第一节镁和铝的性质一、选择题1．下列有关金属铝及其化合物的叙述中正确的是（）。
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，又能溶于碱D．氧化铝只能与酸反应，不与碱反应解答：本题考查铝的单质及其化合物的性质。
解：铝在常温下可和O反应生成致密的氧化膜，选项A错误；2铝与氯气反应生成氯化铝，选项B错误；铝在元素周期表中位于金属与非金属的分界线上，既能与酸又能与强碱反应，选项C正确；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，选项D错误。
本题答案为选项C。
2．把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是（）。
A．盐酸的浓度B．铝条的表面积C．溶液的温度D．加少量Na SO晶体24解答：本题考查外界条件对化学反应速率的影响。
解：盐酸的浓度越大反应速率越大，选项A错误。
铝与酸接触的表面积越大，反应速率越大，选项B错误。
溶液的温度越大，反应速率越大，选项C错误。
加少量Na SO不影响氢离子浓度，对反应速率无影响，选项D正确。
24本题答案为选项D。
3．镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）的关系如图10-5所示。
反应中镁和铝的（）。
A．物质的量之比为3∶2B．质量之比为3∶2C．摩尔质量之比为2∶3D．反应速率之比为2∶3解答：本题考查镁铝与酸反应的简单计算。
解根据图像分析镁铝与酸反应放出的氢气一样多。
根据化学方程式可知：Mg～H；2Al～23H；物质的量之比为3∶2；选项A正确。
2质量之比(243)(272)43∶∶，选项B错误。
=⨯⨯=摩尔质量之比为24∶27=8∶9，选项C 错误。
由图像可知生成相等体积的氢气所需时间之比为2∶3，所以反应速率之比为3∶2，选项D 错误。
本题答案为选项A 。
4．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 24H SO 溶液 B ．18mol L /24H SO 溶液 C ．6mol /L KOH 溶液D ．3mol /L 3HNO 溶液解答：本题考查镁铝与各种酸的反应。
解：因浓24H SO 和3HNO 与镁铝反应都不放出2H ，所以先将选项B 、D 排除，在稀24H SO 和KOH 溶液都过量的前提下，因Al 与KOH 溶液反应而镁不能，所以等物质的量的镁铝合金分别加到过量的稀24H SO 和KOH 溶液中应是前者放出的2H 多。
本题答案为选项A 。
5．用铝粉和四氧化三铁粉末配成的铝热剂，分成两等份：一份在高温下恰好反应，再与足量稀硫酸反应，生成氢气L a ；另一份直接放入足量的氢氧化钠溶液中充分反应，在相同条件下生成氢气L b ，则a b ∶为（ ）。
A ．1∶1 B ．3∶4 C ．4∶3 D ．8∶9 解答：本题考查铝热反应的计算。
解：铝粉和四氧化三铁粉末组成的铝热剂，在高温下恰好反应，反应的化学方程式为34238Al 3Fe O 4Al O 9Fe +−−−→+高温，设现有8mol Al ，则可以生成9mol 单质Fe ，一份在高温下恰好反应，产物与足量稀硫酸反应，9mol Fe 生成9mol 2H ，另一份与足量氢氧化钠溶液反应，8mol Al 可以生成12mol 2H ，所以91234a b ==∶∶∶。
本题答案为选项B 。
6．实验室将9g 铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。
发生铝热反应后，所得固体中含金属单质为18g ，则该氧化物粉末可能是（ ）。
A ．23Fe O 和2MnO B ．2MnO 和25V O C ．23Cr O 和25V OD ．34Fe O 和FeO解答：本题考查铝热反应的计算。
解：()91Al mol 273n ==，可以失去电子的物质的量1mol =， 当全部为23Fe O ，生成()1Fe 56g 18.67g 3m =⨯=，当全部为2MnO ，生成()1Mn 55g 13.75g 4m =⨯=，13.751818.67<<，选项A 正确；当全部为2MnO ，生成()1Mn 55g 13.75g 4m =⨯=，当全部为25V O ，生成()1V 51g 10.2g 5m =⨯=，所得金属单质的质量都不到18，选项B 错误；当全部为23Cr O ，生成()1Cr 52g 17.3g 3m =⨯=，当全部为25V O ，生成()1V 51g 10.2g 5m =⨯=，所得金属单质的质量都不到18，选项C 错误；当全部为34Fe O ，生成()1Fe 356g 21g 8m =⨯⨯=，当全部为FeO ，生成()1Fe 56g 28g 2m =⨯=，当铝粉不足时，可生成金属单质18g ，选项D 正确。
本题答案为选项A 、D 。
7．向g m 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L b 。
向反应后的溶液中加入mol L c /氢氧化钾溶液mL V ，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为g n 。
再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体g p 。
则下列关系中不正确．．．的是（ ）。
A ．100011.2bc V= B ．125Vcp m =+C ．17n m Vc =+D ．51739m p m <<解答：本题考查镁铝化合物的有关计算。
解：根据化学方程式的定量关系，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，即322.410/2b cV -=⨯⨯，1000/11.2c b V =，选项A 正确；p 为生成的氧化物的质量，31610/2/125p cV m m cV -=⨯⨯+=+，选项B 正确；n =得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量=镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，所以31017171000n m cV m Vc -=+⨯⨯=+／，选项C 错误；用极值法计算，若g m 全是镁，得到的氧化物为氧化镁，则质量为/24405/3p m m =⨯=；若g m 全是铝，得到的氧化物为氧化铝，则质量为1/2710217/92p m m m =⨯⨯=；所以质量介于两者之间：51739m p m <<，选项D 正确。
本题答案为选项C 。
8．将一定质量的镁和铝混合物投入200mL 硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量（n ）与加入NaOH 溶液的体积（V ）的变化如图10-6所示。
则下列说法中不正确的是（ ）。
A ．镁和铝的总质量为9gB ．最初20mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸C ．硫酸的物质的量浓度为2.5mol L ／D ．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L解答：本题的解题关键是分析图像，分析清楚每段所发生的反应。
解：由图像可知，从开始至加入NaOH 溶液20mL ，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg 、Al 后盐酸有剩余，此时发生的反应为：2HCl NaOH NaCl H O +→+。
当V （NaOH 溶液）200mL =时，沉淀量最大，此时为()2Mg OH 和()3Al OH ，溶液中溶质为24Na SO 。
从200mL 到240mL ，NaOH 与()3Al OH 反应：()223NaOH Al OH NaAlO 2H O +→+，当V （NaOH 溶液）240mL =时，沉淀不再减少，此时全部为()2Mg OH ，物质的量为0.15mol 。
由元素守恒可知()()3Al [Al OH ]0.2mol n n ==，()()2Mg Mg OH 0.15mol n n ⎡⎤==⎣⎦，所以镁和铝的总质量为0.2mol 27g /mol 0.15mol 24g mol 9g ⨯+⨯=/，故选项A 正确；由图像可知，从开始至加入NaOH 溶液20mL ，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg 、Al 后盐酸有剩余，此时发生的反应为：2HCl NaOH NaCl H O +→+，故选项B 正确；沉淀达到最大值时，溶液中溶质只有24Na SO ，根据钠元素守恒可得，此时()24Na SO n 等于200mL 氢氧化钠溶液中含有的()24Na SO n 的12倍，所以()241Na SO 0.2L 5mol L 0.5mol 2n =⨯⨯=/，所以硫酸的浓度为0.52.5mol /L 0.2=，故选项C 正确；由A 中可知()Al 0.2mol n =，()Mg 0.15mol n =，根据电子转移守恒可知()()()22H 3Al 2Mg 30.2mol 20.15mol 0.9mol n n n =+=⨯+⨯=，所以()2H 0.45mol n =，得氢气体积为0.45mol 22.4mol /L 10.08L ⨯=，故选项D 错误。
本题答案为选项D 。
9．由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g ，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为11.2L ，则混合物中一定含有的金属是（ ）。
A ．锌 B ．铁 C ．铝 D ．镁 解答：本题考查混合物的计算。
解：标准状况下11.2L 氢气的物质的量0.5mol =，10g 金属需要提供的电子为0.5mol 21mol ⨯=， 选项A 中，提供1mol 电子需要Zn 的质量为16532.5g 2⨯=， 选项B 中，提供1mol 电子需要Fe 的质量为15628g 2⨯=， 选项C 中，提供1mol 电子需要Al 的质量为1279g 3⨯=，选项D 中，Mg 在反应中表现2+价，提供1mol 电子需要Mg 的质量为12412g 2⨯=，四种金属中只有Al 的质量小于10g ，所以金属混合物中一定含有Al 。
本题答案为选项C 。
10．甲、乙两烧杯中各盛有100mL 2mol L ／的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2（同温同压），则加入的铝粉的质量为（ ）。
A ．3.6gB ．2.7gC ．5.4gD ．1.8g解答：本题考查铝与强酸强碱的反应的计算。
解：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均相等，又两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2，可知酸中铝过量，碱中铝不足。
设铝与酸反应时生成的氢气的物质的量为x ， 则322Al 6HCl 2AlCl 3H +→+↑6 3 0.2mol x解得：0.1mol x =，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.1mol 20.2mol ⨯=， 设与碱反应的铝的物质的量为y ， 则2222Al 2NaOH 2H O 2NaAlO 3H ++→+↑ 2 3 y 0.2mol 解得：0.4mol 3y =， 则铝的质量为0.4mol 27g /mol 3.6g 3⨯=， 本题答案为选项A 。