2020年高考化学一轮复习一遍过专题09镁铝及其重要化合物含解析2019082314042511.pdf

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1、 1 专题 09 镁、铝及其重要化合物 1 化工生产上有广泛用途的轻质碱式碳酸镁MgCO3Mg(OH)23H2O 是以卤块(主要成分为 MgCl2,含 Fe2+、Fe3+等杂质离子)为原料制备。工艺流程如下：注：氢氧化亚铁沉淀絮状，不易从溶液中除去 下列说法正确的是 A 沉淀的成分是 Fe(OH)2和 Fe(OH)3的混合物 B“”的操作步骤为:氧化和调节 pH 等分离和提纯过程 C“热解”产生的 CO2对生成轻质碱式碳酸镁MgCO3Mg(OH)23H2O 有重要的作用 D“料液 II”呈酸性【答案】B【解析】A.由题给信息可知，氢氧化亚铁为絮状沉淀，不易从溶液中除去，沉淀为 Fe(OH)3，

2、A 错误；B.由以上分析可知，除去铁元素，应进行氧化、调节 pH，生成 Fe(OH)3沉淀，B 正确；C.加入碳酸氢铵生成碱式碳酸镁，生成的二氧化碳不参与反应，C 错误；D.“料液”呈碱性，D 错误。2 以下说法正确的是 A Mg 在 CO2中的燃烧是置换反应 B 将 Mg(OH)2沉淀转化为 MgCl2，是镁原子失电子转化为 Mg2+C 电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式，但不是氧化还原反应 DMg 在 CO2中燃烧的反应中，CO2既是氧化剂又是还原剂【答案】A【解析】A、Mg 在 CO2中燃烧的方程式为 2Mg+CO22MgO+C，是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物

3、的反应，为置换反应，A 正确；B、将 Mg(OH)2沉淀转化为 MgCl2的过程是复分解反应，不是氧化还原反应，没有电子的转移，B 错误；C、电解得到镁的过程有化合价的变化，是氧化还原反应，C 错误；D、Mg 在 CO2中燃烧的反应中，CO2中只有碳元素的化合价有变化，+40，化合价只降低，只作氧化剂，镁是还原剂，D 错误。3下列实验现象的描述中不正确的是()2 选项 实验 现象 A 加热放在坩埚中的一小块钠 钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体 B 在酒精灯上加热铝箔 铝箔熔化时失去光泽，熔化的铝并不滴落好像有一层膜包着 C 点燃的镁条伸入盛有 O2的集气瓶(底部

4、铺有少量细沙)中 镁条继续燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 D 在空气中久置的铝条放入 NaOH溶液中 立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，放出大量的热 【答案】D【解析】A 加热放在坩埚中的小块钠，发生反应：2Na+O2Na2O2，由于钠的熔点低，因此钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体，A 正确；B 在酒精灯上加热铝箔，发生反应：4Al+3O22Al2O3，Al 的熔点低，而 Al2O3熔点高，因此铝箔内部的铝熔化，而表面的铝被氧化后失去光泽并不熔化，故熔化的铝并不滴落，好像有一层膜包着，B 正确；C 点燃的镁条伸入盛有 O2的集气瓶(底部铺有少

5、量细沙)中，会发生反应：2Mg+O22MgO，会看到镁条继续燃烧，发出耀眼白光放出大量热量，生成白色固体 MgO，C 正确；D 在空气中久置的铝条放入 NaOH溶液中，首先发生反应：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O，因此开始无气泡，后来发生反应：2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2，看到产生气泡，铝条逐渐变细，D 错误。4 某化学兴趣小组在实验室中探究 Ti、Mg、Cu 的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，现象如下：金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡速度缓慢 放出气泡速度快 无变化 下列有关三种金

6、属的说法中正确的是()A 三种金属的活泼性由强到弱的顺序是 Ti、Mg、Cu B 若钛粉中混有 Mg，提纯 Ti 时可用稀盐酸除去 Mg 3 C 用 Ti 从 CuSO4溶液中置换出 Cu 是工业制取 Cu 的很好途径 D Cu 和 MgCl2溶液不发生化学反应【答案】D【解析】A、由现象可以看出反应最快的是镁，其次是钛，无明显现象时铜；根据反应快慢、能否与酸反应与活动性之间的对应可以得出，三种金属活动性顺序为：镁、钛、铜，故 A 错误；B Ti 和 Mg 都与盐酸反应，在除去 Mg 的同时，Ti 也除掉了，故 B 错误；C 钛（Ti）是一种比较昂贵的金属，用 Ti 从 CuSO4溶液中置换出

7、 Cu 制取铜，成本太高，在工业上是不可取的，故 C 错误；D 活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从溶液中置换出来，Mg 比 Cu 活泼，所以 Cu 不能置换 Mg，故 D 正确。5 实验室以空气和镁为原料制备 Mg3N2 的装置如图所示（夹持和加热装置略去）：下列说法正确的是（）A 装置 A、B 中可依次加入浓硫酸、NaOH 溶液 B 若去掉装置 C，对产品纯度无影响 C 实验时应先加热 C，通入一段时间空气后再加热 D D E 中碱石灰的作用是吸收尾气【答案】C【解析】A.要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置 A.B 中可依次加入 NaOH溶液、浓硫酸，选项 A 错误；

8、B.若去掉装置 C,镁与氧气反应生成氧化镁,对产品纯度有影响,选项 B 错误；C.实验时，应先加热 C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热 D,选项 C 正确；D.装置 E 中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，避免进入 D 中干扰实验，选项 D 错误。6 现有 100mL 3mol/L的 NaOH溶液和 100mL 1mol/L氯化铝溶液，将 NaOH溶液分多次加到 AlCl3溶液中；将 AlCl3溶液分多次加到 NaOH溶液中比较两种操作的结果是 A 现象相同，沉淀质量不等 B 现象相同，沉淀质量也相等 C 现象不同，沉淀质量相等 D 现象不同，沉淀质量不等【答案】C【解析】10

9、0mL3mol/LNaOH溶液中 n（NaOH）=0.3mol，100mL1mol/L的 AlCl3溶液中 n（AlCl3）=0.1mol。将NaOH溶液分多次加到 AlCl3溶液中，发生反应：Al3+3OHAl（OH）3，现象为观察到白色沉淀；将 AlCl3 4 溶液分多次加到 NaOH溶液中，分别发生：Al3+4OHAlO2+2H2O，Al3+3AlO2+6H2O 4Al（OH）3，先没有沉淀后出现沉淀，所以二者现象不同，由于 AlCl3最后全部转化为 Al（OH）3，沉淀质量相等，故答案选 C。7 工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3，含 Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：

10、下列分析判断正确的是()A 试剂 X 为稀硫酸 B 反应中生成 Al(OH)3的反应为 CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO CAl2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融 AlCl3的方法冶炼金属 A1 D 工业上可用冶炼出的金属铝来还原 Fe2O3而冶炼出金属铁【答案】B【解析】A、试剂 X 是 NaOH溶液，选项 A 错误；B、溶液乙中含有 AlO2-，AlO2-与过量 CO2、H2O 反应生成 Al(OH)3沉淀和 HCO3-，选项 B 正确；C、AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，不能通过电解熔融 AlCl3的方法获得金属 Al，选项 C 错误；D、铝的价格远高于铁，工业上

11、利用铝热反应冶炼金属铁不符合实际，选项 D 错误。8 明矾KA1(SO4)212H2O是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是 A 合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用 B 从易拉罐中可回收的金属元素有 Al、Fe C“沉淀”反应的金属离子为 Fe3+D 上述流程中可用 NaHSO4代替 NaHCO3【答案】D【解析】A.易拉罐作为可再生资源，其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨大的促进作用，故不选 A；B.易拉罐(主要成分为 Al,含有少量的 Fe)，因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al、Fe，故不选 B；C.“沉淀”

12、反应是铁离子生成氢氧化铁的反应，故不选 C；D.铝离子与碳酸氢根离子互促水解到底生成氢氧化铝沉淀，硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根，不水解，不与铝离子反应，故选 D。9 某溶液中可能含有 H、NH4+、Mg2、Al3、Fe3、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。若加入锌粒，产生无色无 5 味的气体；若加入 NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入 NaOH的物质的量之间的关系如下图所示。则下列说法正确的是（）A 溶液中的阳离子只有 H、Mg2、Al3 B 溶液中 n(NH4+)0.2mol C 溶液中可能含 CO32-、SO42-、NO3-D n(H)n(Al3)n(Mg2)1 1

13、1【答案】B【解析】A 项、溶液中的阳离子有 H+、Mg2+、Al3+、NH4+，故 A 错误；B 项、第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为 0.7mol-0.5mol=0.2mol，则 n（NH4+）=0.2mol，故 B 正确；C 项、溶液中一定不含CO32-、NO3-、Fe3+，故 C 错误；D 项、溶液中 n（H+）：n（Al3+）：n（Mg2+）=0.1mol：0.1mol：0.05mol=2：2：1，故 D 错误。10铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中，不正确的是（）A 工业上可以利用铝热反应的方法冶炼金属镁 B 铝热反应可用于冶炼某些高熔点金属 C 铝热

14、反应体现了铝的还原性 D 实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出【答案】A【解析】A.铝的金属活泼性弱于镁，则不可用铝热反应制取镁，工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，故 A 错误；B.铝的还原性强，且铝热反应放出大量的热，可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属，故 B 正确；C.金属铝和金属氧化物之间反应可以用于高熔点金属的冶炼，铝热反应体现了金属铝的还原性，故 C正确；D.铝热反应的实验现象为反应剧烈，火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出，故 D 正确。6 11向一定量的 NaOH溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，生成沉淀 Al(OH)3的量随 AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离

15、子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 A a 点对应的溶液中：Na、Fe3、SO42-、HCO3-B b 点对应的溶液中：Na、S2、SO42-、Cl Cc 点对应的溶液中：K、Ag、Ca2、NO3-D d 点对应的溶液中：K、NH4+、CO32-、SO42-【答案】B【解析】A a 点溶液显碱性，NaOH过量，则不可能存在 HCO3-，不能共存，A 项错误；B b 点恰好生成偏铝酸钠，溶液显碱性，Na+、ClO-、SO42-、Cl-不反应，能大量存在，B 项正确；Cc 点偏铝酸钠与氯化铝恰好完全反应生成氢氧化铝，还生成氯化钠，则不可能存在 Ag+，不能共存，C 项错误；D d 点为氯化铝溶液

16、，氢氧根离子与铵根离子反应，不能大量共存，D 项错误。12探究铝片与 Na2CO3溶液的反应。无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊，产生大量气泡（经检验为 H2和 CO2）下列说法不正确的是 A Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO32-+H2O HCO3-+OH-B 对比、，说明 Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜 C推测出现白色浑浊的原因：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-D 加热和 H2逸出对 CO32-水解平衡移动方向的影响是相反的【答案】D【解析】A.溶液中碳酸根会水解，结合水电出来的氢离子，生成碳酸氢根，A 项正确，不符合题意；B 实验和没有气泡

17、，根据所学 Al 可以和热水反应，但是此实验中没有气泡，说明有氧化膜的保护，实验 7 中却有气泡，说明氧化膜被破坏，B 项正确，不符合题意；C Na2CO3溶液呈碱性，铝片在碱性溶液中与 OH反应，生成偏铝酸根，2Al2OH2H2O=2AlO23H2，AlO2和 HCO3-反应生成氢氧化铝沉淀，C 项正确，不符合题意；D CO32 的水解是吸热的，加热可以促进水解。H2产生的原因是 Al 和 CO32 水解生成的 OH反应生成 H2，H2逸出，有利于 Al 和 OH的反应，OH减少，从而促进碳酸根水解，加热和 H2逸出对 CO32-水解平衡移动方向的影响是相同的，D 项错误，符合题意。13 新

18、型镁铝合金（Mg17Al12）有储氢性能，它一定条件下完全吸氢的反应为 Mg17Al12+17H217MgH2+12Al，得到的混合物 Y（17MgH2+12Al）能与酸反应释放出大量氢气下列说法正确的是 A 该合金应在氮气保护下，将一定比例的 Mg、Al 单质熔炼而成 B 合金在吸氢过程中被 H2还原 C 一定量的镁铝合金既可以完全溶于足量盐酸中，也可以完全溶于足量的 NaOH溶液中 D 等质量的镁、铝、和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成 H2的体积（同温同压下）由大到小的顺序为：V(Mg)V(合金)V(铝)【答案】D【解析】A.制备该合金如果在氮气保护下，Mg 单质在一定温度下熔炼时，镁和

19、氮气反应 3Mg+N2Mg3N2，故 A 错误；B.合金在吸氢过程中镁元素的化合价升高，被 H2氧化，故 B 错误；C.镁铝合金可以完全溶于足量盐酸中，镁与氢氧化钠不反应，不能完全溶于足量的 NaOH溶液中，故 C 错误；D.假设镁、铝、镁铝合金的质量为 wg，计算分别产生 H2的物质的量，Mg+2HCl=MgCl2+H2 24g 1mol wg w/24mol 2Al+6HC=2AlCl3+3H2 54g 2mol wg w/27mol 镁铝合金与足量的盐酸反应生成 H2的物质的量介于 w/27molw/24mol，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，所以（同温同压下）生成 H2的体积由大

20、到小的顺序为：V(Mg)V(合金)V(铝)，故 D 正确。14 以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe2O3，还含有少量 FeS2）为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是 8 A 加入 CaO 可以减少 SO2的排放同时生成建筑材料 CaSO4 B 向滤液中通入过量 CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得 Al2O3 C隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的 n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:5 D 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的 Fe3O4分离出来【答案】C【解析】A.FeS2煅烧时会生成 SO2，加入 CaO 会与 SO2反应，减少 SO2的排放，而且 C

21、aSO3最后也会转化为CaSO4，A 项不符合题意；B.滤液为 NaAlO2溶液，通入 CO2，生成 Al(OH)3，过滤、洗涤、煅烧可以得到 Al2O3；B 项不符合题意；C.隔绝空气焙烧时，发生的反应为 FeS2+16Fe2O3=2SO2+11Fe3O4，理论上反应消耗的 n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16，而不是 1:5，C 项符合题意；D.Fe3O4具有磁性，能够被磁铁吸引，D 项不符合题意。15向一定量的盐酸中逐滴加入 NaAlO2溶液，生成沉淀 Al(OH)3的量随 NaAlO2加入量的变化关系如图所示。生成的沉淀过滤除去后，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 A

22、 a 点对应的溶液中：Na+、K+HCO3-Cl B b 点对应的溶液中：Na+、OH、SO42-、Cl Cc 点对应的溶液中：Na+、K+、Ag+、NO3-D d 点对应的溶液中：Na+、K+、OH、Cl【答案】D【解析】向一定量盐酸中逐滴加入 NaAlO2溶液时，Ob 段反应为 NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O，bc 段反应为AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，c 点后加入的 NaAlO2不反应。A 项：a 点对应的溶液中有生成的 NaCl、AlCl3和剩余的 HCl，HCO3-与 H+反应而不能大量存在，A 项不符合题意；B 项：b

23、点恰好反应，溶液中溶质只有生成的 NaCl、AlCl3，因 OH能与 Al3+反应而不能大量存在，B 项不符合题意；C 项：c 点两个反应依次进行完全，滤液中溶质只有 NaCl，因 Ag+与 Cl-生成沉淀而不能大量存在，C 项不符合题意；9 D 项：d 点对应的滤液中有生成的 NaCl和过量的 NaAlO2，与 Na+、K+、OH、Cl都能大量共存，D 项符合题意。16某学生探究 0.25 molL1 Al2(SO4)3溶液与 0.5 molL1 Na2CO3溶液的反应，实验如下。下列分析错误的是 实验 1 实验 2 A 实验 1 中，白色沉淀 a 是 Al(OH)3 B 实验 2 中，白色

24、沉淀 b 中含有 CO C 检验白色沉淀 a、b 是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂 D 实验 1、2 中，白色沉淀成分不同可能与混合后溶液的 pH 有关【答案】C【解析】A.由以上分析可知，实验 1 中白色沉淀 a 是 Al(OH)3，故 A 项正确；B.实验 2 中有气泡生成，该气体为二氧化碳，可说明白色沉淀 b 含有 CO32-，故 B 项正确；C.最后溶液中均含有硫酸根离子，检验沉淀是否洗涤干净，都可通过检验硫酸根离子的方法，即用盐酸酸化的 BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，故C 项错误；D.实验 1、2 中，加入试剂的顺序不同，溶液的 pH 不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀

25、的成分与溶液的 pH 有关，故 D 项正确。17高铁的快速发展方便了人们的出行。工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙。反应的方程式如下：2AlFe2O32FeAl2O3，下列说法不正确的是（）A 氧化剂是 Fe2O3，氧化产物是 Al2O3。B 被氧化的元素是铝，被还原的元素是铁。C 当转移的电子为 0.3mol 时，参加反应的铝为 2.7g D Fe2O3既不是氧化剂又不是还原剂【答案】D 10【解析】A、铝是失电子化合价升高的反应物是还原剂，生成的氧化产物是 Al2O3，Fe2O3是得电子化合价降低的反应物，是氧化剂，生成还原产物，故 A 正确；B、该反应中 Al 元素化合价由 0 价变为+

26、3 价，所以 Al 是还原剂、Al2O3是氧化产物，故 B 正确；C、该反应中 Al 元素化合价由 0 价变为+3 价，所以每 1molAl 参加反应时，转移电子的物质的量 3mol，当转移的电子为 0.3mol 时，参加反应的铝为 0.1mol，质量为 2.7g，故C 正确；D、Fe2O3得电子化合价降低的反应物是氧化剂，还原剂是 Al，故 D 错误。18 将一定质量的 Mg-Al合金投入 100mL 一定物质的量浓度的某 HCl 溶液中，充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加 NaOH溶液的体积关系如下图。回答下列问题：（1）写出 OA 段

27、和 BC 段反应的离子方程式：OA：_；BC：_；（2）原 Mg-Al合金的质量是_。（3）原 HCl 溶液的物质的量浓度是_。（4）所加 NaOH溶液的物质的量浓度是_。【答案】H+OH-=H2O；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 5.1g 6mol/L 5mol/L 【解析】Mg-Al合金与 HCl 溶液反应后生成 MgCl2和 AlCl3，MgCl2与 NaOH反应生成 Mg(OH)2沉淀，AlCl3与NaOH反应生成 Al(OH)3沉淀，NaOH过量时，Al(OH)3沉淀与 NaOH溶液反应生成 NaAlO2溶液。由图可知，起始加入 NaOH溶液时，无沉淀产生，说明 Mg-

28、Al合金与 HCl 溶液反应后 HCl 有剩余，则 OA 段发生 NaOH和 HCl的酸碱中和反应，AB 段发生沉淀反应生成 Mg(OH)2和 Al(OH)3沉淀，BC 段沉淀的质量减少，发生 Al(OH)3沉淀溶解反应生成 NaAlO2，最终沉淀为 Mg(OH)2。（1）根据分析可知 OA 段的离子方程式为：H+OH-=H2O，BC 段的离子方程式为 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。本小题答案为；H+OH-=H2O；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。（2）根据分析 C 点对于沉淀为 Mg(OH)2，质量为 5.8g，根据镁元素守恒，则 Mg的物质的量为n(Mg)=n

29、Mg(OH)2=0.1mol，根据 B 点沉淀总质量为 13.6g，C 点沉淀质量为 5.8g，则 B 点生成的 Al(OH)3沉淀的质量为 7.8g，根据铝元素守恒，则 Al 的物质的量为 n(Al)=nAl(OH)3=0.1mol，则原 Mg-Al合金的质量为 0.1mol24g/mol+0.1mol27g/mol=5.1g。本小题答案为：5.1g。11（3）BC 段发生反应 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，0.1mol Al(OH)3消耗 NaOH 的物质的量为 0.1mol，溶液体积为20mL，则 NaOH 溶液的物质的量浓度为 0.1mol/0.02L=5mol/L。B

30、 点消耗 NaOH 的物质的量为0.12L5mol/L=0.6mol，B 点溶液中溶质为 NaCl，根据氯元素守恒，则原盐酸中含有 HCl 的物质的量为0.6mol，则原 HCl 溶液的物质的量浓度为 0.6mol/0.1L=6mol/L。本小题答案为：6mol/L。（4）根据（3）中分析可知 NaOH 溶液的物质的量浓度为 5mol/L。19硝酸铝Al(NO3)3 是一种常用媒染剂。工业上用铝灰（主要含 Al、Al2O3、Fe2O3等）制取硝酸铝晶体Al(NO3)39H2O 的流程如下：完成下列填空：(1)常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，这种现象称为_，铝粉常用来还原一些

31、金属氧化物以冶炼某些难熔的金属，这类氧化还原反应叫_反应；(2)步骤的离子方程式是_，_；(3)若在实验室中完成步骤，为提高铝元素的利用率，可用_替换稀硝酸；a 稀硫酸 b 稀盐酸 c 醋酸 d 二氧化碳(4)在步骤的实际操作过程中，待沉淀完全溶解后还会加入稍过量稀硝酸，用平衡移动原理解释此时加入稀硝酸的目的：_；(5)温度高于 200时，硝酸铝完全分解成氧化铝、二氧化氮和氧气，写出该反应的化学方程式：_。【答案】钝化 铝热或置换 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 Al2O3+2OH=2AlO2+H2O cd Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,加过量 HNO3平衡向左移动，抑

32、制 Al3+水解 4Al(NO3)32Al2O3+12NO2+3O2 【解析】（1）常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时，在铝表面迅速生成致密的氧化物保护薄膜，这种现象称为钝化现象。钝化不是铝与浓硫酸、浓硝酸不发生反应，而是反应迅速进行，迅速停止；铝粉与某些金属氧化物的混合粉末称为铝热剂，引发后发生反应产生很高的温度，可用以冶炼某些难熔的金属，这类氧化还原反应称为铝热反应，其实质是置换反应；（2）铝灰中的主要成分 Al、Al2O3均能与 NaOH 溶液反应，Fe2O3与 NaOH 溶液不反应：2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2；Al2O3+2OH=2AlO2+H2O；（3）Al(OH)3既溶

33、于强酸又溶于强碱，既不溶于弱酸又不溶于弱碱，所以若在实验室中完成步骤，为提高铝元素的利用率，可用弱酸替换稀硝酸这一强酸，故可选用醋酸和二氧化碳这两种弱酸，其中二氧化碳更 12 好；（4）Al(NO3)3中 Al3+会水解：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+，加过量 HNO3可向溶液提供 H+使平衡向左移动，从而抑制 Al3+水解，同时不引入新的杂质离子；（5）题目已明确告知反应物是硝酸铝，产物有氧化铝、二氧化氮和氧气，配平即可得：4Al(NO3)32Al2O3+12NO2+3O2，注意标明温度高于 200。20铝是一种轻金属，被称为金属界的“万金油”，应用范围极为广阔。含铝的化合物如氧化铝

34、、氢氧化铝等在工业上用途十分广泛。完成下列填空：(1)铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约 5 nm 的致密氧化膜，写出除去氧化膜的一种方法_(用方程式表示)。(2)氢氧化铝是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂，解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因_(用方程式说明)；写出 Al(OH)3的电离方程式_。(3)明矾(KAl(SO4)212H2O)的水溶液呈_性(选填“酸”、“碱”或“中”)，溶液中离子浓度大小顺序为_。将明矾溶液与小苏打溶液混合会产生白色沉淀和气体，请用平衡移动原理解释该现象。_(4)碳热还原氯化法从铝土矿中炼铝具有步骤简单、原料利用率高等优点，其原理如下：Al2O3(s)+A

35、lCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)1486 kJ 3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)+140 kJ 写出反应的化学平衡常数表达式K=_，升高温度，K_(填增大、减小、不变)。写出反应达到平衡状态的一个标志_；结合反应、进行分析，AlCl3在炼铝过程中的作用可以看作_。将 1mol 氧化铝与 3mol 焦炭的混合物加入 2L 反应容器中，加入 2mol AlCl3气体，在高温下发生反应。若 5min 后气体总质量增加了 27.6g，则 AlCl 的化学反应速率为_ mol/(Lmin)。【答案】Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 或 Al2O3+2Na

36、OH=2NaAlO2+H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2O Al3+3OH-Al(OH)3H+AlO2-+H2O 酸 c(SO42-)c(K+)c(Al3+)c(H+)c(OH-)铝离子水解呈酸性，Al3+H2OAl(OH)3+3H+，碳酸氢根水解呈碱性 HCO3-+H2OH2CO3+OH-，两者水解相互促进，平衡向右进行，因此出现沉淀与气体 增大 压强不变(合理即可)催化剂 0.06 【解析】(1)氧化铝属于两性氧化物，可以用盐酸，也可以用氢氧化钠除去铝片表面的氧化膜，反应方程式为 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 或 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故答

37、案为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O或 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；13(2)氢氧化铝受热分解吸热，同时生成的氧化铝熔点高，覆盖在可燃物表面，起到阻燃作用，氢氧化铝分解的方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，氢氧化铝是两性氢氧化物，电离方程式为Al3+3OH-Al(OH)3H+AlO2-+H2O，故答案为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O；Al3+3OH-Al(OH)3H+AlO2-+H2O；(3)明矾(KAl(SO4)212H2O)属于强酸弱碱盐，铝离子水解，溶液呈酸性，溶液中离子浓度大小顺序为 c(SO42-)c(K+)c(Al3+)c(H+)

38、c(OH-)。将明矾溶液与小苏打溶液混合会产生白色沉淀和气体，是因为铝离子水解呈酸性，Al3+H2OAl(OH)3+3H+，碳酸氢根水解呈碱性 HCO3-+H2OH2CO3+OH-，两者水解相互促进，平衡向右进行，因此出现沉淀与气体，故答案为：酸；c(SO42-)c(K+)c(Al3+)c(H+)c(OH-)；铝离子水解呈酸性，Al3+H2OAl(OH)3+3H+，碳酸氢根水解呈碱性 HCO3-+H2OH2CO3+OH-，两者水解相互促进，平衡向右进行，因此出现沉淀与气体；(4)反应.Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)1486 kJ的化学平衡常数表达式

39、K=，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，故答案为：；增大；反应达到平衡状态时，各种气体的物质的量浓度不变，气体的压强不变等；反应+反应得：Al2O3(s)+3C(s)3CO(g)+2Al(l)1346 kJ，说明 AlCl3在炼铝过程中是催化剂，故答案为：压强不变(合理答案均可)；催化剂；设生成的 AlCl 的物质的量为 x，Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)气体质量的增加量 3mol 138g X 27.6g 则=，解得：x=0.6mol，则 AlCl 的化学反应速率=0.06mol/(Lmin)，故答案为：0.06。21以高硫铝土矿

40、（主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量 FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）流程中将高硫铝土矿磨成矿粉的目的是_。（2）添加 1%CaO和不添加 CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。14 已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600；硫去除率=（1）100%。不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）由“过滤”得到的滤液生产氧化铝的反应过程中涉及的离子方程式是_。（4）“过滤”得到的滤渣

41、中含大量的 Fe2O3。Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）n（Fe2O3）=_。【答案】增大反应的接触面积,加快化学反应速率 FeS2 硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-、2Al(OH)3Al2O3+3H2O 116 【解析】（1）将高硫铝土矿磨成矿粉，可以增大反应的接触面积，加快化学反应速率；（2）由于多数硫酸盐的分解温度高于 600 度，FeS2在低于 500焙烧时，能与空气中的氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，故不添加氧化钙的矿粉在焙烧时，去除的硫元素主要来源于

42、 FeS2；700，焙烧时添加氧化钙后，硫元素转化为硫酸钙而留在矿粉中，使硫矿粉硫去除率降低；（3）滤液中含有 AlO2-，用滤液生产氧化铝的反应过程中涉及的离子方程式是AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-、2Al(OH)3Al2O3+3H2O；（4）分析反应前后元素化合价的变化，利用得失电子守恒知：2/3 n（FeS2）+52n（FeS2）=1/3 2n（Fe2O3）。解得n（FeS2）n（Fe2O3）=1:16。22某课外活动小组探究镁与 CO2、NO2的反应。（1）实验发现点燃的镁条能在 CO2气体中继续燃烧，产生黑、白两种固体，请用化学反应解释该现象 _。（2）该小

43、组采用类比 Mg 与 CO2反应的思路对 Mg 与 NO2的反应进行预测：写出 Mg 与 NO2反应的化学方程式_。（3）设计实验验证猜测（用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸）15 资料信息：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 装置 A 中的试剂是_。干燥管和装置 B 的作用分别是_、_。实验开始时正确的操作步骤是_。a.通入 NO2 b.打开弹簧夹 c.点燃酒精灯 d.当硬质玻璃管充满红综色气体后，关闭弹簧夹（4）实验结束时，同学们观察到与预测相符合的现象，但当用水洗涤硬质玻璃管时，固体遇水产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。同学们认为硬质玻璃管中还发生了另

44、一个反应，该反应为_，请用化学方程式解释加水产生该气体的原因_。【答案】2Mg+CO2 2MgO+C 4Mg+2NO2 4MgO+N2 NaOH溶液 吸收 NO2避免环境污染 收集 N2 badc 3Mg+N2 Mg3N2 (或 7Mg+2NO2 4MgO+Mg3N2）Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 【解析】（1）点燃的镁条能在 CO2气体中继续燃烧，产生黑、白两种固体为氧化镁和碳，反应的化学方程式为：2Mg+CO2 2MgO+C，因此，本题正确答案是：2Mg+CO2 2MgO+C；（2）类比 Mg 与 CO2反应的思路，镁在二氧化氮气体中反应生成氧化镁和氮气，反应的化学方程

45、式为：4Mg+2NO2 4MgO+N2，因此，本题正确答案是：4Mg+2NO2 4MgO+N2；（3）根据反应 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 分析，装置 A 主要吸收多余的二氧化氮气体，需要用氢氧化钠溶液，因此，本题正确答案是：NaOH溶液；干燥管是在充满二氧化氮气体过程中避免污染气体排放到空气中污染空气，B 装置是排水量气方法收集反 16 应生成的氮气，因此，本题正确答案是：吸收 NO2避免环境污染；收集 N2；应先在装置中充满二氧化氮气体再进行加热，防止空气的影响，所以实验顺序为 badc，因此，本题正确答案是：badc；（4）氮气和镁在加热条件下反应生成氮化镁，反

46、应的化学方程式为：3Mg+N2 Mg3N2，镁在二氧化氮气体中也可以反应生成氧化镁和氮化镁，反应的化学方程式为：7Mg+2NO2 4MgO+Mg3N2，因此，本题正确答案是：3Mg+N2 Mg3N2（或 7Mg+2NO2 4MgO+Mg3N2）；固体遇水产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝，证明生成的是氨气，说明氮化镁和水反应生成氨气和氢氧化镁沉淀，反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3，因此，本题正确答案是：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3。23某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。（1）A 中试剂

47、为_。（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：记录 C 的液面位置；将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待 B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 的液面位置；由 A 向 B 中滴加足量试剂。上述操作的顺序是_(填序号)；记录 C 的液面位置时，除平视外，还应_。（4）B 中发生反应的化学方程式为_。（5）若实验用铝镁合金的质量为 a g，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_。（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质

48、量分数将_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。（7）实验中需要用 480 mL 1 mol/L的盐酸，配制过程中用于定容的玻璃仪器的规格和名称是_。【答案】NaOH溶液 除去铝镁合金表面的氧化膜 使 D 和 C 的液面相平 2Al2NaOH 17 2H2O 2NaAlO23H2 33600(a-c)/b 偏小 500 mL 容量瓶 【解析】（1）根据铝镁的化学性质，铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱（如 NaOH溶液）反应放出氢气，而镁不能，铝和氨水不反应，要测定铝镁合金中铝的质量分数，应选择 NaOH溶液，即 A 中试剂为 NaOH溶液；（2）铝镁为活泼金属，其表面都容易形成一层氧化膜

49、，在实验前必须除去，即将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻的目的是除去铝镁合金表面的氧化膜；（3）实验时首先要检查气密性，记下量气管中 C 的液面位置，此时，除视线平视外，还应使 D 和 C 的液面相平，使里面气体压强与外界大气压相等；再加入 NaOH溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，记录量气管中 C 的液面位置，最后将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重，所以操作的正确顺序是；（4）B 管中发生铝与 NaOH溶液的反应，反应的化学方程式为 2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2；（5）铝镁合金的质量为 ag，B 中还有固体剩余，其质量为 cg，则参加反应的铝的质量为（a-c）g，设铝的

50、相对原子质量为 M，则 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2 2M 322400mL（a-c）bmL 解之得：M=33600(a c)/b；（6）铝的质量分数为：(ac)/a，实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，c 值偏大，铝的质量分数偏小；（7）实验中需要用 480 mL 1 mol/L的盐酸，由于没有 480mL 容量瓶，则配制过程中用于定容的玻璃仪器的规格和名称是 500mL 容量瓶。24某同学通过以下装置测定 M 样品（只含 Fe、Al、Cu）中各成分的质量分数。取两份质量均为m g 的 M样品，按实验 1（如图 1）和实验 2（如图 2）进行实验，该同学顺利完成了实