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智浪教育-普惠英才第二节镁、铝及其化合物一、选择题(每小题4分，共48分)1．(2011·海口调研)下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于强碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应解析：铝在常温下可与O2反应，A错；铝能与氯气反应，B错；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，D错。答案：C2．(2011·扬州模拟)若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是()A．NH＋4NO－3CO2－3Na＋B．Na＋Ba2＋Mg2＋HCO－3C．NO－3Ca2＋K＋Cl－D．NO－3K＋AlO－2H＋解析：A项，在酸性条件下因有NO－3，不能生成H2，在碱性条件下，OH－与NH＋4不共存，故A项不符合；B项，HCO－3与H＋或OH－均不能大量共存；C项，在碱性条件下符合题意；D项表示的为酸性条件，含有HNO3，不可能与Al反应放出氢气，且AlO－2和H＋不能大量共存。答案：Cks5u3．(2011·潍坊模拟)下列各反应的离子方程式中，错误的是()A．硫酸铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4B．铁片放入过量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO＋4H2OC．将铝片放入过量NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑D．偏铝酸钠与过量盐酸反应：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O解析：B项正确离子方程式为：Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。答案：B4．(2011·烟台模拟)在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀的量(y)的关系示意图中正确的是()解析：向混合溶液中加入NaOH溶液的过程中，Mg(NO3)2会生成难溶物Mg(OH)2，智浪教育-普惠英才Al(NO3)3会生成难溶物Al(OH)3，随着NaOH溶液的加入，Al(OH)3逐渐溶解，而Mg(OH)2不能溶解。答案：C5．(2011·原创)等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是()A．2mol·L－1H2SO4溶液B．18mol·L－1H2SO4溶液C．6mol·L－1KOH溶液D．3mol·L－1HNO3溶液解析：Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但遇浓H2SO4时Al在常温下发生钝化，Mg虽反应但不产生H2。与KOH只有Al反应。与HNO3反应，HNO3为强氧化性酸，都不会产生H2。答案：A6．(2011·广东广州模拟)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．AlB．Al(OH)3C．AlCl3D．Al2O3解析：本题考查了铝及其化合物与碱的反应，考查了反应中的数量关系。铝及其化合物与过量NaOH溶液的反应产物为Na[Al(OH)4](或表示为NaAlO2)，由反应后溶液中的阴、阳离子守恒关系可知关系式：Al～NaOHAl(OH)3～NaOHAlCl3～4NaOHAl2O3～2NaOH；所以相同质量(设质量为m)的铝及其化合物消耗的碱的物质的量分别为：m27、m78、m133.5×4、m102×2。答案：A7．将50mL某未知浓度的AlCl3溶液分别加到60mL1mol·L－1的NaOH溶液或60mL3mol·L－1的NaOH溶液中，均能得到1.56gAl(OH)3沉淀。则此AlCl3溶液的浓度可能是()A．1mol·L－1B．0.5mol·L－1C．0.6mol·L－1D．0.4mol·L－1解析：由题意可知，第一份NaOH溶液含溶质0.06mol，第二份NaOH溶液含溶质0.18mol，加入的AlCl3量相等，生成的Al(OH)3量相等，说明在第一份NaOH溶液中，NaOH不足，Al3＋过量，在第二份NaOH溶液中NaOH过量，反应后的Al元素以Al(OH)3和AlO－2的形式存在。故由反应①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓1310．02mol0.06mol1.56g78g/mol＝0.02mol②Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O140．03mol0.18－0.06mol智浪教育-普惠英才所以c(AlCl3)＝0.02mol＋0.03mol0.05L＝1mol/L。答案：A8．将5.4gAl投入到200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液解析：因HNO3具有强氧化性，与Al反应不产生H2，故A项首先排除。Al与碱反应的关系为Al～OH－，Al与酸反应的关系为Al～3H＋，溶解0.2mol的Al需OH－、H＋的物质的量分别为0.2mol、0.6mol，Ba(OH)2提供0.8molOH－，H2SO4提供0.8molH＋而HCl只提供0.4molH＋，故“剩余金属的情况”只能为D项。答案：D9．(2011·北京门头沟模拟)将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则()A．反应过程中得到6.72L的气体(标况)B．最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)C．最终得到7.8g的沉淀D．最终得到的溶液中c(NaCl)＝0.15mol/L解析：由题n(Na2O2)＝0.2mol，n(Al)＝0.2mol，发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知生成气体0.4mol，标况下体积为8.96L；加入盐酸先和过量的NaOH反应，剩余0.1mol和NaAlO2反应生成0.1molAl(OH)3：NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓，最终溶液为0.3molNaCl、0.1molNaAlO2。答案：Cks5u10．(2011·安徽联考)硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO2－4的浓度为0.20mol/L时，加入等体积的0.20mol/L的KOH溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰好溶解，那么反应后溶液中K＋的浓度为()A．0.20mol/LB．0.25mol/LC．0.225mol/LD．0.45mol/L解析：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O140.05mol/L0.20mol/L根据溶液中的电荷守恒3c(Al3＋)＋c(K＋)＝2c(SO2－4)c(K＋)＝2×0.20mol/L－3×0.05mol/L＝0.25mol/L。答案：B11．(2009·四川理综，11)向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体pg。则下列关系不正确的是()智浪教育-普惠英才A．c＝1000b11.2VB．p＝m＋Vc125C．n＝m＋17VcD.53mp179m解析：向mgMg、Al的混合物中加入适量的稀H2SO4，恰好完全反应，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物质，且Mg2＋与Al3＋的质量和为mg；向反应后的溶液中加入cmol/LKOH溶液VmL，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，则得到沉淀的质量是Mg2＋、Al3＋的质量与NaOH溶液中OH－质量的质量和，所以n＝m＋V×10－3×c×17＝m＋1.7×10－2Vc，C项错误。答案：C12．(2011·试题调研，江西联考)现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是()A．N一定是HCl(aq)B．X可能为Al或Cl2C．Y一定为NaOH(aq)D．Q、Z中的一种必定为Al2O3解析：在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应，对照转化关系，可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应，对照图示转化关系可知N为HCl(aq)，故选项A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，所以X不可能是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。答案：B二、非选择题(本题包括4个大题，共52分)13．(13分)(2010·浙江金华模拟)A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A：________、B：________、C：________、D：________、E________。(2)写出下列反应的离子方程式：A―→B：_____________________________________________________________；A―→D：______________________________________________________________。解析：本题的突破口应在B、C两物质上，只要推断出B、C，其他物质的推断就很容智浪教育-普惠英才易了。在短周期元素的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的，必为两性物质，又因为B――→△C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，依次推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。相应的化学反应方程式也不难写出。答案：(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O14．(13分)(2011·滨州质检)实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案，方案①Al→Al3＋→Al(OH)3方案②Al→AlO－2→Al(OH)3方案③}Al刘Al3＋刘AlO－2→Al(OH)3(1)用方案①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________；写出该方案中有关的离子方程式______________________________________________。(2)用方案②来制备Al(OH)3时，必须注意________的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三种方案中，你认为最好的是________(填序号)，原因是________________。解析：分析本题应从Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均能降低Al(OH)3的产率，而Al3＋与AlO－2反应制取氢氧化铝，则不存在该问题，故③方案最好。答案：(1)若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易控制，因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al