高考化学二轮复习专项测试：专题十三 考点二 镁、铝及其化合物的性质 2含解析

2020届高考化学二轮复习专项测试专题十三考点二镁、铝及其化合物的性质（2）1、镁、铝能够在空气中稳定存在的原因是( )A.性质不活泼,不与空气中的成分反应B.镁、铝与氧气反应的速率极慢C.经过了特殊工艺处理D.与氧气反应在表面形成了氧化物保护膜2、将镁、铝、硅的混合物分为等质量的两份。一份跟足量的NaOH溶液反应。另一份跟足量的盐酸反应，最终产生的一样多。则镁与硅物质的量之比为() A2：1B4：1C1：1D3：13、某兴趣小组在实验室用Al、稀H2SO4、NaOH溶液制备1摩尔Al(OH)3。设计如下三种方案:方案:向Al中加入NaOH溶液,至Al刚好完全溶解,得溶液。向溶液中加硫酸至刚好沉淀完。过滤、洗涤、干燥。方案:向Al中加入硫酸,至Al刚好完全溶解,得溶液。向溶液中加NaOH溶液至刚好沉淀完。过滤、洗涤、干燥。方案:将Al按一定比例分为两份,按前两方案先制备溶液和溶液。然后将两溶液混和。过滤、洗涤、干燥。下列说法不正确的是( )A.三种方案转移电子数一样多B.方案所用硫酸的量最少C.方案比前两个方案更易控制酸碱的加入量D.采用方案时,用于制备溶液的Al占总量的0.254、将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中,产生1.12L NO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,加入10mL时开始产生沉淀,加入60mL时沉淀最多,继续加入至70mL时沉淀量不再变化。据此判断下列说法不正确的是()A.沉淀最大质量为4.08gB.原溶液中c(HNO3)=2.6mol/LC.m(Mg):m(Al)=8:9D.氢氧化钠溶液浓度为3mol/L5、Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上用铝土矿(含Fe2O3及其他不反应的杂质)制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程有很多步骤,下列操作步骤中最恰当的组合是( )加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液洗涤并锻烧A.B.C.D.6、将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中,产生1.12L NO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,产生沉淀情况如图所示。下列说法不正确的是( )A.不能求出硝酸的物质的量浓度B.氢氧化钠溶液浓度为3mol/LC.可以求出合金中镁的质量D.可以求出沉淀的最大质量7、生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH、nAl(OH)3随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )A.生成沉淀的离子方程式为B.b点与c点溶液所含微粒种类相同C.a点溶液中大量存在的离子是Na+、OH-D.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8mol/L8、向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是( )A.n=m+17VcB. C. D. 9、向含Al2(SO4)3 和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol/L Ba(OH)2溶液至过量,加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是( )A.图中A点生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3B.原混合液中cAl2(SO4)3:c(AlCl3)=1:2C.AB段反应的离子方程式为:3Ba3+2Al3+8OH-+3SO4=BaSO4+2+4H2OD.向D点溶液中通入CO2气体,立即产生白色沉淀10、甲、乙、丙三种物质均含有铝元素,在溶液中的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.若甲是Al,丙是Al(NO3)3,则乙一定是NaAlO2B.若甲是Al2O3,丙是NaAlO2,则乙一定是Al(NO3)3C.若甲是Al(NO3)3,丙是NaAlO2,则乙一定是Al(OH)3D.若甲是Al(OH)3,丙是Al(NO3)3,则乙一定是NaAlO211、某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O)。1.滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号),生成该离子的离子方程式为_,检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。2.金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为_,在实验室中完成此实验还需要的试剂是_。a.KClO3b.KClc.Mgd.MnO23.为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解,应_,直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止;灼烧时必须用到的实验仪器是_。4.溶液G与固体混合物B反应的离子反应方程式为_。5.将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中,得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水),该盐受热分解产生三种氧化物,则其化学式是_。12、某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:已知:“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在,强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离和一种阳离子常温下,KspAl(OH)3=1.010-34,KspFe(OH)3= 4.010-38,KspMg(OH)2=1.010-11请回答下列问题:1.“酸浸”时TiO2发生反应的离子方程式为_。2.“反应”时加入铁粉的作用为_。3.“结晶”需控制在70左右,温度过高会导致的后果为_。4.“水解”反应的离子方程式为_。所得TiO2xH2O沉淀进行酸洗的目的为_。5.为使滤渣2沉淀完全(溶液中离子浓度小于10-3mol/L)。需“调pH”最小为_。6.实验室用MgCl2溶液制备MgCl26H2O,需进行的操作为_、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。7.FeSO47H2O样品纯度的测定:取a g样品溶于水配成b mL,溶液;用酸化的c mol/L KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗标准液的体积为d mL,样品中FeSO47H2O的质量分数为_用代数式表示)。13、实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO33H2O。实验过程如下:1.酸溶过程中主要反应的热化学方程式为 MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq) +CO2(g)+H2O(l) H=-50.4kJmol1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) H=-225.4kJmol1酸溶需加热的目的是_;所加H2SO4不宜过量太多的原因是_。2.加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为_3.用下图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。 实验装置图中仪器A的名称为_。 为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂,_、静置、分液,并重复多次。4.请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO33H2O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加氨水,_,过滤、用水洗涤固体23次,在50下干燥,得到MgCO33H2O。已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀;pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全。 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析：镁和铝一样,表面有一层致密的氧化膜,使得二者能在空气中稳定存在。 2答案及解析：答案：A解析： 3答案及解析：答案：D解析：A:整个过程只有Al失去电子,数量相等。B: 方案由于充分利用了水电离的H+和OH-,节约了酸碱用量。C: 方案反应物反应完时,有明显现象可以辅助判断,更易控制加入的量,前两个方案中,沉淀完全不易控制。D:应该为0.75。 4答案及解析：答案：B解析： 5答案及解析：答案：B解析：本题考查物质制备工艺流程的最佳选择。从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取Al2O3,主要流程有Al2O3能与强碱溶液反应,生成可溶性NaAlO2溶液,过滤除去其他不溶性杂质,向滤液中通入酸性气体CO2,生成Al(OH)3沉淀,过滤,洗涤,加热分解Al(OH)3得到Al2O3。若先加入盐酸,Fe2O3、Al2O3均溶解,导致制取Al(OH)3的步骤较多;从NaAlO2制备Al(OH)3的过程,若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤最佳. 6答案及解析：答案：A解析：向反应后的溶液中加入NaOH溶液，开始没有沉淀，说明硝酸过量，与硝酸反应的NaOH溶液是10mL，沉淀达到最大时消耗NaOH溶液是50mL，溶解氢氧化铝消耗NaOH溶液是10mL，则生成氢氧化铝消耗NaOH溶液是30mL，因此生成氢氧化镁消耗NaOH溶液是20mL，所以根据方程式Al3+3OH-=Al(OH)3、Mg2+2OH-=Mg(OH)2可知金属镁铝的物质量之比为1:1。生成的NO为0.05mol，转移电子0.15mol，根据得失电子守恒可知金属镁铝的物质的量均是=0.03mol。 从以上分析可知合金中镁的质量为240.03=7.2g，A正确；从以上分析可知沉淀的最大质量为580.03+780.03=4.08g，B正确。溶解0.03mol氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.03mol，氢氧化钠溶液浓度为=3mol/L，C正确；从以上分析可知沉淀量达到最大时，消耗60mL 3mol/L NaOH溶液，此时所得溶液为硝酸钠溶液，即钠离子的物质的量与溶液中剩余的硝酸根离子的物质的量相等（0.05molNO从溶液中逸出），根据钠离子守恒和氮元素守恒可知c（HNO3）10010-3-0.05=36010-3，解得c（HNO3）=2.3 mol/L，所以能求出硝酸的物质的量浓度，D错误。答案选D。 7答案及解析：答案：D解析：A项,偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子电离,生成沉淀的离子方程式为,故正确;B项,b点与c点溶液中的溶质均为Na2CO3与NaAlO2,故溶液中所含微粒种类相同,故正确;C项,a点溶液显碱性,溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-,故正确;D项,加入40mL碳酸氡钠溶液时沉淀最多,沉淀为0.032mol,氢氧化钠溶液过量,滤液中含有氢氧化钠,由氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水可知,加入前8mL NaHCO3溶液时没有沉淀生成,又,则NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.032mol0.032L=1.0mol/L,故错误。 8答案及解析：答案：A解析： 9答案及解析：答案：C解析： 10答案及解析：答案：C解析：A若甲是Al，丙是Al(NO3)3，则甲变为乙只要加入强碱即可，乙可能是NaAlO2 ，也可能是K AlO2 ，错误；B若甲是Al2O3，丙是NaAlO2，则甲变为乙只要加入强酸即可，乙可能是Al(NO3)3AlCl3等，不一定是Al(NO3)3，错误；C若甲是Al(NO3)3，Al(NO3)3直接变为丙是NaAlO2，应该加入强碱，甲Al(NO3)3先变为乙，乙再产生NaAlO2，乙只能是Al(OH)3，正确；D若甲是Al(OH)3，丙是Al(NO3)3，则乙可能是NaAlO2，也可能是Al2O3，错误。考点：考查Al元素的单质及化合物的转化关系的知识。 11答案及解析：答案：1.Fe3+; Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+; 铁氰化钾溶液（或氯水和KSCN溶液、或双氧水和KSCN溶液等）2.;ac3.灼烧、冷却至室温后称重，重复多次; 坩埚4.5.Cu(OH)2CO3或Cu(OH)2Cu2CO3解析： 12答案及解析：答案：1.TiO2+2H+TiO2+H2O2.将Fe3+还原为Fe2+3.导致TiO2+提前水解使FcSO47H2O混有TiO2xH2O,并使TiO2xH2O产率降低4.TiO2+(x+1)H2OTiO2xH2O+2H+;洗去粘附的FeSO4,防止FeSO4水解; 洗去粘附的FeSO4,防止FeSO4水解5.4.3; 6.在不断通入HCl的条件下蒸发浓缩; 7. 解析：1.根据题给信息知TiO2在酸浸后生成TiOSO4,其在水溶液中完全电离出一种阳离子和,可知该阳离子为TiO2+,故酸浸是TiO2发生反应的离子方程式为TiO2+2H+TiO2+H2O2.“反应”时加入铁粉,Fe与Fe3+反应生成Fe2+3.TiO2+在较高温度下会水解转化为TiO2xH2O,则“结晶”时温度应控制在70左右,若温度过高,会造成TiO2+提前水解,使FeSO47H2O中混有TiO2H2O,同时还会降低TiO2xH2O的产率。4.TiO2+发生水解反应生成TiO2xH2O,离子方程式为TiO2+(x+1)H2OTiO2H2O+2H+所得TiO2xH2O沉淀进行酸洗,可以除去沉淀表面FeSO4等杂质,同时在碱性条件下洗涤可防止FeSO4水解5.滤渣2的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3,通过已知条件可知Fe(OH)3的Ksp比Al(OH)3的Ksp要小得多,因此当AI(OH)3开始沉淀时Fe(OH)3已经沉淀完全,利用Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)c3(OH-)=1.010-34,当c(Al3+)=10-5molL-1时,可计算出pH=4.3,即当pH=4.3时滤渣2就会沉淀完全;6.用MgCl2溶液制备MgCl26H2O晶体要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,因加热蒸发时会促进MgCl2的水解,为抑制MgCI2的水解,应在不断通入HCI的条件下进行蒸浓缩。7.用酸化的KMnO4标准溶液滴定FeSO47H2O来测定其纯度,该反应中KMnO4是氧化剂,FeSO4是还原剂,利用氧化还原反应的失电子守恒规律,可知KMnO4与FeSO4存在关系式:KMnO45FeSO47H2O,则m(FeSO47H2O)=5cd10-3278=1.39cd g,则其质量分数为 13答案及解析：答案：1.加快反应(酸溶)速率;避免制备MgCO3时消耗更多的碱或影响Mg2+转化成MgCO32.H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O3.分液漏斗; 充分振荡; 4.至5.0pH8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,向上层清液中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成(或至5.0pH8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至无沉淀生成为止解析： w