通用版2022届高三化学一轮复习强化训练碱金属铝及其化合物含解析

碱金属、铝及其化合物

1．下列各组中的两种物质作用时，反应条件改变或反应物用量改变，不会引起产物种类变化的是

A．Na2O2和CO2   B．Na和O2   C．Ca(OH)2和CO2   D．C和O2

【答案】A

【解析】A. Na2O2和CO2的反应，温度不同、量不同不会引起产物的改变，故A正确；B. Na和O2反应的温度不同，产物不同，常温下生成氧化钠，点燃生成过氧化钠，故B错误；C. 氢氧化钙与二氧化碳反应，二氧化碳不足时生成碳酸钙，二氧化碳过量时生成碳酸氢钙，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故C错误；D. 木炭和氧气反应，氧气过量时生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故D错误；故选A。

2．下面有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中正确的是

A．相同浓度溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3

B．同条件下在水中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3

C．与同浓度的硫酸反应放出气泡的速率：NaHCO3＜Na2CO3

D．热稳定性：NaHCO3＞Na2CO3

【答案】A

【解析】A. 因为Na2CO3与等量的盐酸反应后生成NaHCO3，所以相同浓度溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3，A正确；B. 同条件下在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3，B错误；C. 与同浓度的硫酸反应放出气泡的速率：NaHCO3>Na2CO3，C错误；D. 加热到300℃时，NaHCO3完全分解，而Na2CO3不分解，所以热稳定性：NaHCO3<Na2CO3，D错误。故选A。

3．mg过氧化钠和碳酸钠的固体混合物跟干燥的二氧化碳充分作用后，固体质量变为ng，则原混合物中过氧化钠的质量分数是

A．       B．

C．       D．

【答案】B

【解析】依据方程式

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2       量增加△m

78×2                                          56
  mg                                           （n-m）g  

则过氧化钠质量g

则过氧化钠质量分数=×100%=

故选B。

4．将0.8g NaOH和1.06g Na 2CO 3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L -1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO 2的物质的量的关系的是

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】0.8g NaOH的物质的量是0.02mol、1.06g Na 2CO 3的物质的量是mol；当滴加盐酸时，先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O反应，消耗盐酸的物质的量是0.02mol，盐酸体积是0.2L；再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl消耗盐酸的物质的量是0.01mol，盐酸体积是0.1L，生成碳酸氢钠的物质的量是0.01mol；最后发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，消耗盐酸的物质的量是0.01mol，盐酸体积是0.1L，生成二氧化碳的物质的量是0.01mol，故选D。

5．工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取a g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体．则该样品中纯碱的质量分数为

A．×100%       B．×100%

C．×100%      D．×100%

【答案】D

【解析】设碳酸钠的质量为m，则：

Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O 固体质量增重

106          117               11

m                            (b−a)g

所以，解得，故该样品中纯碱的质量分数为

，D项正确；故选D。

6．下列关于钠的叙述中，不正确的是

A．钠是银白色金属、有金属光泽   B．钠的密度比水大比煤油小

C．钠具有很强的还原性     D．钠燃烧时生成淡黄色固体

【答案】B

【解析】A项、钠为银白色金属，新切面有银白色光泽，故A正确；B项、钠的密度比水小，比煤油密度大，常保存于煤油中，故B错误；C项、钠原子的最外层只有一个电子，极易失去最外层的一个电子，具有很强的还原性，故C正确；D项、钠燃烧时与氧气化合生成淡黄色固体过氧化钠，故D正确；故选B。

7．将小块金属钠投入滴有酚酞的水中，不可能出现的现象是

A．钠浮在水面上       B．熔化成一个小球

C．溶液变红        D．产生沉淀

【答案】D

【解析】A．因为钠的密度比水小，故钠浮于水面上；B．因为Na的熔点低且钠和水的反应为放热反应，故钠熔化为闪亮的小球；C．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以滴有酚酞的水中，溶液变红色；D．钠和水的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，氢氧化钠是易溶于水的强碱，不可能产生沉淀；故选D。

8．下列有关焰色试验的说法正确的是

A．金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色是发生化学变化引起的

B．焰色试验可适合所有金属元素的检验

C．某溶液做焰色试验火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素、一定不含钾元素

D．焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、盐酸

【答案】D

【解析】A.焰色反应是金属元素的一种性质，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应，其过程是物理变化，故A错误；B.焰色反应是元素的性质，只有某些金属或其化合物才有焰色反应，如Fe不具有焰色反应，故B错误；C.钠元素的焰色反应为黄色，钾元素的焰色反应为紫色，观察钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察，可排除钠元素黄色火焰的干扰，故焰色试验火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，是否含有钾元素不确定，故C错误；D.焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、盐酸，故D正确。故选D。

9．某同学将一小块金属钠置于表面皿上，并露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白表面出现液滴 白色固体白色粉末，下列说法正确的是

A．过程①钠转化为过氧化钠

B．过程③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成溶液

C．过程④只发生了物理变化

D．如果时间足够长，最后得到的白色粉末是Na2CO3

【答案】D

【解析】A. 过程①钠与氧气常温下反应，生成了白色固体氧化钠，A项错误；B. 过程③是生成的Na2O与空气中的水分结合生成氢氧化钠，表面变白，氢氧化钠潮解，表面出现了液滴，B项错误；C. 过程④氢氧化钠继续与空气中的CO2反应生成碳酸钠晶体，发生了化学变化，C项错误；D. 如果时间足够长，碳酸钠晶体失水，最后得到的白色粉末是Na2CO3，D项正确；故选D。

10．2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域做出贡献的科学家，锂单质化学性质与钠类似，活泼性比钠略差。它的密度为0.534g/cm3，锂元素的焰色为紫红色，将绿豆大的锂投入水中，下列实验现象合理的有

①锂沉入水中  ②锂浮在水面上  ③水中有大量气泡  ④反应后在水中加入几滴石蕊试液，溶液变红  ⑤反应剧烈，发出紫红色火焰  ⑥锂四处游动

A．②⑥    B．①③    C．②③⑤    D．②④⑤⑥

【答案】A

【解析】锂是最轻的金属，密度小于水，浮在水面上，与水反应生成氢气和LiOH，在水面上四处游动，LiOH属于碱，能使石蕊变蓝色，因此正确的是②⑥；故选A。

11．mg某金属M与足量盐酸完全反应，生成MCl2和nmol氢气，则该金属的相对原子质量为

A．    B．    C．    D．

【答案】D

【解析】令M的相对原子质量为a，则：

M+2HCl=MCl2+H2↑

1             1

      n

即 =n，解得a=，故选D。

12．现有AlCl3和MgCl2的混合液200mL，其中Mg2+的浓度为0.2mol/L，Cl-的浓度为1.0mol/L，若把溶液中的Mg2+和Al3+分离，所需氢氧化钠的物质的量为

A．0.24mol   B．0.2mol   C．0.12mol   D．0.08mol

【答案】A

【解析】根据质量守恒可得：2n(Mg2+)+3n(Al3+)=n(Cl-)=0.2L×1mol/L=0.2mol，因n(Mg2+)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，可知n(Al3+)=(0.2mol-0.04mol×2)÷3=0.04mol，欲使Mg2+全部沉淀分离出来，根据发生反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，可知发生反应消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)=2n(Mg2+)+4n(Al3+)=2×0.04mol+4×0.04mol=0.24mol，故合理选项是A。

13．向KAl(SO4)2溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液的过程中，下列说法正确的是

A．有可能产生两种沉淀     B．不可能立即出现沉淀

C．不可能只有一种沉淀     D．有可能变为澄清溶液

【答案】A

【解析】向KAl(SO4)2中逐滴滴加Ba(OH)2：先生成BaSO4和Al(OH)3，当铝离子完全沉淀，溶液中还存在没有沉淀的硫酸根离子，再加入Ba(OH)2生成BaSO4的同时Al(OH)3溶解，最后Al(OH)3溶解完，只剩余BaSO4沉淀。反应的方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，2Al(OH)3+SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2AlO2-+4H2O，因此向明矾溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液至过量的过程中可能产生两种沉淀氢氧化铝和硫酸钡沉淀，也可能生成一种沉淀，故选A。

14．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下：

下列说法不正确的是

A．反应①产生的气体是H2      B．反应②为：Al2O3 +2OH－=2AlO2－+H2O

C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3     D．黑色固体中不含Al和Fe3O4

【答案】D

【解析】由上述分析可知,黑色固体一定含氧化铝、Fe，一定不含Al，可能含Fe3O4，A. 反应①产生的气体是H2，为金属与稀硫酸反应生成，故A正确；B. 固体含氧化铝，则反应②为Al2O3+2OH−═2AlO2−+H2O，故B正确；C. 反应③中AlO2−与二氧化碳反应，可知白色沉淀是Al(OH)3，故C正确；D. 黑色固体中不含Al，可能含Fe3O4，故D错误；故选D。

15．向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是

A．M点对应的溶液中：K+、Fe2+、SO42-、NO3-

B．N点对应的溶液中：K+、NH4+、Cl−、CO32-

C．S点对应的溶液中：Na+、SO42-、HCO3-、NO3-

D．R点对应的溶液中：Na+、SO42-、Cl−、NO3-

【答案】D

【解析】A、M点时酸未反应完，故溶液显酸性，Fe2+、NO3-在酸性发生氧化还原反应，A错误；B、N点时酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液含有大量Al3+，会与CO32-发生双水解，B错误；C、S点Al3+与OH-未完全反应，与HCO3-发生双水解，C错误；D、R点时氢氧化铝与OH-未完全反应，与Na+、SO42-、Cl−、NO3-均不反应，D正确；故选D。

16．下列关于金属铝的叙述中，不正确的是

A．Al是地壳中含量最多的金属元素，但铝是使用较晚的金属

B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性

C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧

D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落

【答案】C

【解析】A．Al是地壳中含量最多的金属元素，Al的金属性较强，需采用电解法冶炼，因而铝是使用较晚的金属，A正确；B．Al为活泼金属，易失去电子，表现出还原性，B正确；C．Al氧化生成氧化铝，氧化铝的熔点高，包裹在Al的表面，则Al在空气中不能燃烧，C错误；D．氧化铝的熔点高，包裹在Al的表面，使熔化的Al不滴落，故D正确。故选C。

17．下列关于铝的性质和用途描述不正确的是

A．铝有很好的延展性且是良导体，所以常用作导线

B．用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，说明铝的熔点较高

C．铝合金质轻，强度大，耐腐蚀，可以用作门窗

D．铝有较强的抗腐蚀性，是因为铝的表面能形成致密的氧化膜

【答案】B

【解析】A项、铝是金属单质，具有金属的通性，具有很好的延展性且是良导体，常用作导线，故A正确；B项、铝的熔点低于，而氧化铝的熔点高，当用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，故B错误；C项、铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀，常用作门窗，故C正确；D项、铝在空气中放置会形成致密的氧化层薄膜，使铝有较强的抗腐蚀性，故D正确；故选B。

18．质量比为2∶3的金属铝分别跟足量稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，则产生氢气体积比是

A．1∶2    B．1∶3    C．2∶3    D．3∶2

【答案】C

【解析】等量的铝和充足的酸、强碱反应产生的氢气量相同，故Al的质量比等于生成的氢气的量之比，氢气的量之比为2:3，故产生氢气体积比为2:3，故选C。

19．将0.46g钠用铝箔包好并刺一些小孔，放入足量水中充分反应后生成标准状况下896mL H2，此时溶液体积为100mL，则下列说法正确的是

A．该实验中仅发生了一个氧化还原反应

B．反应后溶液中有两种溶质

C．反应后溶液中NaOH的浓度为0.2mol/L

D．反应后溶液中NaAlO2的浓度为0.2mol/L

【答案】D

【解析】0.46gNa的物质的量是n(Na)=0.46g÷23g/mol=0.02mol，Na与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，根据方程式中物质反应关系产生0.02molNaOH，同时得到0.01molH2，反应共放出氢气的物质的量是n(H2)=0.896L÷22.4L/mol=0.04mol，说明发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，放出H2 0.03mol，消耗NaOH0.02mol，反应后溶液为NaAlO2溶液。A.用铝箔包裹金属钠，并刺一些小孔，放入足量水中发生的反应为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，这两个反应中都有元素化合价的变化，因此都属于氧化还原反应，A错误；B.Na与水反应产生NaOH和H2，反应产生的NaOH与Al及水恰好反应产生NaAlO2，所以反应后溶液中只有NaAlO2一种溶质，B错误；C.反应后溶液中溶质只有NaAlO2，没有NaOH，C错误；D.根据上述分析可知0.46gNa发生两个反应后得到溶液的溶质为NaAlO2，由于溶液的体积是0.1L，根据Na元素守恒，可知反应后溶液中NaAlO2的浓度c(NaAlO2)=0.02mol ÷0.1L=0.2mol/L，D正确；故选D。

20．向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图象中，能正确表示上述反应的是（横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量）

A．      B．     C．     D．

【答案】D

【解析】混合溶液中加入氢氧化钠，先生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝沉淀溶解，最后只剩余氢氧化镁沉淀；故选D。

21．已知某纯碱试样中含有 NaCl 杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性；

②将 a g 试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；

③称量盛有碱石灰的 U 形管的质量，得到 b g；

④从分液漏斗滴入 6 mol•L-1的硫酸，直到不再产生气体时为止；

⑤从导管 A 处缓缓鼓入一定量的空气；

⑥再次称量盛有碱石灰的 U 型管的质量，得到 c g；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到 U 型管的质量基本不变，为 d g；

请填空和回答问题：

（1）第一个洗气瓶中氢氧化钠溶液的作用是____________________

（2）装置中干燥管 B 的作用是_______________________________

（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_________（填偏高、偏低或不变）。

（4）步骤⑤的目的是_______________________________________

（5）步骤⑦的目的是_________________________________________

（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为________________________。

【答案】（1）吸收空气中的CO2    （2）防止空气中的二氧化碳和水气进入U型管中    （3）偏高

（4）把反应产生的二氧化碳全部导入U型管中    （5）判断反应产生的二氧化碳是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收    （6）   

【解析】（1）空气中含有二氧化碳，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，防止空气中的二氧化碳气体进入U型管中的碱石灰，干扰实验；

（2）U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管，对结果产生误差。

（3）由于盐酸具有挥发性，也会随着二氧化碳进入U型管，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大。

（4）由于反应结束后锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管；步骤⑤的目的是把反应产生的二氧化碳全部导入U型管中；

（5）U型管的质量基本不变，说明二氧化碳已经被全部排到U型管中；步骤⑦的目的是判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收；

（6）设需要碳酸钠的质量为X，则：
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106                       44
X                          d-b
列比例式：
解得X=；
所以试样中纯碱的质量分数的计算式为；

22．某固体粉末由Na2O与Na2O2组成，将其分成等量的二份，一份与足量的CO2气体作用，发现该固体质量增加了10.0g，同时生成了新的气体A；另一份溶于过量的盐酸后，经蒸发结晶，最后得到固体的质量为35.1g，试计算：

（1）A气体在标况下的体积是_____________L

（2）固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是___________：

【答案】（1）2.24    （2）1:2   

（1）设一份中Na2O2、Na2O物质的量依次为xmol、ymol

==，解得a=28x，c=11.2x

=，解得b=44y

a+ b = 10.0即28x+44y=10.0

再根据钠守恒关系得出(2x + 2y)mol × 58.5 g∙mol-1 = 35.1g

解得x = 0.2 ，y = 0.1

则气体A在标况下的体积为11.2×0.2L=2.24L，故答案为2.24 L；

（2）根据分析得出固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是1:2，故答案为1:2。

23．在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。

（1）写出下列线段内发生反应的离子方程式:

OD段_________________________,

CD段_________________________。

（2）原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为____________。

（3）图中C点表示当加入_______ mol NaOH时,Al3+已经______,Mg2+已经___________。

（4）图中线段OA∶AB=____________。

【答案】（1）Al3＋＋ 3 OH－ === Al(OH)3↓、Mg2＋＋ 2 OH－ = Mg(OH)2↓    Al(OH)3＋OH－ = AlO2－ ＋2H2O    （2）2∶1    （3）0.8    全部生成NaAlO2    完全生成沉淀Mg(OH)2    （4）7∶1

【解析】（1）OD段是镁离子和铝离子沉淀的阶段，离子方程式为Al3＋＋ 3 OH－ === Al(OH)3↓、Mg2＋＋ 2 OH－ === Mg(OH)2↓，故答案为：Al3＋＋ 3 OH－ === Al(OH)3↓、Mg2＋＋ 2 OH－ === Mg(OH)2↓。

CD段是氢氧化铝溶解在氢氧化钠溶液中，离子方程式为Al(OH)3＋ OH－ ===  AlO2－ ＋2H2O，故答案为：Al(OH)3＋ OH－ ===  AlO2－ ＋2H2O。

（2）通过图像分析，n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:2，根据元素守恒，原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为2:1，故答案为：2:1。

（3）根据图像分析得出图中C点氢氧化铝全部溶解，Al3+全部生成NaAlO2，Mg2+完全生成沉淀Mg(OH)2，C点加入NaOH的物质的量为n(NaOH) = 4n(Al3+)＋2n(Mg2＋)=4×0.1 mol＋2×0.2mol = 0.8 mol，故答案为：0.8；全部生成NaAlO2；完全生成沉淀Mg(OH)2；

（4）根据上题分析得出AB阶段消耗0.8molNaOH，OA阶段消耗氢氧化钠物质的量n(NaOH) = 3n(Al3+)＋2n(Mg2＋)=3×0.1 mol＋2×0.2mol = 0.7 mol，图中线段OA∶AB=7:8，故答案为：7:8。

24．MgO、Al2O3都是常用的耐火材料，某研究小组取100 kg含60%Al的报废汽车的镁合金材料来制备MgO、Al2O3，其中物质甲可由溶液B转化再生，其工艺流程如图所示。

请回答下列问题：

（1）下列说法正确的是__________(填字母)。

A．合金是金属与金属熔合而成的混合物    

B．合金的熔点比成分金属更高

C．合金的硬度等机械性能优于成分金属

D．氧化铝熔点高，故可以用氧化铝坩埚熔融氢氧化钠

（2）物质甲是________________，产品A是________________。

（3）操作②为____________。

（4）足量物质乙与溶液A发生反应的离子方程式为___________________________。

（5）假设不计损耗，可得产品B的质量为__________kg。（保留一位小数）

【答案】（1）C    （2）NaOH    MgO    （3）过滤   

（4）AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-    （5）113.3   

【解析】（1）A.合金不一定是金属和金属的混合物，错误；B.合金的熔点比成分金属的熔点低，错误；C.合金的硬度等机械性能一般优于成分金属，正确；D.氧化铝的熔点高，可作为坩埚，但氧化铝能与强碱反应，不能用于熔融氢氧化钠，错误；

（2）Al与NaOH溶液反应，而Mg不与NaOH溶液反应，将镁铝合金投入NaOH溶液中，完全反应后过滤得到固体Mg和NaAlO2溶液，沉淀A为Mg，Mg与酸反应得Mg2＋，Mg2＋与碱溶液反应生成Mg(OH)2，加热Mg(OH)2得产品A(MgO)。沉淀B为Al(OH)3，加热Al(OH)3得到产品B(Al2O3)；

（3）操作②为固液不相溶分离，故该操作为过滤；

（4）向NaAlO2溶液中通入过量的CO2，得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3，其反应的离子方程式为AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-；

（5）100 kg合金中含有60 kg Al，根据铝元素守恒，最终可得Al2O3的质量=（60kg×102g/mol）÷（2×27g/mol）≈113.3kg。