第09講鎂、鋁及其重要化合物（模擬精練+真題演練）1．（2023·江西上饒·萬年中學校考一模）向10mL0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中，滴加等濃度Ba(OH)2溶液xmL，下列敘述正確的是A．x=10時，溶液中有、Al3+、，且c()>c(Al3+)B．x=10時，溶液中有、、，且c()>c()C．x=30時，溶液中有Ba2+、、OH-，且c(OH-)<c()D．x=30時，溶液中有Ba2+、Al3+、OH-，且c(OH-)=c(Ba2+)【答案】A【分析】根據10mL0.1mol?L?1NH4Al(SO4)2溶液中含有0.001molNH、0.001molAl3+、0.002molSO，結合加入Ba(OH)2溶液的體積進行分析解答。【解析】A.根據上述分析可知：x=10時，10mL0.1mol?L?1Ba(OH)2溶液中有0.001molBa2+，0.002molOH?，混合后生成0.001mol硫酸鋇沉淀，剩余0.001molSO。生成×10?3mol氫氧化鋁沉淀，剩余×10?3molAl3+，而NH沒有參與反應，少量水解，則c(NH)>c(Al3+)，故A正確；B.x=10時，10mL0.1mol?L?1Ba(OH)2溶液中有0.001molBa2+，0.002molOH?，混合后生成0.001mol硫酸鋇沉淀，剩余0.001molSO。生成×10?3mol氫氧化鋁沉淀，剩余×10?3molAl3+，沒有生成，故B錯誤；C.x=30時，混合后生成0.002mol硫酸鋇沉淀，剩余0.001molBa2+，OH?過量，生成0.001molAlO2?，能把Al3+和NH都反應完，還剩余0.001molOH?，加上一水合氨電離生成銨根離子和氫氧根離子，此時c(OH-)>c()，故C項錯誤；D.x=30時，混合后生成0.002mol硫酸鋇沉淀，剩余0.001molBa2+，OH?過量，則溶液中存在0.001molAlO2?，銨根離子和氫氧根離子反應生成一水合氨，氫氧根離子剩余0.001mol，一水合氨電離生成銨根離子和氫氧根離子，此時c(OH?)>c(Ba2+)，故D項錯誤。2．（2023·上海崇明·統考二模）使用過量NaOH溶液能滿足實驗要求的是A．除去Al2O3中雜質Fe2O3 B．由AlCl3溶液制備Al(OH)3C．除去C2H5Br中雜質Br2 D．檢驗醛基時制備新制Cu(OH)2【答案】D【解析】A．Al2O3是兩性氧化物，可與強堿反應，Fe2O3與氫氧化鈉不反應，使用過量NaOH溶液無法除去Al2O3中雜質Fe2O3，故A不能滿足實驗要求；B．Al(OH)3是兩性氫氧化物，可與強堿反應，向AlCl3溶液加入過量NaOH溶液會使生成Al(OH)3溶解，故B不能滿足實驗要求；C．鹵代烴在堿性條件下發生水解，Br2與氫氧化鈉反應，則過量NaOH溶液不能除去C2H5Br中雜質Br2，故C不能滿足實驗要求；D．檢驗醛基時需要在堿性條件下進行，則制備新制Cu(OH)2時可以使用過量NaOH溶液，使溶液顯堿性，故D能滿足實驗要求；答案選D。3．（2023·湖南長沙·長沙一中校考一模）煤灰提取鋁既能緩解我國缺乏鋁礦的現狀，又能減少煤燃燒產生的污染。煤灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等。煤灰中提取鋁的工藝流程如圖所示，下列說法正確的是A．煤灰加酸進行酸浸時，用硫酸酸浸溶解效果好B．操作1、2、3、4名稱相同，操作時都除去了一種雜質C．X為CO2，發生的反應為CO2+2H2O+AlO=Al(OH)3↓+HCOD．制金屬鋁需要電解氧化鋁，陽極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑【答案】C【解析】A．煤灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等，用鹽酸可使Al2O3、CaO、Fe2O3溶解，生成可溶性的鹽，用硫酸酸浸CaO與硫酸反應生成微溶的CaSO4，不符合題意，故A錯誤；B．操作1、2、3、4名稱相同都為過濾，1、2、3操作時都除去了一種雜質，4除去溶液中的多種雜質，故B錯誤；C．根據流程圖可知通入CO2，制得Al(OH)3沉淀，為保證反應完全，通入足量的CO2，反應為CO2+2H2O+AlO2?=Al(OH)3↓+HCO3?，故C正確；D．制金屬鋁需要電解熔融的氧化鋁，陽極反應式為2O2?-4e?=O2↑，故D錯誤；答案選C。4．（2023·上海黃浦·統考二模）將去掉氧化膜的鋁片放入足量Na2CO3溶液中，鋁片表面產生氣泡，充分反應后得到無色溶液M。下列分析錯誤的是A．產生的氣體中有H2 B．反應與水解有關C．Al(OH)3向酸式電離方向移動 D．M中含大量：Na+、Al3+、【答案】D【分析】在Na2CO3溶液中，發生水解，生成OH-等，OH-與Al在溶液中發生反應，生成和H2。【解析】A．由分析可知，產生的氣體中有H2，A正確；B．由分析可知，與Al反應的OH-來自水解，B正確；C．Na2CO3溶液呈堿性，Al(OH)3表現出酸性，發生酸式電離，C正確；D．Al3+、在溶液中能發生雙水解反應，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3+、，D錯誤；故選D。5．（2023·天津·校聯考一模）下列反應方程式書寫正確的是A．過氧化鈉與水反應：2O+2H2O=O2↑+4OH-B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+C．電解熔融MgCl2制鎂：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓【答案】C【解析】A．過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，離子方程式為：，A錯誤；B．白醋可除去水壺中的水垢，白醋為弱酸，不可拆成離子形式，離子方程式為：，B錯誤；C．工業上電解熔融的氯化鎂制金屬鎂，發生反應的離子方程式為：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正確；D．Ba(OH)2足量，最終會得到偏鋁酸根，D錯誤；故選C。6．（2023·湖北·統考一模）鉀長石()是含鉀量較高、分布最廣、儲量最大的非水溶性鉀資源，以鉀長石為原料制取鉀肥的一種工藝流程如下圖所示。已知：鉀長石中的鉀元素和鋁元素在作用下轉化為和。下列說法正確的是A．可用“水浸”操作直接提取鉀長石中的主要成分B．“浸渣Ⅰ”可以作為冶煉金屬鋁的主要原料C．“堿化Ⅱ”發生的主要反應為D．流程中只有可循環利用【答案】C【分析】依題意，煅燒后鉀元素、鋁元素轉化為NaAlO2、KAlO2、硅元素轉化為CaSiO3。水浸過濾后，濾液中主要含有NaAlO2、KAlO2、Na2CO3等，通入過量CO2，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3、KHCO3，加入NaOH溶液堿化時，NaHCO3轉化為Na2CO3并結晶析出、KHCO3轉化為K2CO3，過濾分離可得K2CO3溶液。【解析】A．鉀長石是非水溶性鉀資源，不能用“水浸”操作直接提取其中的主要成分，A錯誤；B．“浸渣Ⅰ”主要含有CaCO3和CaSiO3，不能冶煉金屬鋁，B錯誤；C．加入NaOH溶液堿化時，NaHCO3、KHCO3分別轉化為Na2CO3、K2CO3，反應的離子方程式為：，C正確；D．流程中除CO2可以循環利用外，還有Na2CO3也可以循環利用，D錯誤；故選C。7．（2023·上海松江·統考二模）一定條件下，存在“一種物質過量，另一種物質仍不能完全反應”情況的是A．一氧化氮與過量氧氣 B．氯化鋁溶液與過量稀氨水C．鐵片與過量濃硝酸 D．澄清石灰水與過量二氧化碳【答案】C【解析】A．一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，此反應不是可逆反應，氧氣過量的情況下一氧化氮完全反應，A錯誤；B．氯化鋁與氨水反應生成氫氧化鋁和氯化銨，此反應不是可逆反應，氨水過量的情況下，氯化鋁完全反應，B錯誤；C．常溫下鐵片在濃硝酸中發生鈍化，濃硝酸過量的情況下，鐵片仍不能完全反應，C正確；D．澄清石灰水與過量二氧化碳反應生成碳酸氫鈣，該反應不是可逆反應，二氧化碳過量的情況下，澄清石灰水完全反應，D錯誤；故答案選C。8．（2023·浙江·校聯考一模）下列有關說法正確的是A．SO2、NO2和CO2都是引起酸雨的主要原因，導致雨水的pH小于5.6B．明礬可用作凈水劑，可使廢水中的金屬離子沉降C．向氯化鋁溶液中滴加飽和NaF溶液，再滴加氨水，振蕩后，無白色沉淀生成，可能是生成了[AlF6]3-D．氯化鎂、硫酸鈣和氯化鈉等都是制作豆腐常用的凝固劑【答案】C【解析】A．SO2、NO2是引起酸雨的主要原因，導致雨水的pH小于5.6，CO2不能引起酸雨，故A錯誤；B．明礬用作凈水劑，可使廢水中的懸浮雜質沉降，故B錯誤；C．向氯化鋁溶液中滴加飽和NaF溶液生成[AlF6]3-，再滴加氨水，[AlF6]3-不與氨水反應，所以無白色沉淀生成，故C正確；D．氯化鎂、硫酸鈣是制作豆腐常用的凝固劑，故D錯誤；選C。9．（2023·廣東汕頭·統考二模）家庭的廚衛管道內常因留有油脂、毛發、菜渣等而造成堵塞，此時可用一種固體疏通劑疏通。疏通劑主要成分有生物酶、鋁粉和固體。下列有關說法錯誤的是A．大多數生物酶的主要成分為蛋白質B．疏通劑使用時會產生大量可燃性氣體，應避免接觸明火C．疏通劑可用于疏通陶瓷、鐵制、鋁制、塑料管道D．使用過程中產生的熱量和堿性環境可以加速油脂的水解【答案】C【解析】A．生物體內的酶大多數為蛋白質，故A正確；B．疏通劑含有鋁粉和固體，溶水后鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣，因此使用時要避免接觸明火，故B正確；C．鋁制品能與疏通劑中的NaOH發生，因此不能用其疏通鋁制管道，故C錯誤；D．疏通劑使用時發生Al與NaOH的反應，該反應放熱，且溶液呈堿性有利于油脂的水解，故D正確；故選：C。10．（2023·湖北·校聯考二模）化學焊接技術的原理之一是利用焊劑(主要成分為Al與CaO)在高溫下反應制得液態金屬(或合金)，凝固后，除去焊接點表面的焊渣，實現焊件金屬的焊接。下列說法錯誤的是A．Al與Fe2O3也能發生類似反應B．焊渣的主要成分是Al(OH)3C．焊接前可用還原性氣體在加熱條件下除去焊件金屬表面的氧化膜D．若在反應體系中加入低熔點金屬，則可形成低熔點液態合金便于焊接【答案】B【解析】A．Fe的活潑性弱于Al，在高溫條件下可發生鋁熱反應，故A正確；B．焊劑(主要成分為Al與CaO)在高溫下反應得到液體金屬，結合元素守恒可知，焊渣的主要成分為Al2O3，故B錯誤；C．利用還原性氣體(如H2，CO等)除去焊件金屬表面的氧化膜可使焊接更加牢固，故C正確；D．一般合金的熔點低于任一組分金屬，加入低熔點金屬，可在更低溫度下得到液態合金，便于焊接，同時還可以保護焊件金屬，故D正確；故答案選B。11．（2023·云南曲靖·統考二模）下列實驗操作及現象均正確且能得出相應結論的是實驗操作實驗現象實驗結論A向BaCl2溶液中通入SO2和氣體X產生白色沉淀白色沉淀不一定為BaSO4B向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液變為藍色溶液中存在Fe2+C向盛有濃HNO3的兩支試管中分別加入除去氧化膜的鎂帶和鋁片加入鎂帶的試管中迅速產生紅棕色氣體，加入鋁片的試管中無明顯現象金屬性：Mg>AlD向盛有雞蛋清的兩支試管中分別滴加飽和氯化鈉溶液和飽和硫酸銅溶液均有固體析出蛋白質均發生變性【答案】A【解析】A．亞硫酸的酸性弱于鹽酸，不能與氯化鋇溶液反應，但向氯化鋇溶液中通入二氧化硫和氨氣，二氧化硫和氨氣、氯化鋇溶液反應能生成亞硫酸鋇白色沉淀，則白色沉淀不一定是硫酸鋇，故A正確；B．向某溶液中加入鐵氰化鉀溶液，若生成藍色沉淀說明溶液中含有亞鐵離子，故B錯誤；C．常溫下鋁在濃硝酸中鈍化形成的氧化膜阻礙反應的繼續進行，則用濃硝酸不能比較金屬鎂和金屬鋁的金屬性強弱，故C錯誤；D．向盛有雞蛋清的試管中滴入飽和食鹽水，蛋白質的溶解度降低，會發生鹽析而析出蛋白質，該過程不是蛋白質發生變性，故D錯誤；故選A。12．（2023·浙江·校聯考二模）下列物質中常作耐高溫材料的堿性氧化物是A． B． C． D．【答案】D【解析】A．雖然為堿性氧化物，但其熔點不高，A不符合題意；B．對應的酸為硅酸，屬于酸性氧化物，B不符合題意；C．為兩性氧化物，C不符合題意；D．對應的堿為氫氧化鎂，屬于堿性氧化物，其離子半徑較小，晶格能大，熔點高，可作耐高溫材料，D符合題意；故選D。13．（2023·全國·高三專題練習）用方程式回答下列問題。(1)用化學方程式表示除去鐵粉中的鋁粉：_______。(2)用離子方程式表示除去中的：_______。(3)用離子方程式表示除去中的：_______。(4)現有溶液、氨水、溶液，制備的最佳方案是(用化學方程式表示)：_______。(5)現有溶液、、鹽酸，制備的最佳方案是(用離子方程式表示)：_______。(6)用離子方程式表示泡沫滅火器的滅火原理：_______。(7)用離子方程式分別表示：①；②不能大量共存的原理：①_______；②_______。(8)銨明礬是常見的食品添加劑，用于焙烤食品，向銨明礬溶液中逐滴滴入溶液，試寫出反應的離子方程式：_______；_______；_______。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)或(6)(7)(8)【解析】（1）除去鐵粉中的鋁粉所選試劑是氫氧化鈉可以和鋁反應但不和鐵反應，方程式：，答案為：；（2）除去中的選擇氫氧化鈉，氫氧化鈉與氧化鋁生成偏鋁酸鈉和水，再過濾即得到氧化鐵，答案為：；（3）除去中的，利用的兩性可以和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水，再過濾即得到，答案為：；（4）利用可以和強堿反應但不與弱堿反應，所以制取用溶液和氨水，答案為：；（5）利用可以和強酸反應不與弱酸反應，所以制取用溶液和，答案為：或；（6）泡沫滅火器的滅火原理是鋁離子和碳酸氫根離子發生雙水解，生成氫氧化鋁和二氧化碳，答案為：；（7）①不能大量共存是兩者發生雙水解，生成氫氧化鋁沉淀，答案為：；②不能大量共存是因為前者結合了后者電離產生的氫離子，最終生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子，答案為：；（8）向銨明礬溶液中逐滴滴入溶液，首先鋁離子會和氫氧根離子反應生成氫氧化鋁沉淀，然后繼續滴加，銨離子會和氫氧根離子反應生成一水合氨，再繼續滴加時生成的氫氧化鋁會溶解，答案為：、、。14．（2023春·湖南長沙·高三雅禮中學校考階段練習）明礬可做中藥，性味酸澀、寒、有毒。利用廢鋁制備明礬，并測定其組成，實驗過程如下。Ⅰ.制備明礬實驗步驟如圖：(1)溶解步驟中主要發生的離子反應方程式為_______。(2)用蒸餾水洗滌晶體的操作過程是_______。(3)生活中明礬可用作凈水劑，結合離子方程式說明凈水原理：_______。Ⅱ.樣品中硫酸根的測定(一)繪制標準硫酸鋇懸濁液吸光光譜圖①分別量取0、1.0、2.0、3.0、4.0mL濃度為500μg/mL的標準硫酸鉀溶液移入10mL的比色管中，然后分別加入5mL濃度為1g/mL的溶液，用蒸餾水定容。②用分光光度計測量標準系列(波長采用420nm)，數據如下(忽略混合過程中的體積變化)。(mL)1.02.03.04.0蒸餾水體積(mL)5abc1濃度(μg/mL)050100150200吸光值A00.3710.5530.7781.013③繪制硫酸鋇懸濁液的吸光光譜圖，繪制如下。(4)上述實驗數據中b=_______，m=_______(保留1位有效數字)。(二)測定樣品中硫酸根濃度①稱取1.018g樣品晶體配制成250mL的樣品溶液。②量取1.0mL樣品溶液移入10mL的比色管中，然后加入5mL濃度為1g/mL的溶液，用蒸餾水定容，測得樣品的吸光值為0.858。(5)測得樣品中硫酸根的質量分數為_______%(保留2位有效數字)。(6)實驗測得硫酸根的含量小于理論值，可能的原因有_______(填標號)。A．實驗Ⅰ制得樣品中有雜質 B．實驗中所用標準硫酸鉀溶液濃度偏大C．樣品溶液配制過程中，定容仰視讀數 D．樣品溶液配制過程中，容量瓶未潤洗【答案】(1)(2)向過濾器中注入蒸餾水，使其完全浸沒晶體，待蒸餾水自然流盡后，重復操作2~3次(3)，形成的膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮物共同沉降(4)0.005(5)39(6)BC【分析】廢鋁在KOH溶液中溶解得到偏鋁酸鉀溶液，過濾除去不溶性雜質，向溶液中加入稀硫酸，偏鋁酸鉀與稀硫酸反應得到含有SO、K+、Al3+的溶液，濃縮后，冰水浴冷卻結晶，經過濾、洗滌、干燥得到產品。【解析】（1）溶解過程中主要反應為Al和KOH溶液的反應，離子方程式為；（2）用蒸餾水洗滌晶體的一般操作為：向過濾器中注入蒸餾水，使其完全浸沒晶體，待蒸餾水自然流盡后，重復操作2~3次；（3）鋁離子水解，形成的膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮物共同沉降；（4）各組數據中所用溶液總體積應相等，所以，得；將代入可得，解得，故答案為：3；0.005；（5）將代入，解得，所以樣品中硫酸根的質量分數為，故答案為：39；（6）A．中硫酸根的質量分數大于明礬，所以若樣品中有雜質會導致結果偏高，A不符合題意；B．實驗中所用標準硫酸鉀溶液濃度偏大，則導致吸光光譜圖整體向左平移，所以同樣的吸光值，會使相應的硫酸根濃度偏小，B符合題意；C．樣品溶液配制過程中，定容仰視讀數，導致樣品溶液被稀釋，硫酸根的濃度減小，測定的吸光值偏小，則計算得到的硫酸根的質量分數偏小，C符合題意；D．樣品溶液配制過程中，容量瓶未潤洗，對結果無影響，D不符合題意；綜上所述，答案為：BC。15．（2023·全國·高三專題練習）鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出的金屬，就鋁的這一特殊性質，回答下列問題：(1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得的體積之比是___________。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產生的體積之比是___________。(3)足量的兩份鋁分別投人到等體積、一定物質的量濃度的溶液中，二者產生的相等，則和的物質的量濃度之比是___________。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有的鹽酸和溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為，則加入鋁粉的質量為___________(填字母)。A． B． C． D．【答案】(1)(2)(3)(4)A【解析】（1）根據化學方程式：、，得與的關系式均為，故只要參加反應的的量相等，所得的量必相等，所以等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得的體積之比是1：1。（2）因為在反應中過量，產生的由和的量決定。根據化學反應中的關系式：、，故當物質的量相等時，二者產生的體積比為。（3）因為鋁足量且產生的量相等，根據關系式得，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度。（4）當參加反應的和的物質的量一樣多時，產生的體積比是，而題設條件體積比為，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于來說是不足的。n(H2)=0.15mol，則與反應生成的為。m(Al)=5.4g，即投入的鋁粉為。故選A。1．（2023·浙江·高考真題）下列反應的離子方程式不正確的是A．通入氫氧化鈉溶液：B．氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液：C．過量通入飽和碳酸鈉溶液：D．溶液中滴入氯化鈣溶液：【答案】D【解析】A．通入氫氧化鈉溶液中反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為：，選項A正確；B．氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉和水，反應的離子方程式為：，選項B正確；C．過量通入飽和碳酸鈉溶液反應產生碳酸氫鈉晶體，反應的離子方程式為：，選項C正確；D．溶液中滴入氯化鈣溶液，因亞硫酸酸性弱于鹽酸，不能發生反應，選項D不正確；答案選D。2．（2023·浙江·高考真題）共價化合物中所有原子均滿足8電子穩定結構，一定條件下可發生反應：，下列說法不正確的是A．的結構式為 B．為非極性分子C．該反應中的配位能力大于氯 D．比更難與發生反應【答案】D【解析】A．由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩定結構可知，分子的結構式為，故A正確；B．由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩定結構可知，分子的結構式為，則雙聚氯化鋁分子為結構對稱的非極性分子，故B正確；C．由反應方程式可知，氨分子更易與具有空軌道的鋁原子形成配位鍵，配位能力大于氯原子，故C正確；D．溴元素的電負性小于氯元素，原子的原子半徑大于氯原子，則鋁溴鍵弱于鋁氯鍵，所以雙聚溴化鋁的鋁溴鍵更易斷裂，比雙聚氯化鋁更易與氨氣反應，故D錯誤；故選D。3．（2023·湖北·統考高考真題）化學用語可以表達化學過程，下列化學用語的表達錯誤的是A．用電子式表示的形成：

B．用離子方程式表示溶于燒堿溶液：C．用電子云輪廓圖表示H-H的s-sσ鍵形成的示意圖：

D．用化學方程式表示尿素與甲醛制備