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新高考化学一轮复习精品学案 第4章 第17讲 铝、镁及其化合物（含解析）
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这是一份新高考化学一轮复习精品学案 第4章 第17讲 铝、镁及其化合物（含解析），共16页。
考点一 铝及其化合物
1．铝单质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①
②2Al＋3Cl2eq \(=====,\s\up7( △))2AlCl3；
③
④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑；
⑤2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3(铝热反应)。
2．氧化铝、氢氧化铝的两性
按要求完成下列化学反应的离子方程式。
(1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 、Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O。
(2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O 。
3．Al(OH)3的制备
写出下列反应的离子方程式。
(1)Al3＋与氨水反应(不用强碱)：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
(2)向含AlOeq \\al(－,2)的溶液中通入过量的CO2：
AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)。
(3)Al3＋与AlOeq \\al(－,2)发生相互促进的水解反应：
Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓。
4．工业炼铝的流程
方案一：碱溶法
方案二：酸溶法
1．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )
2．实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等( )
3．铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱( )
4．明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.×
一、铝及其化合物的性质
1．下列关于铝的化合物的说法错误的是( )
A．氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水
C．Al3＋和AlOeq \\al(－,2)两种离子不能大量共存于同一溶液中
D．将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
答案 D
解析 将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D错误。
2．称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为( )
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶1 D．4∶3
答案 C
解析 由反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑可知，等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成的氢气的量相等。
3．向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如下。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)
分析图像的变化情况，回答下列问题：
(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq \\al(＋,4)四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为_______________。
(2)依次写出各阶段的离子方程式：
①OA：________________________________________________________________________。
②AB：________________________________________________________________________。
③BC：________________________________________________________________________。
④CD：________________________________________________________________________。
答案 (1)H＋、Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、Al(OH)3
(2)①H＋＋OH－===H2O
②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
③NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
④Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
二、有关铝的工艺流程
4．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
对上述流程中的判断正确的是( )
A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlOeq \\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
答案 C
解析 A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。
5．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“废渣”的成分为____________(填化学式)。
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)AlN＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(90 ℃))Al(OH)3＋NH3↑
加快AlN的水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出
(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(4)Fe(OH)3
(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3
考点二 镁 海水提镁
1．从海水中提取镁的流程
主要化学反应为
(1)制石灰乳：CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2；
(2)沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋；
(3)制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(HCl),\s\d5(△))MgCl2＋6H2O；
(4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。
2．镁的重要化合物
(1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。
(2)氢氧化镁：白色固体，难溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
特别提醒 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。
1．加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体( )
2．工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法( )
3．镁不慎着火，可以用CO2灭火( )
4．在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.×
化工流程中的“镁”
1．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：
下列说法错误的是( )
A．酸浸的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶质是NH4Cl
D．固体X是Mg(OH)2
答案 A
解析 MgCO3是微溶物，不可拆成离子，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁：MgCl 2＋2NH3·H2O ===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，故C、D正确。
2．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)海水通过结晶、过滤得到的固体物质主要是________。
答案 NaCl
(2)怎样使MgCl2·6H2O失去结晶水得到MgCl2?
答案 将晶体置于HCl气体氛围中脱水。
(3)上述工艺流程涉及到的基本反应类型有____________________________________。
答案 化合反应、分解反应、复分解反应
(4)写出电解熔融MgCl2的电极反应式。
答案 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：Mg2＋＋2e－===Mg
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(2022·浙江6月选考，8C)( √ )
(2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)( × )
(3)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(2022·浙江6月选考，11B)( √ )
(4)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜(2022·广东，6D)( √ )
(5)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原(2022·广东，12B)( √ )
(6)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失(2022·海南，6A)
( × )
2．(2020·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
答案 D
解析 铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。
3．(2020·山东，9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
答案 B
解析 氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；NH3·H2O易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
4．[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
eq \x(易拉罐)eq \(―――――→,\s\up7(试剂①),\s\d5(微热，过滤))eq \x(滤液A)eq \(――――→,\s\up7(NH4HCO3))eq \x(沉淀B)eq \(――――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\d5(K2SO4))eq \x(产物)
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用_____________________________________(填标号)。
a．HCl溶液 b．H2SO4溶液
c．氨水 d．NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)沉淀B的化学式为____________________________________________________；
将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)d
(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)Al(OH)3 Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
解析 (3)滤液A中铝元素以AlOeq \\al(－,2)形式存在，与溶液中HCOeq \\al(－,3)发生反应：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。
课时精练
1．下列说法不正确的是( )
A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火
C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带
D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
答案 A
解析 铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此生成的铁是液态的，故其可用于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A说法不正确；镁燃烧会发出耀眼的白光，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B说法正确；粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医用石膏绷带，C说法正确；二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水呈碱性，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而消除污染，D说法正确。
2．(2022·上海崇明模拟)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是( )
A．酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
B．金属钠在空气中点燃生成淡黄色固体：2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2
C．铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑
D．氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓
答案 D
解析 酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色，醋酸根离子水解使溶液呈碱性，离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故A不符合题意；钠与氧气加热生成淡黄色的过氧化钠，化学方程式为2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2，故B不符合题意；铝溶于氢氧化钠溶液，反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑，故C不符合题意；氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，生成物不是沉淀，故D符合题意。
3．C919大型飞机的主结构材料大量使用了铝锂合金，铝锂合金的优点是( )
A．高强度、导热性 B．低密度、高强度
C．低密度、导电性 D．导热性、导电性
答案 B
解析 制造飞机的材料要求密度低、强度高，铝和锂都是轻金属，所以制成的铝锂合金密度低、强度高，适合用作制造飞机的材料，与其导电性和导热性无关。
4．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是( )
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成
C．将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体
答案 D
解析 A项，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地加入水中并不断搅拌；B项，将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成NaAlO2。
5．下列说法不正确的是( )
A．通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁
B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物
C．氧化镁是优质的耐火材料
D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料
答案 D
解析 工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，故B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，故C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，故D错误。
6．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )
答案 D
解析 硫酸铝中加入过量氢氧化钠溶液会生成偏铝酸钠，得不到氢氧化铝，故A错误；NaHCO3受热分解，加热可除去Na2CO3中的NaHCO3，加热较多固体时应在坩埚中进行，故B错误；收集氯气应采用向上排空气法，故C错误；在铜作催化剂的条件下加热，乙醇和氧气发生催化氧化反应生成乙醛，故D正确。
7．Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是( )
A．a为冷却水进水口
B．装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气
C．实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈
D．不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行
答案 B
解析 冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷却水的方向为下进上出，则a为冷却水进水口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO，会阻碍反应的进行，故D正确。
8．(2022·河北武安市第一中学模拟)制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气15 min，升温至1 073 K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法正确的是( )
A．1中的试剂是饱和食盐水，通过观察气泡，调节气流速度
B．6的作用是缓冲加热后未反应的氮气，7的作用是防止空气中的水分进入装置
C．氮化镁是共价化合物，露置于空气中有刺激性气味的气体产生
D．实验中氮气是反应物，仅起到氧化镁粉的作用
答案 B
解析 1中试剂为浓硫酸，用于除去氮气中的水蒸气，并可以通过观察气泡，调节气流速度，A错误；6的作用是安全瓶，起缓冲作用，7中盛放浓硫酸，防止外界空气中的水分进入装置，B正确；氮化镁是离子化合物，露置于空气中与水反应生成有刺激性气味的氨气，C错误；氮气除了作为反应物之外还用于排尽装置中的空气，D错误。
9．(2022·广东模拟)从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是( )
A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
C．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al
答案 D
解析 向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，D错误。
10．(2022·上海宝山模拟)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，当SOeq \\al(2－,4)恰好完全沉淀时，Al元素的主要存在形式是( )
A．Al3＋和Al(OH)3 B．Al(OH)3
C．AlOeq \\al(－,2)和Al(OH)3 D．AlOeq \\al(－,2)
答案 B
解析 设NH4Al(SO4)2的物质的量为1 ml，该溶液中含有1 ml NHeq \\al(＋,4)、1 ml Al3＋、2 ml SOeq \\al(2－,4)，根据反应SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓可知，当溶液中的SOeq \\al(2－,4)完全沉淀时，需要2 ml Ba2＋，即2 ml Ba(OH)2，2 ml Ba(OH)2中含有4 ml OH－，1 ml Al3＋和3 ml OH－发生反应生成1 ml Al(OH)3沉淀，剩余的1 ml OH－恰好与1 ml铵根离子反应，所以Al元素的主要存在形式为Al(OH)3。
11．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的是( )
A．向100 mL 2 ml·L－1 NaAlO2溶液中通入标准状况下2.24 L CO2气体：AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
B．向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O
C．CuCl2溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))2[CuCl2]－＋2H＋
D．等物质的量Fe2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(SO4))3、Ba(OH)2和HNO3溶液混合：Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋H2O
答案 B
解析 100 mL 2 ml·L－1偏铝酸钠溶液中偏铝酸钠与标准状况下2.24 L二氧化碳的物质的量之比为2∶1，则二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为2AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，故A错误；向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解，银离子与氨水反应生成硝酸化二氨合银和水，反应的离子方程式为Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，故B正确；氯化铜在浓盐酸中与铜共热反应生成HCuCl2，反应的离子方程式为Cu2＋＋Cu＋4Cl－eq \(=====,\s\up7(△))2[CuCl2]－，故C错误；假设三者参加反应的物质的量都是3 ml,3 ml氢氧化钡与3 ml硝酸、0.5 ml硫酸铁反应生成1 ml氢氧化铁沉淀、3 ml硫酸钡沉淀和3 ml水，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋6OH－＋3Ba2＋＋3H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋3H2O，故D错误。
12．(2022·苏州高三开学考试)由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，有利于提高铁、铝元素的浸取率
B．Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
C．“过滤”前用K3[Feeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(CN))6]检验浸取液中是否存在Fe2＋的反应是氧化还原反应
D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
答案 C
解析 将废渣粉碎并不断搅拌，可以增大接触面积、加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝元素的浸取率，A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，B正确；用K3[Fe(CN)6]检验浸取液中是否存在Fe2＋，K3[Fe(CN)6]与Fe2＋发生反应产生蓝色沉淀：K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，D正确。
13．将m g镁铝合金投入500 mL 2 ml·L－1盐酸中，固体完全溶解，收集到气体5.6 L(标准状况下)。向反应所得溶液中加入4 ml·L－1氢氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为( )
A．5.10 B．8.50 C．9.35 D．11.48
答案 A
解析 由关系式Mg(OH)2～Mg～H2～2OH－、2Al(OH)3～2Al～3H2～6OH－可知，n(OH－)＝2n(H2)＝2×eq \f(5.6 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，则m(OH－)＝0.5 ml×17 g·ml－1＝8.50 g，从而得出m＝13.60－8.50＝5.10，故选A。
14．氯化镁是重要的无机材料，在常温下易吸湿，可溶于水和乙醇。某兴趣小组以海水为原料制备无水氯化镁。
实验1 制备MgCl2·6H2O晶体
以海水为原料，对其进行一系列处理，得到晶体。
(1)除去海水中不溶性杂质常用的实验操作是________(填名称)。
(2)从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
实验2 样品中MgCl2·6H2O晶体含量测定
准确称取实验1制得的MgCl2·6H2O晶体a g于锥形瓶中，加去离子水溶解，依次加入一定量三乙醇胺、NH3NH4Cl缓冲溶液，摇匀，滴入铬黑T指示剂，用0.020 00 ml·L－1 EDTA(用H2Y2－表示)标准溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液的体积为V mL。
已知：①0.020 00 ml·L－1 EDTA标准溶液的pH约为5，指示剂铬黑T使用的适宜pH范围为8～11，NH3NH4Cl缓冲溶液pH约为10。
②滴定原理：Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋。
(3)该实验中使用的滴定管是________(填“甲”或“乙”)。
(4)NH3NH4Cl缓冲溶液的作用是________。
(5)样品中MgCl2·6H2O的质量分数为________。
实验3 制备无水氯化镁
利用如图实验装置(夹持和加热装置省略)，准确称取一定质量MgCl2·6H2O晶体在HCl气流中小心加热。
(6)A装置的作用是________。
(7)某同学在实验前后测得玻璃管B减重m1 g，干燥管C增重m2 g，m1>m2，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
答案 (1)过滤 (2)降温结晶 (3)甲 (4)控制溶液的pH为8～11 (5)eq \f(4.06×10－3V,a)×100%
(6)干燥氯化氢气体 (7)MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))MgO＋2HCl＋5H2O[或MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)Cl＋HCl＋5H2O或MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋2HCl＋4H2O]
解析 (2)为降低水解程度，从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是降温结晶。(3)EDTA标准溶液pH约为5，呈酸性，应选用酸式滴定管，故使用的滴定管是甲。(5)根据反应Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋，可计算样品中MgCl2·6H2O的质量分数。(6)抑制晶体水解，A装置的作用是干燥氯化氢气体。
15．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量的Fe)既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图所示装置制备AlCl3溶液，并用AlCl3溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。已知AlCl3易水解，易升华。
(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为________________________。
(2)为了防止蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________________(写出一点)。
(3)装置B中的溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，其原因是_____________
______________________________________________________________________________。
(4)某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH的关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。
①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止；②过滤；③______(填字母，下同)；④________；⑤________；⑥__________；⑦________；⑧过滤、洗涤、干燥。
a．冷却结晶 b．过滤、洗涤 c．滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH＝4～10左右 d．沉淀中不断加入硫酸，至恰好溶解 e．蒸发浓缩
(5)为了分析废铝箔中铁元素的含量，某同学称取5.000 g废铝箔，先将其预处理使铁元素还原为Fe2＋，并在容量瓶中配制成100 mL溶液；然后移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10—2ml·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗20.00 mL标准溶液。判断滴定终点的依据是___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________；
废铝箔中铁元素的质量分数为________。
答案 (1)ClOeq \\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(2)加粗导管、缩短导管长度、加热导管(写出一点即可)
(3)生成微溶于水的氢氧化钙造成损失
(4)c b d e a
(5)滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色 4.480%
解析 (1)实验室用氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋5Cl—＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。
(2)由题意可知氯化铝蒸气凝华易堵塞导管，则加粗导管、缩短导管长度、加热导管可以防止蒸气凝华堵塞导管。
(3)装置B中的氯化铝溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，否则钙离子会与氨水反应生成微溶的、不易分解的氢氧化钙，影响七铝十二钙的产率。
(4)由题意可知，制备硫酸铝晶体的操作为称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止，过滤，向滤液中加入硫酸，调节pH在4～10时生成氢氧化铝沉淀，再过滤、洗涤，向沉淀中加入硫酸，至恰好溶解，蒸发浓缩、冷却结晶，再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体。
(5)由题意可知，亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液完全反应时，再滴入标准溶液，溶液会变为浅紫色，则判断滴定终点的依据是滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色；由得失电子守恒可得：5Fe2＋～MnOeq \\al(－,4)，由滴定消耗20.00 mL 1.000×10—2 ml·L－1
KMnO4标准溶液可知，废铝箔中铁元素的质量分数为
eq \f(1.000×10－2 ml·L－1×0.02 L×5×4×56 g·ml－1,5.000 g)×100%＝4.480%。选项
A
B
C
D
装置
目的
实验室制备氢氧化铝
除去Na2CO3中的NaHCO3
制取并收集一定量Cl2
将乙醇氧化为乙醛
考点一 铝及其化合物
1．铝单质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①
②2Al＋3Cl2eq \(=====,\s\up7( △))2AlCl3；
③
④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑；
⑤2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3(铝热反应)。
2．氧化铝、氢氧化铝的两性
按要求完成下列化学反应的离子方程式。
(1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 、Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O。
(2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O 。
3．Al(OH)3的制备
写出下列反应的离子方程式。
(1)Al3＋与氨水反应(不用强碱)：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
(2)向含AlOeq \\al(－,2)的溶液中通入过量的CO2：
AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)。
(3)Al3＋与AlOeq \\al(－,2)发生相互促进的水解反应：
Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓。
4．工业炼铝的流程
方案一：碱溶法
方案二：酸溶法
1．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )
2．实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等( )
3．铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱( )
4．明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.×
一、铝及其化合物的性质
1．下列关于铝的化合物的说法错误的是( )
A．氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水
C．Al3＋和AlOeq \\al(－,2)两种离子不能大量共存于同一溶液中
D．将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
答案 D
解析 将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D错误。
2．称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为( )
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶1 D．4∶3
答案 C
解析 由反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑可知，等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成的氢气的量相等。
3．向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如下。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)
分析图像的变化情况，回答下列问题：
(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq \\al(＋,4)四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为_______________。
(2)依次写出各阶段的离子方程式：
①OA：________________________________________________________________________。
②AB：________________________________________________________________________。
③BC：________________________________________________________________________。
④CD：________________________________________________________________________。
答案 (1)H＋、Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、Al(OH)3
(2)①H＋＋OH－===H2O
②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
③NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
④Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
二、有关铝的工艺流程
4．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
对上述流程中的判断正确的是( )
A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlOeq \\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
答案 C
解析 A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。
5．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“废渣”的成分为____________(填化学式)。
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)AlN＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(90 ℃))Al(OH)3＋NH3↑
加快AlN的水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出
(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(4)Fe(OH)3
(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3
考点二 镁 海水提镁
1．从海水中提取镁的流程
主要化学反应为
(1)制石灰乳：CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2；
(2)沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋；
(3)制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(HCl),\s\d5(△))MgCl2＋6H2O；
(4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。
2．镁的重要化合物
(1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。
(2)氢氧化镁：白色固体，难溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
特别提醒 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。
1．加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体( )
2．工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法( )
3．镁不慎着火，可以用CO2灭火( )
4．在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.×
化工流程中的“镁”
1．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：
下列说法错误的是( )
A．酸浸的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶质是NH4Cl
D．固体X是Mg(OH)2
答案 A
解析 MgCO3是微溶物，不可拆成离子，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁：MgCl 2＋2NH3·H2O ===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，故C、D正确。
2．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)海水通过结晶、过滤得到的固体物质主要是________。
答案 NaCl
(2)怎样使MgCl2·6H2O失去结晶水得到MgCl2?
答案 将晶体置于HCl气体氛围中脱水。
(3)上述工艺流程涉及到的基本反应类型有____________________________________。
答案 化合反应、分解反应、复分解反应
(4)写出电解熔融MgCl2的电极反应式。
答案 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：Mg2＋＋2e－===Mg
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(2022·浙江6月选考，8C)( √ )
(2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)( × )
(3)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(2022·浙江6月选考，11B)( √ )
(4)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜(2022·广东，6D)( √ )
(5)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原(2022·广东，12B)( √ )
(6)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失(2022·海南，6A)
( × )
2．(2020·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
答案 D
解析 铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。
3．(2020·山东，9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
答案 B
解析 氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；NH3·H2O易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
4．[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
eq \x(易拉罐)eq \(―――――→,\s\up7(试剂①),\s\d5(微热，过滤))eq \x(滤液A)eq \(――――→,\s\up7(NH4HCO3))eq \x(沉淀B)eq \(――――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\d5(K2SO4))eq \x(产物)
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用_____________________________________(填标号)。
a．HCl溶液 b．H2SO4溶液
c．氨水 d．NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)沉淀B的化学式为____________________________________________________；
将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)d
(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)Al(OH)3 Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
解析 (3)滤液A中铝元素以AlOeq \\al(－,2)形式存在，与溶液中HCOeq \\al(－,3)发生反应：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。
课时精练
1．下列说法不正确的是( )
A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火
C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带
D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
答案 A
解析 铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此生成的铁是液态的，故其可用于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A说法不正确；镁燃烧会发出耀眼的白光，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B说法正确；粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医用石膏绷带，C说法正确；二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水呈碱性，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而消除污染，D说法正确。
2．(2022·上海崇明模拟)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是( )
A．酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
B．金属钠在空气中点燃生成淡黄色固体：2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2
C．铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑
D．氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓
答案 D
解析 酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色，醋酸根离子水解使溶液呈碱性，离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故A不符合题意；钠与氧气加热生成淡黄色的过氧化钠，化学方程式为2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2，故B不符合题意；铝溶于氢氧化钠溶液，反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑，故C不符合题意；氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，生成物不是沉淀，故D符合题意。
3．C919大型飞机的主结构材料大量使用了铝锂合金，铝锂合金的优点是( )
A．高强度、导热性 B．低密度、高强度
C．低密度、导电性 D．导热性、导电性
答案 B
解析 制造飞机的材料要求密度低、强度高，铝和锂都是轻金属，所以制成的铝锂合金密度低、强度高，适合用作制造飞机的材料，与其导电性和导热性无关。
4．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是( )
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成
C．将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体
答案 D
解析 A项，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地加入水中并不断搅拌；B项，将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成NaAlO2。
5．下列说法不正确的是( )
A．通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁
B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物
C．氧化镁是优质的耐火材料
D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料
答案 D
解析 工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，故B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，故C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，故D错误。
6．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )
答案 D
解析 硫酸铝中加入过量氢氧化钠溶液会生成偏铝酸钠，得不到氢氧化铝，故A错误；NaHCO3受热分解，加热可除去Na2CO3中的NaHCO3，加热较多固体时应在坩埚中进行，故B错误；收集氯气应采用向上排空气法，故C错误；在铜作催化剂的条件下加热，乙醇和氧气发生催化氧化反应生成乙醛，故D正确。
7．Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是( )
A．a为冷却水进水口
B．装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气
C．实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈
D．不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行
答案 B
解析 冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷却水的方向为下进上出，则a为冷却水进水口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO，会阻碍反应的进行，故D正确。
8．(2022·河北武安市第一中学模拟)制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气15 min，升温至1 073 K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法正确的是( )
A．1中的试剂是饱和食盐水，通过观察气泡，调节气流速度
B．6的作用是缓冲加热后未反应的氮气，7的作用是防止空气中的水分进入装置
C．氮化镁是共价化合物，露置于空气中有刺激性气味的气体产生
D．实验中氮气是反应物，仅起到氧化镁粉的作用
答案 B
解析 1中试剂为浓硫酸，用于除去氮气中的水蒸气，并可以通过观察气泡，调节气流速度，A错误；6的作用是安全瓶，起缓冲作用，7中盛放浓硫酸，防止外界空气中的水分进入装置，B正确；氮化镁是离子化合物，露置于空气中与水反应生成有刺激性气味的氨气，C错误；氮气除了作为反应物之外还用于排尽装置中的空气，D错误。
9．(2022·广东模拟)从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是( )
A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
C．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al
答案 D
解析 向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，D错误。
10．(2022·上海宝山模拟)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，当SOeq \\al(2－,4)恰好完全沉淀时，Al元素的主要存在形式是( )
A．Al3＋和Al(OH)3 B．Al(OH)3
C．AlOeq \\al(－,2)和Al(OH)3 D．AlOeq \\al(－,2)
答案 B
解析 设NH4Al(SO4)2的物质的量为1 ml，该溶液中含有1 ml NHeq \\al(＋,4)、1 ml Al3＋、2 ml SOeq \\al(2－,4)，根据反应SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓可知，当溶液中的SOeq \\al(2－,4)完全沉淀时，需要2 ml Ba2＋，即2 ml Ba(OH)2，2 ml Ba(OH)2中含有4 ml OH－，1 ml Al3＋和3 ml OH－发生反应生成1 ml Al(OH)3沉淀，剩余的1 ml OH－恰好与1 ml铵根离子反应，所以Al元素的主要存在形式为Al(OH)3。
11．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的是( )
A．向100 mL 2 ml·L－1 NaAlO2溶液中通入标准状况下2.24 L CO2气体：AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
B．向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O
C．CuCl2溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))2[CuCl2]－＋2H＋
D．等物质的量Fe2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(SO4))3、Ba(OH)2和HNO3溶液混合：Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋H2O
答案 B
解析 100 mL 2 ml·L－1偏铝酸钠溶液中偏铝酸钠与标准状况下2.24 L二氧化碳的物质的量之比为2∶1，则二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为2AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，故A错误；向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解，银离子与氨水反应生成硝酸化二氨合银和水，反应的离子方程式为Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，故B正确；氯化铜在浓盐酸中与铜共热反应生成HCuCl2，反应的离子方程式为Cu2＋＋Cu＋4Cl－eq \(=====,\s\up7(△))2[CuCl2]－，故C错误；假设三者参加反应的物质的量都是3 ml,3 ml氢氧化钡与3 ml硝酸、0.5 ml硫酸铁反应生成1 ml氢氧化铁沉淀、3 ml硫酸钡沉淀和3 ml水，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋6OH－＋3Ba2＋＋3H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋3H2O，故D错误。
12．(2022·苏州高三开学考试)由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，有利于提高铁、铝元素的浸取率
B．Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
C．“过滤”前用K3[Feeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(CN))6]检验浸取液中是否存在Fe2＋的反应是氧化还原反应
D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
答案 C
解析 将废渣粉碎并不断搅拌，可以增大接触面积、加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝元素的浸取率，A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，B正确；用K3[Fe(CN)6]检验浸取液中是否存在Fe2＋，K3[Fe(CN)6]与Fe2＋发生反应产生蓝色沉淀：K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，D正确。
13．将m g镁铝合金投入500 mL 2 ml·L－1盐酸中，固体完全溶解，收集到气体5.6 L(标准状况下)。向反应所得溶液中加入4 ml·L－1氢氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为( )
A．5.10 B．8.50 C．9.35 D．11.48
答案 A
解析 由关系式Mg(OH)2～Mg～H2～2OH－、2Al(OH)3～2Al～3H2～6OH－可知，n(OH－)＝2n(H2)＝2×eq \f(5.6 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，则m(OH－)＝0.5 ml×17 g·ml－1＝8.50 g，从而得出m＝13.60－8.50＝5.10，故选A。
14．氯化镁是重要的无机材料，在常温下易吸湿，可溶于水和乙醇。某兴趣小组以海水为原料制备无水氯化镁。
实验1 制备MgCl2·6H2O晶体
以海水为原料，对其进行一系列处理，得到晶体。
(1)除去海水中不溶性杂质常用的实验操作是________(填名称)。
(2)从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
实验2 样品中MgCl2·6H2O晶体含量测定
准确称取实验1制得的MgCl2·6H2O晶体a g于锥形瓶中，加去离子水溶解，依次加入一定量三乙醇胺、NH3NH4Cl缓冲溶液，摇匀，滴入铬黑T指示剂，用0.020 00 ml·L－1 EDTA(用H2Y2－表示)标准溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液的体积为V mL。
已知：①0.020 00 ml·L－1 EDTA标准溶液的pH约为5，指示剂铬黑T使用的适宜pH范围为8～11，NH3NH4Cl缓冲溶液pH约为10。
②滴定原理：Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋。
(3)该实验中使用的滴定管是________(填“甲”或“乙”)。
(4)NH3NH4Cl缓冲溶液的作用是________。
(5)样品中MgCl2·6H2O的质量分数为________。
实验3 制备无水氯化镁
利用如图实验装置(夹持和加热装置省略)，准确称取一定质量MgCl2·6H2O晶体在HCl气流中小心加热。
(6)A装置的作用是________。
(7)某同学在实验前后测得玻璃管B减重m1 g，干燥管C增重m2 g，m1>m2，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
答案 (1)过滤 (2)降温结晶 (3)甲 (4)控制溶液的pH为8～11 (5)eq \f(4.06×10－3V,a)×100%
(6)干燥氯化氢气体 (7)MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))MgO＋2HCl＋5H2O[或MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)Cl＋HCl＋5H2O或MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋2HCl＋4H2O]
解析 (2)为降低水解程度，从氯化镁溶液中析出MgCl2·6H2O晶体的结晶方法是降温结晶。(3)EDTA标准溶液pH约为5，呈酸性，应选用酸式滴定管，故使用的滴定管是甲。(5)根据反应Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋，可计算样品中MgCl2·6H2O的质量分数。(6)抑制晶体水解，A装置的作用是干燥氯化氢气体。
15．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量的Fe)既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图所示装置制备AlCl3溶液，并用AlCl3溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。已知AlCl3易水解，易升华。
(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为________________________。
(2)为了防止蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________________(写出一点)。
(3)装置B中的溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，其原因是_____________
______________________________________________________________________________。
(4)某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH的关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。
①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止；②过滤；③______(填字母，下同)；④________；⑤________；⑥__________；⑦________；⑧过滤、洗涤、干燥。
a．冷却结晶 b．过滤、洗涤 c．滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH＝4～10左右 d．沉淀中不断加入硫酸，至恰好溶解 e．蒸发浓缩
(5)为了分析废铝箔中铁元素的含量，某同学称取5.000 g废铝箔，先将其预处理使铁元素还原为Fe2＋，并在容量瓶中配制成100 mL溶液；然后移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10—2ml·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗20.00 mL标准溶液。判断滴定终点的依据是___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________；
废铝箔中铁元素的质量分数为________。
答案 (1)ClOeq \\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(2)加粗导管、缩短导管长度、加热导管(写出一点即可)
(3)生成微溶于水的氢氧化钙造成损失
(4)c b d e a
(5)滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色 4.480%
解析 (1)实验室用氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋5Cl—＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。
(2)由题意可知氯化铝蒸气凝华易堵塞导管，则加粗导管、缩短导管长度、加热导管可以防止蒸气凝华堵塞导管。
(3)装置B中的氯化铝溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，否则钙离子会与氨水反应生成微溶的、不易分解的氢氧化钙，影响七铝十二钙的产率。
(4)由题意可知，制备硫酸铝晶体的操作为称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止，过滤，向滤液中加入硫酸，调节pH在4～10时生成氢氧化铝沉淀，再过滤、洗涤，向沉淀中加入硫酸，至恰好溶解，蒸发浓缩、冷却结晶，再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体。
(5)由题意可知，亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液完全反应时，再滴入标准溶液，溶液会变为浅紫色，则判断滴定终点的依据是滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色；由得失电子守恒可得：5Fe2＋～MnOeq \\al(－,4)，由滴定消耗20.00 mL 1.000×10—2 ml·L－1
KMnO4标准溶液可知，废铝箔中铁元素的质量分数为
eq \f(1.000×10－2 ml·L－1×0.02 L×5×4×56 g·ml－1,5.000 g)×100%＝4.480%。选项
A
B
C
D
装置
目的
实验室制备氢氧化铝
除去Na2CO3中的NaHCO3
制取并收集一定量Cl2
将乙醇氧化为乙醛
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