第三章金屬及其化合物

第4講鎂、鋁及其化合物

課標(biāo)要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接

1.結(jié)合真熨情境2022廣東，TI2；20211.宏觀辨識與微觀探析：能運

中的應(yīng)用實例或年6月浙江，T15；用化學(xué)方程式、離子方程式

通過實驗探究，2021重慶,T6；2021描述鎂、鋁及其化合物的變

鎂及其

了解鎂、鋁及其湖南,T6；2020山東，化；能聯(lián)系鎂、鋁的組成和

化合物

化合物的主要性T9；2019全國I,結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象；能根據(jù)

質(zhì)。T26：2019天津，T2；典型實驗現(xiàn)象說明鎂、鋁及

2.了解鎂、鋁及2019年4月浙江,T3I其化合物可能具有的性質(zhì)，

其化合物在生評估所作說明或預(yù)測的合埋

2023重慶,T2；2023

產(chǎn)、生活中的應(yīng)性。

年6月浙江，T4、

用。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能從

T20：2023湖南,T7；

3.結(jié)合實例認(rèn)識鎂、鋁的提純工藝流程中提

2023年1月浙江，T7；

鎂、鋁及其化合取鎂、鋁及其化合物的性

2022全國甲，T9；2022

物的多樣性。質(zhì)，了解鎂、鋁的用途，建

鋁及其湖南，T7；2022廣東,

4.認(rèn)識鎂、鋁及立物質(zhì)性質(zhì)與用途之間的聯(lián)

化合物T6；2022年6月浙江，

其化合物的轉(zhuǎn)化系。

T8;2021全國乙，

在促進(jìn)社會文明3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：主動

T26：2021北京,T7；

進(jìn)步、自然資源關(guān)心與鎂、鋁制備有關(guān)的環(huán)

2021山東，T17；2021

綜合利用和環(huán)境境保護(hù)、資源開發(fā)等社會熱

廣東，T18；2020北

保護(hù)中的重要價點問題，形成與社會和諧共

京，T6；2019江蘇，T3

值處、合理利用資源的觀念

高考常以選擇題的形式考查鐵、鋁及其化合物的性質(zhì)、應(yīng)用、化學(xué)方

命題分析預(yù)測程式的正誤判斷等；以工藝流程題的形式考查鋁的化合物的制備等。

預(yù)計2025年高考仍會延續(xù)這種考查形式

1.鎂元素的價類二維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系

鎂

元

索

帆

化+2

合

價

單質(zhì)輒化物堿秸物質(zhì)類別

2.鋁元素的價類一維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系

倍

兒

穆

C化

W

知京導(dǎo)圖

品外出行2個電f.馬大▲電f.>4的疊：2】_逕*件_i

tlAX

考點I鎂及其化合物

(效材鼎:*速教材融合貨?

知識事臺教材漠厚

1.鐵及其重要化合物的物理性質(zhì)

Mg：銀白色固體，密度較小、質(zhì)軟、有延展性，是電和熱的良導(dǎo)體。

MgO：白色固體，熔點為2825

Mg(OH)2：白色固體，M難溶于水。

2.鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)

物質(zhì)主要性質(zhì)化學(xué)方程式

點燃

與02反應(yīng)：⑵2M°+O?----2MgO(發(fā)出耀

與非金屬單質(zhì)反應(yīng)眼白光)

占燃

與N2反應(yīng)：f313Mg+Ng：----MgjNg

鎂點燃

⑷2MR+CO2^—2MgO+C(燃燒,生成白

與CO2反應(yīng)

色粉末和黑色固體)

與鹽酸反應(yīng)⑸Mg+2HC1-----MgCb+H2T

與沸水反應(yīng)⑹M.+2H2(F=Mg(OH)2+H2f

氧化鎂與鹽酸反應(yīng)⑺MgO+2HQ——MgCb+H?O

氫氧與鹽酸反應(yīng)⑻MR(OH)2+2HCI——MgCh+2H2。

化鎂

熱分解Mg(OH)2=MgO+H2O

氮化鎂發(fā)生水解反應(yīng)⑼M、N2+6H2O^=3Mg(OH)2+2NH1

一般以MgC12-6H2O的形式

MgC12-6H2O=^=Mg(OH)CI+HC1T+5H2O

存在,MgCbSHzO受熱易

繼續(xù)加熱，Mg(OH)Cl=MgO+HClt

MgCh分解

MgCl2+2NH3H2O^Mg(OH)2I+2NH4CI

與堿反應(yīng)

MgCh+2NaOH——Mg(OH)2l+2NaCl

提醒氫氧化鎂的溶解度小于碳酸鎂，能發(fā)生反應(yīng)MgCO3+H2C>qMg(OH)2+CO2T，

鎂元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。

3.從海水中提取鎂的工藝流程

(1)流程

燧燒水

貝冗----?CaO---石-灰乳

I沉淀、過濾““6①^酸―、

海水(或苦鹵)

T-----------------?Mg(OH)2——MgCl2-6H2。

〃電解〃門.HC1氣體

Mg^-----------乂媳「而」

(2)主要化學(xué)反應(yīng)

①制石灰乳：1101CaCO3=^=CaO+、111]CaO+&0=€2(OH)2。

②沉淀Mg2+：1121Me，ICa?)H)Mg(OH)?+Ca?。

③制備MgCb：1131Me(()H)2+2HCl^=MgCl2+2H2()。

電解

④電解MgCL：“41McCb(熔融)Me+CbT

1.［山東高考］以菱鎂礦(主要成分為MgCCh，含少量SiO2、FezCh和AI2O3)為原料制備高

純鎂砂的工藝流程如下:

1化餞溶液找水

J盤:漢出版.liHttH

受健/卡用經(jīng)燒粉

廢液氣氣旋液

aw

化鐵

已知浸出時產(chǎn)生的廢渣中有Si。?、Fe(OH)3和Al(OH)3。

下列說法錯誤的是(B)

A.浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4cl~=MgC12+2NH3f+H2O

B.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行

C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NK、NH4C1

D.分離Mg?+與AP\Fe3.是利用了它們氫氧化物K’p的不同

解析

然化鍍?nèi)芤夯?/p>

菱”g遮燒T燒粉?!巴卜沒出液41呼1藤.般燒片藍(lán)

▼MgO、廢渣銳氣

MgCOv

iMg()

Si。,、SiO”?

Ee,().Fe2OvSi(),,Fe(OH),NH4C1

和AIRAIRfllAI(OH),

燃燒過程中，MgCO3轉(zhuǎn)化為MgO,浸出鎂的過程中MgO和NH：水解生成的H+反應(yīng)，化

學(xué)方程式為MgO+2NH4Cl^=MgC12+2NH3T+H2O,A項正確。浸出在較高溫度下進(jìn)

行，可促使NH4cl水解和NFL逸出；但一水合氨受熱易分解，若沉鎂在較高溫度下進(jìn)行,

會造成一水合氨大量分解，利用率降低，B項錯誤。浸出過程中產(chǎn)生的N%可轉(zhuǎn)化為氨

水，用于沉鎂，沉鎂時濾液中的NH4CI可用于浸出操作，C項正確。Fe(OH)3、Al

(OH)3的Kp遠(yuǎn)小于Mg(OH)2的Kp,當(dāng)pH達(dá)到一定值時，F(xiàn)e3\AU+沉淀完全，

Mg2+不沉淀，從而將其分離，D項正確。

2.［2021湖南］一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程如F：

皆

海

.因

*■■水

下列說法錯誤的是(D)

A.物質(zhì)X常選用生石灰

B.工業(yè)上常用電解熔融MgCh制備金屬鎂

高溫

C.“氯化”過程中發(fā)生的反應(yīng)為MgO+C+C12^=MgC12+CO

D.“鍛燒”后的產(chǎn)物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水MgCL

解析苦鹵水中有Mg2,，沉鎂時加入生石灰，CaO與H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2,Ca

(OH)2與M/+反應(yīng)生成Mg(OH)2,A項正確；MgCL是離子化合物，熔點相對敏低，

電解

電解熔融MgCL時發(fā)生反應(yīng)MgCb(■熔融)—Mg+Cht，B項正確；Mg(OH)2炮燒

生成MgO,“氯化”時加入C、Cl2,反應(yīng)生成MgCL和CO,C項正確；加熱MgCL溶液

會促進(jìn)Mg?+水解生成Mg(OH)2,最終得不到無水MgCb,D項錯誤。

考點2鋁及其化合物

,---------------------------?試選敗材融臺貨通-------------------------------------

1.鋁的性質(zhì)及用途

(1)鋁的物理性質(zhì)及用途

銀白色固體，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和延展性，熔點為660.37純鋁用作導(dǎo)線，鋁

合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。

(2)鋁的化學(xué)性質(zhì)

與非金屬點燃

4AI4-3O2——2A1O2A1+3C1?----2Aleb

單質(zhì)反應(yīng)23

遇冷的濃硫酸或濃硝酸［11鈍化：A1+4HNO3(稀)——Al(N03)3+

NOT+2H2O

與酸反應(yīng)

與非氧化性強酸(如稀鹽酸、稀硫酸)反應(yīng)：⑵2A1+6H'—2A廣+

3Hd(填離子方程式)

與強堿溶

[3]2A1+20H+6H2O——2[A1(OH)+3H2T(填離子方程式)

液反應(yīng)

高溫

鋁熱反應(yīng)⑷2Al+Fe2O3----2Fe+AI9a

注意鋁是活潑金屬，但抗腐蝕性能強，原因是常溫下A1與02反應(yīng)生成一層致密的氧化

物薄膜而防止內(nèi)部金屬進(jìn)一步被氧化。

2.ALO3和Al(OH)3的性質(zhì)及用途

Al2o3Al(OH)3

類別兩性氧化物兩性氫氧化物

物理高熔點，高沸點，高硬度，不溶F水

不溶于水的白色膠狀固體，具有吸附性

性質(zhì)的白色固體

①與強酸反應(yīng)：①與強酸反應(yīng)：

⑸AbO3+6H.^2Ad+3H9⑺Al(OH)3+3H'^A產(chǎn)+3h0

化學(xué)(填離子方程式，下同)②與強堿反應(yīng)：

性質(zhì)②與強堿反應(yīng)：⑻Al(OH)3+OH(OH)[-

⑹ALO；+2OH+3H?O^③灼燒：

21A1(OH)工⑼2Al(OH)30A12O3+3H2。

可用作吸附劑、媒染劑和凈水劑；治療胃

用途作耐火材料；煉鋁原料酸過多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水

織物的原料

注意既能與強酸溶液反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)有Al、AI2O3、Al(OH)3。

3.從鋁土礦中提取AI2O3的流程

鋁土礦的主要成分為AI2O3，含有少量SiCh、FezCh等雜質(zhì)。

方案一：堿溶法

①中相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為“01人12。3+2014—+3H2(>^2|A1(OH)/一,SiO2+2OH

SiO；+凡0。

③中相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為[1]]|A1(OH)丁+C0fAl(OH)K+HCO；

SiO；+2CO2+2H2O^H2SiO31+2HC030

(實際生產(chǎn)中，硅元素轉(zhuǎn)化為硅鋁酸鈉沉淀)

方案二：酸溶法

①中相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為［121A甘O3+6H'-2AI'+3HqFe20s+6H-2Fe"

+3FhO。

②中相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為［131Al3~+4OH~^fAl(OH)d~Fe3++3OH=^Fe

(OH)3Io

知取活用

1.易錯辨析。

(I)[江蘇高考改編]鋁的金屬活動性強，故可用于制作鋁金屬制品c(X)

(2)鋁粉和氧化鐵組成的鋁熱劑可用于焊接鋼軌。(7)

(3)鋁可用作包裝材料和建筑材料。(yl)

(4)蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液，可制備無水AlCb。(X)

(5)氫氧化鋁受熱易分解，故可用于中和過多的胃酸。(X)

(6)氧化鋁熔點高，故可用作電解冶煉鋁的原料。(X)

(7)明研溶于水并水解形成膠體，故可用于凈水。(、)

(8)實驗室可用氧化鋁用煙做熔化NaOH、Na2c03固體的實驗。(X)

2.寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析反應(yīng)的本質(zhì)，指出該反應(yīng)的氧化劑和還

原劑，并用單線橋法標(biāo)出該反應(yīng)電了?轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目：

6e-

II

2\1+2”()“的1.()=2W+3H2T鋁先與強堿溶液中的水反應(yīng)生成小和Al(OH)

3,Al(OH)3再與NaOH反應(yīng)牛.成Na[Al(0H)4],反應(yīng)中A為還原劑，比0為氧化

劑。

3.回答下列問題：

(1)等質(zhì)量的兩份鋁分另J與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H?的體積(相同務(wù)件

下)之比是1：1。

(2)足量的兩份鋁分別投入等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2

的體積(相同條件下)之比是1：30

(3)足量的兩份鋁分別投入等體枳、一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生

的H2的體積(相同條件下)相等，則HC1和NaOH的物質(zhì)的顯濃度之比是.3：I。

4.寫出下列反應(yīng)的離子方程式。

(1)向AlCh溶液中滴加NaOH溶液至過量：A>++3OFF^A1(OH)JAl(OH)3

+OFT^[A1(OH)J。

(2)向NaOH溶液中滴加AlCh溶液至過量：Al3T+40K^[AI(OH)C人卜計+3他1

(OH)4E^=4A1(OH)do

(3)向Na［Al(OH)4］溶液中滴加鹽酸至過量：［Al：OH)41+H，^A1(OH)盜+

H2O,Al(OH)i+3H'=^^+31420。

(4)向鹽酸中滴加Na［Al(OH)4］溶液至過量：［Al：0H)"+4『^人1+4HO

A|3"+3［A1(OH)/^4A1(OH)31。

(5)向AlCb溶液中逐滴滴加氨水：A13++3NH)H2O^A1(OH)n+3NH；°

:

(6)向Na［Al(OH)4］溶液中通入過量CO2氣體：［Al(OH)4r+CO2=A1(OH)d

+HCO3O

命題點1有關(guān)鋁及其化合物的性質(zhì)

1.下列說法正確的是(D)

A.M蘇高考改編理鋁粉和NaOH溶液反應(yīng)制取少量H2：A1+4OFT+比。一［Al(OH)4］

一+H2T

B.［2022全國甲改編］明研溶液與過量氨水混合：A13++4NH3+4H2O=［A1(0H)丁+

4NH：

NaOH(aq)過量HQ(aq)

C.［江蘇高考］Al(s)------->NafAl(OH)4］(aq)--------->A1(OH)3(s)

+

D.［江蘇高考改編］室溫下，在0.1moll/iNaOH溶液中，Na，K>CO:、［Al(OH)4］-

能大量共存

解析題給離子方程式不符合電荷守恒、原子守恒和得失電子守恒，A項錯誤；Al(0H)

3+

3不能溶于氮水中，故明磯溶液與過量氨水混合的離子方程式為AI+3NH3H2O^A1

(OH)31+3NH；,B項錯誤；Al(OH)3(s)在HQ(aq)中不能存在，C項錯誤；室

溫下，題給四種離子在堿性條件下能大量共存，D項正確。

命題拓展

［素材拓展］按照要求寫出明磯與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式。

(1)AS恰好完全沉淀：2Al3++3SO：—+3Ba2++6OH^=2A1(OH)3I+

3BaSO":

(2)SO；恰好完全沉淀：AH++2S0廠+2Ba2++4OH-^FAl(OH)獷+

2BaSO4l

技巧點撥

'生成的Al（OH）3_.應(yīng)用:^WKAl（S04）2-12H20］

具有吸附性~>用于凈水

與弱酸的酸根離子及酸式酸根離子（如S2-、HS->CO：—、

AH+為弱堿陽離子，易水解［HCO；）等不能大量共存，如A13++3HCO；^==

Al（OH）31+3CO2t

3+

與［A］（OH）/一不能大量共存：Al+3［A1（OH）4］-=

4A1（OH）3I

命題點2有關(guān)鋁的制備工藝流程

2.工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是氧化鋁，含氧化鐵雜質(zhì)）為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所

/Ko

下列敘述正確的是（A）

A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液

B.試劑Y可以是HC1,它與［Al（OH）4］反應(yīng)生成Al（0H）3

C.圖中涉及的反應(yīng)中包含2個氧化還原反應(yīng)

D.將試劑X與Y進(jìn)行互換，最終可以達(dá)到相同目的

解析NaOH與AI2O3反應(yīng)，與FezCh不反應(yīng)，試劑X可以是氫氧化鈉溶液，A項正確；若

試劑Y是HC1,則過量HCI與［Al（OH）4「反應(yīng)生成AP+,得不到八1（OH）3沉淀，B項

錯誤：題圖中涉及的反應(yīng)中，只有電解熔融AI2O3得到A1的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，C項錯

誤；試劑Y為CCh,若將試劑X與Y進(jìn)行互換，CO?不與AI2O3反應(yīng)，最終不能達(dá)到用同

目的，D項錯誤。

3.［海南高考改編］KAI（SOQ212H2。（明磯）是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗

室中，采用廢易拉罐（主要成分為A1,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明研的過程如圖所

示?；卮鹣铝袉栴}：

（I）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用&（填標(biāo)號）。

a.HCl溶液b.H2s04溶液

c.氨水d.NaOH溶液

(2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+6HzO=2Na[AI

(OH)4]+3H2T.

(3)沉淀B的化學(xué)式為Al(OH)3;將少量明磯溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是—

AL水解，使溶液中H'濃度增大.

-+r,

(4)已知：Kw=1.0X10”,A1(OH)34-H2O^[A1(OH)4]+HA=2.0X10-\Al

(OH)，溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于20。

解析(1)試劑①的作用是除去廢易拉籍中的Fe、Mg雜質(zhì)，根據(jù)題意，應(yīng)選擇NaOH溶

液，以溶解A1,過濾出Fe、Mgo(2)易拉罐溶解過程中，A1與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。

(3)濾液A的主要成分為Na[Al(OH)4加入NH4HCO3得到的沉淀為Al(OH)3。明

磯溶于水，溶液呈弱酸性，是由于AU十發(fā)生水解，使溶液中H+濃度增大。(4)Al(OH)

+-1

3+H2O^[Al(OH)4「+曰'的K=c([Al(OH)4「)-c(H)=2.0X10\Al(OH)3

-

溶于NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3+OH^(Al(OH)」「，平衡常數(shù)K=

c([AI(OH)J-)c([AI(OH)1")c<H+)2,0X10-13

=20o

c(OH")c(OH->c(H+)l.OxlO-14

命題拓展

[變式拓展]實驗室中，采用廢易拉罐(主要成分為AL含有少量Fe、Mg雜質(zhì))制備明研

的過程如圖所示:

Na[Al(()H)J—J1a?

工圓

T林-----皿K>>.??

過過

下列敘述錯誤的是(B)

A.回收處理廢易拉罐有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用

B.沉淀為Ab(CO3)3

C.操作a包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等

D.上述流程中可用過量CO?代替NH4HCO3

解析回收處理龐易拉罐有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用，A項正確：Na[Al(OH)4]與碳酸

復(fù)鏈發(fā)生反應(yīng)可生成氮氧化鋁，故沉淀為Al(OH)3,B項錯誤；操作a包含蒸發(fā)濃縮、

冷卻結(jié)晶等，C項E確：過量二氧化碳與Na[Al(OH)<)溶液反應(yīng)也可得到氫氧化鋁沉

淀，D項正確。

(——?！?!■一)

U2020浙江]下列關(guān)于鋁及其化合物的說法，不正確的是(A)

A.明磯可用作凈水劑和消毒劑

B.利用鋁熱反應(yīng)可冶煉高落點金屬

C.鋁可用作包裝材料和建筑材料

D.氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物

解析明磯能電離出AP+,AP+水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)，故明磯可

作凈水劑，但不能作為消毒劑，A錯誤；鋁熱反應(yīng)能放出大量的熱，且鋁的還原性較強，

可用于冶煉高熔點金屬，B正確；鋁表面易形成氧化膜保護(hù)層，不易被腐蝕，鋁還具有易

加工、質(zhì)輕等特點，所以鋁可用作包裝材料和建筑材料，C正確；氫氧化鋁能中和胃酸，

可用作治療胃酸過多的藥物，D正確。

2.［2020江蘇］下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是(D)

A.鋁的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品

B.氧化鋁熔點高，可用作電解冶煉鋁的原料

C.氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸

D.明磯溶于水并水解形成狡體，可用于凈水

解析鋁具有很好的延展性，可以用于制作鋁金屬制品，與鋁的金屬活潑性無關(guān)，A項錯

誤；電解氧化鋁冶煉鋁是因為氧化鋁熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，與熔點高無關(guān)，B項錯誤；氫氧

化鋁能與胃酸的主要成分鹽酸發(fā)生反應(yīng)，與氫氧化鋁受熱分解無關(guān)，C項錯誤；明隊中的

A四可以水解生成氫氧化始膠體，膠體具有很強的吸附能力，可以吸附水中的懸浮物，起

到凈水作用，D項正確。

3.［鋁的化合物之間的轉(zhuǎn)化|［上海高考改編］鋁元素之間的相互轉(zhuǎn)化如圖所示，下列敘述正確

的是(C)

A.實現(xiàn)①的轉(zhuǎn)化，可通入過量CO?

B.實現(xiàn)②的轉(zhuǎn)化，可加入過量NaOH溶液

C.實現(xiàn)③的轉(zhuǎn)化，可加入寸量NaOH溶液

D.實現(xiàn)④的轉(zhuǎn)化，可通入過量N%

解析氫氧化鋁不能溶于碳酸，通入過量的CO?不能實現(xiàn)①的轉(zhuǎn)化，A項錯誤：鋁鹽與過

3t-

量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：Al+4OH-=^［AI(OH)4］,不能實現(xiàn)②的轉(zhuǎn)化，B項錯誤；

-

氫氧化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)Al(OH)3+OH^［AI(OH)］，可以實現(xiàn)③的轉(zhuǎn)

化，C項正確；鋁鹽溶液中通入過量NH3發(fā)生反應(yīng)A13++3NH3?H?O^A1(OH)3I+

3NH；,不能實現(xiàn)④的轉(zhuǎn)化，D項錯誤。

4」有關(guān)含鋁化合物之間的轉(zhuǎn)化流程］［廣東高考］七鋁十二眄(12CaO.7Al2O3)是新型的超導(dǎo)

材料和發(fā)光材料。用白云石(主要含CaCCh和MgCCh)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝

如下：

適量NH,N()3溶液一co2-^1NH,

叵震7?H^I并混.____________

#2CaO?7Al/)

(1))粉主要含MeO和CaO。用適量NH4NO3溶液浸取燃粉后，鎂化合物幾乎不

溶，若濾液I中c(Mg2+)小于5X10-6moiLr,則溶液DH大于II[MR(OH)2的

,2

/CSp=5X10-];該工藝中不能用(NHj)2sCh代替NH4NO3,原因是若使用(NHQ

2so也會生成微溶的CaSCU進(jìn)入濾渣，造成CaCCh產(chǎn)率降低.

(2)濾液I中的陰掰子有NO；利OUT(忽略雜質(zhì)成分的影響)：若濾液I中僅通入

C02，會生成Ca(HCO；)2,從而導(dǎo)致CaCCh產(chǎn)率降低。

(3)用NaOH溶液可除去廢A1片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為AI2O3+2OK+

3H?O^2[AI(OH)"。

(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為2A1+

電解

6H夕----2Al(OH)3十3H?f。

(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時A1C1；和ALC1；兩種離子在A1電極上用互

轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應(yīng)。放電時負(fù)極A1的電極反應(yīng)式為A1+7AleL—3c

=4A12C17O

解析(1)白云石燃燒時MgCCh和CaCCh均發(fā)生分解反應(yīng)，得到MgO和CaO。根據(jù)Mg

(OH)2的K$p和c(Mg2*)<5X10-6molL-1,可求得c(OFT)>1.0X10-3mol-L-1,則

溶液的pH>ll。NH4NO3和(NHQ2sO4溶液均呈酸性，而SO；易和Ca?'結(jié)合轉(zhuǎn)化戊

CaSO4微溶物，造成CaCCh產(chǎn)率降低。(2)CaO在NH4NO3溶液中轉(zhuǎn)化成Ca(OH)2和

Ca(N03)2,濾液【中含有NOJ；和OH,若濾液【中只通入CO?,會生成Ca(HCOj)

20(3)鋁片表面的AI26與NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)小(5)放電時，負(fù)極

發(fā)生氧化反應(yīng)，且A1C1；參與電極反應(yīng)，其反應(yīng)式為Al-3e-+7Ale1；=_4AI2C17<>

5」海南高考]以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgS(V7H2O的過程如圖所示:

濾液1濾液2濾液3

硼鐵泥的主要成分如下表:

、B2O3

MgOSiO2FeOFe2O3CaOAI2O3

30%?40%20%?25%5%?15%2%?3%1%?2%1%?2%

回答下列問題:

（1）“酸解”時應(yīng)該加入的酸是一H2s0」，“濾渣1”中主要含有SiO?（寫化學(xué)

式）。

（2）“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是一將Fe?’氧化為Fe>、調(diào)節(jié)溶

液pH,使Fe3+、AU+形成氫氧化物沉淀而除去°

（3）判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是一取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液

未變紅，則說明除雜基本完成.

（4）分離濾渣3應(yīng)趁熱過濾的原因是防止MeSO4?7HQ結(jié)晶析出。

解析（1）由于制取的產(chǎn)品是MgSO>7H2O,所以“酸解”時應(yīng)加入硫酸。根據(jù)硼鎂泥的

主要成分可知，“濾渣1”中主要含有SiCh。（2）次氯酸鈣具有強氧化性，能將Fc2+氧化

為Fe3+,加入MgO可以消耗過量的硫酸，調(diào)節(jié)溶液的pH,從而使Fe3+、AP+形成氫文化

物沉淀而除去。（3）“除雜”基本完成時，濾液中不存在氏3+,可以通過檢臉濾液中是

否含有F/+來判斷“除雜”是否完成。（4）較低溫度下，MgSChlHzO的溶解度較小，會

結(jié)晶析出，造成產(chǎn)品損失，所以分離濾渣3應(yīng)趁熱過濾c

64浙江高考］某興趣小組在定量分析了鐵清［含有MgCO?Mg（OH）2、CaCO.5、Al。、

FezCh和SiCh］中Mg含量的基礎(chǔ)上，按如下流程制備六水合氯化鎂（MgCj6H2O）。

相關(guān)信息如卜：

①700℃只發(fā)生MgCOa和Mg（OH）2的分解反應(yīng)。

②NH4cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng)，且反應(yīng)程度不大。

③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來，且須控制合適的蒸出量。

請回答:

（1）下列說法正確的是上皿_。

A.步驟【,搬燒樣品的容器可以用用煙，不能用燒杯和錐形瓶

B步驟111,蒸氨促進(jìn)平衡正向移動，提高M(jìn)gO的溶解量

C.步驟III,可以將固液混合物C先過濾，再蒸氨

D.步驟IV,固液分離操作可采用常壓過濾，也可采用減壓過濾

（2）步驟III,需要搭建合適的裝置，實現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體（用硫酸溶液吸收氨

氣）。

①選擇必須的儀器，并按連接順序排列（填寫代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連

接）：熱源一>:L“1>C,

abedef

②為了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示劑。請給出指示劑并說明蒸氨可以

停止時的現(xiàn)象甲基橙，溶液顏色由紅色變橙色。

(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶于

水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。

①含有的雜質(zhì)是堿式氯化鎂(或氫氧化鎂)。

②從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解。

(4)有同學(xué)采用鹽酸代替步驟II中的NH4cl溶液處理同體B,然后除雜，制備MgCh溶

液。一知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍：

PH

金屬離子

開始沉淀完全沉淀

3.04.7

Fe3+1.12.8

PCa2+一11.3—

Mg2+8.410.9

請給出合理的操作排序(從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復(fù)使用)：

固體B—>a—>(c)—>(f)—>(e)—>(f)—>(g)—>(a)

-MgCL溶液-產(chǎn)品。

a.用鹽酸溶解b.調(diào)pH=3.0

c.調(diào)pH=5.0d.調(diào)pH=8.5

e.調(diào)pH=11.0f.過濾

g.洗滌

解析根據(jù)鎂渣的成分和題給信息，可知鎂渣A在700C燃燒時，MgCCh和Mg(OH)2

分解生成MgO,固體B的成分為MgO、CaCCh、AI2O3、FezCh和SiCh,加入NH4CI溶液

發(fā)生反應(yīng)：MgO+2NH4CI+H2O^MgCl2+2NH3-H2O,通過蒸氨，使氨氣逸出，促進(jìn)平衡

正向移動，提鬲MgO的轉(zhuǎn)化率。固液混合物D的成分主要為MgCL、CaCO3,AI2O3、

Fe2O3,SiO2,過濾后得到的溶液F的溶質(zhì)主要為MgCb,固體渣E中含有CaCO.?、

AI2O3、FezCh和SiOz。溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥

得到MgCl2-6H2Oo

(1)燃燒樣品應(yīng)在出綱中進(jìn)行，不能在燒杯和錐形瓶中進(jìn)行，A項正確；蒸氮促進(jìn)反應(yīng)

MgO+2NH4Q+H2O=MgC12+2NH3?H2O正向移動，提高M(jìn)gO的溶解量，B項正確；由于

NH4cl溶液與MgO的反應(yīng)程度不大，先過濾，再蒸氮導(dǎo)致大量未反應(yīng)的MgO損失，產(chǎn)率

降低，C項錯誤：最后得到的是MgC12?6H2O,固液分離操作既可以用常壓過濾，也可以用

減壓過濾，D項正確。(2)①裝置a用作反應(yīng)容器，裝置d用于導(dǎo)氣，裝置f用于防倒

吸，裝置c用于尾氣處理(吸收氮)，故連接的順序為熱源一a-d-f-c。②當(dāng)H2sCh溶

液中的H2so4均轉(zhuǎn)化為(MH。2so4時，表示蒸氨可以停止，由于硫酸鎂溶液顯酸性，故

應(yīng)選擇甲基檢作指示劑，故蒸氨可以停止時的現(xiàn)象是溶液由紅色變?yōu)槌壬?3)①產(chǎn)品溶

于水后溶液呈堿性，說明可能含有的雜質(zhì)為Mg(0H)2或Mg(OH)CL②引入該雜質(zhì)最

有可能的操作是過度蒸發(fā)濃縮導(dǎo)致M『+水解生成Mg(OH)2或Mg(OH)Clo(4)若用

鹽酸代替NH4cl溶液，則用鹽酸溶解固體B所得溶液中含有Mg2+、AU+、Fe3+和Ca?，

根據(jù)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍，可先將溶液pH調(diào)節(jié)至5.0,使Fe3+和AF十分

別完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀從而過濾除去，再將溶液pH調(diào)節(jié)至11.0,將

Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,過濾得到Mg(OH)2固體，洗滌后用鹽酸溶解即可得到MgCL

溶液，故合理的操作排序為固體B—>a—>c—>f—>c—>f—>g—>ao

(--------------------:練習(xí)幫:練透好題精準(zhǔn)分層---------------------------

二基礎(chǔ)練如也通實

1.下列關(guān)于鎂的性質(zhì)的敘述正確的是(C)

A.在氮氣中不能燃燒

B.與水不能反應(yīng)釋放出氫氣

C.在氯氣中燃燒會產(chǎn)生白煙

D.鎂條在二氧化碳?xì)怏w中燃燒只生成白色固體

解析Mg在N?、Ch、Ck、CO2中均能燃燒；在加熱時，Mg與HzO反應(yīng)生成H2;Mg與

CO2反應(yīng)生成固體MgO和C。

2.［2024江蘇南京六校調(diào)研］以菱鎂礦(主要成分是MgC03，含少量FeC03)為原料制取高

純氧化鎂需要經(jīng)歷酸浸、調(diào)pH、過濾、灼燒等操作。下列實驗裝置和原理能達(dá)到實驗FI的

的是(C)

A.用裝置甲配制稀H2sChB.用裝置乙測溶液的pH

C.用裝置丙過濾懸濁液D.用裝置丁灼燒Mg(OH)固體

解析不能用容量瓶稀釋濃硫酸，應(yīng)用燒杯稀釋，然后轉(zhuǎn)移到容量瓶中，A錯誤；不能直

接將pH試紙伸入溶液中，應(yīng)用玻璃棒蘸取少量溶液湎到pH試紙上，B錯誤；應(yīng)用用渦灼

燒氫氧化鎂固體，D錯誤。

3.［高考組合］下列說法錯誤的是(B)

①[2023全國乙改編]使用明磯對水進(jìn)行凈化不涉及氧化還原反應(yīng)

②[2023浙江改編]鋁具有強還原性，故可用于制作門窗框架

③[2023湖南改編]取濃度均為0.1moLI/i的一定體積的NaOH溶液和Ah(SO4)3溶液進(jìn)

行反應(yīng)，改變兩種溶液的滴加順序，反應(yīng)現(xiàn)象沒有明顯差別

④[2023遼寧]冶煉鎂：2MgO=^±2Mg+O2T

⑤[2022海南改編]MgCb溶液中滴加NaOH溶液至過量，產(chǎn)生白色沉淀后沉淀消失

A.①②③④B.②?④⑤

C.①③④⑤D.@<2X3)?

解析明磯水解產(chǎn)生的Al(OH)3股體能吸附水中的懸浮物，從而達(dá)到凈水的目的，與氧

化還原反應(yīng)無關(guān)，①正確；鋁可用于制作門窗框架是因為鋁的質(zhì)量輕、耐腐蝕，與鋁具有

強還原性無關(guān)，②錯誤；NaOH溶液加入AL(SO4)3溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀

溶解，Al2(SO4)3溶液加入NaOH溶液中先無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，③錯誤；工業(yè)

冶煉鎂為業(yè)解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣，④錯誤；MgCb溶液中滴加NaOH溶液，產(chǎn)生Mg

(OH)2白色沉淀，Mg(OH)2不能溶于NaOH溶液，⑤錯誤。

4.甲、乙兩燒杯中分別盛有100mL濃度均為3moLL」的鹽酸與NaOH溶液，向兩燒杯中

分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得同溫同壓下生成氣體的體積之比為I：2,則加入

鋁粉的質(zhì)量為(A)

A.5.4gB.3.6g

C.2.7gD.1.8g

解析由2Al+6HCI^2AlCh+3H2T、2Al+2NaOH+6H2O^2Na[AI(OH)4]+3H2T可

知，若甲、乙兩燒杯中鋁扮完全反應(yīng)，兩燒杯中產(chǎn)生H2的體積相等。因為甲、乙兩燒杯中

反應(yīng)產(chǎn)生Hz的體積(同溫同壓下)之比為I：2,所以甲、乙兩燒杯中反應(yīng)消耗的AI的質(zhì)

量之比為1：2。綜合上述分析可得，甲燒杯中鹽酸不足，反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量〃(比)

=)(HC1)=0.15mol;乙燒杯中反應(yīng)產(chǎn)生H?的物質(zhì)的量〃(H2)=0.3mol,則乙燒杯中

反應(yīng)消耗的〃(A1)=/?(NaOH)=0.2mol,可知乙燒杯中NaOH過量，A1不足，所以加

(A1)=0.2molX27gmor,=5.4go

5.[2021上海]在稀的NH4AI(SOQ2溶液中加入適量Ba(OH)2溶液至SO廠恰好完全沉

淀，此時鋁元素的存在形式為(B)

A.Ai3+B.A1(OH)3

C.[AI(OH)丁D.A產(chǎn)和Al(OH)3

解析正確解答本題的關(guān)鍵是知道OFT反應(yīng)順序：OFF先與AU+反應(yīng)生成Al(OH)3,再

與NH：反應(yīng)生成NH3H2O,最后Al(OH)3再與OH反應(yīng)生成[Al(OH)不。要使SO：

恰好完全沉淀，1molNH4Al(SO。2需要2moiBa(OH)2,此時反應(yīng)的離子方程式為

3+，-2

Al4-4OH-+NH4'4-2S04+2Ba"^NH3H2O+Al(OH)31+2BaSO4，鋁元素的存

在形式為Al(OH)3,B項正確。

6.下列各組物質(zhì)中，不能按'表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(D)

選項abc

AAI2O3Na(Al(OH)4]Al