高三化学一轮复习 第10章 镁铝 第1节 镁和铝的性质习题详解（含解析）（实验班）

第一节镁和铝的性质一、选择题1下列有关金属铝及其化合物的叙述中正确的是（ ）。A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱D氧化铝只能与酸反应，不与碱反应解答：本题考查铝的单质及其化合物的性质。解：铝在常温下可和反应生成致密的氧化膜，选项A错误；铝与氯气反应生成氯化铝，选项B错误；铝在元素周期表中位于金属与非金属的分界线上，既能与酸又能与强碱反应，选项C正确；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，选项D错误。本题答案为选项C。2把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是（ ）。A盐酸的浓度B铝条的表面积C溶液的温度D加少量晶体解答：本题考查外界条件对化学反应速率的影响。解：盐酸的浓度越大反应速率越大，选项A错误。铝与酸接触的表面积越大，反应速率越大，选项B错误。溶液的温度越大，反应速率越大，选项C错误。加少量不影响氢离子浓度，对反应速率无影响，选项D正确。本题答案为选项D。3镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（）与时间（）的关系如图10-5所示。反应中镁和铝的（ ）。A物质的量之比为32B质量之比为32C摩尔质量之比为23D反应速率之比为23解答：本题考查镁铝与酸反应的简单计算。解根据图像分析镁铝与酸反应放出的氢气一样多。根据化学方程式可知：；物质的量之比为32；选项A正确。质量之比，选项B错误。摩尔质量之比为242789，选项C错误。由图像可知生成相等体积的氢气所需时间之比为23，所以反应速率之比为32，选项D错误。本题答案为选项A。4等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是（ ）。A溶液B溶液C溶液D溶液解答：本题考查镁铝与各种酸的反应。解：因浓和与镁铝反应都不放出，所以先将选项B、D排除，在稀和溶液都过量的前提下，因与溶液反应而镁不能，所以等物质的量的镁铝合金分别加到过量的稀和溶液中应是前者放出的多。本题答案为选项A。5用铝粉和四氧化三铁粉末配成的铝热剂，分成两等份：一份在高温下恰好反应，再与足量稀硫酸反应，生成氢气；另一份直接放入足量的氢氧化钠溶液中充分反应，在相同条件下生成氢气，则为（ ）。A11B34C43D89解答：本题考查铝热反应的计算。解：铝粉和四氧化三铁粉末组成的铝热剂，在高温下恰好反应，反应的化学方程式为，设现有，则可以生成单质，一份在高温下恰好反应，产物与足量稀硫酸反应，生成，另一份与足量氢氧化钠溶液反应，可以生成，所以。本题答案为选项B。6实验室将铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应后，所得固体中含金属单质为，则该氧化物粉末可能是（ ）。A和B和C和D和解答：本题考查铝热反应的计算。解：，可以失去电子的物质的量，当全部为，生成，当全部为，生成，选项A正确；当全部为，生成，当全部为，生成，所得金属单质的质量都不到18，选项B错误；当全部为，生成，当全部为，生成，所得金属单质的质量都不到18，选项C错误；当全部为，生成，当全部为，生成，当铝粉不足时，可生成金属单质，选项D正确。本题答案为选项A、D。7向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。向反应后的溶液中加入氢氧化钾溶液，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体。则下列关系中不正确的是（ ）。ABCD解答：本题考查镁铝化合物的有关计算。解：根据化学方程式的定量关系，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，即，选项A正确；为生成的氧化物的质量，选项B正确；得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，所以，选项C错误；用极值法计算，若全是镁，得到的氧化物为氧化镁，则质量为；若全是铝，得到的氧化物为氧化铝，则质量为；所以质量介于两者之间：，选项D正确。本题答案为选项C。8将一定质量的镁和铝混合物投入硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入溶液，生成沉淀的物质的量（）与加入溶液的体积（）的变化如图10-6所示。则下列说法中不正确的是（ ）。A镁和铝的总质量为B最初溶液用于中和过量的硫酸C硫酸的物质的量浓度为D生成的氢气在标准状况下的体积为解答：本题的解题关键是分析图像，分析清楚每段所发生的反应。解：由图像可知，从开始至加入溶液，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解、后盐酸有剩余，此时发生的反应为：。当（溶液）时，沉淀量最大，此时为和，溶液中溶质为。从到，与反应：，当（溶液）时，沉淀不再减少，此时全部为，物质的量为。由元素守恒可知，所以镁和铝的总质量为，故选项A正确；由图像可知，从开始至加入溶液，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解、后盐酸有剩余，此时发生的反应为：，故选项B正确；沉淀达到最大值时，溶液中溶质只有，根据钠元素守恒可得，此时等于氢氧化钠溶液中含有的的倍，所以，所以硫酸的浓度为，故选项C正确；由中可知，根据电子转移守恒可知，所以，得氢气体积为，故选项D错误。本题答案为选项D。9由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为，则混合物中一定含有的金属是（ ）。A锌B铁C铝D镁解答：本题考查混合物的计算。解：标准状况下氢气的物质的量，金属需要提供的电子为，选项A中，提供电子需要的质量为，选项B中，提供电子需要的质量为，选项C中，提供电子需要的质量为，选项D中，在反应中表现价，提供电子需要的质量为，四种金属中只有的质量小于，所以金属混合物中一定含有。本题答案为选项C。10甲、乙两烧杯中各盛有的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲乙=12（同温同压），则加入的铝粉的质量为（ ）。ABCD解答：本题考查铝与强酸强碱的反应的计算。解：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均相等，又两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲乙12，可知酸中铝过量，碱中铝不足。设铝与酸反应时生成的氢气的物质的量为，则6 3 解得：，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为，设与碱反应的铝的物质的量为，则2 3 解得：，则铝的质量为，本题答案为选项A。二、非选择题11把铝粉和氧化铁粉配成铝热剂，分成两等份：一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的盐酸中充分反应。前后两种情况：（1）生成气体质量比为_；（2）消耗的的物质的量比为_。解答：本题考查金属与酸的反应。解：设铝为，氧化铁，一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝，然后将生成物与足量的稀盐酸反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，生成，消耗盐酸；另一份直接加入足量的盐酸使之充分反应，生成，消耗盐酸。所以两种情况下生成气体的质量之比为23，消耗的物质的量比101256。本题答案为：（1）生成气体质量比为23；（2）消耗的物质的量比为56。12海水中有取之不尽的化学资源，从海水中可提取多种化工原料，图10-7是某工厂对海水资源的综合利用的示意图。（1）粗盐中含有、等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液和溶液，最后加入盐酸至溶液呈中性。请写出加入盐酸后可能发生反应的离子方程式：_。（2）从离子反应的角度分析，在母液中加入石灰乳起的作用是_。（3）电解无水氯化镁所得到的镁蒸气冷却后即为固体镁。可用于镁蒸气冷却的气体是（ ）。ABCD空气解答：本题考查海水资源的综合利用的知识。解：（1）粗盐中含有、等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的氯化钡溶液、生成硫酸钡沉淀，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化镁沉淀，加入溶液生成碳酸钙和碳酸钡沉淀，为了除尽杂质，最后加入盐酸除去过量的碳酸钠、氢氧化钠：，。（2）在母液中加入石灰乳的作用是：石灰乳作为沉淀剂，使以沉淀的形式分离出来，便于操作。（3）镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，镁与氧气反应生成氧化镁，遇到空气可以和氧气反应生成氧化镁，也可以和氮气反应生成氮化镁，所以镁蒸气可以在氢气氛围中冷却。本题答案为：（1），。（2）石灰乳作为沉淀剂，使以沉淀的形式分离出来，便于操作。（3）。13在隔绝空气的条件下，某学生将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜、并用针刺有一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到氢气（标准状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了，水槽和容器内溶液的总体积为，溶液中的浓度为（忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量）。（1）写出该实验中发生反应的化学方程式。（2）试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。解答：本题考查钠及氧化钠与水的反应，生成的氢氧化钠又会与铝反应生成氢气。解：（1）；。（2），根据反应可得由铝消耗的物质的量为，生成的氢气的物质的量，那么由金属钠生成氢气的物质的量为；根据反应可得金属钠的物质的量。又因为反应后溶液中的氢氧化钠的物质的量为。所以溶液中的总物质的量即原金属钠的总物质的量为，。该钠块中钠元素的质量分数为：。本题答案为：（1），；（2）钠元素的质量分数为：89%。14取与粉组成的混合物，投入适量的水中，固体完全溶解，在标准状况下放出气体（设产生的气体全部放出）。（1）有关反应的化学方程式为_。（2）若气体点燃时恰好完全反应，则原混合物中与的物质的量之比是_。（3）的取值范围是_（用含的代数式表示，可不化简）。解答：本题考查物质的化学性质，计算中涉及关系式法及极值法的应用。解：（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，反应的化学方程式为；。（2）由以上反应可知气体是氢气与氧气的混合气体，气体点燃时恰好完全反应说明氢气与氧气物质的量之比为21，从关系式：，得与的物质的量之比2。（3）求的取值范围，极值法判断。若和与水反应生成的恰好完全反应时生成的气体为最大值，根据化学方程式，可知，此时过氧化钠的物质的量与铝的物质的量之比等于12，设过氧化钠的物质的量为，则铝为，解得：，所以生成气体为：， 2 1 ， 2 3 所以生成的气体的总体积为。如果只有过氧化钠，过氧化钠物质的量为，可生成气体为：，所以气体体积的取值范围为 。本题答案为：（1），；（2）32；（3）。15镁带在空气中燃烧的全部产物（、）溶解在的中，再以的溶液中和多余的，然后在此溶液中加入过量的把蒸出，并用足量盐酸吸收，测得的质量为，试回答：（1）燃烧产物中的物质的量。（2）计算原单质的物质的量。解答：本题考查镁的单质及化合物的性质，特别注意氮化镁遇水会水解为氢氧化镁和氨气。解：（1）。根据化学方程式可得：1 20.015 0.03（2），由题意可知，当溶液恰好中和时，溶液中溶质有、，由守恒：，。本题答案为：（1）；（2）。