高一化学镁铝及其化合物试题答案及解析1.铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有少量杂质,要得到高纯度的Al2O3,下列操作顺序正确的是①加NaOH溶液溶解②通入过量的CO2③过滤④加盐酸酸化⑤灼烧A.①②③⑤B.①③②③⑤C.①③④③⑤D.①④③⑤【答案】B【解析】用NaOH溶液溶解,目的是防止残渣中物质溶于酸而引入其他阳离子。
用CO2酸化是因为Al(OH)3溶于强酸,加入盐酸的量难以控制,故选B。
【考点】铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝2.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。
关于该物质的说法正确的是()A.该物质属于两性氢氧化物B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用【答案】D【解析】该物质含有Na、Al、O、H、C,不是氢氧化物,故A错误;双羟基铝碳酸钠是一种盐,故B错误;NaAl(OH)2CO3与盐酸发生反应:NaAl(OH)2CO3+4HCl====NaCl+AlCl3+3H2O+CO2↑,由方程式可知1 mol该物质最多可消耗4 mol HCl,即消耗4 mol H+,C错误;该物质与较多的H+反应会产生二氧化碳气体,胃溃疡患者服用容易导致胃穿孔,故不适合于胃溃疡患者,故D正确。
【考点】铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝3.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
已知:SiO2溶于NaOH溶液生成Na2SiO3和H2O,CaSiO3是沉淀。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。
从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:回答下列问题:(1)写出反应1的化学方程式。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是,反应2的离子方程式为。
(3)E可作为建筑装饰的材料,化合物C是,由D制备冰晶石的反应中另外一种生成物气体是。
(4)电解制铝的化学方程式是。
【答案】(1)2NaOH+SiO2====Na2SiO3+H2O, 2NaOH+Al2O3====2NaAlO2+H2O(2)CaSiO3 2Al+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+C(3)浓硫酸CO2(4)2Al2O34Al+3O2↑【解析】(1)铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2,均和NaOH反应:2NaOH+SiO2====Na2SiO3+H2O,2NaOH+Al2O3====2NaAlO2+H2O。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO后,与水反应生成Ca2+,结合Si,生成难溶的CaSiO3,滤液Ⅱ中的Al与CO2反应生成Al(OH)3:2Al+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+C。
(3)由题中转化关系可推出D为HF气体,依据所学HCl的实验室制法,结合题中“E可作为建筑装饰的材料”可得C为浓硫酸。
HF、Na2CO3、Al(OH)3三种物质发生的反应为12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3====2Na3AlF6+3CO2+9H2O,可知另一种生成物气体为CO2。
(4)电解制铝的化学方程式是2Al2O34Al+3O2↑。
【考点】铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝4.镁在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却,下列可作为冷却镁蒸气的气体的是()①空气②CO2③Ar④H2⑤N2A.①②B.②③C.③④D.④⑤【答案】C【解析】可以作为冷却镁蒸气的气体应与镁蒸气不反应,给出的选项中只有Ar和H2可以。
【考点】镁的提取及应用5.(9分)无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂,该物质在183℃时升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。
某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3,实验装置如下图所示。
请回答下列问题:(1)制备实验开始时,先检查装置的气密性,接下来的操作依次是________。
a.加入MnO2粉末 b.点燃A中酒精灯 c.加入浓盐酸 d.点燃D处酒精灯(2)写出A装置中发生反应的离子方程式___________________________________。
(3)装置B中的试剂是__________。
该装置存在安全隐患,请指出。
(4)甲同学认为F和G可以用一种仪器替代,且加入一种药品即可达到相同效果。
这种药品可以是____。
(5)E中得到少量白色粉末,打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成,用化学方程式表示其原因____________________________________________。
【答案】(1)acbd (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)饱和食盐水;D、E间导管易发生堵塞(4)碱石灰(5)AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl↑【解析】(1)加药顺序一般是先加入固体药品,再加入液药品,最后再加热.检查装置气密性后,先加入固体,再加入液体:浓盐酸,然后加热;由于铝易被氧化,因此首先加热A处酒精灯,然后再加热D出酒精灯,则依次顺序是acbd;(2)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,方程式为故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)浓盐酸具有挥发性,所以混合气体中含有氯化氢;氯化氢极易溶于水;氯气和水反应方程式为 Cl2+H2O HCl+HClO,食盐溶于水后电离出氯离子,抑制氯气和水反应,降低氯气的溶解度,所以选饱和食盐水。
由于氯化铝在183℃时升华,所以该装置的缺陷是D、E间导管易发生堵塞。
(4)F和G的主要是吸收剩余的氯气以及防止空气中的水蒸气进入,所以可以用碱石灰代替。
(5)打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成,这说明反应中有氯化氢生成,因此是氯化铝与水反应生成氢氧化铝和氯化氢导致的,反应的化学方程式为AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl↑。
【考点】考查氯气以及氯化铝制备实验的有关判断与探究6.下列氢氧化物中,碱性最强的是A.KOH B.NaOH C.Mg(OH)2D.Al(OH)3【答案】A【解析】半径越大,其对应的碱性就越强,所以答案选A【考点】考查碱性强弱比较的相关知识点7.下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是A.K B.Na C.Fe D.Al【答案】D【解析】铝在通常状况下表面形成一层致密的氧化膜,阻止内部金属被腐蚀,选D。
【考点】考查金属单质的性质。
8.氧化亚铁粉末和铝粉配成铝热剂,分成两等份。
一份在高温下恰好完全反应后,在与盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。
前后两种情况下生成的气体的质量比是A.1:1 B.2:3 C. 3:2 D 28:9【答案】A【解析】在铝热反应中Al失去的电子的物质的量与Fe得到的电子的物质的量相等。
其置换出的Fe再与酸反应,产生的氢气得到的电子的物质的量与Fe得到的电子的物质的量相等,也就等于Al失去的电子的物质的量。
在氧化亚铁粉末和铝粉配成铝热剂与足量的烧碱溶液中充分反应时Al失去的电子的物质的量与氢气得到的电子的物质的量相等。
由于两份含有的Al相等,所以失去的电子的物质的量相等,因此两份产生的氢气的物质的量也相等。
故选项是A。
【考点】考查电子守恒在氧化还原反应中的应用的知识。
9.(12分)现有常见金属单质A、B、C、I和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H。
其中B是地壳中含量最多的金属。
它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:乙、H 。
(2)写出反应③的离子方程式:。
写出反应⑦的离子方程式:。
B与C的最高价氧化物反应的化学方程式。
(3)实验室检验物质G中阳离子的常用试剂是:。
【答案】(1)Cl2(2分);Fe(OH)3(2分)(2)2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑(2分);2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(2分);2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3(2分)(3)KSCN(2分)【解析】金属A的焰色反应为黄色,应为Na,则甲为H2,D为NaOH,B应为Al,黄绿色气体乙为Cl2,丙为HCl,E为盐酸,红褐色沉淀H为Fe(OH)3,G为FeCl3,F为FeCl2,C为Fe,紫红色金属I为Cu,则(1)由以上分析可知H为Fe(OH)3,乙为Cl2。
(2)反应③是铝与氢氧化钠溶液反应,离子方程式为2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑;反应⑦是氯化铁与铜反应,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;B与C的最高价氧化物氧化铁发生的是铝热反应,反应的化学方程式为2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3。
(3)G为FeCl3,加入KSCN变红色,可用KSCN检验。
【考点】考查无机框图题判断10.在硫酸铝、硫酸钾和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的混合溶液中,SO42—的浓度为0.4mol/L,当加入等体积0.4mol/L KOH溶液时,生成的沉淀恰好完全溶解。
则反应后溶液中K+的浓度约为A.0.225mol/L B.0.25mol/L C.0.45mol/L D.0.9mol/L【答案】C【解析】设体积均为1L,铝离子的物质的量是x。
由于生成沉淀完全溶解,所以反应为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O1 4x 0.4mol即解得x=0.1mol即含有0.1molAl3+原溶液中只含有K+,Al3+和SO42-,根据电荷守恒则n(K+)+3n(Al3+)=2n(SO42-)而n(Al3+)=0.1mol,n(SO42-)=0.4mol所以n(K+)+3×0.1mol=2×0.4mol解得n(K+)=0.5mol而反应时KOH又引入了0.4molK+所以K+总量为0.9mol此时溶液体积变为2L故c(K+)=0.45mol/L,故选:C。
【考点】考查有关混合物的计算11.(8分)某些化学反应可用下式表示A+B→→C+D+H2O。
请回答下列问题:(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程式:。
(2)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,则A与B的组合是。
(3)若A、C均含有铝元素。
①当B是盐酸时,C是;②当B是NaOH时,C是。
【答案】(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ; (2)C、浓H2SO4; (3)AlCl3、NaAlO2【解析】(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,则满足该反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ; 若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,则发生的反应为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ,A与B的组合是C、浓H2SO4; (3)若A、C均含有铝元素。