2021届高考化学备考一轮复习考点训练:镁、铝及其重要化合物 (解析版)
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1、 1 镁、铝及其重要化合物镁、铝及其重要化合物 1 1工业上用铝土矿工业上用铝土矿( (主要成分为主要成分为 AlAl2 2O O3 3,含,含 SiOSiO2 2、FeFe2 2O O3 3等杂质等杂质) )为原料冶炼铝的工为原料冶炼铝的工 艺流程如图所示。艺流程如图所示。 对上述流程中的判断正确的是对上述流程中的判断正确的是( ( ) ) 试剂试剂 X X 为稀硫酸,沉淀中含有硅的化合物为稀硫酸,沉淀中含有硅的化合物 反应中生成反应中生成 Al(OH)Al(OH)3 3的反应为的反应为 COCO2 2AlOAlO 2 22H2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3HCOHCO 3
2、3 结合质子结合质子(H(H ) )的能力由强到弱的顺序是 的能力由强到弱的顺序是 OHOH AlOAlO 2 2COCO 2 2 3 3 AlAl2 2O O3 3熔点很高,工业上还可采用电解熔融熔点很高,工业上还可采用电解熔融 AlClAlCl3 3冶炼冶炼 AlAl A A B B C C D D 【答案】【答案】B B 【解析】由溶液乙通入过量的【解析】由溶液乙通入过量的 Y Y 生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠可知,溶液乙中含生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠可知,溶液乙中含 有有 AlOAlO 2 2,气体,气体 Y Y 为二氧化碳,故试剂为二氧化碳,故试剂 X X 为氢氧化钠溶液,不可能为硫酸
3、,故错误;为氢氧化钠溶液,不可能为硫酸,故错误; 过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠, 反应离子方程式为过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠, 反应离子方程式为 COCO2 2 AlOAlO 2 22H2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3HCOHCO 3 3, 故正确; 结合质子的能力就是指碱性强弱, 碱性:, 故正确; 结合质子的能力就是指碱性强弱, 碱性: OHOH AlOAlO 2 2COCO 2 2 3 3,所以结合质子的能力:,所以结合质子的能力:OHOH AlOAlO 2 2COCO 2 2 3 3,故正确;,故正确;AlClAlC
4、l3 3是共价是共价 化合物,熔融时不能电离出化合物,熔融时不能电离出 AlAl 3 3,电解熔融的 ,电解熔融的 AlClAlCl3 3不能获得金属铝,故错误。不能获得金属铝,故错误。 2 2a a g g 镁铝合金投入镁铝合金投入x x mL 2 molmL 2 mol L L 1 1的盐酸中, 金属完全溶解, 再加入 的盐酸中, 金属完全溶解, 再加入y y mLmL 1 mol1 mol L L 1 1 NaOH NaOH 溶液,沉淀达到最大值,质量为溶液,沉淀达到最大值,质量为( (a a1.7) g1.7) g,则下列说法不正确的是,则下列说法不正确的是( ( ) ) A A镁铝合
5、金与盐酸反应转移电子数为镁铝合金与盐酸反应转移电子数为 0.10.1N NA A 2 B B沉淀为沉淀为 Mg(OH)Mg(OH)2 2和和 Al(OH)Al(OH)3 3的混合物的混合物 C Cx x2 2y y D Da a的取值范围为的取值范围为 0.90.9a a1.21.2 【答案】【答案】C C 【解析】【解析】MgMg、AlAl 失去电子变为离子,离子再结合失去电子变为离子,离子再结合 OHOH 生成沉淀,则镁铝合金与盐 生成沉淀,则镁铝合金与盐 酸反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的酸反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的 OHOH 的物质的量,沉淀量最大时 的物
6、质的量,沉淀量最大时 得到得到 Mg(OH)Mg(OH)2 2和和 Al(OH)Al(OH)3 3的混合物,则的混合物,则m m(OH(OH ) ) ( (a a1.7) g1.7) ga a g g1.1.7 g7 g,n n(OH(OH ) ) 0.1 0.1 molmol,电子转移总数是,电子转移总数是 0.10.1N NA A,A A、B B 正确;沉淀量最大时,溶液中正确;沉淀量最大时,溶液中n n(Na(Na ) ) n n(Cl(Cl ) ),此 ,此 时时 HClHCl 和氢氧化钠的物质的量相等,即和氢氧化钠的物质的量相等,即 2 2x xy y,C C 错误;电子转移总数是错
7、误;电子转移总数是 0.10.1N NA A,若金,若金 属全部是镁,则镁的质量是属全部是镁,则镁的质量是 1.2 g1.2 g,若金属全部是铝,则铝的质量是,若金属全部是铝,则铝的质量是 0.9 g0.9 g,D D 正确。正确。 3 3向一定量的向一定量的 NaOHNaOH 溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入 AlClAlCl3 3溶液,生成沉淀溶液,生成沉淀 Al(OH)Al(OH)3 3的物质的量随的物质的量随 AlClAlCl3 3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 ( ( ) ) A
8、 Aa a点对应的溶液中:点对应的溶液中:NaNa 、 、MgMg 2 2、 、SOSO 2 2 4 4、HCOHCO 3 3 B Bb b点对应的溶液中:点对应的溶液中:NaNa 、 、NHNH 4 4、SOSO 2 2 4 4、ClCl C Cc c点对应的溶液中:点对应的溶液中:AgAg 、 、CaCa 2 2、 、NONO 3 3、ClCl D Dd d点对应的溶液中:点对应的溶液中:K K 、 、NHNH 4 4、I I 、 、SOSO 2 2 4 4 3 【答案】【答案】D D 【解析】向【解析】向 NaOHNaOH 溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入 AlClAlCl3 3溶液,依次发
9、生反应:溶液,依次发生反应:AlAl 3 3 4OH4OH =AlO =AlO 2 2 2H2H2 2O O、3AlO3AlO 2 26H6H2 2O OAlAl 3 3=4Al(OH) =4Al(OH)3 3。a a点时溶液中有大量点时溶液中有大量 OHOH ,与 ,与 MgMg 2 2、 、HCOHCO 3 3不不 能大量共存,能大量共存,A A 错误;错误;b b点时溶质为点时溶质为 NaClNaCl 和和 NaAlONaAlO2 2,AlOAlO 2 2与与 NHNH 4 4不能大量共存,不能大量共存,B B 错误;错误; c c点时溶质为点时溶质为 NaClNaCl,ClCl 与 与
10、 AgAg 不能大量共存, 不能大量共存,C C 错误;错误;d d点时溶质为点时溶质为 NaClNaCl 和和 AlClAlCl3 3, 所有离子可以大量共存,所有离子可以大量共存,D D 正确。正确。 4 4氯离子插层镁铝水滑石氯离子插层镁铝水滑石MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO是一种新型离子交换材料。某课是一种新型离子交换材料。某课 外活动小组同学利用如图甲装置外活动小组同学利用如图甲装置( (固定装置略去固定装置略去) )测定测定MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO的化学式,的化学式, MgMg2 2Al(
11、OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO高温下分解为高温下分解为 MgOMgO、AlAl2 2O O3 3、HClHCl 和水蒸气。和水蒸气。 (1)(1)装置连接后首装置连接后首先进行的操作是先进行的操作是_。 (2)(2)将一定质量的将一定质量的MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO放在加热装置中充分加热,冷却后称量剩放在加热装置中充分加热,冷却后称量剩 余固体的质量是余固体的质量是 131 g131 g,则其中,则其中 MgOMgO 的质量是的质量是_g_g。 (3)(3)若只通过测定装置若只通过测定装置 C C、D D 的增重来确定的增
12、重来确定x x,加热前先通过,加热前先通过 N N2 2排尽装置中的空气,排尽装置中的空气, 称取称取 C C、D D 的初始质量后,再持续通入的初始质量后,再持续通入 N N2 2。 装置的连接顺序为装置的连接顺序为 a a_(_(用接口处的小写字母表示用接口处的小写字母表示) )。 实验过程中装置实验过程中装置 C C 吸收吸收 HClHCl 气体,没有用如图乙所示防倒吸装气体,没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是置的理由是 _ _ _。 完全分解后测得完全分解后测得 C C 增重增重 3.65 g3.65 g,D D 增重增重 9.90 g9.90 g,则,则x x_。 4 (4)(4)下
13、列实验方案也能测定下列实验方案也能测定x x值的是值的是_,并且对不选方案说明不合理的理,并且对不选方案说明不合理的理 由:由: _ _ _ ( (若两个方案都选,此问就不作答若两个方案都选,此问就不作答) )。 方案方案 1 1:测定加热装置剩余固体的质量和装置:测定加热装置剩余固体的质量和装置 D D 增重的质量增重的质量 方案方案 2 2:测定加热装置剩余固体的质量和装置:测定加热装置剩余固体的质量和装置 C C 增重的质量增重的质量 (5)(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClCl1 1 2 2
14、x x(CO(CO3 3) )x xz zH H2 2OO,该,该 生成物能发生生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品,用类似的热分解反应。现以此物质为样品,用(3)(3)中连接的装置和试剂进行中连接的装置和试剂进行 实验测定实验测定z z,除测定,除测定 D D 的增重外,至少还需测定下列数据中的的增重外,至少还需测定下列数据中的_(_(填字母填字母) )。 a a样品质量样品质量 b b样品分解后残余物质量样品分解后残余物质量 c c装置装置 C C 的增重的增重 【解析】【解析】(1)(1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(
15、2)(2)一定质量的一定质量的 MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO样品充分加热,冷却后得到的固体是样品充分加热,冷却后得到的固体是 AlAl2 2O O3 3和和 MgOMgO,共,共 131 g131 g,设,设 MgOMgO 的物质的量是的物质的量是x x molmol, 根据, 根据MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO可知可知 AlAl2 2O O3 3的物质的量是的物质的量是 0.250.25x x m molol, 所以所以x x molmol40 g40 gmolmol 1 1 0.250.25x x m
16、olmol102 g102 gmolmol 1 1 131 g131 g,解得,解得x x2 2,m m(MgO)(MgO)2 2 molmol40 g40 gmolmol 1 1 80 g80 g。(3)(3)装置装置 C C 的作用是吸收的作用是吸收 HClHCl 气体,装置气体,装置 D D 的作用是吸收的作用是吸收 水蒸气,实验中应首先吸收水蒸气再吸收水蒸气,实验中应首先吸收水蒸气再吸收 HClHCl 气体,气体通过洗气瓶吸收时应“长进气体,气体通过洗气瓶吸收时应“长进 短出” ,因此装置连接顺序为短出” ,因此装置连接顺序为 a ae ed db b。因为整个实验过程中持续通入。因为
17、整个实验过程中持续通入 N N2 2,故不,故不 需采用如图乙所示防倒吸装置。根据题意写出方程式,则有需采用如图乙所示防倒吸装置。根据题意写出方程式,则有 2Mg2Mg2 2Al(OH)Al(OH)6 6ClClx xH H2 2OO= 高温高温 5 4MgO4MgOAlAl2 2O O3 32HCl2HCl(5(52 2x x)H)H2 2O O 73 1873 18(5(52 2x x) ) 3.65 g 9.90 g3.65 g 9.90 g 7373 3.65 g3.65 g 18 185 52 2x x 9.90 g9.90 g ,解得,解得x x3 3。 (4)(4)根据上述反应方
18、程式可知, 测定加热装置剩余固体的质量和装置根据上述反应方程式可知, 测定加热装置剩余固体的质量和装置 D D 增重的质量增重的质量 即水蒸气的质量可以计算出即水蒸气的质量可以计算出x x;装置;装置 C C 增重的质量是增重的质量是 HClHCl 气体的质量,其质量和加热气体的质量,其质量和加热 剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与x x无关,因此不能计算无关,因此不能计算x x的值,故方案的值,故方案 2 2 不合理。不合理。 (5)(5)因为因为MgMg2 2Al(OH)Al(OH)6 6C Cl l1 1 2 2x x(CO(CO3 3) )
19、x xz zH H2 2OO中有中有x x和和z z两个未知量,所以至少应该知道两个未知量,所以至少应该知道 3 3 个量才能列方程组计算,故除测定个量才能列方程组计算,故除测定 D D 的增重外还应该至少再测量的增重外还应该至少再测量 a a、b b、c c 中的任意中的任意 两个量。两个量。 【答案】【答案】(1)(1)检查装置的气密性检查装置的气密性 (2)80(2)80 (3)(3)e ed db b 实验过程中持续通入实验过程中持续通入 N N2 2,没有必要用如图乙所示防倒吸装置,没有必要用如图乙所示防倒吸装置 3 3 (4)(4)方案方案 1 1 由加热装置剩余固体的质量可计算装
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