2019屆高中化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)7 鐵及其化合物.doc

配餐作業(yè)(七)鋁、鎂及其化合物1科學(xué)家發(fā)明的透明堅(jiān)硬鎂鋁氧化物新型材料，可以用作顯示器和手機(jī)屏幕。下列有關(guān)鎂和鋁的說(shuō)法正確的是()A鎂的金屬性比鋁弱B鎂和鋁的氧化物都可以與鹽酸反應(yīng)C鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)都為3D鎂和鋁的氧化物都可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)解析鎂的金屬性比鋁強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鎂和鋁的氧化物都可以與鹽酸反應(yīng)，B項(xiàng)正確；鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)分別是2和3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鋁是兩性氧化物，可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氧化鎂是堿性氧化物，與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH)3，下列操作中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()加鹽酸溶解加NaOH溶液過(guò)濾通入過(guò)量CO2生成Al(OH)3加鹽酸生成Al(OH)3加過(guò)量氨水生成Al(OH)3A BC D解析2Al2OH2H2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液不反應(yīng)，過(guò)濾后向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2生成Al(OH)3沉淀，再過(guò)濾即得到Al(OH)3。答案C3鋁箔在酒精燈上加熱至熔化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與下列性質(zhì)的敘述無(wú)關(guān)的是()A鋁表面可形成一層氧化物保護(hù)膜B鋁的熔點(diǎn)較低CAl2O3熔點(diǎn)高，酒精燈不能將其熔化D鋁能與酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng)解析鋁箔在酒精燈上加熱至熔化看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋁熔化但不滴落，原因是鋁在加熱條件下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的熔點(diǎn)較高的Al2O3薄膜，內(nèi)部低熔點(diǎn)的鋁雖熔化但不能滴落，可見該現(xiàn)象與D項(xiàng)敘述無(wú)關(guān)。答案D4欲將含有Mg2、Al3的混合溶液中的Mg2沉淀下來(lái)，下列措施可行的是()A向混合溶液中加入過(guò)量的鋁粉B向混合溶液中加入過(guò)量的鹽酸C向混合溶液中加入過(guò)量的氨水D向混合溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液解析向混合溶液中加入過(guò)量的鋁粉，不發(fā)生反應(yīng)，不能將Mg2沉淀下來(lái)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向混合溶液中加入過(guò)量的鹽酸，不發(fā)生反應(yīng)，不能將Mg2沉淀下來(lái)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；向混合溶液中加入過(guò)量的氨水，兩種離子均轉(zhuǎn)化為沉淀，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向混合溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，生成的氫氧化鋁能溶解在強(qiáng)堿中，而氫氧化鎂不能溶解，從而可將Mg2沉淀出來(lái)，D項(xiàng)正確。答案D5(2018洛陽(yáng)統(tǒng)考)鎵(Ga)與鋁同主族，曾被稱為“類鋁”，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如下圖所示，下列判斷不合理的是()AAl、Ga均處于A族BGa2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3CGa(OH)3可與NaOH反應(yīng)生成NaGaO2D酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3解析鎵(Ga)與鋁同主族，均處于A族，故A項(xiàng)正確；Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性，可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3，故B項(xiàng)正確；Ga(OH)3屬于兩性氫氧化物，與Al(OH)3的性質(zhì)相似，能與NaOH溶液生成NaGaO2，故C項(xiàng)正確；化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入CO2，只有Al(OH)3沉淀，而沒(méi)有Ga(OH)3沉淀，是由于鎵酸酸性強(qiáng)于碳酸，酸性Al(OH)3Ga(OH)3，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D6(2018滄州質(zhì)量監(jiān)測(cè))向偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸，溶液的pH值隨著加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()Aab段的主要離子方程式為AlO4H=Al32H2OB向c點(diǎn)溶液中滴加氨水，發(fā)生的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3Ccd段的主要離子方程式為Al(OH)33H=Al33H2OD向c點(diǎn)溶液中加入碳酸鈉，發(fā)生的離子方程式為2Al3CO3H2O=2Al(OH)3CO2解析偏鋁酸鈉溶液中存在水解平衡AlO2H2OAl(OH)3OH，所以溶液顯堿性。向溶液中逐滴加入鹽酸，ab段H先與OH反應(yīng)；bc段pH發(fā)生突變，主要發(fā)生H與AlO的反應(yīng)，生成Al(OH)3和NaCl；cd段鹽酸過(guò)量后Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)，生成AlCl3。ab段的主要離子方程式為HOH=H2O，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；c點(diǎn)Al3已沉淀完全，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；cd段鹽酸過(guò)量后Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)，生成AlCl3，故C項(xiàng)正確；c點(diǎn)Al3已沉淀完全，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C7下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長(zhǎng)B由于鋁具有強(qiáng)還原性，所以常用鋁來(lái)冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng)，所以常用鋁制造電線、電纜解析鋁在空氣中與O2反應(yīng)，生成致密的氧化物薄膜，本身就易于銹蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于鋁有強(qiáng)還原性，可利用鋁熱反應(yīng)來(lái)冶煉難熔金屬，B項(xiàng)正確；銅與濃硫酸常溫下不反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁的導(dǎo)電性比銅差但價(jià)格相對(duì)低廉，故常用鋁制造電線，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B8向90 mL 0.1 molL1的AlCl3溶液中，投入a g金屬鈉，欲使最終無(wú)沉淀生成，則a的最小值為()A0.621 B1.242C0.414 D0.828解析n(AlCl3)0.1 molL10.09 L0.009 mol，加入金屬鈉至最終無(wú)沉淀生成的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為2Na2H2O=2NaOHH2，AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，即消耗Na的物質(zhì)的量最少為0.009 mol40.036 mol，m(Na)0.036 mol23 gmol10.828 g。答案D9下列各組物質(zhì)，不能按 (“”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是()選項(xiàng)abcA.Al2O3NaAlO2Al(OH)3B.AlCl3Al(OH)3NaAlO2C.AlAl(OH)3Al2O3D.MgCl2Mg(OH)2MgO解析各選項(xiàng)中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為A項(xiàng)，Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B項(xiàng)，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；C項(xiàng)中，Al不能一步轉(zhuǎn)化成Al(OH)3；D項(xiàng)，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。答案C【知識(shí)縱橫】金屬鋁及其化合物網(wǎng)絡(luò)圖 10(2018晉豫省際大聯(lián)考)將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時(shí)放入足量的水中，充分反應(yīng)后收集到混合氣體4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，再向反應(yīng)后的溶液中緩慢滴入1 mol/L鹽酸至沉淀恰好溶解。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31B加入的固體過(guò)氧化鈉為7.8 gC當(dāng)?shù)渭?00 mL鹽酸時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值D最終消耗的鹽酸為400 mL解析將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時(shí)放入足量的水中，分別進(jìn)行的反應(yīng)是2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，兩個(gè)反應(yīng)中過(guò)氧化鈉和單質(zhì)鋁剛好系數(shù)相等，可以認(rèn)為是物質(zhì)的量相等混合，方程式相加得到總反應(yīng)為2Na2O22Al4H2O=2NaAlO22NaOHO23H2。根據(jù)方程式，選項(xiàng)A正確；混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31，一共4.48 L(0.2 mol)，所以氫氣為0.15 mol，氧氣為0.05 mol。代入總方程式計(jì)算出Al為0.1 mol、過(guò)氧化鈉為0.1 mol，則Na2O2質(zhì)量為7.8 g，選項(xiàng)B正確；沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)是Al3恰好完全沉淀，所以溶液中只有一種溶質(zhì)NaCl，其中Na元素完全來(lái)自于加入的0.1 mol過(guò)氧化鈉，所以Na為0.2 mol，NaCl就是0.2 mol，由Cl守恒得到：需要的HCl為0.2 mol，所以滴加200 mL鹽酸時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值，選項(xiàng)C正確；最終沉淀恰好完全溶解的時(shí)候，溶液中含有NaCl和AlCl3，因?yàn)槌跏技尤氲倪^(guò)氧化鈉和單質(zhì)鋁的物質(zhì)的量都是0.1 mol，所以Na為0.2 mol，Al3為0.1 mol，所以NaCl和AlCl3的物質(zhì)的量分別為0.2 mol和0.1 mol，其中含有Cl共0.5 mol，所以加入的HCl為0.5 mol，需要的鹽酸體積為500 mL，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案D11. 把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1 mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，請(qǐng)回答： (1)A點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為_；B點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為_。(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是_g，AlCl3的質(zhì)量是_g，NaOH的質(zhì)量是_g。(3)Q點(diǎn)HCl溶液加入量是_mL。解析(1)因?yàn)樵跐嵋褐屑尤際Cl溶液至10 mL，沉淀質(zhì)量一直為1.16 g，說(shuō)明濁液顯堿性，Al元素以AlO形式存在，繼續(xù)加入HCl溶液，AlO轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀，加至30 mL時(shí)， AlO全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3，所以在A點(diǎn)的沉淀物為Mg(OH)2，在A點(diǎn)至B點(diǎn)間，沉淀物為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。當(dāng)加入HCl溶液超過(guò)30 mL時(shí)，Mg(OH)2和Al(OH)3同時(shí)溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)95 g/mol1.90 g，又AlCl3AlOHCln(AlCl3)1 mol/L(3010)103 L0.02 mol，m(AlCl3)0.02 mol133.5 g/mol2.67 g。濁液中存在的NaOH的物質(zhì)的量為NaOHHCl=NaClH2O001 mol1 molL10.01 LMgCl2消耗的NaOH的物質(zhì)的量為MgCl22NaOH20.04 mol。AlCl3消耗的NaOH的物質(zhì)的量為Al34NaOHAlO002 mol40.08 mol。NaOH的總質(zhì)量為(0.01 mol0.04 mol0.08 mol)40 g/mol5.20 g。(3)從B點(diǎn)開始，Al(OH)3AlCl3消耗的HCl的物質(zhì)的量為0.02 mol30.06 mol，Mg(OH)2MgCl2消耗的HCl的物質(zhì)的量為002 mol20.04 mol，所消耗HCl溶液的體積為1 000 mL/L100 mL，Q點(diǎn)HCl溶液的總體積為30 mL100 mL130 mL。答案(1)Mg(OH)2Mg(OH)2和 Al(OH)3(2)1.902.675.20(3)13012某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)、四步中分離溶液和沉淀采用的相同的操作是_。(2)寫出下列B、C、D、E所含物質(zhì)的化學(xué)式：固體B為_；沉淀C為_；沉淀D為_；溶液E為_。(3)寫出四個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。_；_；_；_。解析由混合物A的成分可知制取固體B的流程為其中、四步中共同的操作為過(guò)濾。答案(1)過(guò)濾(2)Al2O3Al2O3和Fe2O3Fe2O3K2SO4和(NH4)2SO4(3)Al2O32OH=2AlOH2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NHAlOHH2O=Al(OH)32Al(OH)3Al2O33H2O13(2018河南商丘月考)鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：已知：鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、 Fe2O3等雜質(zhì)；溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式：2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)溶解鋁土礦時(shí)，其成分與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)濾渣A的主要成分為_；硅鋁酸鹽沉淀寫成氧化物的形式是_。(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑而不使用鹽酸的原因是_。(4)若該工廠用m kg鋁土礦共制得n kg Al(假設(shè)每步反應(yīng)進(jìn)行完全)，則鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(5)若將鋁用酸溶解，下列試劑中最好選用_(填選項(xiàng)字母)。A濃硫酸B稀硫酸C稀硝酸 D濃硝酸解析(1)Al2O3是兩性氧化物，能與NaOH反應(yīng)，其離子反應(yīng)方程式為Al2O32OH=2AlOH2O，SiO2屬于酸性氧化物，能和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：SiO22OH=SiOH2O，F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物，不與NaOH反應(yīng)。(2)根據(jù)上述分析，濾渣A是Fe2O3，根據(jù)信息濾渣A中還有Na2Al2Si2O8，因此濾渣A的成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。把硅酸鹽寫成氧化物的形式，要求原子個(gè)數(shù)守恒或與硅酸鹽中原子個(gè)數(shù)成比例，按照金屬氧化物SiO2H2O的形式書寫，如果有多種金屬元素，按照金屬活動(dòng)性順序書寫，則該硅酸鹽可寫成Na2OAl2O32SiO2。(3)因?yàn)锳lO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3不溶于碳酸，但溶于鹽酸，因此用CO2酸化。(4)根據(jù)鋁元素守恒，氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。(5)Al在濃硫酸、濃硝酸中鈍化，Al和稀硝酸反應(yīng)生成污染性氣體，故最好選用稀硫酸。答案(1)Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8Na2OAl2O32SiO2(3)Al(OH)3溶于強(qiáng)酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率(4)100%(5)B14氯離子插層鎂鋁水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一種新型離子交換材料。某課外活動(dòng)小組同學(xué)利用如圖甲裝置(固定裝置略去)測(cè)定Mg2Al(OH)6ClxH2O的化學(xué)式，Mg2Al(OH)6ClxH2O高溫下分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。(1)裝置連接后首先進(jìn)行的操作是_。(2)將一定質(zhì)量的Mg2Al(OH)6ClxH2O放在加熱裝置中充分加熱，冷卻后稱量剩余固體的質(zhì)量是131 g，則其中MgO的質(zhì)量是_g。(3)若只通過(guò)測(cè)定裝置C、D的增重來(lái)確定x，加熱前先通過(guò)N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2。裝置的連接順序?yàn)閍_(用接口處的小寫字母表示)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置C吸收HCl氣體，沒(méi)有用如圖乙所示防倒吸裝置的理由是_。完全分解后測(cè)得C增重3.65 g，D增重9.90 g，則x_。(4)下列實(shí)驗(yàn)方案也能測(cè)定x值的是_，并且對(duì)不選方案說(shuō)明不合理的理由：_(若兩個(gè)方案都選，此問(wèn)就不作答)。方案1：測(cè)定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量方案2：測(cè)定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置C增重的質(zhì)量(5)上述水滑石在空氣中放置時(shí)易發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品，用(3)中連接的裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定z，除測(cè)定D的增重外，至少還需測(cè)定下列數(shù)據(jù)中的_(雙選；填選項(xiàng)字母)。a樣品質(zhì)量b樣品分解后殘余物質(zhì)量c裝置C的增重解析(1)裝置連接后首先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性。(2)一定質(zhì)量的Mg2Al(OH)6ClxH2O樣品充分加熱，冷卻后得到的固體是Al2O3和MgO，共131 g，設(shè)MgO的物質(zhì)的量是x mol，根據(jù)Mg2Al(OH)6ClxH2O可知Al2O3的物質(zhì)的量是0.25x mol，所以x mol40 gmol10.25x mol102 gmol1131 g，解得x2，m(MgO)2 mol40 gmol180 g。(3)裝置C的作用是吸收HCl氣體，裝置D的作用是吸收水蒸氣，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)首先吸收水蒸氣再吸收HCl氣體，氣體通過(guò)洗氣瓶吸收時(shí)應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”，因此裝置連接順序?yàn)閍edb。因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)通入N2，故不需采用如圖乙所示防倒吸裝置。根據(jù)題意寫出方程式，則有2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O 73 18(52x) 3.65 g 9.90 g，解得x3。(4)根據(jù)上述反應(yīng)方程式可知，測(cè)定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量即水蒸氣的質(zhì)量可以計(jì)算出x；裝置C增重的質(zhì)量是HCl氣體的質(zhì)量，其質(zhì)量和加熱剩余固體的質(zhì)量可以根據(jù)方程式互相換算而與x無(wú)關(guān)，因此不能計(jì)算x的值，故方案2不合理。(5)因?yàn)镸g2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O中有x和z兩個(gè)未知量，所以至少應(yīng)該知道3個(gè)量才能列方程組計(jì)算，故除測(cè)定D的增重外還應(yīng)該至少再測(cè)量a、b、c中的任意兩個(gè)量。答案(1)檢查裝置的氣密性(2)80(3)edb實(shí)驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)通入N2，沒(méi)有必要用如圖乙所示防倒吸裝置3(4)方案1由加熱裝置剩余固體的質(zhì)量可計(jì)算裝置C增重的質(zhì)量，與x的大小沒(méi)有關(guān)系，因此方案2是不合理的(5)ab或ac或bc