跟踪检测(七)镁、铝及其化合物1.铝元素对人体健康有危害,因此,1989年世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一而须加以控制。
铝在下列应用场合使用时应加以控制的是()①制铝合金②制电线③制炊具④制银色漆颜料⑤用明矾净水⑥明矾和小苏打制食品膨松剂⑦制易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平⑨包装糖果盒小食品A.③⑤⑧⑨B.⑥⑧⑨C.③⑤⑨D.③⑤⑥⑦⑧⑨解析:选D由铝的应用可知,铝制炊具、铝制易拉罐、明矾净水、明矾和小苏打制食品膨松剂、使用铝包装糖果和小食品、用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品都有可能使铝元素进入人体,对人体造成危害,都需要加以控制。
2.(2019·朝阳区模拟)某小组用打磨过的铝片进行如下实验,下列分析不合理的是()A.①中铝片发生了钝化B.②中产生的气泡可能是氮氧化合物C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2OD.②中加水稀释过程中,仅发生了氧化还原反应解析:选D浓硝酸具有强氧化性,常温下铝在浓硝酸中发生钝化,故A正确;加水稀释硝酸浓度变稀,产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体,②中产生的气泡可能是氮氧化合物,故B正确;③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,故C正确;②中加水稀释过程中,铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应,过程中不仅发生了氧化还原反应,故D错误。
3.铝是一种很重要的金属,可以发生一系列反应制备物质。
下列说法错误的是()A.反应①又称铝热反应,常用于野外焊接铁轨B.利用②③反应都能产生氢气,产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等C.常用反应⑥制备Al(OH)3,方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀D.工业上常用反应⑦制备金属铝,制备过程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔点解析:选C Al与强碱、强酸反应都产生+3价铝元素,即转移的电子数相等,生成的H2物质的量也相等,B正确;制备Al(OH)3最好用氨水而不是NaOH溶液,因为Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液,C错误。
4.(2019·徐汇区模拟)某同学认为金属铝也有非金属性。
下列化学反应中,你认为能支持该同学观点的是()A.铝片与盐酸反应生成氢气B.氢氧化铝溶于强酸溶液C.氢氧化铝溶于强碱溶液D.铝热反应解析:选C常见的金属氢氧化物都只能溶于酸中,非金属(如Si)或非金属氧化物一般会溶解在碱中,这里氢氧化铝溶于强碱溶液中,可以表明金属铝和其他金属不同,同时还表现了金属铝的非金属性一面,故C正确。
5.下列变化不能通过一步反应直接完成的是()A.Al3+→Al(OH)3B.Al→AlO-2C.Al(OH)3→Al2O3D.Al2O3→Al(OH)3解析:选D Al3+与氨水发生反应生成Al(OH)3,可一步反应生成,故A不选;Al与NaOH溶液发生反应生成AlO-2,可一步反应生成,故B不选;Al(OH)3加热分解为Al2O3与水,可以一步实现转化,故C不选;Al2O3不能直接生成Al(OH)3,应先生成Al3+或AlO-2后,然后加入弱碱或弱酸才能反应生成Al(OH)3,故选D。
6.某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。
为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是()442 H2燃烧的火焰呈淡蓝色,同时NH+4水解平衡右移,产生的NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,水溶液的pH不断增大至8.6时还有气体生成,证明在弱碱性环境中Mg可继续被氧化,A、B、C正确;弱碱性溶液中Mg是被H+氧化,D错误。
7.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。
海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是()A .海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解MgB .海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解MgC .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解MgD .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解Mg解析:选D 从经济效益上看,用石灰乳沉淀Mg 2+比用NaOH 成本低,电解MgCl 2比电解MgO 成本低。
8.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl 3溶液中含有的Mg 2+、K +杂质离子并尽可能减小AlCl 3的损失。
下列说法正确的是( )A .NaOH 溶液可以用氨水来代替B .溶液a 中含有Al 3+、K +、Cl -、Na +、OH -C .溶液b 中只含有NaClD .向溶液a 中滴加盐酸需控制溶液的pH解析:选D A 项,若用氨水,则Mg 2+、Al 3+均转化为沉淀,不能分离Mg(OH)2和Al(OH)3,错误;B 项,Al 3+与过量NaOH 反应生成NaAlO 2,溶液a 中含AlO -2、K +、Cl -、Na +、OH -,错误;C 项,K +、Cl -、Na +在整个过程中不参加反应,溶液b 中含KCl 、NaCl ,错误;D 项,因Al(OH)3能溶于盐酸,则向溶液a 中滴加盐酸需控制溶液的pH ,正确。
9.(2019·遵义航天高级中学模拟)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。
工业制备镓的流程如图所示。
下列判断不合理的是( )A .Al 、Ga 均处于第ⅢA 族B .Ga 2O 3可与盐酸反应生成GaCl 3C .Ga(OH)3可与NaOH 溶液反应生成NaGaO 2D .由流程图可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3解析:选D 镓(Ga)与铝同主族,均位于第ⅢA 族,A 项正确;Ga 2O 3与Al 2O 3的性质具有相似性,可与盐酸反应生成GaCl 3,B 项正确;Ga(OH)3与Al(OH)3的性质相似,属于两性氢氧化物,能与NaOH 溶液反应生成NaGaO 2,C 项正确;化学反应遵循强酸制弱酸原理,在NaAlO 2和NaGaO 2的混合溶液中通入CO 2,有Al(OH)3生成,而无Ga(OH)3生成,可能是Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,D 项错误。
10.(2019·南昌模拟)下列示意图与对应的反应情况正确的是( )解析:选C含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的溶液中缓慢通入CO2发生的反应分为三个阶段,第一阶段:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,此阶段生成沉淀并逐渐增多;第二阶段:2KOH+CO2===K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3,此阶段不生成沉淀,沉淀的物质的量不变;第三阶段:CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,此阶段沉淀不断减少,最后完全消失,三阶段消耗CO2的物质的量之比为1∶1∶1,与图像不符合,故A错误;向KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液时发生反应的离子方程式有Ba2++SO2-4===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,假设n[KAl(SO4)2]=2 mol,当n[Ba(OH)2]≤3 mol,发生的反应为Ba2++SO2-4===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,沉淀量增大,最大沉淀量n(沉淀)=n(BaSO4)+n[Al(OH)3]=2 mol +3 mol=5 mol,Al3+完全沉淀时,还剩n(SO2-4)=1 mol;当3 mol<n[Ba(OH)2]≤4 mol,发生的反应为Ba2++SO2-4===BaSO4、Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,SO2-4完全沉淀时,铝元素完全转化为AlO-2,此过程中生成的n(BaSO4)=1 mol,溶解的n[Al(OH)3]=2 mol,n(沉淀)=5 mol+1 mol-2 mol=4 mol,沉淀的物质的量减小,再继续加入Ba(OH)2溶液,固体的质量不变,图像不符合,故B错误;NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液会产生越来越多的BaSO4白色沉淀,直到最大量,然后不再变化为止,故C正确;向NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸依次发生反应:NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,先产生沉淀,后沉淀溶解,所用HCl的物质的量之比为1∶3,图像不符合,故D错误。
11.某溶液中可能含有如下离子:H+、Mg2+、Al3+、NH+4、Cl-、AlO-2。
当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()A.原溶液中一定含有的阳离子是H+、Mg2+、Al3+、NH+4B.反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3C.原溶液中Al3+与NH+4的物质的量之比为1∶3D.原溶液中含有的阴离子是AlO-2、Cl-解析:选C根据图像可推断出溶液中肯定含有H+、NH+4、Al3+和Cl-,肯定不存在AlO-2和Mg2+,A、D错误;反应到最后溶液中的溶质为NH3·H2O、NaCl和NaAlO2,B错误;结合图像中的数量关系可得n(H+)∶n(Al3+)∶n(NH+4)=2∶1∶3,C正确。
12.向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液至过量,加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是()A.图中C点铝元素存在形式是AlO-2B.向D点溶液中通入CO2气体,立即产生白色沉淀C.原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2D.OA段反应的离子方程式为2Al3++3SO2-4+3Ba2++8OH-===2AlO-2+3BaSO4↓+4H2O解析:选D C点为BaSO4沉淀,其物质的量为3 mol,此时铝元素以AlO-2的形式存在,A正确;D点溶液溶质为Ba(AlO2)2,通入CO2气体,立即产生BaCO3和Al(OH)3沉淀,B正确;B点为Al(OH)3和BaSO4沉淀,此时Al(OH)3的物质的量为7 mol-3 mol=4 mol,故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3,AlCl3物质的量为4 mol-1 mol×2=2 mol,即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2,C正确;OA段反应的离子方程式为2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,D错误。