2013年高考化学题库【考点11】镁、铝元素单质及其重要化合物(含答案)

高二化学镁铝及其化合物试题答案及解析1.化合物甲是由短周期元素组成的陶瓷材料，是一种以共价键相连的物质，具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质。

乙是制备这种材料的起始原料，也是铝土矿的主要成分。

制备时采取碳热还原氮化法，即把乙与炭粉按一定比例混合，在流动N2气氛中加热到一定温度即可得到甲和可燃性气体丙，二者原子个数之比均为1：1。

8.2g甲与足量的氢氧化钠溶液混合可以得到无色溶液丁，并产生标准状况下4.48L气体戊。

（1）乙的化学式为，写出它的一种用途。

（2）甲的晶体类型为，写出碳热还原氮化法制甲的化学方程式。

（3）工业制备甲的过程中可能含有的杂质有。

（4）气体戊的结构式为，写出甲与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为，验证溶液丁中溶质的实验方法为。

【答案】（1）Al2O3耐高温材料（其他合理均可）（2）原子晶体 Al2O3+ 3C +N2＝2AlN + 3CO（3） Al2O3C Al4C3等（4） AlN + NaOH +H2O＝NaAlO2+ NH3取少量溶液丁于试管中，逐滴加入稀盐酸，若先产生白色沉淀后消失，说明为NaAlO2。

【解析】试题分析；据题意可知甲物质为二氧化硅，乙物质为氧化铝。

二氧化硅为原子晶体。

氧化硅与碳在氮气条件下，高温加热，可生成可燃性气体一氧化碳，。

所以Al2O3+ 3C +N2＝2AlN+ 3CO 。

而AlN + NaOH +H2O＝NaAlO2+ NH3。

，检验NaAlO2的方法是取少量溶液丁于试管中，逐滴加入稀盐酸，若先产生白色沉淀后消失，说明为NaAlO2。

主要是利用偏铝酸根离子在酸性条件下可转化为氢氧化铝，而氢氧化铝又溶于强酸的这个性质。

【考点】考查金属元素铝及其化合物的相关知识点2.以下有关物质用途的叙述错误的是A．明矾:净水剂B．四氯化碳：灭火剂C．四氧化三铁：红色颜料D．小苏打：治胃酸过多【答案】C【解析】四氧化三铁为红色晶体，不能作红色颜料。

【考点】物质的性质与用途。

高一化学镁铝及其化合物试题答案及解析1.下图所示是从铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)中提取氧化铝的工艺流程之一。

已知：SiO2能和氢氧化钠反应，不和盐酸反应。

回答下列问题：（1）用盐酸溶解铝土矿后，所得溶液中的阳离子有。

（2）固体A的主要成分是。

（3）进行操作Ⅱ时，为了达到分离要求，加入的NaOH应该。

（4）进行操作Ⅲ时，一般通入过量CO2，其反应的化学方程式是。

（5）溶液X和盐酸反应的离子方程式为。

【答案】（1）Fe3+、Al3+、H+（2）SiO2（3）过量（4）NaAlO2+2H2O+CO2====NaHCO3+Al(OH)3↓（5）HC+H+====H2O+CO2↑【解析】铝土矿中的Fe2O3、Al2O3溶于盐酸，得到的阳离子是Fe3+、Al3+，由于是酸性溶液，所以阳离子还有H+，过滤得到的滤渣是SiO2。

在进行操作Ⅱ时，需要加入过量的NaOH溶液，发生反应Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓、Al3++4OH-====Al+2H2O，过滤分离出Fe(OH)3，利用NaAlO2弱酸盐的性质，制取Al(OH)3。

过滤后的滤液中含有NaHCO3和NaCl。

【考点】铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝2.除去镁粉中的少量铝粉，可选用()A．硫酸B．氨水C．盐酸D．氢氧化钠溶液【答案】D【解析】镁、铝都与硫酸、盐酸反应，都不与氨水反应；铝与NaOH溶液反应，而镁不反应，故选D。

【考点】铝及铝合金3.海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。

下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中，不正确的是()A．制石灰乳：CaO+H2O====Ca(OH)2B．制Mg(OH)2：MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2C．制MgCl2：Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2OD．制Mg，在MgCl2溶液中加Na：MgCl2+2Na====2NaCl+Mg【答案】D【解析】氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶解度小可以形成悬浊液，反应化学方程式为CaO+H2O====Ca(OH)2，故A正确；氯化镁和氢氧化钙反应生成更难溶的氢氧化镁沉淀：MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2，故B正确；用氢氧化镁和盐酸可以制取MgCl2：Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O，故C正确；在MgCl2溶液中加Na，钠是活泼金属，在水溶液中和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，得不到金属镁，金属镁一般用电解熔融氯化镁得到，故D错误。

第2讲镁、铝及其重要化合物复习目标知识建构1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解镁、铝及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。

2.结合实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。

一、镁、铝1.原子结构和存在(1)原子结构：镁、铝原子结构示意图分别为和，分别位于元素周期表的第三周期ⅡA族和ⅢA族。

(2)存在：在自然界中均以化合态的形式存在，铝是地壳中含量最多的金属元素。

2.单质的物理性质(1)相同点：均为银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度、硬度均较小。

(2)不同点：铝的熔点比镁高，硬度比镁大。

3.单质的化学性质镁铝4.镁、铝的冶炼(1)Mg ：化学方程式 MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑； (2)Al ：化学方程式2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑。

【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N 2中冷却( )(2)相同质量的镁条分别在足量的CO 2和O 2中完全燃烧，所得固体的质量相同( )(3)冶炼铝时常用焦炭作还原剂()(4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐()(5)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物()(6)镁在空气中燃烧的产物固体只有MgO()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×二、镁、铝的重要化合物1.MgO与Al2O32.Mg(OH)2与Al(OH)33.明矾(1)化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水。

(2)明矾净水的原理电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al＋＋2SO－4，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，能吸附水中悬浮物形成沉淀，使水澄清。

主题2 镁、铝及其重要化合物1.(2019年福建宁德高中同心顺联盟校期中)下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是( )。

A.氢氧化铝可作胃酸的中和剂B.向Al 2(SO4)3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O Al O2-+2H2O+4N H4+C.铝罐可用于盛放浓硝酸,是因为铝与浓硝酸不反应D.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应【答案】A【解析】氢氧化铝可与胃酸发生反应,对人体无刺激性,因此可作胃酸的中和剂,A项正确;向Al2(SO4)3溶液中加入过量的氨水,反应产生硫酸铵和氢氧化铝,反应的离子方程式为Al 3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N H4+,B项错误;铝罐可用于盛放浓硝酸,是因为铝在室温下遇浓硝酸会被氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化反应,C 项错误;MgO不与NaOH溶液反应,D项错误。

2.(2019年黑龙江佳木斯期末)下列既能与盐酸反应得到气体,又能与NaOH溶液反应得到气体的物质是( )。

A.NaAlO2B.Al2O3C.NH4HCO3D.Al【答案】D3.(2019年黑龙江牡丹江第三高级中学期末)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤中最恰当的组合是( )。

①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液A.②③④③B.①⑥⑤③C.②③⑤③D.①③⑤③【答案】A【解析】镁、铝都能与酸反应,但铝可溶于强碱,而镁不能,则可先向含少量镁粉的铝粉中加入烧碱溶液,使铝粉溶解,过滤后可得到NaAlO2溶液,再向NaAlO2溶液中通入过量CO2,CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤可得到纯净的氢氧化铝,正确的顺序为②③④③,A项正确。

4.(2019年安徽皖江名校联盟联考)实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示。

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考点11 镁、铝元素单质及其重要化合物一、选择题1.（2011·江苏高考·3）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是( )A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀【思路点拨】解答本题时应注意典型物质的性质和应用，注意其中有关的化学原理。

【精讲精析】选A。

因为常温下浓硫酸能够使铝表面生成一层致密的氧化物保护膜，所以常温下可以用铝制贮罐贮运浓硫酸，A正确；B项，二氧化硅可以与氢氟酸反应，B项错误；C项，二氧化氯杀菌消毒后氯的化合价降低，二氧化氯杀菌消毒应用了二氧化氯的氧化性，C项错误；D项，在海轮上装铜，海轮外壳（含铁）、铜和溶有电解质的海水，形成原电池，铁的腐蚀加快，D项错。

二、非选择题2.（2011·广东高考·32）（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②。

（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。

气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在。

（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为。

（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为。

（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是。

【思路点拨】本题主要考查与铝有关的反应方程式，对生产流程中的有关温度条件要结合题目所给知识点进行有关推断。

考点11 镁铝及其化合物1．（2013·山东理综·9）足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是A ．氢氧化钠溶液B ．稀硫酸C ．盐酸D ．稀硝酸 答案：A2.（2013·上海化学·17）某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。

取该溶液100mL ，加入过量NaOH 溶液，加热，得到0.02mol 气体，同时产生红褐色衬垫；顾虑，洗涤，灼烧，得到1.6g 固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g 不溶于盐酸的沉淀。

由此可知原溶液中 A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在，且c （Cl-）≥0.4mol/LC.SO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在 【答案】B3.（2013·江苏化学·4）下列有关物质性质的应用正确的是 A.液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B.二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C.生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 【参考答案】A 选项 操作现象 结论A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性B 常温下将Al 片放入浓硝酸中 无明显变化 Al 与浓硝酸不反应C 将一小块Na 放入无水乙醇中 产生气泡 Na 能置换出醇羟基中的氢 D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应5.（2013·上海化学·23-26）金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。

完成下列填空：23.铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向，有 种不同运动状态的电子。

24.镓（Ga ）与铝同族。

写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式。

25.硅与铝同周期。

SiO2是硅酸盐玻璃（Na2CaSi6O14）的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O ·CaO ·6SiO2。

考点11 镁、铝元素单质及其重要化合物一、选择题1.(2013·山东高考·9)足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸C.盐酸D.稀硝酸【解析】选A。

稀硝酸与铝反应不会产生氢气,可排除D项;NaOH溶液、稀硫酸、稀盐酸均可与Al反应产生氢气,其对应关系分别为2NaOH~2Al,3H2SO4~2Al,6HCl~2Al,故相同质量的铝发生反应,消耗NaOH的物质的量最少,故本题答案选A。

二、非选择题2.(2013·浙江高考·26)氢能源是一种重要的清洁能源。

现有两种可产生H2的化合物甲和乙。

将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。

甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。

化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。

请回答下列问题:(1)甲的化学式是;乙的电子式是。

(2)甲与水反应的化学方程式是。

(3)气体丙与金属镁反应的产物是(用化学式表示)。

(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式_______________________________________________________________。

有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之_ 。

(已知:Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O)(5)甲与乙之间(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是_ 。

【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)白色沉淀可溶于NaOH溶液,该物质可能为Al(OH)3;(2)掌握根据标准状况下气体密度计算相对分子质量的方法。

【解析】标准状况下6.72 L H2的物质的量为0.30 mol,则H2质量为0.60 g。