1、镁、铝及其重要化合物一、选择题1.(2019银川第一中学月考)镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：空气、CO2、Ar、H2、N2，其中可作为冷却气体的是()A.和B.和C.和 D.和解析：选C。加热时O2、N2、CO2都能与镁反应。2.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()A.Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B.Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C.明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展
2、性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾KAl(SO4)212H2O溶于水后，Al3能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。3.世界卫生组织已把铝确定为食品的污染源之一而加以控制使用。铝在下列应用中应加以控制的是()制铝合金制电线制炊具制银色漆颜料用明矾净水用明矾与苏打做食品膨松剂制易拉罐用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品包装糖
3、果和食品A.B.C. D.解析：选D。解答本题时，要抓住题中的“把铝确定为食品的污染源之一”与“控制使用”。4.(2019山东第一次统考)下列实验中，所加固体可以完全溶解的是()A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B.将一小块铝片投入足量NaOH溶液中C.将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中D.常温下将一小块铁片投入足量浓硝酸中解析：选B。二氧化锰做催化剂，固体不会溶解，A项错误；Al与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，固体Al可完全溶解，B项正确；氨水不能溶解氢氧化铝，固体不会溶解，C项错误；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，则固体不能完全溶解，D项错误
4、。5.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、干燥得到镁粉B.用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C.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，向滤液中通入过量CO2后再过滤、洗涤、干燥得到Al(OH)3D.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：选B。Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入过量氨水时，Fe3、Al3均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。6.(2019洛阳第一次统考)镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧
5、化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示：下列判断不合理的是()A.Al、Ga均处于第A族B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2D.酸性：Al(OH)3Ga(OH)3解析：选D。Ga与Al同主族，均处于第A族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液反应生成NaGaO2，C项正确；化学反应遵循强酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，镓酸的酸性
6、强于碳酸，则酸性：Al(OH)3Ga(OH)3，D项错误。7.从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B.步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C.步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：选B。海水中含有大量的镁，A项正确；电解MgCl2时，阳极产生Cl2，B项错误；加热脱水过程中Mg2能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2水解，应在HCl气体氛围中脱水，C项正确；、分别为分解反应、化合反应、复分解反应，D项正确。8.(2019试题调研)在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气，可制得易
7、水解的AlCl3，实验装置如图所示。下列说法不正确的是()A.装置c中盛装的是浓硫酸B.实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯C.此反应中的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中D.该装置不完善，其中应改进的一项是在装置d、e之间添加一个干燥装置解析：选C。装置a制取Cl2，装置b除去Cl2中的HCl，装置c干燥Cl2，装置d制备AlCl3，装置e处理尾气。装置c中盛装的是浓硫酸，用来干燥Cl2，A正确；实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯，可以充分利用Cl2，B正确；此反应中的尾气，除Cl2外还有CO等，不能直接排放到大气中，C错误；为防止装置e中的水蒸气进入装置d，应
8、在装置d、e之间添加一个干燥装置，D正确。9.下列曲线图与对应的选项相符合的是()A.向1 L浓度均为0.1 molL1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入0.1 molL1的稀H2SO4B.向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的稀NaOH溶液C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水解析：选A。A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入稀H2SO4，发生的反应依次为Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O，所以加入1 L稀
9、H2SO4时Ba(OH)2反应完，再加0.5 L稀H2SO4时AlO反应完，再加1.5 L稀H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，正确；B项，向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的NaOH溶液，发生的反应依次为Al33OH=Al(OH)3、OHNH=NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用NaOH溶液的体积之比为31，而图像中是11，错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次为Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，所以无现象阶
10、段与产生沉淀阶段所加入的明矾溶液体积之比为31，错误；D项，向AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，错误。10.(2019济南高三质检)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程的判断正确的是()A.试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C.反应中的离子方程式为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCOD.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低解析：选C。A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项
11、，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。二、非选择题11.无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备AlCl3，流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分别在183 、315 时升华。(1)铝离子的结构示意图为，实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是_。(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生的反应化学方程式为_；炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其离子方程式为_。(3)700 时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围：。a.低于183 b.介于183 和
12、315 之间c.高于315 (4)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3计算该样品中AlCl3的质量分数：_(结果用m、n表示，不必化简)。答案：(1) 防止氯化铝水解(2)Al2O33Cl23C2AlCl33COCl22OH=ClOClH2O(3)b(4)100%12氮化铝(AlN)是一种综合性能优良的陶瓷材料，能缓慢水解，不耐酸碱腐蚀。某化学实验小组在实验室制备AlN并测定产品纯度，设计实验如下。请回答：.制备AlN(1)实验时，以空气为原料制备AlN。按气流从左向右的方向，上述装置的正确连接顺序为j
13、_i(填仪器接口字母编号)。(2)上述装置中，需要检漏的仪器名称为_。(3)试剂X的作用为_。(4)装置D中发生的反应化学方程式为_。.测定产品纯度(5)设计实验证明装置D的产品中含有Al单质：_。(6)测定产品纯度：取装置D中产品4.37 g，加入足量NaOH浓溶液，充分反应后，通入水蒸气，将生成的气体全部赶出，用V1 mL c1 mol/L的盐酸吸收；以酚酞做指示剂，用c2 mol/L的NaOH标准溶液滴定过量的盐酸，达到滴定终点时，消耗V2 mL NaOH标准溶液。则：达到滴定终点的现象为_。产品中AlN的质量分数为_(列出计算式即可)。答案：(1)fedcab(或ba)gh(或hg)(
14、2)分液漏斗(3)吸收空气中的水蒸气，避免其与还原铁粉反应干扰实验(4)2AlN22AlN(5)取装置D中少量产品于试管中，加入足量稀硫酸，有无色、无味的可燃性气体生成，则产品中含有Al单质(或其他合理答案)(6)滴入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液恰好从无色变为浅红色，且半分钟内不变色100%13(2019安徽师大附中段考)用铝土矿(含30%SiO2、40.8%Al2O3和少量Fe2O3等)制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：(1)若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有_。(2)焙烧除铁的反应化学方程式为4(NH4)2SO4Fe2O32NH4Fe(SO
15、4)23H2O6NH3(Al2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为_。(3)操作包括加水溶解、_。(4)用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间产物SiC、Al4C3。写出高温下Al4C3与Al2O3反应生成铝单质的化学方程式：_。(5)铝硅合金材料中若含铁，会影响其抗腐蚀性，原因是_。(6)不计损失，投入1 t铝土矿，当加入54 kg纯铝后，铝硅合金中mn_。解析：铝土矿加(NH4)2SO4焙烧除铁，Fe2O3转化为NH4Fe(SO4)2，同时生成氨，加水溶解、过滤，滤渣为SiO2和Al2O3，用焦炭在高温条件下还原SiO2、Al2O3得到铝
16、硅熔体，再加纯铝搅拌，得到铝硅合金。(1)铝土矿中的氧化铝和氧化铁能溶于强酸生成Al3、Fe3，另外还有剩余的H，所以溶液中的阳离子有Al3、Fe3、H。(2)焙烧除铁时尽可能使氧化铁的转化率升高，并使氧化铝的转化率降低，由图可知在300 时，氧化铁转化为硫酸盐的转化率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的转化率最低，所以最适宜的焙烧温度为300 。(3)由流程分析可知，操作包括加水溶解、过滤。(4)在高温条件下，Al4C3与Al2O3反应生成Al和CO，其反应的化学方程式为Al4C3Al2O36Al3CO。(5)Al、Fe形成原电池，Al的活泼性比Fe强，做负极，被腐蚀，所以铝硅合金材料中若含铁，容易发生电化学腐蚀。(6)已知铝土矿中含30%SiO2、40.8%Al2O3，不考虑损失，投入1 t铝土矿，加入54 kg纯铝，则得到的铝硅合金中Al元素的总质量为1 000 kg40.8%54 kg270 kg，Si元素的总质量为1 000 kg30%140 kg，则铝硅合金中mn21。答案：(1)Al3、Fe3、H(2)300 (3)过滤(4)Al4C3Al2O36Al3CO(5)铁与铝形成原电池，加快了铝的腐蚀(6)21- 8 -
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