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1、第2讲镁、铝及其重要化合物一、单项选择题1.(2018扬州宝应中学第一次月考)实验室将NH3通入AlCl3溶液中制备Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧得Al2O3,下列图示装置和原理均能达到实验目的的是()A.用装置甲制取NH3B.用装置乙制备Al(OH)3C.用装置丙过滤并洗涤Al(OH)3D.用装置丁灼烧Al(OH)3得Al2O3答案AB项,NH3通入AlCl3溶液中制备Al(OH)3应采用防倒吸装置,故错误。C项,过滤、洗涤沉淀时应用玻璃棒引流,故错误。D项,灼烧Al(OH)3固体应选用坩埚,不能用蒸发皿,故错误。2.(2018南京高淳期末)下列有关物质用途的叙述不正确的是()A.用铝制
2、餐具长时间存放碱性食物B.纯碱溶液可用于去除油污C.氧化铁常用作红色油漆和涂料D.明矾可用作净水剂答案AA项,铝能够与碱性物质发生反应,用铝制餐具长时间存放碱性食物,会腐蚀铝制餐具,错误;B项,纯碱溶液显碱性,油脂在碱性条件下发生水解,所以纯碱溶液可用于去除油污,正确;C项,氧化铁是红棕色固体,可作为红色油漆和涂料,正确;D项,明矾在水中电离出的Al3+水解,生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可以吸附水里悬浮的杂质,故可用作净水剂,正确。3.(2018盐城期末)要使氯化铝溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀,应选用的最佳试剂是() A.NaOH溶液B.稀盐酸C.氨水 D.AgNO3溶液答案
3、CA项,氢氧化钠溶液是强碱溶液,沉淀Al3+时生成的氢氧化铝沉淀能溶解在过量的强碱溶液中,所以Al3+不能全部转化成沉淀,不符合题意;B项,稀盐酸与氯化铝不反应,不符合题意;C项,氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,氨水是弱碱溶液,不能溶解Al(OH)3,可以使Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀,符合题意;D项,氯化铝与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不符合题意。4.(2018泰州中学高三上学期开学考试)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是()A.S SO3 H2SO4B.Al2O3 NaAlO2(aq) Al(OH)3C.Mg(OH)2 MgCl2(aq) 无水MgCl2
4、D.Fe Fe2O3 FeCl3答案BA项,硫在氧气中点燃只能生成SO2,错误;B项,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,偏铝酸钠溶液中通入CO2可生成氢氧化铝沉淀,正确;C项,镁离子在溶液中会水解,直接蒸发氯化镁溶液得不到氯化镁固体,错误;D项,铁与水蒸气在高温下反应生成氢气和四氧化三铁,错误。5.下列对各物质性质的解释正确的是()选项性质原因A明矾用来净水Al3+具有吸附性B二氧化硫能使溴水褪色二氧化硫具有漂白性C常温下铜片不溶于浓硫酸常温下铜在浓硫酸中发生钝化D加热铝箔,熔化的铝不滴落铝表面的氧化膜熔点高,包在熔化的铝外面答案DA项,明矾净水原理是硫酸铝钾溶液中含有铝离子,铝离子水
5、解:Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,可以净水,Al3+没有吸附性,错误;B项,二氧化硫能使溴水褪色,是因为二氧化硫与单质溴发生氧化还原反应,表现了二氧化硫的还原性,与漂白性无关,错误;C项,常温下,Cu与浓硫酸不反应,在加热条件下反应,常温下Cu在浓硫酸中不会发生钝化,能发生钝化的常见金属是铝和铁,错误;D项,铝箔表面在空气中被氧化为氧化铝,加热时,表面氧化铝的熔点比铝的熔点高,包住了里边熔化的铝,因此加热铝箔,铝熔化了但是不会滴落,正确。6.(2018淮安一模)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.SiO2 Na2SiO3(
6、aq) H2SiO3B.MgCl26H2O MgCl2 MgC.SO2 CaSO3 CaSO4D.Fe Fe2O3 FeCl3(aq)答案AA项,二氧化硅是酸性氧化物,所以二氧化硅可以与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,由于碳酸酸性强于硅酸,则硅酸钠溶液与二氧化碳反应可生成硅酸,正确;B项,氯化氢具有挥发性,氯化镁溶液中的Mg2+会发生水解,蒸干得到的是氢氧化镁,不会得到纯净的氯化镁,所以必须在氯化氢气流中,抑制Mg2+水解,得到无水氯化镁,然后电解熔融的氯化镁得到镁单质,错误;C项,盐酸的酸性强于亚硫酸,所以二氧化硫与氯化钙溶液不反应,不符合题述转化,错误;D项,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,
7、而不是氧化铁,错误。7.下列开发利用自然资源制取化学品的途径较合理的是()A.海水 Mg(OH)2 MgO MgB.石油 苯、甲苯、二甲苯、苯酚等C.铝土矿 Al(OH)3 Al2O3 AlD.海带 I2答案DA项,MgO熔点很高,采用“电解MgO制Mg”不合理;B项,石油裂解得到的产物中主要含气态烃,不能得到苯、甲苯、二甲苯、苯酚等物质,故不合理;C项,铝土矿中的Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2,过滤后,为保证铝元素全部沉淀,应通入CO2,加盐酸不合理。8.制备Al2Fe (SO4)424H2O的实验中,对过滤出产品的母液(pH空气,收集SO2时应“长进短出”,故错误;B项,直接
8、加热蒸发AlCl3溶液,无法获得AlCl3晶体,故错误;C项,中和滴定时,锥形瓶不能用待装液润洗,故错误。10.(2018宝应中学高三上学期第一次月考)Al2O3与 MgO 的混合物经过量烧碱溶液处理后,过滤,向所得滤液中滴加 NaHCO3溶液,测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如下:下列有关说法不正确的是()A.a点溶液中存在的离子有Na+、AlO2-、OH-、H+B.b点与c点溶液中所含微粒种类相同C.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol/LD.生成沉淀的离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2O Al(OH)3+CO32-答案Ca点溶液是A
9、l2O3与 MgO 的混合物经过量烧碱溶液处理过滤后所得滤液,溶质是生成的NaAlO2和过量的NaOH,溶液中存在的离子有Na+、AlO2-、OH-、H+,故A正确;由b点到c点是偏铝酸根离子与碳酸氢根离子反应,其离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2O Al(OH)3+CO32-,此阶段溶液中所含微粒种类相同,故B、D正确;由d点可知,加入40 mL NaHCO3溶液,Al(OH)3沉淀的物质的量是3210-3 mol,溶液中含过量的NaOH,由反应顺序OH-+HCO3- CO32-+H2O、HCO3-+AlO2-+H2O Al(OH)3+CO32-及题图可知,前8 mL NaHCO3溶液
10、与溶液中过量的NaOH反应,因此c(NaHCO3)=0.032mol0.04 L-0.008 L=1.0 molL-1,故C错误。11.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法中错误的是()A.、中除加试剂外,还需要进行过滤操作B.a、b中铝元素的化合价相同C.中需要通入过量的氨气D.进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝答案C铝土矿中加入盐酸生成Al3+和Fe3+,二氧化硅不溶于盐酸,所以要过滤,分离出二氧化硅;滤液中加过量NaOH溶液,Al3+转化为AlO2-,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3沉淀,向滤液中通入过量的
11、二氧化碳,会生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3,最后电解熔融的Al2O3生成Al。A项,由以上分析可知、中除加试剂外,还需要进行过滤操作,故正确;B项,Al3+、AlO2-中铝元素的化合价均为+3价,故正确;C项,中需要把AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,要通入过量的二氧化碳:AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3+HCO3-,故错误;D项,根据上述分析可知中Al(OH)3受热分解生成Al2O3,故正确。二、非选择题12.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:(1)碱浸时为提高
12、铝土矿的浸出率可采取的措施是。(答两点)(2)AlO(OH)与NaOH反应的化学方程式为。(3)在稀释、结晶过程中,加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的某气体的方法来代替。通入气体时发生反应的离子方程式是。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:。(5)该生产流程能实现(填化学式)的循环利用。(6)氧化铝是工业上冶炼铝的原料,用电解氧化铝制备金属铝时需加入冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂,写出用NaF和Al2(SO4)3反应制备冰晶石的化学方程式:。答案(1)粉
13、碎铝土矿、升高温度等(2)AlO(OH)+NaOH NaAlO2+H2O(3)AlO2-+CO2+2H2O HCO3-+Al(OH)3(4)Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH(5)NaOH(6)12NaF+Al2(SO4)3 2Na3AlF6+3Na2SO4解析铝土矿用强碱溶液进行碱浸转化成偏铝酸盐,加入Al(OH)3晶核促进Al(OH)3的析出,加水稀释促进偏铝酸根离子的水解,最后过滤得到氢氧化铝,焙烧氢氧化铝得到Al2O3。(1)为提高铝土矿的浸出率可采取的措施是粉碎铝土矿、升高温度、搅拌等。(2)AlO(OH)与NaOH反应的化学方程式为AlO(OH)+NaOH NaAlO2+H2O。(3)越稀越水解,加水稀释促进偏铝酸根离子的水解,也可以用偏铝酸盐与二氧化碳气体反应制得Al(OH)3,反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O HCO3-+Al(OH)3。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,从而除去碳酸根离子,反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH。(5)后续反应中生成氢氧化钠,而前阶段是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿,该生产流程能实现循
