在。
2、铝的物理性质:银白色、具有金属光泽的固体,熔、沸点高,密度小,质地柔软,具有良好的延展性、导电性、导热性。
3、铝的化学性质:铝是第三周期ⅢA族元素,,容易失电子,是活泼的金属元素。
①与非金属单质反应
与O2:4Al+3O22Al2O3(铝是活泼金属,但抗腐蚀性能强,原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。)
与Cl2:2Al+3Cl22AlCl3
②与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
③钝化
常温下,在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化(化学变化,用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸)。
④与NaOH等强碱溶液反应
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
铝热反应:与某些氧化物(Fe2O3、MnO2等)反应
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(焊接钢轨)
4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
4、工业制法:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。(冰晶石的作用是作为助熔剂,降低氧化铝的熔点)
5、铝的用途:纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
四、铝的重要化合物性质及应用——“铝三角”
Al3+、[Al(OH)4]—和Al(OH)3之间的转化
1.氧化铝(两性氧化物):既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。
物理性质
白色固体,难溶于水,熔点很高,常用作耐火材料,也是冶炼铝的原料。
化学性质
与盐酸反应:Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
与NaOH溶液反应:Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]—
Al2O3的制备
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
主要用途
制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石。
2.氢氧化铝(两性氢氧化物)
物理性质
白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
两性
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]—
热稳定性差
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
用途
①Al(OH)3有较强的吸附性,能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,可以用作净水剂;
②Al(OH)3碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用,却可以与酸反应,起到中和胃酸的作用,可以用作胃酸中和剂;
3.可溶性铝盐的性质
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(碱适量)、
Al3++4OH-===[Al(OH)4]—(碱过量)。
4.一种重要的复盐——明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
化学式
KAl(SO4)2·12H2O,无色晶体,可溶于水。
净水原理
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO(电离),Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶粒的吸附能力很强,能吸附水中的悬浮物质,并聚集成沉淀,使水澄清,但不能杀菌、消毒。
五.工业炼铝的流程
方案一:碱溶法
①中可能发生反应的离子方程式:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,SiO2+2OH-===SiO+H2O。
方案二:酸溶法
①、②中可能发生反应的离子方程式:
①Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
②Al3++4OH-===AlO+2H2O,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
模拟预测
1.(2023高一下·黑龙江·学业考试)工业冶炼铝的原理是,据此原理可知工业上冶炼铝的方法是
A.热还原法 B.热分解法 C.沉淀法 D.电解法
【答案】D
【详解】由方程式可知,工业上冶炼较活泼金属铝的方法为电解法,故选D。
2.(2024高二上·江苏徐州·学业考试)下列物质的俗名和化学式相对应的是
A.纯碱—— B.绿矾——
C.石膏—— D.明矾——
【答案】B
【详解】A.纯碱是碳酸钠的俗称,化学式为Na2CO3,A错误;
B.绿矾是带7个结晶水的硫酸亚铁,呈浅绿色,其化学式为:FeSO4∙7H2O,B正确;
C.石膏的化学式为CaSO4⋅2H2O,C错误;
D.明矾化学式为KAl(SO4)2⋅12H2O,D错误;
故选B。
3.(2023高一下·北京·学业考试)神舟十四号载人飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.天然有机高分子材料 D.合成有机高分子材料
【答案】A
【详解】铝合金为铝和其他物质组成的混合物,属于金属材料,不属于无机非金属材料、高分子材料,故选A。
4.(2024高二下·湖南娄底·学业考试)化学与生活密切相关,可用于中和过多胃酸的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.胃酸的主要成分是盐酸,氢氧化钠能与盐酸反应,但氢氧化钠的碱性强,有强腐蚀性,所以不能用于治疗胃酸过多,故A错误;
B.胃酸的主要成分是盐酸,氢氧化铝的碱性弱且可以和盐酸反应,所以氢氧化铝可用于中和过多胃酸,故B正确;
C.胃酸的主要成分是盐酸,氯化钠不能与盐酸反应,不可用于治疗胃酸过多,故C错误;
D.胃酸的主要成分是盐酸,氯化铁不能与盐酸反应,不可用于治疗胃酸过多,故D错误;
故选B。
5.(2022高一下·天津·学业考试)下列关于Al及其化合物的说法中,不正确的是
A.Al(OH)3,是两性氢氧化物
B.铝合金常用于制造飞机外壳
C.AlCl3溶液与氨水反应能生成Al(OH)3沉淀
D.Al2O3能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应
【答案】D
【详解】A.Al(OH)3既能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],也能与盐酸反应,生成氯化铝和水,故Al(OH)3是两性氢氧化物,故A正确;
B.铝合金具有高强度、质量轻、耐腐蚀等特点,常用于制造飞机外壳,故B正确;
C.氯化铝与氨水反应方程式为:AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl,故C正确;
D.Al2O3能与盐酸反应生成氯化铝和水,也能与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],故D错误;
故选D。
6.(2026高一下·福建泉州·学业考试)胃酸的主要成分是盐酸,但胃酸过多会损伤胃黏膜,如不及时治疗会造成胃溃疡。使用抗酸剂可以加快治愈的进度。下列物质不能被用作抗酸剂的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.抗酸剂需通过中和反应消耗胃酸中的,为弱碱,可以与盐酸反应,直接中和,A不符合题意;
B.硝酸钠为强酸强碱盐,溶液呈中性,不与盐酸反应,故无法作为抗酸剂,B符合题意;
C.氢氧化镁是一种弱碱,可与盐酸反应,直接中和,C不符合题意;
D.碳酸氢钠为弱酸盐,与强酸反应生成和水,D不符合题意;
综上所述,答案选B。
7.(2026高一下·浙江金华·学业考试)下列方法不能制得的是
A.镁在氯气中燃烧 B.氧化镁与盐酸混合
C.硫酸镁溶液与氯化钡溶液混合 D.氯气通过盛有氧化镁固体的硬质玻璃管
【答案】D
【详解】A.镁在氯气中燃烧生成MgCl2,A正确;
B.氧化镁与盐酸反应生成MgCl2和水,能制得MgCl2,B正确;
C.硫酸镁与氯化钡发生复分解反应生成MgCl2和硫酸钡沉淀,能制得MgCl2,C正确;
D.MgO稳定且Cl2无法进一步氧化+2价的Mg,氯气与氧化镁在常温或加热条件下均无法直接反应生成MgCl2,D错误;
故选D。
8.(2020高三下·辽宁·学业考试)家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等造成堵塞,此时可以用主要成分为NaOH和铝粉的固体管道疏通剂进行疏通。下列说法中错误的是
A.铝表面的氧化膜和铝均能与NaOH反应
B.该反应原理为
C.使用该固体管道疏通剂时应远离明火
D.取用该固体管道疏通剂时可以用手抓取
【答案】D
【详解】A.氧化铝和铝均可以与氢氧化钠反应,A正确;
B.Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,B正确;
C.反应中有氢气产生,故应原理明火,C正确;
D.管道疏通剂为氢氧化钠,强碱具有腐蚀性,不能用手抓,D错误;
故选D。
9.(2026高一下·江苏无锡·学业考试)高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是
A.铝合金硬度小 B.铝合金密度大 C.铝合金强度高 D.铝合金易被腐蚀
【答案】C
【详解】合金具有许多优良性能,如合金密度小,硬度大,熔沸点低,抗腐蚀能力强,各组分仍然保持原有的化学性质,据此分析。
A.合金硬度大于纯金属,铝合金硬度大,A错误;
B.铝合金密度小,B错误;
C.铝合金具有强度高的优点,C正确;
D.铝在空气中容易形成致密的氧化膜,铝合金耐腐蚀,D错误;
故选C。
10.(2025高一·山东·学业考试)以下物质间的每步转化通过一步反应能实现的是
A.Al→Al2O3→Al(OH)3→Na[Al(OH)4]
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,则物质间的每步转化不能通过一步反应能实现,A错误;
B.氧化亚铁不溶于水,不能与水反应生成氢氧化亚铁,则物质间的每步转化不能通过一步反应能实现,B错误;
C.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则物质间的每步转化不能通过一步反应能实现,C错误;
D.N2与O2在放电条件下生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3,则物质间的每步转化通过一步反应能实现,D正确;
故选D。
11.(2024高二下·广东·学业考试)往下列溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后,不会出现沉淀的是( )
A.MgCl2溶液 B.AlCl3溶液 C.CaCl2溶液 D.FeCl3溶液
【答案】B
【详解】A、发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,有白色沉淀产生,故A错误;B、因为是足量的NaOH溶液,因此发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,故B正确;C、Ca2++2OH-=Ca(OH)2↓,故C错误;D、发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故D错误。
点睛:此题易错点是选项C,学生常常忽略氢氧化钙属于微溶于水。
12.(2025高二·内蒙古·学业考试)下列试剂中,能使溶液含有的全部沉淀的是
A.石灰水 B.氨水 C.溶液 D.稀硫酸
【答案】B
【详解】A.氢氧化钙是强碱,少量会导致沉淀不完全,过量会使氢氧化铝沉淀溶解,A错误;
B.氨水是弱碱溶液,过量不会使氢氧化铝沉淀溶解,B正确;
C.是强碱,少量会导致沉淀不完全,过量会使氢氧化铝沉淀溶解,C错误;
D.稀硫酸不与反应,D错误;
答案选B。
13.(2023高一·天津河北·学业考试)下列关于铝及其化合物的说法中,不正确的是
A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
C.氧化铝属于两性氧化物 D.氧化铝与水反应生成氢氧化铝
【答案】D
【详解】A.铝是地壳中含量最多的金属元素,故A正确;
B.铝是活泼金属,铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜,故B正确;
C.氧化铝与强酸、强碱都能反应,属于两性氧化物,故C正确;
D.氧化铝与水不反应,故D错误;
选D。
14.(2024高一·天津·学业考试)下列说法中,正确的是
A.铝是地壳中含量最多的元素
B.氧化铝既不溶于强酸,也不溶于强碱
C.在溶液中加入过量的氨水可制得沉淀
D.铝在空气中能稳定存在,所以铝是不活泼金属
【答案】C
【详解】A.地壳中含量最多的元素为氧,其它元素含量由高到低的顺序依次为硅、铝、铁等,A错误;
B.氧化铝属于两性氧化物,氧化铝能与盐酸反应生成盐和水,该反应的化学方程式为:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,氧化铝还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,该反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,B错误;
C.在AlCl3溶液中加入过量的氨水可制得 Al(OH)3沉淀,反应的化学方程式为,C正确;
D.铝是一种比较活泼的金属,铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,这是铝在空气中能够稳定存在的原因,D错误;
故选C。
15.(2024高一·天津·学业考试)称取两份铝粉,第一份加足量的溶液,第二份加足量的盐酸,若放出等物质的量的气体,则两份铝粉的质量比
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由和可知,生成等物质的量的H2,消耗两份铝粉的质量相等,其质量比为1:1,故选D。
16.(2025高一下·广西·学业考试)下列离子方程式书写不正确的是
A.溶于NaOH溶液中:
B.铁和盐酸反应:
C.溶于水的反应:
D.溶液中加入少量的氢氧化钠溶液:
【答案】B
【详解】A.Al(OH)3溶于NaOH溶液,反应生成四羟基合铝酸钠和水,反应的离子方程式为:,A正确;
,A错误;
B.铁和盐酸反应生成二价铁和氢气,正确的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,B错误;
C.Cl2溶于水的反应生成HCl和次氯酸,次氯酸是弱酸不拆,离子方程式为:,C正确;
D.AlCl3溶液中加入少量的氢氧化钠溶液生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:,D正确;
故选B。
17.(2025高一下·福建龙岩·学业考试)为了达到下表中的实验目的,请选择合适的化学试剂或实验方法,将其标号填入对应的空格中。
供选择的化学试剂或实验方法:
A.饱和Na2CO3溶液 B.用乙醚萃取 C.Br2-CCl4溶液 D.NaOH溶液
序号
实验目的
试剂或方法
(1)
鉴别甲烷和乙烯气体
_____
(2)
提取青蒿中的青蒿素
_______
(3)
鉴别白色沉淀Mg(OH)2和Al(OH)3
_______
(4)
除去乙酸乙酯中的乙酸
_______
【答案】C B D A
【详解】(1)乙烯能和溴发生加成反应从而使溴的四氯化碳溶液褪色,甲烷不能,故用C鉴别甲烷和乙烯气体;
(2)提取青蒿中的青蒿素需要用萃取的方法,可以用乙醚作萃取剂,故选B;
(3)Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于NaOH溶液,Mg(OH)2不溶于NaOH溶液,故选D;
(4)乙酸能和饱和Na2CO3溶液反应生成溶于水的乙酸钠,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,所以用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,故选A。
18.(2025高一下·湖南娄底·学业考试)化学在人类生产、生活中具有重要作用,请根据题意填空:
(1)钠及其重要化合物之间能和互转化,的俗名为___________(填“小苏打”或“苏打”)
(2)日常生活中,活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了___________[填“”或“”],保护内层金属;
(3)古代锻造刀剑时,将炽热的刀剑快速投入水中“淬火”,反应为。该反应中为___________(填“氧化产物”或“还原产物”)。
【答案】(1)小苏打 (2) (3)还原产物
【详解】(1)NaHCO3的俗称小苏打。
(2)活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了一层致密的Al2O3薄膜,能阻止内层金属继续被氧化。
(3)该反应中H2OH2,H元素化合价降低,发生还原反应,H2O为氧化剂,H2为还原产物。
19.(2024高一下·湖南娄底·学业考试)化学与人类生产、生活密切相关,请根据题意填空:
(1)可以用作呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源的是_______(填“”或“”)。
(2)常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是_______(填“”或“”)溶液。
(3)暴雨过后,井水浑浊无法饮用。为了能让井水变澄清,可向井水中投入_______[填“NaCl”或“”]。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气,所以过氧化钠常作为潜水艇或呼吸面具中氧气来源,故答案为:;
(2)氯化铁溶液能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,所以常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是氯化铁溶液,故答案为:;
(3)明矾溶于水能电离出铝离子,铝离子在溶液中水解生成的氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮物而聚沉,起到净水作用,所以为了能让井水变澄清,可向井水中投入明矾,故答案为:。
20.(2021高二·陕西·学业考试)A、B、C、D均为中学化学中的常见物质,它们有如图所示转化关系。A是一种常见金属,它可以与氢氧化钠溶液反应放出氢气。回答下列问题:
(1)写出C的化学式:_______________。
(2)向B的溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量的实验现象:_____________________________。
(3)写出D→B的化学方程式:__________________________________。
(4)写出A和NaOH溶液反应的离子方程式:___________________________________。
【答案】
(1)Al2O3
(2)先生成白色沉淀,随后沉淀溶解
(3)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
(4)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
【详解】A是一种常见金属,能与氢氧化钠溶液反应放出氢气,则A可能为Al或Na,如A为Na,则B为NaCl,NaCl与NaOH不反应,则A为Al,B为AlCl3,D为Al(OH)3,C为Al2O3。
(1)根据分析可知,C为Al2O3。
(2)B为AlCl3,向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,Al3+先与NaOH反应生成氢氧化铝沉淀,随着NaOH的持续加入,氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠,则实验现象为先生成白色沉淀,随后沉淀溶解。
(3)Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3和水,化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
(4)Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。
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