第十一章第1节

第十一章 几种重要的金属 电化学第一节 镁和铝1．(2009·广东理基)下列有关金属及其合金的说法不正确的是 ( )A ．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B ．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C ．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D ．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用解析：本题考查金属的相关知识，主要涉及Mg 、Al ；B 项中生铁、普通钢、不锈钢中碳含量应是依次减少的，故B 错。

答案：B2．下列有关镁的叙述正确的是( )A ．镁条燃烧的火灾可用CO 2进行扑灭B ．镁不能与水反应放出H 2C ．镁制容器可用来装浓HNO 3D ．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO解析：镁是很活泼的金属，具有强还原性，燃着的镁条能够夺取CO 2中的氧而继续燃烧，镁条也 能与水反应放出H 2，温度低时反应较慢,加热时速度可以加快。

镁条在空气中燃烧不仅与氧气化 合生成MgO ，还能与少量氮气化合生成Mg 3N 2。

常温时，铝在浓HNO 3中钝化，而镁则不能。

答案：D3．镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述正确的是( )A ．镁不与任何金属氧化物反应，而铝可用于冶炼金属B ．金属镁、铝作电极构成原电池时，负极反应一定为：Mg －2e －===Mg 2＋C ．MgCl 2及AlCl 3溶液分别蒸发并灼烧，均可得到氧化镁和氧化铝D ．历史上曾用反应3Na ＋AlCl 3=====△Al ＋3NaCl 制铝；现代工业用反应Mg ＋2RbCl=====800℃MgCl 2＋2Rb↑制铷，所以活动性：Mg>Rb>Na>Al解析：氯化镁、氯化铝在溶液中均能水解，加热时水解生成的氯化氢从体系中不断逸出，生成的 氢氧化物灼烧后生成氧化物，故C 项正确；镁制取铷的反应实际上是利用铷的沸点比镁沸点低， 铷蒸气不断从体系中抽出从而制得铷，不是依据金属活动性大小置换原理，D 项不正确。

答案：C4．把镁粉中混入的少量铝粉除去，应选用的试剂是 ( )A ．盐酸B ．氯水C ．烧碱溶液D ．纯碱溶液解析：盐酸跟镁、铝都反应,A 错;氯水中有氯气和水反应的生成物——盐酸和次氯酸,镁、铝都会与其反应，B 错；烧碱是氢氧化钠，铝有两性，可以跟氢氧化钠溶液反应放出氢气，铝变成偏铝 酸钠溶于水，镁不反应而分离，2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，C 对；纯碱溶液是碳酸钠溶液，与镁、铝都不反应，D 错。

答案：C5．有镁、铝混合粉末10.2 g ，将它溶于500 mL 4 mol/L 的盐酸中，若要使沉淀质量达到最大值， 则需加入2 mol/L 的氢氧化钠溶液的体积为 ( )A ．1 000 mLB ．500 mLC ．100 mLD ．1 500 mL解析：利用元素守恒，当沉淀达到最大值时，Na ＋与Cl －结合，即n(NaOH)＝n(HCl)，V(NaOH)＝500 mL ×4 mol/L 2 mol/L＝1 000 mL 。

答案：A6．某无色溶液中，已知含有H ＋、Mg 2＋、Al 3＋等阳离子，逐滴加入NaOH(溶液)，则消耗NaOH 溶液体积(x 轴)和生成沉淀量(y 轴)之间的函数关系,可用下图表示，则下列图中正确的是 ( )解析：与OH －反应的能力应是H ＋>Al 3＋>Mg 2＋(同浓度下)。

此题解法为化学问题数学化(图形化)。

注意：Al 3＋——Al(OH)3——[AlO 2－]－图形是非等腰三角形。

答案：B7．用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取 出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水水柱右端上升。

根据实验现象判断下 列说法错误的是 ( )A ．实验中发生的反应都是氧化还原反应B ．铝是一种较活泼的金属C ．铝与氧气反应放出大量的热量D．铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物解析：从实验过程看,将包铝箔的试管浸入硝酸汞溶液时发生置换反应2Al＋3Hg2＋===3Hg＋2Al3＋，该反应属氧化还原反应，并且反应有一些金属汞附在铝箔表面，置于空气中时，铝与空气中的O2反应生成疏松的Al2O3，即4Al＋3O2===2Al2O3，该反应属氧化还原反应，从红墨水的移动可推知该反应为放热反应。

综合分析答案为D，因“白毛”只是Al2O3而无氧化汞(汞在常温下不与O2反应)。

答案：D8．(2009·上海)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)关系如右图。

反应中镁和铝的( ) A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3解析：由图像可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，故A项正确，B项错误；镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错；由图像可知，镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3，则二者的速率之比为3∶2，D项错。

答案：A9．有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH4＋、Cl－、SO42－、HCO3－、MnO4－中的几种。

为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液,加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。

下列推断正确的是( ) A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH4＋、Cl－B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO3－C．肯定有K＋、HCO3－、MnO4－D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO42－解析：由于溶液无色,则不含有MnO4－;根据①的现象，产生无色无味气体,则原溶液中不存在NH4＋；加入过量的NaOH溶液，生成的白色沉淀部分溶解，则含有Mg2＋和Al3＋，由于Al3＋与HCO3－可发生双水解；故无HCO3－；根据②的现象可推知原溶液含有SO42－，而K＋、Cl－无法确定。

答案：D10．(2010·东莞期末)某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。

现有10.8 g镁铝合金，下列说法正确的是( ) A．常温下与足量18 mol·L－1 H2SO4溶液反应，最多可放出0.6 mol H2B．常温下与足量2 mol·L－1 HNO3溶液反应，最少可放出0.45 mol H2C．常温下与足量2 mol·L－1 H2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45 mol～0.6 mol之间D．常温下与足量2 mol·L－1 NaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45 mol～0.6 mol之间解析：A、B项中的酸与镁铝合金反应不产生H2；C、D项应利用极值法解决，若10.8 g全为Mg，则放出H2为0.45 mol，若10.8 g全为Al，则放出H2为0.6 mol，由于10.8 g为镁铝的混合物，故放出H2的物质的量在0.45 mol～0.6 mol之间，C项正确；D项中只有铝与碱反应，只能确定放出的H2小于0.6 mol。

答案：C11．奥运五环代表着世界五大洲，五色代表的是世界五大洲不同肤色的人民，五环连在一起代表着五大洲的人们能够友好相处。

如图所示五圆环代表A、B、C、D、E五种常见的物质，而且A、B、C、D、E这五种物质含有同一种元素，两圆圈交叉是指两种物质之间可以转化，其中A是地壳中含量最多的金属元素的单质；B是一种常见的氧化物；对C的水溶液加热、蒸干、灼烧即可得B；D难溶于水，这种物质的生成是明矾净水的主要原因。

(1)试推测A是________，C是________ (写化学式)。

(2)由B生成A需要电解才能达到目的，当生成1 mol A时转移电子的物质的量为________。

(3)C是一种强酸盐，其水溶液呈酸性，用离子方程式解释其原因________________________________________________________________________。

解析：本题以“五元环中交叉环之间可相互转化或有相同元素”作为信息，围绕这一信息关系，考查物质的推断。

(1)①由题意可知，A是铝；B是氧化铝；C是一种挥发性酸的铝盐(如氯化铝)；D是氢氧化铝；E是偏铝酸盐。

(2)由B到A是氧化铝到铝的过程，需要电解，根据电解的化学方程式可知，当生成1 mol铝时需转移3 mol的电子。

(3)C 是强酸盐，同时又必须是挥发性酸的铝盐，所以可以是氯化铝，溶液呈酸性是由于铝离子水 解。

答案：(1)Al AlCl 3[或Al(NO 3)3] (2)3 mol (3)Al 3＋＋3H 2O Al(OH)3＋3H ＋12．(2010·苏州模拟)为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验。

(1)若取a g 样品，向其中加入足量的NaOH 溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L 。

反应的化学方程式是________________，样品中铝的质量是________g 。

(2)若取a g 样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是__________________，氧化铁与铝 的质量比是____________。

(3)待(2)中的反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L,该气体与(1)中所得气体的 体积比c∶b＝________。

解析：本题考查铝与碱反应、铝热反应及有关计算。

(1)2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑2×27 g 3×22.4 Lm(Al) b Lm(Al)＝9b 11.2g (2)2Al ＋Fe 2O 3=====点燃Al 2O 3＋2Fe2×27 160可得氧化铁与铝的质量比为80∶27。

(3)从铝热反应的化学方程式中可以得出，(2)中生成Fe 的物质的量与铝热剂中Al 的物质的量相等。

由 于Al 与NaOH 溶液反应中，2Al ～3H 2，而Fe 与盐酸反应中，Fe ～H 2，即等物质的量的Al 和Fe 分别 与NaOH 溶液、盐酸反应产生气体的体积比为3∶2，因此c ∶b ＝2∶3。

答案：(1)2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑ 9 b 11.2(2)2Al ＋Fe 2O 3=====点燃Al 2O 3＋2Fe 80∶27(3)2∶313．某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。

(1)A 中试剂为________。

(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是________________________________________________________________________________________________。