1、1镁、铝及其重要化合物建议用时：40 分钟 满分：100 分一、选择题(每题 6 分，共 72 分)1下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )A铝罐可久盛食醋B氢氧化铝可作胃酸的中和剂C明矾用作净水剂不涉及化学变化D铝与 Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重答案 B解析 铝罐容易受食醋中的醋酸腐蚀而损坏，无法久盛食醋，A 错误；明矾用作净水剂是利用 Al3 水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性，涉及化学变化，C 错误；铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，D 错误。2从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，
2、结晶过滤、在 HCl 气体氛围中干燥产物；将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是( )A此法的优点之一是原料来源丰富B第步也可采用电解 MgCl2溶液的方法C步骤的目的是从海水中提取 MgCl2D以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应答案 B解析 电解 MgCl2溶液得不到金属镁，B 错误。3某同学通过系列实验探讨 Mg 及其化合物的性质，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，置镁片于其中探讨 Mg 的活泼性B将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4溶液中，观察 Mg(OH)2沉淀的生成C将 Mg(OH)2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
3、 Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水 MgCl2固体答案 B解析 稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A 不正确；过滤时需要用玻璃棒引流，因此 C 不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必需在 HCl 的气氛中加热才能得到 MgCl2固体，所以 D 不正确。4镁、铝单质的化学性质以相似性为主，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( )CO 2 盐酸 NaOH 溶液 CuSO 4溶液A B C D答案 C解析 镁能与 CO2反应而铝不能，铝能与 NaOH 溶液反应而镁不能。5下列物质中
4、既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )NaHCO 3 (NH 4)2SO3 Al 2O3 Al(OH) 32AlA全部 B只有C只有 D只有答案 A解析 弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、Al、Al 2O3、Al(OH) 3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选 A。6(2018静海一中月考)下列各组物质，不能按 (“ ”表示反应一步完成)关系转化的是( )选项 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO答案 C解析 各选项中物质间的转化为：A 项，Al 2O
5、3 NaAlO2 Al(OH) NaOH CO2 3 Al2O3；B 项，AlCl 3 Al(OH)3 NaAlO2 AlCl3；D 项， NH3H2O NaOH HCl MgCl2 Mg(OH)2 MgO MgCl2；C 项中，Al 不能一步转化成 Al(OH)3。 NaOH HCl 7下列实验操作对应的图像不正确的是( )3答案 D解析 A 项，向 MgCl2、AlCl 3溶液中加入 NaOH 溶液，会产生 Al(OH)3、Mg(OH) 2沉淀，当 NaOH 溶液过量时，Al(OH) 3沉淀又逐渐溶解，最后只剩余 Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；B 项，向 HCl、MgCl
6、2、AlCl 3、NH 4Cl 溶液中加入 NaOH 溶液，首先与 HCl 反应，无沉淀产生，然后产生 Al(OH)3、Mg(OH) 2沉淀，再生成 NH3H2O，最后 Al(OH)3沉淀溶解，只有 Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；C 项，向 NaOH、NaAlO 2溶液中加入 HCl 溶液，首先与 NaOH 反应，没有沉淀生成，然后与 AlO 反应生成 Al(OH)3沉淀， 2HCl 溶液过量后，Al(OH) 3沉淀完全溶解， 图像与反应事实符合，正确；D 项，向NaOH、Na 2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，首先与 NaOH 反应，没有气体生成，后与 Na2CO3反应生成 Na
7、HCO3，没有气体生成，再与 NaHCO3生成气体，图像与反应事实不符合，D 不正确。8工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3xH2O、Fe 2O3、SiO 2等)提取纯 Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是( )A B C D答案 A解析 由流程图可知，反应得到的滤液为 NaAlO2溶液，加入过量盐酸后得到 AlCl3而不是 Al(OH)3沉淀，应通入过量 CO2，操作错误；Al(OH) 3在常温干燥条件下并不发生4分解，故操作需要加热灼烧，错误。9(2018长沙一模)将铝粉与某铁的氧化物 FeO2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份。一份直接放入足量的烧碱
8、溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为 3.92 L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积约为( )A2.80 L B3.92 L C5.60 L D7.84 L答案 A解析 混合物放入 NaOH 溶液中，Al 与 NaOH 发生反应：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2， n(Al) 0.117 mol。另一份发3.92 L22.4 Lmol 1 23生反应：14Al3FeO2Fe 2O3=7Al2O315Fe，得 n(Fe)0.117 mol 0.125 mol,1 1514mol Fe 与盐酸反应生成 1 mol
9、 H2，则 V(H2)0.125 mol22.4 Lmol 1 2.80 L。10(2018衡水中学调研)向含 Na2CO3、NaAlO 2的混合溶液中逐滴加入 150 mL 1 molL1 HCl 溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )Aa 曲线表示的离子方程式为 AlO H H 2O=Al(OH)3 2Bb 和 c 曲线表示的离子反应是相同的C M 点时，溶液中沉淀的质量为 3.9 gD原混合溶液中的 CO 与 AlO 的物质的量之比为 1223 2答案 D解析 混合溶液中逐滴加入 HCl 溶液，发生的反应依次为AlO H H 2O=Al(OH)
10、23、CO H =HCO 、 HCO H =CO2H 2O，则 a 曲线表示 AlO 减少，b 曲23 3 3 2线表示 CO 减少，c 曲线表示 HCO 增加，d 曲线表示 HCO 减少，此阶段 Al(OH)3不参23 3 3与反应。A 项，混合溶液中加入 HCl 溶液，首先发生反应 AlO H H 2O=Al(OH)3， 2正确；B 项，此阶段发生反应：CO H =HCO ，b 曲线表示 CO 减少，c 曲线表示23 3 23HCO 增加，所以 b 和 c 曲线表示的离子反应是相同的，正确；C 项，加入盐酸 50 mL 时 3NaAlO2全部转化为 Al(OH)3，在加入 150 mL 盐
11、酸之前沉淀不溶解，则 M 点沉淀的质量与加入盐酸 50 mL 时沉淀的质量相同，则 nAl(OH)3 n(NaAlO2) n(HCl)0.05 5mol， mAl(OH)30.05 mol78 gmol1 3.9 g，正确；D 项，第一、第二两段消耗的n(HCl)相等，根据反应、可知 CO 与 AlO 的物质的量之比为 11，错误。23 211(2018石家庄二中月考)下列实验过程中产生沉淀的物质的量( Y)与加入试剂的物质的量( X)之间的关系正确的是( )A甲向 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量且边滴边振荡B乙向 NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C丙向 NH4A
12、l(SO4)2溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量D丁向 NaOH、Ba(OH) 2、NaAlO 2的混合溶液中逐渐通入 CO2至过量答案 C解析 向 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量且边滴边振荡，先产生 Al(OH)3沉淀：AlCl33NaOH= =Al(OH)3 3NaCl，继续滴加 NaOH 溶液，Al(OH) 3和 NaOH 溶液反应，生成偏铝酸钠，沉淀溶解：NaOHAl(OH) 3=NaAlO22H 2O，所以沉淀量达到最大时消耗 NaOH和沉淀完全溶解时消耗 NaOH 的物质的量之比为 31，A 项错误；向 NaAlO2溶液中滴加稀盐酸，开始阶段先产生 Al(OH)
13、3沉淀，发生反应：AlO H H 2O=Al(OH)3，随着盐酸 2的逐滴加入，沉淀开始溶解，发生反应：Al(OH) 33H =Al3 3H 2O，所以沉淀量达到最大消耗的 HCl 和沉淀完全溶解消耗的 HCl 的物质的量之比是 13，B 项错误；向 NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，开始滴加 NaOH 溶液发生反应：Al 3 3OH =Al(OH)3，先产生 Al(OH)3沉淀，当 Al3 沉淀完全后，发生反应：NH OH =NH3H2O，此时沉淀 4Al(OH)3的量不变，最后继续滴加 NaOH 溶液，发生反应：Al(OH)3OH =AlO 2H 2O，Al(OH) 3
14、沉淀溶解，沉淀量达到最大、沉淀量不变和沉淀完全溶解 2消耗 NaOH 的物质的量之比为 311，故 C 项正确；向 NaOH、Ba(OH) 2、NaAlO 2的混合溶液中逐渐通入 CO2至过量，先发生反应：Ba(OH) 2CO 2=BaCO3H 2O，产生沉淀，然后发生反应：CO 22NaOH= =Na2CO3H 2O，此时沉淀的量不变，再发生反应：2NaAlO2CO 23H 2O=2Al(OH)3Na 2CO3，产生沉淀，然后又发生反应：CO H 2OCO 2=2HCO ，沉淀量不变，最后又发生反应：BaCO 3H 2OCO 2=Ba(HCO3)23 32，沉淀部分溶解，D 项错误。12(2
15、018湖南五市十校联考)向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，生成沉淀 Al(OH)3的量随 AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )6Aa 点对应的溶液中：Na 、Fe 3 、SO 、HCO24 3Bb 点对应的溶液中：Na 、S 2 、SO 、Cl 24Cc 点对应的溶液中：Ag 、Ca 2 、NO 、Na 3Dd 点对应的溶液中：K 、NH 、I 、HCO 4 3答案 B解析 向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，先发生反应：Al 3 4OH =AlO2H 2O，无沉淀生成，当溶液中的 OH 反应完全后，发生反
16、应： 2Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3，生成 Al(OH)3沉淀的量随 AlCl3加入量的增大而增大， 2当溶液中的 AlO 反应完全后，再继续滴加 AlCl3溶液，Al(OH) 3沉淀的量保持不变。a 点 2对应的溶液中氢氧化钠过量，Fe 3 和 HCO 都不能大量存在，A 项不符合题意；b 点对应的 3溶液中溶质为 NaCl、NaAlO 2，AlO 、Na 、S 2 、SO 、Cl 可以大量共存，B 项符合题 2 24意；c 点对应的溶液中含有 Cl ，Ag 不能大量存在，C 项不符合题意；d 点对应的溶液中含有 Al3 ，HCO 会与 Al3 发生相互促进的水解反应而不能
17、大量共存，D 项不符合题意。 3二、非选择题(共 28 分)13(12 分)实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：(1)用方案制备 Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_；写出该方案中有关的离子方程式：_。(2)用方案来制备 Al(OH)3时，必须注意_的用量，以防止生成的 Al(OH)3溶解。7(3)三种方案中，你认为最好的是_ (填序号)，原因是_。答案 (1)若用 NaOH 溶液沉淀 Al3 ，终点不易控制，因为 Al(OH)3会溶于过量的 NaOH溶液，从而影响 Al(OH)3的生成量 2Al6
18、H =2Al3 3H 2，Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4(2)稀硫酸 (3) 药品用量最少解析 分析本题应从 Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低 Al(OH)3的产率，而 Al3 与 AlO 反应制取 Al(OH)3，则不存在该问题，故方案最佳。 214(16 分)Mg 能在 NO2中燃烧，产物为 Mg3N2、MgO 和 N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：2NO22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2O，Mg 3N26H 2O=3Mg(OH)22NH 3，限用如图装置进行实验(夹持装置省略，部分仪器可重复使用)。(1
19、)装置连接的顺序为_(填字母)。(2)连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是_。(3)装置 A 中盛装的干燥剂是_；装置 F 的作用是_。(4)验证产物中存在 Mg3N2的具体实验操作为_，确定产物中有 N2生成的实验现象为_。(5)已知装置 E 中初始加入镁粉的质量为 13.2 g，在足量的 NO2中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为 21.0 g，产生 N2的体积为 1120 mL(标准状况)。写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：_。答案 (1)BAEAFC(D)(2)关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有
20、气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，一段时间内导气管中液面高度保持不变表示气密性良好(3)无水 CaCl2(或五氧化二磷等) 除去 NO28(4)取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 装置 C 中收集到大量气体(答案合理即可)(5)11Mg4NO 2 Mg3N28MgON 2= = = = = 解析 (1)铜与浓硝酸反应产生的 NO2气体，经装置 A 干燥后，再通入硬质玻璃管与镁粉反应，通过装置 A 防止装置 F 中的水蒸气进入装置 E，用装置 F 除去多余的 NO2，通过装置 C、D 用排水法收集生成的 N2，故装置连接的顺序为
21、BAEAFC(D)。(3)由于 NO2不能使用碱性干燥剂干燥，U 形管应盛装固体干燥剂，故装置 A 中盛装的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷固体；根据资料信息：2NO22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2O，可知装置 F 的作用是除去多余的 NO2，防止污染空气。(4)根据 Mg3N2与水反应的信息可知，取少量反应后的固体产物，加入到水中，若产生有刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明反应产物中存在Mg3N2；由于 N2难溶于水，若装置 C 中收集到大量气体，则说明产物中有 N2生成。(5)设生成 Mg3N2的物质的量为 x mol，生成 MgO 的物质的量为 y mol， n(Mg)0.55 mol，根据镁元素守恒，有 3x mol y mol0.55 mol；根据生成固13.2 g24 gmol 1体物质的总质量为 21.0 g，有 100 gmol1 x mol40 gmol1 y mol21.0 g，解得 x0.05， y0.4，再根据 N2的物质的量为 0.05 mol，即可写出化学方程式 11Mg4NO 2Mg3N28MgON 2。= = = = = 9
