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专题 14 金属元素及其化合物(Mg、Al)

来源:伴沃教育
专题 14 金属元素及其化合物(Mg、Al)

1.(浙江宁波期末)镁铝合金5.1 g完全溶于过量的热浓硝酸中,反应中共产生11.2 L NO2

(标准状况下测定),若在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,则生成的沉淀质量为

( )

A.13.6 g B.7.8 g C.5.8 g D.4 g

2.(福州质检)化学在生成和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 ( ) A.明矾水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.高温电解Al2O3可制得金属铝

C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料

D.根据冷的浓硫酸可以用铝质容器储存的事实,说明常温下铝不会与浓硫酸发生反应 3.(太原高三调研)将一定质量的Mg,Al合金投入2.0 mol/L,250 mL的稀硫酸中,金属全部溶解。然后向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是 ( ) A.当加入NaOH溶液的体积为20 mL时,溶液的pH

等于7

0.35 n(沉淀)/mol 0.15 O 20 200 240 V(NaOH溶液)/mL

B.当加入NaOH溶液的体积为20 mL时,溶液中的溶质只有硫酸镁和硫酸铝

C.生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L D.所加NaOH溶液的物质的量浓度为5.0 mol/L

4. (北京朝阳期末)下列反应的离子方程式正确的是 ( ) A.金属铝溶于稀硝酸中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑ B.纯碱溶液显碱性的原因:CO32-+H2O

HCO3-+OH-

C.将少量的硝酸银溶液滴入碘化钠溶液后,再滴加硫化钠:2Ag++S2-=Ag2S↓ D.Ca(ClO)2溶液中通入过量的二氧化硫气体:ClO-+SO2+H2O=HClO+HSO3-

5.(济南2月调研)下列说法中,正确的是 ( ) A.硅的化学性质不活泼,在自然界中以游离态存在 B.Na2O和Na2O2组成元素相同,且都能与硫酸溶液反应 C.工业上制备镁是用电解熔融的MgO来完成的

D.SO2通入新制氯水中,氯水褪色是因为SO2具有漂白性

6.(长春第一次调研)3 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应,将反应后的溶液加热蒸干,得到无水硫酸盐17.4 g,则原硫酸的物质的量浓度为 ( ) A.1 mol•L-1 B.1.5 mol•L-1

C.2 mol•L-1 D.2.5 mol•L-1

7.(河北质监)镁-H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列结论不正确的是 ( ) A.电池的总反应为 Mg+H2O2=Mg(OH)2

B.正极发生的电极反应为 H2O2+2H++2e-=2H2O C.工作时,正极周围海水的pH增大 D.电池工作时,负极的镁被氧化

8.(云南重点高中联考)某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。 方案①:2.7 g Al 方案②:2.7 g Al

100 mL HCl 100 mL NaOH X溶液 Y溶液

NaOH HCl

Al(OH)3沉淀 Al(OH)3沉淀

NaOH和HCl的浓度均是3 mol•L-1,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl 时产生沉淀的物资的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法中不正确的是 ( )

n(沉淀) A.a曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液

O B.在O点时两方案所得溶液浓度相等且都显碱性

a b C.a,b曲线表示的反应都是非氧化还原反应 D.X溶液显酸性,Y溶液显碱性 V(HCl或NaOH)

9.(太原高三调研)下列各项操作中,发生“先产生沉淀,然后沉淀又完全溶解”现象的是 ( ) A.向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氨水 B.向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氢氧化钡溶液 C.向硅酸钠溶液中逐滴加入过量稀盐酸

D.向氢氧化钡溶液中缓缓通入过量二氧化碳

10.(广东惠州第三次调研)用足量的金属铝分别与等体积的氢氧化钠溶液和稀盐酸充分反应,标准状况下产生气体的体积相同,则上述氢氧化钠溶液和稀盐酸的物质的量浓度之比

为 ( )

A.1∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1

11.(北京西城抽样)为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,

-1

加入100 mL 0.3 mol•L的稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下的体积为560 mL;再加入0.2 mol•L-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350 mL NaOH溶液。则

所取样品中铝的物质的量为 ( )

A.0.005 mol B.0.01 mol

C.0.025 mol D.0.03 mol

12.(西安质检)现有铝和过氧化钠的固体混合物样品,加入稀盐酸使混合物完全溶解,所

3++-得溶液中,c(Al)∶c(H)∶c(Cl)=1∶2∶8,则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比

是 ( )

A.3∶4 B.9∶32 C.9∶16 D.9∶8

13.(内蒙古包头一模)镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理如下:

xMg+Mo3S4

放电 充电

MgxMo3S4

下列说法不正确的是 ( )

-2x- A.放电时,正极反应:Mo3S4+2xe=Mo3S4 B.放电时,Mo3S4发生氧化反应 C.充电时,Mg2+向阴极迁移

D.充电时,阴极反应:xMg2++2xe-=xMg

14.(福建武夷山一中第二次月考)明矾的化学式为KAl(SO4)2•12H2O,向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,当SO42-沉淀完全时,铝元素的存在形式是 ( )A.部分为Al(OH)3沉淀,部分以Al3+形式存在 B.全部为Al(OH)3沉淀

C.部分为Al(OH)3,部分为[Al(OH)4]- D.全部以[Al(OH)4]-形式存在

15.(江南十校联考)取x g镁和铝的混合物,向其中加入适量的稀盐酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入V mL c mol/L氢氧化钠溶液,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为y g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是 ( ) V•cA.5x<p<17xBp=x + . 39 125 1 000b C.y=x+V•c•17 D.c=

11.2 V

16.(太原基础测试)工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,含Fe2O3、MgO等杂质)制取金属铝的工艺流程如下:

物质γ 操作Ⅲ 溶液E CaCO3沉淀 NaOH 溶液B A 操作Ⅰ 通入β 操作Ⅱ NaHCO3溶液 Al(OH)3溶液 铝土矿 水蒸气 沉淀C Al2O3 物质α 电解 CaO CO2 Al 请回答下列问题:

(1)在沉淀C中加入过量盐酸,过滤后得到滤液F,若要验证溶液F中F3+,可取少量滤液并加入______(填试剂名称)。 (2)在实验室中欲从溶液E中得到叫纯净的固体NaOH,需要进行的操作顺序是:______、 趁热过滤、______、______、洗涤、干燥。

(3)生产过程中,可以循环使用的物质有四种,除NaOH、H2O、CO2以外,另外一种物质是______(填化学式)。

(4)已知25℃时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12。取适量的滤液F,加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=______。 17.(广东六校第二次联考)明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。 具体实验步骤如下图所示:

明矾石 焙烧 氨水 浸出 滤液 过滤 沉淀物 溶解 过滤 蒸发 结晶 过滤 滤液Ⅰ 钾氮混合肥料

水解 空气 过滤 滤液Ⅱ 氢氧化铝

氢氧化钠 氧化铁 根据上述图示,完成下列填空:

(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出,需要480 mL 0.1 mol/L 稀氨水。现用6 mol/L 浓氨水配制该稀氨水需要用到的仪器有______(胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、碱式滴定管)。 (2)氨水浸出后得到的固液混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是___________________________。

(3)蒸发需要用到的仪器除酒精灯和夹持仪器外还需要______。 A.坩埚、坩埚钳、玻璃棒

B.蒸发皿、玻璃棒 C.烧杯、玻璃棒

D.蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶

(4)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,完善下列步骤:

①称取m g钾氮混合肥试样并溶于水,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀。 ②过滤、______、______(依次填写实验操作名称)。 ③冷却、称量该沉淀质量为a g。 ④计算。由以上实验数据计算得K2SO4的物质的量为n mol,则该钾氮混合肥中钾的质量分数为______(用字母表示)。 18.(安徽安庆模拟)MgSO4•7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3,并含有MnCO3,SiO2杂质)制取MgSO4•7H2O的实验,流

菱镁 ①研碎 矿石 加稀硫酸 CO2 过滤 滤液 ②NaClO溶液 过滤 MgSO4, ③浓缩晶体 MgSO4•7H2O 少量NaCl MnO2 滤渣 程如下:

(1)第①步研磨的目的是____________,所得滤液主要含______,______等溶质。 (2)第②步反应的例子方程式为__________________________________________。

(3)第③步浓缩晶体后,要经过___________,洗涤,干燥等步骤才可得到MgSO4•7H2O,

洗涤沉淀的基本操作是_____________________________。

(4)若制得MgSO4•7H2O的质量是82.00 g,测得MnO2质量为1.74 g,且测得第①步滤渣质量为4.70 g,忽略各物质在溶液中的溶解损失,可计算出菱镁铁矿石中MgCO3的质量分数为______。

19.(河北质监)某学生研究铝与盐酸的反应时,现有的药品及物品有:天平、铝片、玻璃

-1 -1

棒、烧杯、砂纸、滤纸、剪刀、铜制镊子、6 mol•LHCl溶液、6 mol•LNaOH溶液、 2 mol•L-1 硫酸铜溶液

该同学需要达到的设计目标是:

[目标一]定量比较铝片与盐酸、氢氧化钠溶液反应的速率。 方法:

(1)用剪刀裁剪形状、大小都相同的铝片,称其质量均为2.7 g,量取等体积的盐酸、氢氧化钠溶液,为保证铝片完全消耗,他们的体积至少是______mL。 (2)本实验中还需要测定的必要物理量是____________。

(3)该同学用铜制镊子夹持铝片一起浸入反应溶液中,对本实验有影响吗?______,原因是______________________________________________________。 [目标二]用简单的方法确认铝表面有氧化膜

(4)确认铝表面有氧化膜可采用的方法是____________________________。

20.(杭州第一次质检)高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管,实验室制取高纯氧化铝的流程如下:

过氧化氢/氨水 硫酸铵溶液 除杂 过滤 滤渣 (1)“除杂”操作时加入过氧化氢后,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。检验Fe2+是否除尽的实验操作是______。

(2)配制硫酸铝溶液时,需要用硫酸酸化,酸化的目的是____________。 (3)上述流程图里,“结晶”这步操作中,母液经______得到铵明矾(含结晶水)。 (4)上述流程图里,“分离”这个步骤应包含的是______。

A.蒸馏 B.分液 C.过滤 D.洗涤晶体

21.(广东中山六校联考)将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol•L-1 H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol•L-1 NaOH溶液。请回到:

(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH的体积V变化如图所示。

m 硫酸铝溶液 合成铵明矾 结晶 分离 热分解 产品

O V1 V2 V/mL 当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)=______mol,V2=______mL。

(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的

体积V(NaOH)=______mL。

(3)若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 mol•L-1 的硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1 mol•L-1 的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是:_________。

22.(上海十三校第二次联考)0.92 g铜和镁的合金完全溶于100 mL 63%浓硝酸(ρ=1.40 g/cm3)中,若反应中硝酸钡还原只产生896 mL NO2和N2O4混合气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的1.0 mol/L氢氧化钠溶液,生成1.77 g沉淀。 (1)63%浓硝酸(ρ=1.40 g/cm3)的物质的量浓度为______mol/L。

(2)产生的896 mL NO2和N2O4混合气体(都已折算到标准状况)中NO2的体积分数为 ______。

(3)如果要使溶液中金属离子恰好完全沉淀,需要加入1.0 mol/L氢氧化钠溶液的体积为 ______mL。

23.(江西六校联考)现有NaOH和NaAlO2的固体混合物样品若干克(均匀混合),取少量样品向其中逐滴加入50 mL某浓度的稀硫酸。 (1)若取样质量为1.22 g,产生沉淀0.78 g,并得到pH=7的溶液,则样品中NaOH和NaAlO2

的物质的量之比为______,硫酸的浓度为______。

(2)若取样质量为0.488 g,与50.00 mL该硫酸充分反应后,溶液中的溶质为______(填化学式)。

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