2022化学新高考(双选版)课时作业(七) 镁、铝及其重要化合物

课时作业(七) 镁、铝及其重要化合物
1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )
A ．Al 既可用于食品包装，也可用作建筑材料
B ．Al 2O 3既可用来冶炼金属Al ，也可用作耐火材料
C ．明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂
D ．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐
C [A 项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B 项，电解熔融的Al 2O 3可冶炼金属Al ，由于Al 2O 3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C 项，明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O]溶于水后，Al 3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；
D 项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。

]
2．在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是( )
A ．Fe 2O 3――→HCl 溶液 FeCl 3溶液――→△
无水FeCl 3
B ．饱和NaCl 溶液――→NH 3、CO 2 NaHCO 3――→△ Na 2CO 3
C ．Al 2O 3――→NaOH 溶液 Na[Al(OH)4]溶液――→CO 2 Al(OH)3
D ．MgCl 2溶液――→石灰乳 Mg(OH)2――→煅烧 MgO
A [加热会促进FeCl 3水解，且水解生成的HCl 易挥发，故最终得不到无水FeCl 3，A 项符合题意。

向饱和NaCl 溶液中先通入NH 3，后通入CO 2，发生反应：NaCl ＋H 2O ＋CO 2＋NH 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，过滤可得到NaHCO 3，NaHCO 3受热分解即可得到Na 2CO 3，
B 项不符合题意。

Al 2O 3与NaOH 溶液反应可生成Na[Al(OH)4]溶液：Al 2O 3＋2NaOH ＋3H 2O===2Na[Al(OH)4]，向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO 2可生成Al(OH)3沉淀，
C 项不符合题意。

MgCl 2溶液和石灰乳能发生复分解反应得到Mg(OH)2，Mg(OH)2煅烧分解生成MgO ，
D 项不符合题意。

]
3．镁铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是( )
D．与某些氧
化物反应
能与Fe2O3、MnO2、
Cr2O3等金属氧化物
发生铝热反应
能在CO2中
燃烧
B[铝能被Cl2、O2氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶液反应；Mg能在N2、O2、CO2中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。

] 4．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()
A．Al B．Al(OH)3
C．AlCl3D．Al2O3
A[四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。

由NaAlO2的组成可知消耗n(NaOH)等于铝原子的物质的量，即四个选项中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH 就越多。

]
5．(双选)根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件已略去)()
A．生成等质量H2时，①和②反应消耗n(HCl)＝n(NaOH)
B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
C．反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2
D．反应⑤的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
BC[根据得失电子守恒，生成氢气的物质的量相等则消耗铝的物质的量相等，根据铝守恒，设1 mol铝参加反应，则生成偏铝酸钠1 mol，则需氢氧化钠1 mol，铝与盐酸反应生成氯化铝1 mol，则需盐酸3 mol，所以①和②反应消耗n(HCl)＝3n(NaOH)，A项错误；铝与硫酸铜反应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据得失电子守恒，可知：硫酸铜与铝的物质的量之比为3∶2，B项正确；反应③和④消耗等量的Al时，失电子的物质的量相等，设2 mol铝参加反应，由得失电子守恒可知：生成铜的物质的量为3 mol，生成铁的物质的量为2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C项正确；一水合氨是弱电解质，书写离子方程式时用化学式，D项错误。

]
6．下列除去杂质的方法不正确的是()
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
B[ Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。

]
7．(2020·日照实验班过程检测)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种重要的化学试剂。

下列说法正确的是()
A．含明矾的药物不宜与胃药奥美拉唑碳酸氢钠胶囊同时服用
B．0.1 mol·L－1明矾溶液完全水解生成Al(OH)3胶粒数小于6.02×1022
C．向含0.1 mol明矾的溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当生成沉淀的质量最大时，SO2－4和Al3＋全部转化为BaSO4和Al(OH)3沉淀
D．室温下，0.1 mol·L－1明矾溶液中水电离出的c(H＋)小于10－7mol·L－1
A[明矾溶于水后有铝离子，奥美拉唑碳酸氢钠胶囊溶于水后有碳酸氢根离子，铝离子和碳酸氢根发生相互促进的水解反应，药物会失效，所以不能同时服用，A正确；溶液体积未知，且氢氧化铝胶粒是若干Al(OH)3的集合体，无法计算生成氢氧化铝胶粒的个数，故B错误；沉淀质量最大时，SO2－4全部转化为BaSO4，Al3＋转化为AlO－2，故C错误；盐类水解促进水的电离，室温下，0.1 mol·L－1明矾溶液中水电离出的c(H＋)大于10－7mol·L－1，故D错误。

]
8．(双选)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＋、SO2－4、HCO－3
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO2－4、Cl－
C．c点对应的溶液中：K＋、Ca2＋、NO－3、F－
D．d点对应的溶液中：K＋、NH＋4、I－、CO2－3
BC[向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O，3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。

a点时溶液中有大量OH－，与Fe3＋、HCO－3不能大
量共存。

b点时溶质为NaCl和NaAlO2，所有离子可以大量共存。

c点时溶质为NaCl，所有离子可以大量共存。

d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与CO2－
3
互相促进水解不能大量共存。

] 9．(2020·牡丹江模拟)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]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图所示。

下列叙述错误的是()
A．上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
B．从废易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe
C．合理处理废易拉罐有利于环境保护和资源再利用
D．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋
A[废易拉罐中加入稀硫酸、微热、过滤，得到含有铝离子、亚铁离子和铁离子的溶液，加入过氧化氢，可氧化亚铁离子生成铁离子，调节溶液pH＝3.7可生成氢氧化铁沉淀，在滤液中加入碳酸氢钠溶液，通过双水解反应可生成氢氧化铝，过滤，加入稀硫酸、硫酸钾，可得到明矾，据此分析解答。

A．上述流程中如果用NaHSO4代替NaHCO3，硫酸氢钠电离出的氢离子会抑制铝离子水解生成氢氧化铝沉淀的反应，A错误；废易拉罐中加入稀硫酸、微热、过滤，得到含有铝离子、亚铁离子和铁离子的溶液，说明含有Fe、Al，则从废易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe，B正确；由题目可知，采用废易拉罐制备明矾，有利于环境保护和资源再利用，C正确；加入过氧化氢，将亚铁离子氧化生成铁离子，调节溶液pH＝3.7可生成氢氧化铁沉淀，D正确。

]
10．自然界中存在一种尖晶石，化学式可表示为MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石，已知该尖晶石中混有Fe2O3。

取一定量样品5.4 g，恰好完全溶解在一定浓度100 mL盐酸溶液中，盐酸浓度可能是()
A．2.8 mol·L－1B．3.8 mol·L－1
C．4.3 mol·L－1D．4.9 mol·L－1
A[MgAl2O4与盐酸反应最终生成MgCl2和AlCl3，1 mol MgAl2O4消耗8 mol HCl。

因为恰好溶解，采用极值法计算，假如全部是尖晶石，盐酸浓度为5.4
142×8 mol
0.1 L＝3.04 mol·L
－1；假如全部是Fe2O3，1 mol Fe2O3消耗HCl 6 mol，盐酸浓度为5.4
160×6 mol
0.1 L＝2.025 mol·L
－1，介于二者之间，选A 。

]
11．(双选)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝： 铝土矿 ――→盐酸① a ――→过量NaOH ② b ――→ ③ c ――→ ④
d ――→电解
Al 下列说法中错误的是( )
A ．①②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 ．③中需要通入过量的氨气
D ．④进行的操作是加热，而且d 一定是氢氧化铝
CD [反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A 正确；a 、b 中Al 元素分别以AlCl 3和NaAlO 2形式存在，其中铝的化合价都是＋3价，B 正确；由NaAlO 2制备Al(OH)3需要通入过量CO 2，C 错误；由Al(OH)3制备Al 2O 3，加热即可，d 为氧化铝，D 错误。

]
12．(2020·黑龙江哈尔滨三中调研)生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al 2O 3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO 3溶液处理，测得溶液pH 、n [Al(OH)3]随加入NaHCO 3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HCO －3 ＋AlO －2 ＋H 2O===Al(OH)3↓＋CO 2－
3
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 ＋、AlO －2 、OH －
D ．NaHCO 3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L －1
D [氧化铝和氢氧化钠反应，而氧化镁不反应，过滤后得到的滤液的溶质为生成的偏铝酸钠和过量的氢氧化钠，用碳酸氢钠溶液处理时，氢氧化钠先与碳酸氢钠反应，氢氧化钠完全反应后(用去碳酸氢钠溶液的体积为8 mL)，有氢氧化铝沉淀生成(图像中b →d 的过程)，
发生反应HCO －3 ＋AlO －2 ＋H 2O===Al(OH)3↓＋CO 2－3 ，A 正确；由于b →d 发生的反应相
同，则b 点与c 点溶液所含微粒种类相同，均为Na ＋、AlO －2 、OH －、CO 2－3 ，B 正确；a
点溶液溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠，大量存在的离子是Na ＋、AlO －2 、OH －，C 正确；加入
40 mL 碳酸氢钠溶液时沉淀量最大，为0.032 mol ，生成沉淀消耗的NaHCO 3溶液的体积为
40 mL －8 mL ＝32 mL ＝0.032 L ，故NaHCO 3溶液的物质的量浓度为0.032 mol 0.032 L
＝1.0 mol·L －1，D 错误。

]
13．(1)海水提镁的一段工艺流程如图：
浓海水的主要成分如下： 离子
Na ＋ Mg 2＋ Cl － SO 2－
4 浓度/(g·L －1) 63.7 28.8 144.6 46.4 2的化学式为________，1 L 浓海水最多可得到产品2的质量为________g 。

(2)采用石墨作阳极、不锈钢作阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式________________________________________________________________________。

解析： (1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca 2＋
＋SO 2－4 ===CaSO 4↓；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即Mg 2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca 2＋，故产品2为Mg(OH)2；1 L 浓海水中Mg 2＋为28.8 g ，故可
得到产品2即Mg(OH)2的质量为28.8 g 24 g ·mol
－1 ×58 g ·mol －1＝69.6 g 。

(2)电解熔融MgCl 2会得到Mg 和Cl 2，故化学方程式为MgCl 2(熔融)=====电解 Mg ＋Cl 2↑。

因为Mg 会与H 2O 发生反应生成Mg(OH)2和H 2，故水存在会造成产品Mg 的消耗，有关反应的化学方程式为Mg ＋2H 2O=====高温
Mg(OH)2＋H 2↑。

答案： (1)Ca 2＋＋SO 2－4 ===CaSO 4↓ Mg(OH)2 69.6 (2)MgCl 2(熔融)=====电解
Mg ＋Cl 2↑
Mg ＋2H 2O=====高温
Mg(OH)2＋H 2↑
14．某铝土矿中主要含有Al 2O 3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe 2O 3等杂质。

利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是
________________________________________________________________________。

(2)AlO(OH)与NaOH 溶液反应的化学方程式为______________________________ ________________________________________________________________________。

(3)在稀释、结晶过程中，稀释的目的是____________；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________气体的方法来代替。

(4)浓缩所得的NaOH 溶液由于吸收了空气中的CO 2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。

解析： (1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，是因为温度越高，反应速率越快。

(2)AlO(OH)与NaOH 溶液反应得偏铝酸钠，钠和铝的物质的量之比为1∶1，所以AlO(OH)与NaOH 以物质的量之比1∶1反应，即反应的化学方程式为AlO(OH)＋NaOH===NaAlO 2
＋H 2O 。

(3)AlO －2 在溶液中会发生水解：AlO －2 ＋2H 2O Al(OH)3＋OH －，依据越稀越水
解，可知加水稀释是为了促进AlO －2 的水解。

“稀释、结晶”工艺中，也可以用偏铝酸盐
与CO 2反应代替，即2H 2O ＋AlO －2 ＋CO 2===Al(OH)3↓＋HCO －3 。

(4)浓缩所得的NaOH 溶液由于吸收了空气中的CO 2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，化学方程式为Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH 。

(5)后续反应中又生成氢氧化钠，而开始时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，故该生产流程能实现循环利用的是NaOH 。

答案： (1)加快反应速率
(2)AlO(OH)＋NaOH===NaAlO 2＋H 2O
(3)促进AlO －
2 的水解 CO 2
(4)Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH (5)NaOH
15．(2020·江西宜春八校联考节选)向盛有10 mL 1 mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如图：
(1)写出m点反应的离子方程式：___________________________________________。

(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。

解析：(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由图像分析，先发生Al3＋＋3OH
＋OH－===NH3·H2O，最后是沉淀的溶解Al(OH)3＋OH－－===Al(OH)3↓，再发生NH＋
4
===AlO－2＋2H2O，故m点的离子方程式为NH＋4＋OH－===NH3·H2O。

(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02 L×1.2 mol·L－1＝0.024 mol，产生沉淀的反应有两类，一是SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓，n(SO2－4)＝0.01 mol×2＝0.02 mol，0.02 mol<0.024 mol，故n(BaSO4)＝0.02 mol；二是OH－参与的反应，
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
0．01 mol0.03 mol0.01 mol
OH－余0.024 mol×2－0.03 mol＝0.018 mol，之后发生反应：NH＋4＋OH－===NH3·H2O，n(NH＋4)＝0.01 mol，消耗OH－0.01 mol，则剩余OH－为0.018 mol－0.01 mol＝0.008 mol，最后发生沉淀溶解的反应：Al(OH)3＋OH－===AlO－
＋2H2O，OH－为0.008 mol，溶解
2
Al(OH)30.008 mol，剩余Al(OH)3为0.01 mol－0.008 mol＝0.002 mol。

溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol＋0.002 mol＝0.022 mol。

答案：(1)NH＋4＋OH－===NH3·H2O(2)0.022。