第14讲 铝、镁及其化合物 讲义-备战2025年高考化学一轮复习讲义（苏教版2019）

第14讲　铝、镁及其化合物 复习目标　 1.了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途。 2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。 考点一　铝及其化合物 必备知识 1．铝元素的存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，全部以化合态的形式存在。 2．铝单质 (1)物理性质 铝单质是银白色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电、导热和延展性。 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3； ③ ④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑； ⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(铝热反应)。 3．氧化铝——两性氧化物 4．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 ②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ③Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 (3)Al(OH)3的制备 写出下列反应的离子方程式： ①Al3＋与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②向含AlO的溶液中通入过量的CO2： AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 ③Al3＋与AlO发生相互促进的水解反应： Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。 5．明矾 (1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。 (2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变澄清。 能力提升 1．某澄清溶液中含有下表离子中的几种。 阳离子 阴离子 分别取它的水溶液两份进行实验，结果如下。下列结论正确的是 ①向一份溶液中加入过量盐酸，产生气泡，溶液颜色变深，但仍澄清； ②继续向①溶液中加入少许四氯化碳，振荡，静置，下层呈现紫红色，上层溶液呈现黄色； ③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀量先增加后减少最后有部分剩余。 A．实验①中产生的气体是和 B．原溶液中一定含有 C．原溶液中可能含有和 D．若③中用浓氨水代替氢氧化钠，现象相同 2．实现废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3，还含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。已知：(1)T<700℃，纯碱不与Al2O3、SiO2反应。 (2)相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表： 金属离子 Fe3+ A13+ Ni2+ 开始沉淀时的 1.5 3.4 6.9 沉淀完全时的 2.8 4.7 8.9 下列说法不正确的是 A．“氧化”的目的是为了除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态 B．用硫酸浸取浸渣1时，适当提高硫酸的浓度可以提高浸取速率 C．“钠化焙烧”生成Na2WO4的化学方程式为 D．“调pH”除铁和铝时，溶液的pH范围为 3．实验研究发现，金属与极稀的硝酸反应时，硝酸可被还原为。现将一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应，固体完全溶解，反应过程中无气体放出。反应结束后(忽略溶液体积的变化)将溶液平均分成两份，一份滴加KSCN溶液，一份逐滴加入溶液。所加溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入KSCN的溶液中无现象 B．原混合物中铝粉的物质的量为 C．根据题目数据，无法计算a点数值 D．原溶液中硝酸浓度为 4．某同学设计的原电池装置如图所示。下列有关说法正确的是 A．活泼性：Mg＞Al，因此铝电极一定为正极 B．该电池电解质溶液可以是蔗糖溶液 C．若烧杯中溶液为稀硫酸，铝电极表面有气泡生成 D．若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，负极电极反应式为 5．铝元素的氢氧化物在水中的溶解反应为：，，25℃，与pH的关系如图所示，c为或浓度的值。下列说法错误的是 A．曲线②代表与pH的关系 B．的约为 C．的平衡常数的数量级为 D．向的溶液中加入NaOH溶液至pH=8.0，体系中铝元素主要以存在 考点二　镁及其化合物 必备知识 1．镁的化学性质 (1)与氧气反应：2Mg＋O22MgO。(发出耀眼的强光，生成白色固体物质) (2)与氮气反应：3Mg＋N2Mg3N2。(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物) (3)与盐酸(或硫酸)反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 (4)与二氧化碳反应：2Mg＋CO22MgO＋C。(镁着火不能用CO2灭火) (5)与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu。 (6)与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 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＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 能力提升 1．常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物，实验室通过CuO氧化NH3制得N2，然后与镁反应得到Mg3N2。已知，Mg3N2是一种浅黄色粉末，易水解。下列说法错误的是 A．装置的作用只是吸收装置中产生的水蒸气 B．实验开始时应先点燃处酒精灯；再点燃处酒精灯 C．装置A中生石灰可用氢氧化钠固体代替 D．取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有 2．氟化镁可用于制造陶瓷、玻璃，还可用作铝金属的助熔剂、光学仪器中镜头及滤光器的涂层等。用纯净的Mg制备MgF2的流程如图所示： 已知：25℃时，部分物质的溶度积如下： 物质 MgF2 MgCO3 溶度积(Ksp) 6.4×10-9 2.4×10-5 下列说法错误的是 A．反应器1中需通入过量的CO2 B．反应器2中需适当升高温度 C．沉淀池的上层清液中 D．从沉淀池中获取纯净MgF2的操作是过滤、洗涤、干燥 3．将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，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。则下列说法中不正确的是 A．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1 B．Mg和Al的总质量为9g C．生成的H2在标准状况下的体积为10.08L D．硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1 4．将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中，产生1.12LNO气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，产生沉淀情况如图所示。下列说法错误的是（    ） A．合金中铝的质量为0.81g B．硝酸的物质的量浓度为1.8mol/L C．氢氧化钠溶液浓度为3mol/L D．沉淀的最大质量为4.08g 5．氯酸镁常做催熟剂、除草剂等，实验室利用卤块制备少量，已知：卤块的主要成分为，含有、等杂质。工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．可以用酸性溶液代替溶液 B．滤渣的主要成分是和 C．加入饱和溶液发生了复分解反应 D．调节溶液，还可以防止结晶时的水解 真题测评 1．某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，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，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C．将Mg(OH)2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Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 2．部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 3．铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是 A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有和 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 4．室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是 A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：Al3++3OH-Al(OH)3 B．a→b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变 C．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 5．以水泥厂的废料(主要成分为，含少量等杂质)为原料制备的工艺流程如下： 已知：下列说法正确的是 A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸 B．试剂X可以是 C．滤渣为 D．操作a所得滤液经处理后可循环利用 拓展精炼 1．氮化镁 (Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。室温下，纯净的氮化镁为黄绿色的粉末，能与水反应，但含有氧化镁杂质的氮化镁是灰白色的，能溶于酸，微溶于乙醇和乙醚。下列说法错误的是 A．12g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量大于20g B．要制备氮化镁，可将镁带在氮气中燃烧制成 C．氮化镁需要真空密封保存，防水、防潮 D．未经政府许可不能将排入周围环境 2．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验：三组各取60mL同浓度盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下，则下列说法正确的是（    ） 实验序号 甲 乙 丙 合金质量/mg 510 765 918 气体体积/mL 560 672 672 A．甲组和乙组的实验中，盐酸均过量 B．盐酸的物质的量浓度为0.8mol•L-1 C．合金中镁、铝的物质的量之比为1：2 D．丙组中铝的物质的量为0.018mol 3．轻质氧化镁和硼酸(H3BO3)都是重要的化工原料，可采用硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸和轻质氧化镁，其工艺流程如图： 下列叙述错误的是（    ） A．Fe2O3、Al2O3都不能溶于(NH4)2SO4溶液 B．进入“吸收”工序中的气体为NH3 C．若“过滤2”时调节溶液的碱性越强得到的硼酸越多 D．“沉镁”中得到的母液经加热后可返回“溶浸”工序循环使用 4．同学们都知道明矾是一种常用的净水剂，以易拉罐（含有和少量、杂质）为原料制取明矾的流程如图。下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分是和 B．明矾的化学式为 C．上述流程中可用过量代替 D．“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 5．以铝土矿（主要成分为，含和等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：①在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀 ②电解时，阳极发生氧化反应 下列说法正确的是 A．“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 B．“过滤Ⅰ”的滤渣成分为 C．“反应”中加入溶液的作用同于通入 D．“电解Ⅰ”中作阳极的石墨易消枆，阳极反应中失电子物质主要是石墨 6．常温下，向10.0mL浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素各种存在形式的物质的量浓度与加入NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3。 已知：①； ②，298K条件下，。 下列叙述不正确的是 A．曲线Ⅱ代表 B．298K条件下， C．c点溶液中金属元素主要存在形式为和 D．的平衡常数K为 7．铝土矿的主要成分是，还有部分、以及少量不溶于酸碱溶液的其他杂质。工业上从铝土矿中提取铝可采取如下工艺： 下列说法正确的是 A．步骤②过量氢氧化钠可用过量氨水代替 B．步骤①沉淀I中主要成分为共价晶体 C．溶液III中溶质主要为 D．步骤④需用蒸发血和酒精灯 8．下列过程涉及的离子方程式正确的是 A．用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的： B．明矾溶液与过量氨水混合： C．Fe溶于稀盐酸： D．向溶液中加入过量的溶液： 9．既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列有关说法不正确的是 A．制得的浓硝酸可以用铝制或铁制容器盛装 B．氧化炉中被氧化成红棕色的气体，进入吸收塔与水反应生成 C．可利用氨易液化的性质，在氨分离器中液化分离出 D．物质可以是 10．利用废铝箔(主要成分为，含少量等)制明矾的一种工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．①中生成了： B．操作是过滤，以除去难溶于溶液的杂质 C．②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 11．根据下列操作及现象，不能得出相关结论的是 选项 操作及现象 结论 A 将点燃的镁条放入盛有干冰的灯笼里，发出耀眼的白光并剧烈燃烧 干冰易升华且能支持燃烧 B 向苯酚钠溶液中通入，溶液变浑浊 酸性：苯酚 C 向NaOH溶液中滴2滴溶液，再滴2滴同浓度的溶液，先生成白色沉淀，后生成蓝色沉淀 D 向溶液中滴加稀硫酸，产生浅黄色沉淀和刺激性气味的气体 稀硫酸仅表现酸性 A．A B．B C．C D．D 12．镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题： (1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的 ，还生成少量的 (填化学式)。 (2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是 ，该化合物水解的化学方程式为 。 (3)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。 下列选项中正确的是 (填序号)。 ①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力 ②Mg与F2的反应是放热反应 ③MgBr2与Cl2反应的△H＜0 ④化合物的热稳定性顺序为MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2 ⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14讲　铝、镁及其化合物 复习目标　 1.了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途。 2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。 考点一　铝及其化合物 必备知识 1．铝元素的存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，全部以化合态的形式存在。 2．铝单质 (1)物理性质 铝单质是银白色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电、导热和延展性。 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3； ③ ④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑； ⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(铝热反应)。 3．氧化铝——两性氧化物 4．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 ②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ③Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 (3)Al(OH)3的制备 写出下列反应的离子方程式： ①Al3＋与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②向含AlO的溶液中通入过量的CO2： AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 ③Al3＋与AlO发生相互促进的水解反应： Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。 5．明矾 (1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。 (2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变澄清。 能力提升 1．某澄清溶液中含有下表离子中的几种。 阳离子 阴离子 分别取它的水溶液两份进行实验，结果如下。下列结论正确的是 ①向一份溶液中加入过量盐酸，产生气泡，溶液颜色变深，但仍澄清； ②继续向①溶液中加入少许四氯化碳，振荡，静置，下层呈现紫红色，上层溶液呈现黄色； ③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀量先增加后减少最后有部分剩余。 A．实验①中产生的气体是和 B．原溶液中一定含有 C．原溶液中可能含有和 D．若③中用浓氨水代替氢氧化钠，现象相同 【答案】B 【分析】由题干信息可知:②向①反应后溶液中加入少量CCl4，出现分层，下层为CCl4层，显紫红色，推出该溶液中含有I2，即原溶液中含有I-，Fe3+具有强氧化性，能将I-氧化，因此原溶液中一定不含有Fe3+，在酸性条件下具有强氧化性，将I-氧化成I2，本身被还原成NO，因此原溶液一定含有，上层为水层，水层显黄色，推出含有Fe3+，即原溶液中含有Fe2+，原溶液中一定不含有；③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀量先增加后减少最后有部分剩余，推出原溶液中含有Al3+，溶液中一定不含有，综上分析可知，原溶液一定存在Fe2+、I-、、Al3+，一定不含、、Fe3+，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知实验①中产生的气体是NO，A错误； B．由分析可知原溶液中一定含有，B正确； C．原溶液中不可能含有，C错误； D．若用浓氨水代替氢氧化钠，因为氢氧化铝不溶于氨水而不会出现沉淀减少的状态，D错误； 故选B。 2．实现废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3，还含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。已知：(1)T<700℃，纯碱不与Al2O3、SiO2反应。 (2)相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表： 金属离子 Fe3+ A13+ Ni2+ 开始沉淀时的 1.5 3.4 6.9 沉淀完全时的 2.8 4.7 8.9 下列说法不正确的是 A．“氧化”的目的是为了除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态 B．用硫酸浸取浸渣1时，适当提高硫酸的浓度可以提高浸取速率 C．“钠化焙烧”生成Na2WO4的化学方程式为 D．“调pH”除铁和铝时，溶液的pH范围为 【答案】D 【分析】由题给流程可知，废催化剂在空气中氧化，将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态；向氧化渣中加入碳酸钠在600℃条件下钠化焙烧，将氧化钨转化为钨酸钠，焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液；向滤液中加入硫酸溶液酸化沉钨，将钨酸钠转化为钨酸沉淀，过滤得到钨酸；钨酸煅烧分解生成氧化钨；向浸渣中加入硫酸溶液酸浸，将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；调节滤液pH在4.7～6.9范围内，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和硫酸镍溶液；硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。 【详解】A．由分析可知，氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态，A正确； B．向浸渣中加入硫酸溶液酸浸，将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，适当提高硫酸的浓度（增大了反应物浓度），可以提高浸取速率，B正确； C．由分析可知，“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为，C正确； D．由分析可知，调节滤液pH在4.7～6.9范围内的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，D错误； 故选D。 3．实验研究发现，金属与极稀的硝酸反应时，硝酸可被还原为。现将一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应，固体完全溶解，反应过程中无气体放出。反应结束后(忽略溶液体积的变化)将溶液平均分成两份，一份滴加KSCN溶液，一份逐滴加入溶液。所加溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入KSCN的溶液中无现象 B．原混合物中铝粉的物质的量为 C．根据题目数据，无法计算a点数值 D．原溶液中硝酸浓度为 【答案】D 【分析】0a段没有沉淀生成，说明硝酸过量，发生反应：H++OH-=H2O，可知金属与酸反应中Al、Fe被氧化为Al3+、Fe3+； a-88段产生沉淀，发生反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓； 88-94段消耗NaOH，但沉淀量不变，而金属与硝酸反应过程中无气体放出，由题意可知N元素被还原为，发生反应：+OH-=NH3H2O； 94-104段沉淀部分溶解，发生反应：Al(OH)3+OH-=。 【详解】A．根据分析，硝酸过量，产物中有Fe3+，加入KSCN溶液会变红，A错误； B．根据94-104段发生反应：Al(OH)3+OH-=，消耗的氢氧化钠的物质的量为：(104-94)×10-3L×5mol/L=0.05mol，根据铝元素守恒，铝粉的物质的量为0.05mol，原混合物中铝粉的物质的量为0.1mol，B错误； C．c点溶液中硝酸根刚好生成NaNO3，则n(NaNO3)=94×10-3L×5mol/L=0.47mol，a点对应NaOH溶液的体积a=×103mL=40mL，C错误； D．由反应过程可知，到加入氢氧化钠为88mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵。由图可知，88-94段消耗的氢氧化钠的体积为94mL-88mL=6mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.006L×5mol/L=0.03mol，根据+ OH-=NH3·H2O可知溶液中n()=0.03ml，由N原子守恒可知n(NH4NO3)=n()=0.03mol，根据钠元素守恒可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol，根据氮元素守恒原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol，硝酸浓度为，D正确； 故选D。 4．某同学设计的原电池装置如图所示。下列有关说法正确的是 A．活泼性：Mg＞Al，因此铝电极一定为正极 B．该电池电解质溶液可以是蔗糖溶液 C．若烧杯中溶液为稀硫酸，铝电极表面有气泡生成 D．若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，负极电极反应式为 【答案】C 【详解】A．若电解质溶液为NaOH溶液，NaOH与铝反应，则铝电极为负极，故A项错误； B．蔗糖是非电解质，故B项错误； C．电解质溶液为稀硫酸，铝电极作正极，有气泡冒出，故C项正确； D．碱性条件下，应该生成，故D项错误； 故本题选C。 5．铝元素的氢氧化物在水中的溶解反应为：，，25℃，与pH的关系如图所示，c为或浓度的值。下列说法错误的是 A．曲线②代表与pH的关系 B．的约为 C．的平衡常数的数量级为 D．向的溶液中加入NaOH溶液至pH=8.0，体系中铝元素主要以存在 【答案】B 【分析】铝元素的氢氧化物在水中的溶解反应为：，，随着pH增大，c(OH-)增大，则c()减小，c 增大，即-lg c()增大，减小，因此曲线①代表-lg c()与pH的关系，曲线②代表与pH的关系，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，曲线②代表与pH的关系，A正确； B．由图象，pH=4.9时c(H+)=1×10-4.9，c(OH-)=1×10-9.1，-lg c()=5，c()=1×10-5mol/L，则的Ksp= c()·c3(OH-)=1×10-32.3，B错误； C．①，K1= Ksp[]= c()·c3(OH-)=1×10-32.3，②，K2=，③的平衡常数K3=，C正确； D．向的溶液中加入NaOH溶液至pH=8.0，根据图象，pH=8.0时，c()、值极小，则体系中元素M主要以存在，D正确； 答案选B。 考点二　镁及其化合物 必备知识 1．镁的化学性质 (1)与氧气反应：2Mg＋O22MgO。(发出耀眼的强光，生成白色固体物质) (2)与氮气反应：3Mg＋N2Mg3N2。(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物) (3)与盐酸(或硫酸)反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 (4)与二氧化碳反应：2Mg＋CO22MgO＋C。(镁着火不能用CO2灭火) (5)与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu。 (6)与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 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＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 能力提升 1．常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物，实验室通过CuO氧化NH3制得N2，然后与镁反应得到Mg3N2。已知，Mg3N2是一种浅黄色粉末，易水解。下列说法错误的是 A．装置的作用只是吸收装置中产生的水蒸气 B．实验开始时应先点燃处酒精灯；再点燃处酒精灯 C．装置A中生石灰可用氢氧化钠固体代替 D．取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有 【答案】A 【分析】A装置中分液漏斗盛放浓氨水，浓氨水与生石灰混合放出氨气，B中碱石灰干燥氨气，C装置中氨气与氧化铜在加热条件下生成氮气，装置D中浓硫酸能够吸收氨气、干燥氮气，干燥的氮气进入E装置与Mg加热反应，生成Mg3N2，F装置防止空气中的水等进入装置与氮化镁反应。 【详解】A．装置D的作用吸收氨气、干燥氮气，故A错误； B．实验进行时，应先点燃C处酒精灯，等产生的较纯的氮气进入Ｅ中时再点燃Ｅ中酒精灯，故B正确； C．浓氨水与氢氧化钠固体放热生成氨气，所以装置A中生石灰可用氢氧化钠固体代替，故C正确； D．取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，若闻到刺激性气味，则有氮化镁，故D正确； 故答案为：A。 2．氟化镁可用于制造陶瓷、玻璃，还可用作铝金属的助熔剂、光学仪器中镜头及滤光器的涂层等。用纯净的Mg制备MgF2的流程如图所示： 已知：25℃时，部分物质的溶度积如下： 物质 MgF2 MgCO3 溶度积(Ksp) 6.4×10-9 2.4×10-5 下列说法错误的是 A．反应器1中需通入过量的CO2 B．反应器2中需适当升高温度 C．沉淀池的上层清液中 D．从沉淀池中获取纯净MgF2的操作是过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【分析】反应器1中生成碳酸氢镁，其原理可理解为Mg与水反应生成氢氧化镁和氢气，氢氧化镁与过量二氧化碳反应生成碳酸氢镁溶液，碳酸氢镁不稳定，受热分解产生碳酸镁和二氧化碳、水，由于氟化镁比碳酸镁更难溶，用HF可将碳酸镁转化成氟化镁。 【详解】A．反应器1中得到的是Mg(HCO3)2，故要通入过量的CO2，A项正确： B．反应器2中的Mg(HCO3)2转化为MgCO3，反应的条件是加热，B项正确； C．沉淀池的上层清液中，c(Mg2+)一定，则，C项错误； D．沉淀池中的沉淀为MgF2，通过过滤可得到其固体，然后洗涤、干燥即可，D项正确。 故选C。 3．将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，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。则下列说法中不正确的是 A．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1 B．Mg和Al的总质量为9g C．生成的H2在标准状况下的体积为10.08L D．硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1 【答案】D 【分析】Mg和Al在稀硫酸中溶解后生成MgSO4和Al2(SO4)3，由图可知加入NaOH后，一开始并未产生沉淀，即NaOH与剩余H2SO4发生中和反应，之后NaOH分别与Mg2+、Al3+形成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀；两种离子沉淀完全后，NaOH又能与Al(OH)3发生反应Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，沉淀的量减少，剩余未反应的为Mg(OH)2，因此，n(Mg)=n[Mg(OH)2] =0.15mol，n(Al)=n[Al(OH)3]=(0.35-0.15)mol=0.2mol。 【详解】A．根据NaOH为200-240mL时，发生的反应为Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，故n(NaOH)= n(Al)= 0.2mol，c(NaOH)==5mol/L，A正确； B．根据分析，Mg和Al的总质量m=m(Mg)+m(Al)= 0.15mol×24g/mol+0.2mol×27g/mol=9g，B正确； C．根据Mg~H2和2Al~3H2可知，Mg和Al生成的H2的物质的量分别为0.15mol、0.3mol，共0.45mol，标况下的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L，C正确； D．生成沉淀最多时，溶液中的溶质仅剩Na2SO4，此时NaOH用量为200mL，物质的量为5mol/L×0.2L=1mol，根据2NaOH~H2SO4可知，n(H2SO4)=n(NaOH)=0.5mol，c(H2SO4)==1mol/L，D错误； 故选D。 4．将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中，产生1.12LNO气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，产生沉淀情况如图所示。下列说法错误的是（    ） A．合金中铝的质量为0.81g B．硝酸的物质的量浓度为1.8mol/L C．氢氧化钠溶液浓度为3mol/L D．沉淀的最大质量为4.08g 【答案】B 【分析】由题给图示可知，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，开始没有沉淀，说明硝酸过量，与硝酸反应的氢氧化钠溶液是10mL，沉淀达到最大时，消耗氢氧化钠溶液是50mL，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液是10mL，则生成氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液是30mL，生成氢氧化镁消耗氢氧化钠溶液是20mL，由反应的离子方程式Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓可知，镁铝合金中镁、铝的物质的量比为1:1，标准状况下1.12LNO气体的物质的量为0.05mol，设镁铝合金中镁的物质的量为xmol，由得失电子数目守恒可得2x+3x=0.05mol×3，解得x=0.03，沉淀达到最大时消耗氢氧化钠溶液是50mL，50mL溶液中氢氧化钠的物质的量为(0.03mol×2+0.03mol×3)=0.15mol，氢氧化钠溶液的浓度为=3 mol/L。 【详解】A.由分析可知，合金中铝的物质的量为0.03mol，则质量为0.03mol×27g/mol= 0.81g，故A正确； B.由分析可知，沉淀达到最大量时所得溶液是硝酸钠，由电荷守恒可知，溶液中硝酸根的物质的量为3 mol/L×0.06mol=0.18mol，由氮原子个数守恒可知100mL稀硝酸中硝酸的物质的量为(0.18mol+0.05mol)=0.23mol，稀硝酸的浓度为=2.3 mol/L，故B错误； C.由分析可知，氢氧化钠溶液浓度为3mol/L，故C正确； D.由分析可知，沉淀的最大质量为(0.03mol×58g/mol+0.03mol×78g/mol)= 4.08g，故D正确； 故选B。 5．氯酸镁常做催熟剂、除草剂等，实验室利用卤块制备少量，已知：卤块的主要成分为，含有、等杂质。工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．可以用酸性溶液代替溶液 B．滤渣的主要成分是和 C．加入饱和溶液发生了复分解反应 D．调节溶液，还可以防止结晶时的水解 【答案】B 【分析】卤块的成分有、、，加入高锰酸钾之后，亚铁离子可以被氧化为三价铁离子，再向混合物中加入氯化钡溶液，可以将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀；加入氧化镁，调节，可以促进铁离子的水解，将铁离子转化为氢氧化铁而除去，过滤，得到的滤液是氯化镁溶液，向滤液中加入饱和氯酸钠溶液析出，说明相同温度下溶解度较小，据此对各选项进行判断。 【详解】A．酸性溶液也能将氧化为，故可以用酸性溶液代替溶液，故A正确，不符合题意； B．滴加酸性溶液是为了将氧化为，后续步骤中所得滤渣主要成分为，故B错误，符合题意； C．加入饱和溶液和溶液中的反应生成和NaCl，此反应是复分解反应，故C正确，不符合题意； D．溶液中的能水解，则调节溶液可抑制其水解生成沉淀，故D正确，不符合题意； 故选B。 真题测评 1．某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，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，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C．将Mg(OH)2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Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 【答案】B 【详解】A、浓硫酸溶于水放热，且密度大于水，因此稀释浓硫酸，应将浓硫酸加到水中，而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，A错误； B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，B正确； C、过滤时应该用玻璃棒引流，C错误； D、应将Mg（OH）2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，生成氯化镁。由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，水解吸热，且氯化氢易挥发，所以加热时促进镁离子水解，蒸干得不到无水MgCl2固体，为氢氧化镁固体，D错误。 答案选B。 2．部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 【答案】B 【详解】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg（OH）2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误； B．e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误； D．假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误； 故选B。 3．铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是 A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有和 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 【答案】C 【分析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应，过滤得到和含有的滤液。 【详解】A．陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确； B．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确； C．由上述分析可知，合成槽内发生反应，产物是和，故C错误； D．由上述分析可知，滤液的主要成分为，可进入吸收塔循环利用，故D正确； 答案选C。 4．室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是 A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：Al3++3OH-Al(OH)3 B．a→b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变 C．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 【答案】C 【详解】A.铝离子的水解方程式应为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A错误； B.a→b段，溶液pH增大，水解平衡正向移动，铝离子浓度减小，B错误； C.b→c段，加入氢氧根主要用于生成氢氧化铝沉淀，C正确； D.c点时，Al(OH)3沉淀开始溶解，D错误。 答案选C。 5．以水泥厂的废料(主要成分为，含少量等杂质)为原料制备的工艺流程如下： 已知：下列说法正确的是 A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸 B．试剂X可以是 C．滤渣为 D．操作a所得滤液经处理后可循环利用 【答案】D 【分析】水泥厂的废料（主要成分为MgO，还有少量等杂质）制取MgSO4•7H2O，废料加入足量稀硫酸，都与硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，向反应后溶液中加入次氯酸钠溶液氧化亚铁离子为铁离子，同时使锰离子转化为MnO2沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH值，除去锰离子、铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4•7H2O；据此分析解题。 【详解】A．适当升温（或粉碎或搅拌）即可提高浸取速率，不需要使用浓硫酸，故A错误； B．试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为，故B错误； C．滤渣为、MnO2，故C错误； D．操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用，故D正确； 故答案选D。 拓展精炼 1．氮化镁 (Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。室温下，纯净的氮化镁为黄绿色的粉末，能与水反应，但含有氧化镁杂质的氮化镁是灰白色的，能溶于酸，微溶于乙醇和乙醚。下列说法错误的是 A．12g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量大于20g B．要制备氮化镁，可将镁带在氮气中燃烧制成 C．氮化镁需要真空密封保存，防水、防潮 D．未经政府许可不能将排入周围环境 【答案】A 【详解】A．设镁在氨气中完全燃烧生成氮化镁的质量为x，则有： ，，解得，，则镁在纯氧中燃烧可得，故镁在空气中完全燃烧所得产物的质量介于之间，A错误； B．因为镁还与空气中的氧气等物质反应，要制备氮化镁，可将镁带在氮气中燃烧制成，B正确； C．与水发生反应：，故需真空密封保存，防水、防潮，C正确； D．氮化镁与水反应生成的极易溶于水，使溶液呈弱碱性，造成水污染，故不能随意排入环境中，D正确； 故答案为：A。 2．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验：三组各取60mL同浓度盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下，则下列说法正确的是（    ） 实验序号 甲 乙 丙 合金质量/mg 510 765 918 气体体积/mL 560 672 672 A．甲组和乙组的实验中，盐酸均过量 B．盐酸的物质的量浓度为0.8mol•L-1 C．合金中镁、铝的物质的量之比为1：2 D．丙组中铝的物质的量为0.018mol 【答案】D 【详解】A．甲、乙组实验比较，增加合金的质量，产生气体的量也增加，说明甲组盐酸过量；乙、丙组实验比较，增加合金的质量产生气体的量相同，说明乙、丙组实验盐酸完全消耗，A错误； B．丙组实验，合金过量，盐酸完全消耗，，，则，B错误； C．甲组实验，合金不足，盐酸过量，设合金中镁、铝的物质的量分别为x、y，，根据关系式、，，解得，合金中镁、铝的物质的量之比为，C错误； D．丙组实验中合金质量是甲组实验中合金质量的倍，其中含铝的物质的量为，D正确； 故选D。 3．轻质氧化镁和硼酸(H3BO3)都是重要的化工原料，可采用硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸和轻质氧化镁，其工艺流程如图： 下列叙述错误的是（    ） A．Fe2O3、Al2O3都不能溶于(NH4)2SO4溶液 B．进入“吸收”工序中的气体为NH3 C．若“过滤2”时调节溶液的碱性越强得到的硼酸越多 D．“沉镁”中得到的母液经加热后可返回“溶浸”工序循环使用 【答案】C 【分析】硼镁矿含Mg2B2O5·H2O、SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入(NH4)2SO4溶液，SiO2、Fe2O3、Al2O3不与(NH4)2SO4溶液反应，Mg2B2O5·H2O与(NH4)2SO4溶液反应，其反应方程式为：2(NH4)2SO4+ Mg2B2O5•H2O +2H2O = 2MgSO4+2NH4B(OH)4+2NH3↑，NH3中加入NH4HCO4，发生反应为：NH3+ NH4HCO3= (NH4)2CO3，滤渣1为不溶于(NH4)2SO4溶液的SiO2、Fe2O3、Al2O3，滤液1调pH为3.5，将B(OH)4-转化为H3BO3，并析出H3BO3；滤液2调pH为6.5，沉镁过程中(NH4)2CO3溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2·MgCO3，其离子反应方程式为：2Mg2++2H2O+3CO32-= Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-。 【详解】A. SiO2、Fe2O3、Al2O3不与(NH4)2SO4溶液反应，A正确； B. Mg2B2O5·H2O与(NH4)2SO4溶液反应，其反应方程式为：2(NH4)2SO4+ Mg2B2O5•H2O +2H2O = 2MgSO4+2NH4B(OH)4+2NH3↑，即进入“吸收”工序中的气体为NH3，B正确； C. 在“过滤2”时，将溶液pH调节至3.5，目的是得到硼酸，促进硼酸的析出，C错误； D. 沉镁时，其离子反应方程式为：2Mg2++2H2O+3CO32-= Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-，母液的主要成分为硫酸铵，可返回“溶浸"工序中循环使用，D正确； 故答案为：C。 4．同学们都知道明矾是一种常用的净水剂，以易拉罐（含有和少量、杂质）为原料制取明矾的流程如图。下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分是和 B．明矾的化学式为 C．上述流程中可用过量代替 D．“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】A 【分析】易拉罐中含有和少量、杂质，碱溶时由于Al与NaOH溶液反应，生成可溶的偏铝酸钠进入沉铝步骤，沉铝时，加入碳酸氢铵溶液将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀，之后用H2SO4、K2SO4溶液溶解氢氧化铝沉淀，反应生成硫酸铝钾，再经过一系列操作制得明矾。 【详解】 A．易拉罐中含有和少量、杂质，碱溶时，Al与NaOH反应，生成偏铝酸钠进入沉铝步骤，、均不与NaOH溶液反应，进入滤渣中，A错误； B．明矾是十二水合硫酸铝钾的俗称，故明矾的化学式为，B正确； C．加入饱和碳酸氢铵溶液的目的是将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀，可用过量代替，发生可达到沉铝的目的，C正确； D．在溶解步骤生成硫酸铝钾溶液，为制得纯净干燥的明矾晶体，要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥这一系列操作，D正确； 答案选A。 5．以铝土矿（主要成分为，含和等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：①在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀 ②电解时，阳极发生氧化反应 下列说法正确的是 A．“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 B．“过滤Ⅰ”的滤渣成分为 C．“反应”中加入溶液的作用同于通入 D．“电解Ⅰ”中作阳极的石墨易消枆，阳极反应中失电子物质主要是石墨 【答案】C 【分析】铝土矿主要成分为，含和等杂质，用氢氧化钠溶液溶解，、在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤除去、铝硅酸钠沉淀，滤液为四羟基合铝酸钠溶液，加入碳酸氢钠溶液生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，灼烧氢氧化铝生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成金属铝。 【详解】A．“碱溶”时氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为 ()，A错误； B．“过滤Ⅰ”的滤渣成分为、铝硅酸钠沉淀，B错误； C．“反应”中加入溶液，和反应，将转化为沉淀，C正确； D．石墨惰性电极不参与电极反应，D错误； 故选C。 6．常温下，向10.0mL浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素各种存在形式的物质的量浓度与加入NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3。 已知：①； ②，298K条件下，。 下列叙述不正确的是 A．曲线Ⅱ代表 B．298K条件下， C．c点溶液中金属元素主要存在形式为和 D．的平衡常数K为 【答案】D 【分析】从图可以看出加入相同后Ⅱ溶液中金属离子较多，由于即的溶解度大，Ⅱ为，Ⅰ为，Ⅲ为。a、b两点溶液的分别为3.0，4.3即分别为、，由a点计算得。同理得到。 【详解】A．由上述分析可知Ⅱ为，A正确； B．a点计算得， B正确； C．a点就已经沉淀完全，即c点铁元素以形式存在，c点会与反应全部转变为，所以铝以存在，C正确； D．，D错误； 故答案选D。 7．铝土矿的主要成分是，还有部分、以及少量不溶于酸碱溶液的其他杂质。工业上从铝土矿中提取铝可采取如下工艺： 下列说法正确的是 A．步骤②过量氢氧化钠可用过量氨水代替 B．步骤①沉淀I中主要成分为共价晶体 C．溶液III中溶质主要为 D．步骤④需用蒸发血和酒精灯 【答案】B 【分析】SiO2不与盐酸反应，铝土矿加入过量盐酸反应后沉淀Ⅰ为SiO2和少量不溶于酸溶液的其他杂质，溶液Ⅰ含有氯化铝、氯化铁和过量盐酸，加入过量氢氧化钠反应后得到沉淀Ⅱ为Fe(OH)3，溶液Ⅱ含有氯化钠、偏铝酸钠和过量氢氧化钠，通入过量二氧化碳得到沉淀Ⅲ为Al(OH)3，溶液Ⅲ主要为NaHCO3溶液，氢氧化铝受热分解为氧化铝，氧化铝电解得到铝。 【详解】A．步骤②过量氢氧化钠不可用过量氨水代替，因为氢氧化铝不能溶于氨水，选项A错误； B．沉淀Ⅰ为SiO2，属于共价晶体，选项B正确； C．根据分析，溶液Ⅲ中溶质主要为NaHCO3，选项C错误； D．步骤④主要是灼烧氢氧化铝，需用坩埚和酒精灯，选项D错误； 答案选B。 8．下列过程涉及的离子方程式正确的是 A．用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的： B．明矾溶液与过量氨水混合： C．Fe溶于稀盐酸： D．向溶液中加入过量的溶液： 【答案】D 【详解】A．用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的碘酸根离子发生的反应为溶液中碘酸根离子与碘离子、醋酸溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘和水，反应的离子方程式为，故A错误； B．明矾溶液与过量氨水反应生成硫酸钾、硫酸铵、氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为，故B错误； C．Fe溶于稀盐酸生成二价铁离子：，故C错误； D．硫酸氢钠溶液与过量的氢氧化钡溶液反应生成氢氧化钠、硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故D正确； 故选D。 9．既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列有关说法不正确的是 A．制得的浓硝酸可以用铝制或铁制容器盛装 B．氧化炉中被氧化成红棕色的气体，进入吸收塔与水反应生成 C．可利用氨易液化的性质，在氨分离器中液化分离出 D．物质可以是 【答案】B 【分析】N2和H2合成塔中合成，含有的混合气体进入氨分离器得到，在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结合生成NO2，NO2、O2和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境。 【详解】A．铝、铁在浓硝酸中生成一种致密的氧化物保护膜，保护内部金属，这种现象叫做“钝化”，工业生产中为了盛装大量浓硝酸常用铝制容器或铁制容器，故A正确； B．氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，而后吸收塔中O2与NO反应生成NO2， NO2被吸收生成HNO3，故B错误； C．合成氨反应是可逆反应，氨易液化，降温，分离器中分离出液态氨，将其与N2和H2分开，故C正确； D．流程分析可知A为空气，氨气的催化氧化需要O2，NO和水反应生成HNO3需要O2，故D正确； 故答案选B。 10．利用废铝箔(主要成分为，含少量等)制明矾的一种工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．①中生成了： B．操作是过滤，以除去难溶于溶液的杂质 C．②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 【答案】C 【分析】Al能与NaOH溶液反应生成溶于水，而Mg、Fe不反应，以单质固体形式除去，则操作a是过滤，再加稀硫酸调节pH析出Al(OH)3沉淀，过滤固体，继续向纯固体中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。 【详解】A．Al能与强碱反应，化学方程式为：，故A正确； B．Mg、Fe不与NaOH反应，则操作是过滤，以除去难溶于溶液的杂质，故B正确； C．②中加入稀硫酸的作用是调节pH使Al3+转为Al(OH)3沉淀，③中是为了溶解Al(OH)3沉淀同时引入硫酸根，两者作用不同，故C错误； D．④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，故D正确； 故选C。 11．根据下列操作及现象，不能得出相关结论的是 选项 操作及现象 结论 A 将点燃的镁条放入盛有干冰的灯笼里，发出耀眼的白光并剧烈燃烧 干冰易升华且能支持燃烧 B 向苯酚钠溶液中通入，溶液变浑浊 酸性：苯酚 C 向NaOH溶液中滴2滴溶液，再滴2滴同浓度的溶液，先生成白色沉淀，后生成蓝色沉淀 D 向溶液中滴加稀硫酸，产生浅黄色沉淀和刺激性气味的气体 稀硫酸仅表现酸性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．干冰受热升华，Mg在中继续燃烧，A项正确； B．，说明酸性：，B项正确； C．向NaOH溶液中滴加少量溶液，得到的浊液含NaOH和，过量的NaOH与反应生成，不能说明转化成，C项错误； D．根据现象可知发生反应：，稀硫酸仅表现酸性，D项正确； 故选：C。 12．镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题： (1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的 ，还生成少量的 (填化学式)。 (2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是 ，该化合物水解的化学方程式为 。 (3)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。 下列选项中正确的是 (填序号)。 ①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力 ②Mg与F2的反应是放热反应 ③MgBr2与Cl2反应的△H＜0 ④化合物的热稳定性顺序为MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2 ⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1 【答案】 MgO Mg3N2 +2 2CH3MgCl+2H2O→Mg(OH)2+MgCl2+2CH4 ①②③⑤ 【详解】(1)单质镁在空气中燃烧，主要是镁和氧气反应生成白色的MgO，镁也能和氮气反应生成还生成少量的Mg3N2。 (2)CH3MgCl中镁的化合价是+2，该化合物水解，镁结合水电离的氢氧根离子生成氢氧化镁，反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O→Mg(OH)2+MgCl2+2CH4； (3)①生成MgI2放出的能量小于生成MgF2放出的能量，放热越多，键能越大，所以Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力，故①正确； ②根据图示，MgF2的能量小于Mg与F2的总能量，所以Mg与F2的反应是放热反应，故②正确； ③Mg+Br2= MgBr2 △H=-524KJ/mol Mg+Cl2= MgCl 2 △H=-641.3KJ/mol 则MgBr2+ Cl2= MgCl 2+Br2 △H=-641.3KJ/mol+524KJ/mol=-117.3 KJ/mol，故③正确； ④能量越低越稳定，化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2，故④错误； ⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g) △H=-524KJ/mol+1124KJ/mol=+600kJ·mol-1，故⑤正确； 选①②③⑤。 学科网（北京）股份有限公司 $$