4.3 铝、镁及其化合物-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮讲义（人教版2019）

第三节　铝、镁及其化合物 课程标准 核心素养 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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 １．宏观辨识与微观探析:认识铝、镁及其化合物的性质和应用, 能从铝、镁的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性 质,领悟“结构决定性质”的观念 ２．证据推理与模型认知:了解铝及其化合物的性质探究方案, 并积极参与实验探究过程,得出相关结论 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　　　　　　　　学生用书　P９９ 考点一　铝及其化合物 一、铝的原子结构、存在和物理性质 １．铝的原子结构和存在 铝位于元素周期表第三周期ⅢA族,原子结构示意 图为 .铝元素在地壳中含量丰富,仅次于 氧和硅,自然界中的铝全部以化合态存在. ２．金属铝的物理性质 银白色金属,有良好的延展性、导电性和导热性等, 密度较小,质地柔软. 二、铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: (１)AlO２　 常温 　→形成致密的氧化膜 加热 　→４Al＋３O２ △ 􀪅􀪅２Al２O３ (２)２Al＋３Cl２ 点燃 􀪅􀪅２AlCl３, (３)Al 氧化性酸 　 →常温下遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化 非氧化性酸 　 →２Al＋６H ＋ 􀪅􀪅２Al３＋＋３H２↑ (４)２Al＋２OH－＋６H２O􀪅􀪅２[Al(OH)４]－＋３H２↑, (５)２Al＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅Al２O３＋２Fe(铝热反应). 三、铝的重要化合物及应用 １．氧化铝 Al２O３ 属类 􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋两性氧化物 物理性质 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋难溶于水、熔点高、硬度大 化 学 性 质 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋与H＋ 反应:Al２O３＋６H＋􀪅􀪅２Al３＋＋３H２O 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋与OH－ 反 应:Al２O３ ＋２OH－＋ ３H２O􀪅􀪅２[Al(OH)４]－ 用途 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋耐火材料:制造耐火坩埚等,工业上冶炼 铝:２Al２O３(熔融) 电解 冰晶石 􀪅􀪅􀪅􀪅４Al＋３O２↑ ２．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(用化学方程式表示) Al(OH)３ 的电离方程式为 [Al(OH)４]－＋H＋􀮩 􀮫􀮪􀪁􀪁􀪁􀪁 􀪁􀪁􀪁􀪁 酸式电离 －H２O ＋H２O 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑 Al(OH)３􀜩􀜨􀜑 Al３＋＋３OH－􀮩 􀮫􀮪􀪁􀪁􀪁 􀪁􀪁􀪁 碱式电离 Al(OH)３ 受热分解 ③ ←Al２O３ 两性 　 ① 强酸 　 →Al３＋ ② 强碱 　 → [Al(OH)４]－ 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ①Al(OH)３＋３H＋􀪅􀪅Al３＋＋３H２O. ②Al(OH)３＋OH－􀪅􀪅[Al(OH)４]－. ③２Al(OH)３ △ 􀪅􀪅Al２O３＋３H２O. (３)制备 ①向铝盐中加入氨水,反应的离子方程式为Al３＋ ＋３NH３􀅰H２O􀪅􀪅Al(OH)３↓＋３NH＋４ . 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８２１􀅰 高考总复习　化学 ②Na[Al(OH)４]溶液中通入足量CO２,反应的离 子方程式为[Al(OH)４]－＋CO２ 􀪅􀪅Al(OH)３↓ ＋HCO－３ . ③Na[Al(OH)４]溶液与AlCl３ 溶液混合: ３[Al(OH)４]－＋Al３＋􀪅􀪅４Al(OH)３↓. ３．一种重要的复盐———明矾 (１)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离 子组成的复盐. (２)明矾的化学式为KAl(SO４)２􀅰１２H２O,它是无色 晶体,可溶于水,水溶液pH ＜(填“＜”“＞”或 “＝”)７.明矾可以净水,其净水的原理是Al３＋＋ ３H２O􀜩􀜨􀜑 Al(OH)３(胶体)＋３H＋,Al(OH)３ 胶 体吸附水中的杂质形成沉淀而净水. ４．利用铝土矿冶炼金属铝的工艺流程 由铝土矿(主要成分是Al２O３,含SiO２、Fe２O３、MgO等 杂质)提取Al２O３,并冶炼金属铝的两大工艺流程: １．易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (１)(２０２４􀅰浙江６月卷)Al(OH)３ 呈两性,不能用 于治疗胃酸过多 (×) (２)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 (×) (３)铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一 层氧化铝薄膜 (√) (４)铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化 了但并不滴落 (√) (５)常温下,铝与稀硝酸反应可以制取氢气 (×) (６)由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些 高熔点金属 (√) (７)常温下,铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去 铝表面的铜镀层 (×) (８)因为铝不和浓H２SO４ 反应,所以可用铝槽车运 输浓H２SO４ (×) ２．思考回答: (１)在做铝的燃烧实验时,用坩埚钳夹住一小块铝 箔,在酒精灯上加热至熔化,会看到的现象是铝箔 熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落.原因是 什么? (２)Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,有人说“Al既 有金属性,又有非金属性”,你认为这种说法是否恰 当? 为什么? (３)铝与氢氧化钠溶液反应时,反应机理是怎样的? 请用双线桥法标出该反应电子转移的方向与数目. 答案:(１)铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al２O３,高 熔点的Al２O３ 兜住了熔融的液态铝,不会滴落. (２)不恰当.金属性是指元素原子的失电子能力, 非金属性是指元素原子的得电子能力.铝无论是 溶于强酸,还是强碱溶液,都是 Al失去３e－,化合 价升高(为＋３价),均作还原剂,因而铝具有较强 的金属性. (３)铝 先 与 强 碱 溶 液 中 的 水 反 应 生 成 H２ 和 Al(OH)３,Al(OH)３ 可 溶 于 NaOH 生 成 Na[Al(OH)４],反应中Al为还原剂,水为氧化剂. ２Al ０ ＋２NaOH＋６H２O􀪅􀪅２Na[Al ＋３ 失去２×３e－ ↓ (OH)４]＋３H 得到６×e－ ↑ ２↑ ◆[题组１]　含铝化合物的性质 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．(２０２５􀅰湖南长沙高三模拟)向分别盛有１０mL ３mol􀅰L－１的盐酸和 NaOH 溶液的甲、乙两烧杯 中,加入等质量的铝粉,反应结束后,相同温度和压 强下测得生成的气体体积分别为V甲、V乙.下列说 法正确的是 (　　) A．消 耗 的 HCl 和 NaOH 的 物 质 的 量 之 比 为V甲∶V乙 B．若V甲∶V乙＝１∶２,投入的铝粉质量为０．５４g C．若V甲∶V乙＝１∶３,铝粉在两烧杯中都恰好完全 反应 D．若盐酸和NaOH溶液都完全反应,两个反应中 电子转移数之比为１∶１ 解析:B　[题给实验反应的化学方程式分别为２Al ＋６HCl􀪅􀪅２AlCl３＋３H２↑、２Al＋２NaOH＋ ６H２O􀪅􀪅２Na[Al(OH)４]＋３H２↑ ,通过化学方 程式可以看出,消耗的 HCl和 NaOH 的物质的量 之比为３V甲∶V乙,A错误.盐酸和NaOH溶液中 溶质的物质的量均为０．０３mol,若测得生成的气体 体积之比V甲∶V乙＝１∶２,即生成的氢气的物质的 量之比是１∶２,若铝在两溶液中均不足(或铝与盐 酸恰好 完 全 反 应),则 产 生 的 气 体 体 积 之 比 应 为 １∶１,若铝在两溶液中均过量(或铝与NaOH溶液 恰好完全反应),则产生的气体体积之比应为１∶３, 而１∶３＜V甲∶V乙＝１∶２＜１∶１,故盐酸与Al反 应时Al有剩余,氢氧化钠溶液与Al反应时Al完 全反应,设铝与酸完全反应时,生成的氢气的物质 的量为xmol, ２Al＋６HCl􀪅􀪅２AlCl３＋３H２↑ 　　　 ６　　　　　　　　３ 　　０．０３mol xmol 解得x＝０．０１５mol;相同条件下气体的物质的量之 比等于其体积之比,所以氢氧化钠溶液和铝反应生 成的氢气的物质的量为０．０１５mol×２＝０．０３mol, 碱溶液与铝反应时,铝反应完全,设铝反应的物质 的量为ymol, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９２１􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第四章　金属及其化合物 ２Al＋２NaOH＋６H２O􀪅􀪅２Na[Al(OH)４]＋３H２↑ ２　　　　　　　　　　　　　　　　　 ３ ymol　　　　　　　　　　　　　０．０３mol 解得y＝０．０２mol,所以铝的质量为０．０２mol×２７ g􀅰mol－１＝０．５４g,B正确.根据反应的化学方程 式可知,当V甲∶V乙＝１∶３时,消耗等物质的量的 HCl和氢氧化钠,铝粉在两溶液中均过量或铝粉在 NaOH溶液中恰好完全反应,在盐酸中过量,C错 误.根据反应的化学方程式可知,HCl完全反应 时,反 应 中 转 移 电 子 的 物 质 的 量 为０．０３ mol, NaOH完全反应时,该反应中转移电子的物质的量 为０．０９mol,两个反应中电子转移数之比为１∶３, D错误.] ２．(２０２５􀅰福建泉州高三期中)工业上用铝土矿(主要 成分为Al２O３,还有少量Fe２O３、SiO２ 等杂质)提取 氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下: 铝 土 矿 过量盐酸 ① 溶 液 Ⅰ → 过量氢氧化钠 ② 沉 淀 Ⅱ → 溶 液 Ⅱ → 过量CO２ ③ 沉 淀 Ⅲ → 氧化铝→ 溶 液 Ⅲ → 沉淀 Ⅰ→ 下列说法错误的是 (　　) A．沉淀Ⅰ主要成分为SiO２ B．溶 液 Ⅱ 含 有 的 阴 离 子 主 要 为[Al(OH)４]－ Cl－、OH－ C．溶液Ⅲ中溶质的主要成分为Na２CO３ D．沉淀Ⅲ转化为氧化铝反应是分解反应 解析:C　[铝土矿加入盐酸,氧化铝和氧化铁都可 以溶解,二氧化硅不溶解,所以沉淀Ⅰ为二氧化硅, 溶液Ⅰ中加入过量的氢氧化钠,得到氢氧化铁沉淀 和四羟基合铝酸钠溶液,溶液Ⅱ主要成分为四羟基 合铝酸钠,通入过量的二氧化碳,反应生成碳酸氢 钠和氢氧化铝沉淀.A．沉淀Ⅰ为二氧化硅,A正 确;B．溶液Ⅱ含有的阴离子主要为四羟基合铝酸根 离子、氯离子和氢氧根离子,B正确;C．溶液Ⅲ中主 要成分为碳酸氢钠,C错误;D．氢氧化铝加热分解 生成氧化铝和水,为分解反应,D正确.] ◆[题组２]　铝的相关计算 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ３．(２０２５􀅰湖南邵阳高三期中)研究实验发现硝酸的 浓度越稀,硝酸发生氧化还原反应时,对应还原产 物中氮元素的化合价越低.现有一定量的铝粉和 铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应 过程中无气体放出,在反应结束后的溶液中逐滴加 入５mol/LNaOH 溶液,所加 NaOH 溶液的体积 与产生沉淀的物质的量关系如图所示,下列说法不 正确的是 (　　) A．该稀硝酸与铝粉、铁粉反应,其还原产物为硝 酸铵 B．c点对应NaOH溶液的体积为４０mL C．b点与a点的差值为０􀆰０３mol D．样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为５∶３ 解析:C　[铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的 HNO３ 充分反应,被氧化为Al３＋、Fe３＋,通过题意, 反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化 物生成,又有硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮 元素的化合价越低,可以推测N元素由＋５变成了 －３价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应 先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知 继续加入氢氧化钠溶液至９４mL,沉淀量不变,可 得与 NH＋４ 发生了反应,则随着 NaOH 溶液的滴 加,发 生 的 反 应 依 次 有:①H＋ ＋OH－􀪅􀪅H２O, ②Fe３＋＋３OH－ 􀪅􀪅Fe(OH)３↓、Al３＋ ＋３OH－ 􀪅􀪅Al(OH)３↓,③NH＋４ ＋OH－􀪅􀪅NH３􀅰H２O, 随着继续滴加NaOH溶液,发生反应④ Al(OH)３ ＋OH－􀪅􀪅[Al(OH)４]－;b与a的差值为氢氧化 铝的物质的量,由图可知,ef段消耗的氢氧化钠溶 液为１０４mL－９４mL＝１０mL,故该阶段参加反应 的氢氧化钠为０􀆰０１L×５mol/L＝０􀆰０５mol,根据 Al(OH)３＋OH－􀪅􀪅[Al(OH)４]－可知,Al(OH)３ 的物质的量为０􀆰０５mol,根据铝元素守恒,故混合 金属中n(Al)＝０􀆰０５mol,由图可知,de段消耗的 氢氧化钠溶液的体积为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NH＋４ ＋OH－􀪅􀪅NH３􀅰H２O可 知,溶液中n(NH＋４ )＝０􀆰０３mol,根据得失电子守 恒有:３n(Fe)＋３n(Al)＝８n(NH＋４ ),即３n(Fe)＋３ ×０􀆰０５ mol＝８×０􀆰０３ mol,解 得 n(Fe)＝ ０􀆰０３mol,由反应过程可知,到加入氢氧化钠溶液 为８８mL时,溶 液 中 溶 质 为 硝 酸 钠 与 硝 酸 铵, n(NH４NO３)＝n(NH＋４ )＝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,而c点溶液中 溶质为NaNO３、NH４NO３、Fe(NO３)３、Al(NO３)３,根据 氮 元 素 守 恒 n(NaNO３)＋２n(NH４NO３)＋ ３n[Fe(NO３)３]＋３n[Al(NO３)３]＝n(HNO３),故c点溶 液中n(NaNO３)＝０􀆰５mol－０􀆰０３mol×２－０􀆰０３mol× ３－０􀆰０５mol×３＝０􀆰２mol,故c点加入NaOH的物质 的量为０􀆰２mol,以此分析.A．由上述分析可知,稀 硝酸与铝粉、铁粉反应,其还原产物为硝酸铵,故A 正确;B．由上述分析可知,c点对应 NaOH 溶液的 体积０􀆰２mol÷５mol􀅰L－１＝０􀆰０４L＝４０mL,故 B正 确;C．由 上 述 分 析 可 知,b与 a的 差 值 为 n[Al(NO３)３]＝０􀆰０５mol,故C错误;D．由上述分 析可知,混合金属中n(Al)＝０􀆰０５mol、n(Fe)＝ ０􀆰０３mol,样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为 ５∶３,故D正确.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０３１􀅰 高考总复习　化学 ４．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧 化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出 H２ 的金 属,就铝的这一特殊性质回答下列问题: (１)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠 溶液反应,所得H２ 的体积之比是 　. (２)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量 浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中,产生 H２ 的体积之 比是　　　　　　　　. (３)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的 量浓度的 HCl、NaOH 溶液中,二者产生的 H２ 相 等,则 HCl和 NaOH 的 物 质 的 量 浓 度 之 比 是 　　　　. (４)甲、乙两烧杯中各盛有１００mL３mol􀅰L－１的 盐酸和NaOH 溶液,向两烧杯中分别加入等质量 的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为 V甲∶V乙 ＝１∶２,则加入铝粉的质量为　　　　 (填字母标号). A．５．４g　　B．３．６g　　C．２．７g　　D．１．８g 答案:(１)１∶１　(２)１∶３　(３)３∶１　(４)A 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　铝与酸、碱反应的定量关系 (１)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分 别反应: ①产生H２ 的物质的量相等. ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为 n(H＋)∶n(OH－)＝３∶１. (２)足 量 的 铝 分 别 与 等 物 质 的 量 的 HCl和 NaOH反应: ①消耗Al的物质的量之比为１∶３. ②生成H２ 的物质的量之比为１∶３. (３)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠 溶液反应: 若产生氢气的体积比为１ ３＜ VHCl(H２) VNaOH(H２) ＜１, 则必定为: ①铝与盐酸反应时,铝过量而HCl不足. ②铝 与 氢 氧 化 钠 溶 液 反 应 时,铝 不 足 而 NaOH过量. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点二　镁及其化合物 一、镁的化学性质 １．与氧气反应:２Mg＋O２ 点燃 　􀪅􀪅２MgO .(发出耀眼的强 光,生成白色固体物质) ２．与氮气反应:３Mg＋N２ 点燃 　􀪅􀪅Mg３N２ .(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＋CO２ 点燃 􀪅􀪅２MgO＋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＋２H２O △ 􀪅􀪅Mg(OH)２＋H２↑. 二、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. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,能发 生反应 MgCO３＋H２O􀪅􀪅Mg(OH)２＋CO２↑,镁 元素在水垢中的存在形式是 Mg(OH)２. １．易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (１)镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁 (√) (２)Mg能从CO２ 中置换出C (√) (３)电解熔融 MgCl２ 制２􀆰４gMg,电路中通过的电 子数为０􀆰１NA (×) (４)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融 MgO 的方法 (×) (５)将 Mg加入过量FeCl３ 溶液中可得Fe (×) (６)加热 MgCl２ 溶液最终可制得 MgCl２ 固体 (×) (７)Mg表面易被氧化生成氧化膜,保存时一般直 接放在塑料袋中或试剂瓶中 (√) (８)镁合金具有密度小、强度高的性质,可用于航空 材料 (√) ２．镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料,工业制造 镁粉是将镁蒸气在气体中冷却,下列不可作为冷却 剂的是 (　　) ①空气　②CO２　③Ar　④H２　⑤N２　⑥H２O A．①②⑤⑥ B．③④⑥ C．③⑥ D．③④ 解析:A　[镁能与空气中的氧气反应生成氧化镁, 镁能与氮气反应生成 Mg３N２,能与CO２ 反应生成 MgO和C,能与H２O反应生成 Mg(OH)２ 和 H２, 不能将镁蒸气在空气、CO２、N２、H２O中冷却;Ar是 惰性气体,H２ 是还原性气体,和镁不反应,能将镁 蒸气在Ar、H２ 中冷却.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１３１􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第四章　金属及其化合物 ◆[题组１]　镁及其化合物的性质 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．(２０２５􀅰山西大同高三期末)在给定条件下,下列选 项所示的物质间转化均能实现的是 (　　) A．AlCl３(aq) 电解 →Al(s) NaOH →Na[Al(OH)４](aq) B．MgCl２(aq) 石灰乳 →Mg(OH)２(s) 煅烧 →MgO(s) C．Fe２O３(s) Al 高温→Fe(s) Cl２ 点燃→FeCl２ D．Mg２(OH)２CO３ 盐酸 →MgCl２(aq) 电解 →Mg 解析:B　[A．电解熔融的氧化铝制铝而不是氯化 铝,A错误;B．氯化镁与氢氧化钙发生复分解反应 生成氢氧化镁,氢氧化镁受热分解生成氧化镁,B 正确;C．铁与氯气反应生成FeCl３,C错误;D．电解 熔融的 MgCl２ 制取金属镁,D错误;故选B.] ２．(２０２５􀅰广东高三模拟预测)Mg３N２ 常用于制备其 他超硬、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 Mg＋２NH３ △ 􀪅􀪅Mg(NH２)２＋H２,Mg３N２ 是一种 浅黄色粉末,易水解.下列说法错误的是 (　　) A．装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水 B．实验开始时应先点燃C处酒精灯,再点燃E处 酒精灯 C．装置D的作用只是干燥N２ 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 Mg３N２ 解析:C　[该实验主要是N２ 与 Mg在加热时反应 生成 Mg３N２.A中长颈漏斗中是浓氨水,加入烧 瓶中遇生石灰释放NH３,B中碱石灰吸收NH３ 中 的水.在C装置中 NH３ 与CuO在加热情况下反 应生成N２,D中浓硫酸吸收N２ 中的水和NH３ 后, N２ 进入E中与 Mg反应.F装置可以防止空气中 的CO２、H２O等进入装置中与 Mg及 Mg３N２ 反应. A．装置A中分液漏斗中的溶液是浓氨水,滴加到 烧瓶中与CaO接触会产生NH３,A正确;B．实验进 行时应先点燃C处的酒精灯,等产生的较纯的 N２ 进入E中时再点燃E中酒精灯,B正确;C．装置D 中浓硫酸吸收的是N２ 中的水蒸气和氨气,因此不 只是干燥氮气的作用,C错误;D．取反应后装置E 所得固体少许,滴入蒸馏水,Mg３N２ 和水反应生成 氢氧 化 镁 和 氨 气,若 闻 到 刺 激 性 气 味,则 有 Mg３N２,D正确.] ◆[题组２]　工艺流程中的“镁” 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋３．(２０２５􀅰 安徽安庆模拟)菱 镁 矿(主 要 成 分 为 MgCO３,还含有少量SiO２、Al２O３)制备 MgO的流 程如图.下列说法正确的是 (　　) 菱 镁 矿 加入足量 　 盐酸 (Ⅰ) 滤渣→ 滤液X→ 加入足量 NaOH溶液 (Ⅱ) 滤液Y→ Mg(OH)２ 沉淀→ 灼烧 (Ⅲ)MgO A．步骤(Ⅰ)得到的滤渣主要成分为SiO２ B．步骤(Ⅱ)发生的反应有２个 C．步骤(Ⅲ)操作可在蒸发皿中进行 D．滤液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀 解析:A　[菱镁矿中加入盐酸,SiO２ 不与盐酸反 应,则滤渣为SiO２,滤液X中加入足量 NaOH 溶 液,生成氢氧化镁沉淀和四羟基合铝酸钠,滤液Y 为四羟 基 合 铝 酸 钠,氢 氧 化 镁 灼 烧 生 成 氧 化 镁. A．菱镁矿主要成分为 MgCO３,还含有少量SiO２、 Al２O３ 等,加入足量盐酸,过滤,滤渣是SiO２,A正 确;B．滤液X中含有的阳离子主要有 Mg２＋、Al３＋、 H＋,加入足量NaOH溶液后,发生的反应至少有３ 个,B错误;C．步骤(Ⅲ)灼烧在坩埚中进行,C错 误;D．滤液Y主要成分为Na[Al(OH)４],加入足 量氨水无法生成白色沉淀,D错误;故答案选A.] ４．(２０２５􀅰山东泰安模拟)碱式次氯酸镁[MgmClO (OH)n􀅰H２O]微溶于水,不潮解,相对稳定,是一 种有开发价值的无机抗菌剂,以菱镁矿(MgCO３, 含少量FeCO３)为主要原料,制备碱式次氯酸镁的 工艺流程如图,下列说法正确的是 (　　) 菱 镁 矿 酸溶→ ↓ 盐酸 氧化→ ↓ H２O２ 调pH→ ↓ 　　 过滤１→ 滤渣 ↓ 混合→ ↓ NaClO溶液 ↑ NaOH溶液 过滤２→ ↓ 滤液 碱式 次氯 酸镁 → A．流程中酸溶后溶液中只含有 Mg２＋、Fe２＋ B．调pH时所选试剂只能是 MgCO３ C．过滤１所得的滤渣含有Fe(OH)３ D．“混合”时反应的离子方程式只有:Mg２＋＋ClO－ ＋OH－＋H２O􀪅􀪅MgClO(OH)􀅰H２O↓ 解析:C　[菱 镁 矿 含 少 量 FeCO３,用 盐 酸 溶 解, MgCO３、FeCO３ 都 和 盐 酸 反 应 分 别 生 成 MgCl２、 FeCl２,再加入过氧化氢将Fe２＋ 氧化为Fe３＋,加入 MgO、MgCO３ 或 Mg(OH)２ 调节溶液pH,使Fe３＋ 转化为Fe(OH)３ 沉淀过滤除去,滤液为 MgCl２ 溶 液,向 MgCl２ 溶液中加入 NaClO溶液、NaOH 溶 液得到[MgmClO(OH)n􀅰H２O],据此分析解题. A．流程中酸溶后溶液中含有 Mg２＋、Fe２＋、H＋,还 有阴离 子,A 错 误;B．调pH 时 所 选 试 剂 不 只 是 MgCO３,MgO或 Mg(OH)２ 均可,B错误;C．根据 以上分析,过滤１所得的滤渣含有Fe(OH)３,C正 确;D．根据该工艺流程所制备的物质为碱式次氯酸镁 [MgmClO(OH)n􀅰H２O],混合时发生反应的产物不仅 是MgClO(OH)􀅰H２O,还有如 Mg２ClO(OH)３􀅰H２O 等多种物质,D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２３１􀅰 高考总复习　化学 　　　　　　　　学生用书　P１０３ [例]　(２０２４􀅰全国甲卷)四瓶无色溶液 NH４NO３、 Na２CO３、Ba(OH)２、AlCl３,它们之间的反应关系如 图所示.其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无 色气体,f为白色沉淀.下列叙述正确的是 (　　 ) A．a呈弱碱性 B．f可溶于过量的b中 C．c中通入过量的e可得到无色溶液 D．b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 (１)NH４NO３ 只能与Ba(OH)２ 反应产生 NH３, 与Na２CO３、AlCl３ 不反应,确定a为NH４NO３,b 为Ba(OH)２; (２)AlCl３ 与Ba(OH)２ 生成 Al(OH)３ 沉淀,与 Na２CO３ 也生成 Al(OH)３ 沉淀;但 Na２CO３ 与 Ba(OH)２ 生成BaCO３ 沉淀,与AlCl３ 生成Al(OH)３ 沉淀,二者沉淀不同,故确定c为AlCl３. 解析:B　[由题意及关系图可知,a与b反应需要 加热,且 产 生 的e为 无 色 气 体,则a和b分 别 为 NH４NO３ 和Ba(OH)２ 的 一 种,产 生 的 气 体e为 NH３;又由于b和c反应生成白色沉淀f,NH４NO３ 不会与其他三种溶液产生沉淀,故b为Ba(OH)２, a为NH４NO３;又由于c既能与b产生沉淀f,又能 与d反应产生沉淀f,故c为 AlCl３,d为 Na２CO３, 生成的白色沉淀为Al(OH)３,无色气体g为CO２. 综上所述,a为 NH４NO３ 溶液,b为Ba(OH)２ 溶 液,c为AlCl３ 溶液,d为Na２CO３ 溶液,e为NH３,f 为Al(OH)３,g为CO２.由以上分析可知,A．a为 NH４NO３ 溶液,为强酸弱碱盐的溶液,NH＋４ 水解 显 酸 性,故 a 显 弱 酸 性,A 项 错 误;B．f 为 Al(OH)３,b为Ba(OH)２ 溶液,Al(OH)３ 为两性 氢氧化物,可溶于强碱,故f可溶于过量的b中, B项正确;C．c为AlCl３ 溶液,e为NH３,AlCl３ 溶液 通入NH３ 会生成 Al(OH)３ 沉淀,Al(OH)３ 不溶 于弱碱,继续通入NH３ 不能得到无色溶液,C项错 误;D．b为Ba(OH)２,d为 Na２CO３,二者反应生成 BaCO３ 沉淀,可溶于稀硝酸,D项错误.] １．(２０２３􀅰浙江６月卷)物质的性质决定用途,下列两 者对应关系不正确的是 (　　) A．铝有强还原性,可用于制作门窗框架 B．氧化钙易吸水,可用作干燥剂 C．维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂 D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜 水艇中的供氧剂 解析:A　[A．铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬 度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用它的还原 性,A不正确;B．氧化钙易吸水,并与水反应生成氢 氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以 可用作干燥剂,B正确;C．食品中含有的Fe２＋ 等易 被空气中的氧气氧化,维生素C具有还原性,且对 人体无害,可用作食品抗氧化剂,C正确;D．过氧化 钠能与二氧化碳和水反应生成氧气,能吸收人体呼 出的二氧化碳和水蒸气,可作潜水艇中的供氧剂, D正确.] ２．(２０２１􀅰河北卷)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材 料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图: 金属Bi 酸浸→ ↓ 稀 HNO３ 转化→ ↓ 稀 HCl＋NaCl(s) 水解→ ↓ H２O 分离→ BiOCl→ 下列说法错误的是 (　　) A．酸浸工序中分次加入稀HNO３ 可降低反应剧烈 程度 B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO３ C．水解工序中加入少量 CH３COONa(s)可提高 Bi３＋水解程度 D．水解工序中加入少量NH４NO３(s)有利于BiOCl 的生成 解析:D　[A项,酸浸工序中分次加入稀 HNO３ 相 当于减小了酸的浓度,也就减小了金属与酸的反应 速率,即降低反应剧烈程度,正确;B项,转化工序 中,Bi(NO３)３＋H２O􀜩􀜨􀜑 BiONO３＋２HNO３,加入 稀 HCl能够抑制该水解平衡正向移动,也就抑制 生成 BiONO３,正 确;C 项,水 解 工 序 中,BiCl３＋ H２O􀜩􀜨􀜑 BiOCl＋２HCl,加入少量CH３COONa(s) 与HCl反应,有利 于 水 解 平 衡 正 向 移 动,提 高 了 Bi３＋水解程度,正确;D项,NH４NO３ 水解显酸性, BiCl３＋H２O􀜩􀜨􀜑 BiOCl＋２HCl,不利于水解平衡 正向移动,不利于BiOCl的生成,错误.] ３．(２０２１􀅰湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺 流程如下: 海水 苦卤水 沉镁→ ↓ 物质X 滤液 ↓ 煅烧→ 氯化→ ↓ 碳、氯气 气体 ↓ 无水 MgCl２→ 下列说法错误的是 (　　) A．物质X常选用生石灰 B．工业上常用电解熔融 MgCl２ 制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为 MgO＋C＋Cl２ 高温 　􀪅􀪅 MgCl２＋CO D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热 蒸发也可得到无水 MgCl２ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３３１􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第四章　金属及其化合物 解析:D　[A项,物质X的作用是使 Mg２＋ 转化为 Mg(OH)２ 沉淀,工业上常采用CaO,发生CaO＋ H２O 􀪅􀪅 Ca(OH)２,Ca(OH)２ ＋ Mg２＋ 􀪅􀪅 Mg(OH)２＋Ca２＋,A正确;B项,Mg是较活泼金 属,工业上常用电解熔融 MgCl２ 制备金属镁,B正 确;C项,由图可知“氯化”过程反应物为 MgO、氯气、 C,生成物之一为 MgCl２,C在高温下能将二氧化碳还 原为CO,则“气体”为CO,反应的化学方程式为 MgO ＋C＋Cl２ 高温 􀪅􀪅MgCl２＋CO,C正确;D项,“煅烧”后得 到 MgO,MgO和盐酸反应得到 MgCl２ 溶液,由于 MgCl２ 在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,将所得溶液 加热蒸发HCl会逸出,MgCl２ 水解平衡正向移动,得 到氢氧化镁,得不到无水MgCl２,D错误.] ４．(２０２４􀅰贵州卷)煤气化渣属于大宗固废,主要成分 为Fe２O３、Al２O３、SiO２ 及少量 MgO等.一种利用 “酸浸—碱 沉—充 钠”工 艺,制 备 钠 基 正 极 材 料 NaFePO４ 和回收Al２O３ 的流程如下: 已知: ①２５ ℃ 时,Ksp[Fe(OH)３]＝２􀆰８×１０ －３９, Ksp[Al(OH)３]＝１􀆰３×１０ －３３,Ksp[Mg(OH)２] ＝５􀆰６×１０－１２; ②２Na[Al(OH)４](aq) Al(OH)３晶种 加热溶出􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 Al２O３􀅰３H２O(s) ＋２NaOH(aq). 回答下列问题: (１)“滤渣”的主要成分为　　　(填化学式). (２)２５℃时,“碱沉”控制溶液pH至３􀆰０,此时溶液 中c(Fe３＋)＝　　　　mol/L. (３)“除杂”时需加入的试剂X是 　. (４)“水热合成”中,NH４H２PO４ 作为磷源,“滤液２” 的作 用 是　　　　　　　　　　,水 热 合 成 NaFePO４的离子方程式为 　. (５)“煅 烧”得到的物质也能合成钠基正极材料 NaFeO２,其工艺如下: 碳热还原→ ↓ C 　 焙烧 　→ ↓ 　　 ↓ Na２CO３ 空气 　 NaFeO２→ ①该工 艺 经 碳 热 还 原 得 到 Fe３O４,“焙 烧”生 成 NaFeO２ 的化学方程式为 　. ②NaFeO２ 的晶胞结构示意图如甲所示.每个晶胞 中含有NaFeO２ 的单元数有　　　个. ③若“焙烧”温度为７００℃,n(Na２CO３)∶n(Fe３O４) ＝９∶８时,生成纯相Na１－xFeO２,则x＝　　　,其 可能的结构示意图为　　　(选填“乙”或“丙”). 解析:煤气化渣(主要成分为Fe２O３、Al２O３、SiO２ 及 少量 MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO２ 不反应、也不 溶解成为滤渣,Fe２O３、Al２O３ 及少量 MgO转化为 硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁,往其中加氢氧化钠溶液 进行碱浸,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀;过滤,滤 液１中含硫酸铝和硫酸镁,加过量的氢氧化钠溶液 使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,过滤,滤液主 要含Na[Al(OH)４]和NaOH,往其中加氢氧化铝晶 种,过滤得Al２O３􀅰３H２O和NaOH溶液,焙烧Al２O３ 􀅰３H２O得Al２O３;在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加 稀硫酸酸浸、足量的铁还原,然后加NH４H２PO４、稳定 剂和滤液２水热合成得NaFePO４. (１)煤气化渣(主要成分为Fe２O３、Al２O３、SiO２ 及少 量 MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO２ 不反应、也不溶 解成为滤渣,即“滤渣”的主要成分为SiO２; (２)２５℃时,“碱沉”控制溶液pH至３􀆰０,即c(H＋) ＝１０－３mol/L,则c(OH－)＝１０－１１mol/L,此时溶液 中c(Fe３＋)＝ Ksp[Fe(OH)３] c３(OH－) ＝２．８×１０ －３９ (１０－１１)３ mol/L ＝２．８×１０－６mol/L; (３)“除杂”时需要沉淀镁离子、得到Na[Al(OH)４],所 以加入的试剂X是NaOH溶液; (４)“水热合成”中,NH４H２PO４ 作为磷源,“滤液２” 为NaOH溶液,其既可以提供合成NaFePO４ 所需 要的Na＋,又可以提供反应所需要的碱性环境,“水 热合成”NaFePO４ 的离子方程式为Fe２＋＋NH＋４ ＋ ３OH－＋Na＋＋H２PO－４ △ 􀪅􀪅NaFePO４↓＋NH３↑ ＋３H２O; (５)①该 工 艺 经 碳 热 还 原 得 到 Fe３O４,“焙 烧”时 Fe３O４、Na２CO３ 和O２ 反应生成NaFeO２,其反应的 化 学 方 程 式 为 ４Fe３O４ ＋６Na２CO３ ＋ O２ 焙烧 􀪅􀪅 １２NaFeO２＋６CO２; ②由NaFeO２ 的晶胞图如甲可知,每个晶胞中含有 Fe:４×１４＋２＝３ ,Na:８×１８＋２＝３ ,O:８×１４＋４＝６ , 即每个晶胞中NaFeO２ 的单元数有３个; ③若 “焙 烧”温 度 为 ７００ ℃ 时,n(Na２CO３)∶ n(Fe３O４)＝９∶８时, n(Na) n(Fe)＝ ２×９ ３×８＝ ３ ４ ,生成纯相 Na１－xFeO２,则 １－x １ ＝ ３ ４ ,解 得x＝０􀆰２５;丙 图 中 Na:１＋６×１８＝１􀆰７５ ,１．７５ ３ ≠ ３ ４ ,乙图中 Na:２＋２ ×１８＝２􀆰２５ ,２．２５ ３ ＝ ３ ４ ,则 其 可 能 的 结 构 示 意 图 为乙. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４３１􀅰 高考总复习　化学 答案:(１)SiO２　(２)２􀆰８×１０－６　(３)NaOH溶液 (４)提供Na＋和反应所需要的碱性环境 Fe２＋＋NH＋４ ＋３OH－＋Na＋＋H２PO－４ △ 　􀪅􀪅NaFePO４↓ ＋NH３↑＋３H２O (５)①４Fe３O４＋６Na２CO３＋O２ 焙烧 􀪅􀪅１２NaFeO２＋ ６CO２　②３　③０．２５　乙 ５．(化学与传统文化)(２０２４􀅰江西卷)景德镇青花瓷 素有“国瓷”的美誉.是以黏土为原料,用含钴、铁 的颜料着色,上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色 彩瓷.下列关于青花瓷说法正确的是 (　　) A．青蓝色是由于生成了单质钴 B．表面的釉属于有机高分子膜 C．主要成分为铝硅酸盐 D．铁元素的存在形式只有Fe２O３ 解析:C　[A．青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了 含有氧化钴的“青料”绘制而成,与单质钴无直接关 系,A错误;B．釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质,通 常由无机物质组成,如硅酸盐、氧化物等,B错误; C．青花瓷是一种釉面瓷,其材质属于无机非金属材 料,主要成分为铝硅酸盐,C正确;D．青花瓷呈现青蓝 色,不能确定铁元素的具体存在形式,Fe２O３呈红色,D 错误.] ６．(双选)(化学与实际应用)国家速滑馆又称为“冰丝 带”,所用的碲化镉(CdTe)发电玻璃被誉为“挂在 墙上 的 油 田”.一 种 以 镉 废 渣(含 CdO 及 少 量 ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺 流程如图: 镉 废 渣 溶解→ ↓ H２SO４ 调pH＝５→ ↓ 石灰乳 滤渣１ ↓ 氧化→ ↓ KMnO４ 滤渣２ ↓ 置换→ ↓ Zn 滤液 ↓ 海 绵 镉 → 熔炼→ ↓ NaOH Cd→ Na２[Zn(OH)４]→ 已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH如表所示. Fe３＋ Fe２＋ Cu２＋ 开始沉淀 ２􀆰７ ６．３ ３􀆰８ 完全沉淀 ３􀆰２ ８􀆰３ ５􀆰０ 下列说法错误的是 (　　) A．调节pH＝５目的是除去Fe和Cu等杂质元素 B．“滤渣２”主要成分为 MnO２ C．“置换”后滤液溶质主要成分是ZnSO４ D．“熔炼”过程利用Cd与 Na２[Zn(OH)４]的密度 差异可以将二者分离 解析:AB　[根据流程图,镉废渣(含CdO及少量 ZnO、CuO、MnO、FeO),加入硫酸溶解生成多种硫 酸盐,加入石灰乳调节pH＝５,沉淀除去Cu(OH)２ 和CaSO４;在滤液中加入 KMnO４,把Fe２＋ 氧化为 Fe(OH)３ 沉淀、把 Mn２＋ 氧化为 MnO２;滤液中加 入锌置换出Cd,得到海绵镉,海绵镉用氢氧化钠熔 炼过量的锌,得到Cd和Na２[Zn(OH)４].A．调节 pH＝５,沉淀除去Cu(OH)２ 和CaSO４,没除去Fe 元素,故A错误;B．滤液中加入KMnO４,把Fe２＋氧 化为Fe(OH)３ 沉淀,把 Mn２＋氧化为 MnO２;“滤渣 ２”主要成分为 MnO２、Fe(OH)３,故B错误;C．滤液 中加入锌置换出Cd,“置换”后滤液溶质主要成分 是ZnSO４,故C正确;D．海绵镉用氢氧化钠熔炼过 量的锌,“熔炼”过程利用Cd与Na２[Zn(OH)４]的 密度差异可以将二者分离,故D正确.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 体系构建 核心巧记 Mg２＋ OH－ H＋ 􀜩 􀜨􀜑􀜑 Mg(OH)２ 　 盐酸 ↓ MgCl２MgCl２← 电解 　　　 Mg ↑ N２ 　←Mg３N２ 　　 H＋↑ O２ 或CO２ →MgO 　　　　 １．Al２O３ 是两性氧化物,有关反应的离子方程式 Al２O３＋６H＋􀪅􀪅２Al３＋ ＋３H２O、Al２O３＋２OH－ ＋３H２O􀪅􀪅２[Al(OH)４]－. ２．Al２O３ 是冶炼铝的原料,也是较好的耐火材料; Al(OH)３可用作胃酸中和剂;明矾[KAl(SO４)２􀅰 １２H２O]常用作净水剂. ３．AlCl３ 溶液中加氨水反应的离子方程式为Al３＋＋ ３NH３􀅰H２O􀪅􀪅Al(OH)３↓＋３NH＋４ ; Na[Al(OH)４]溶液中通入足量CO２ 反应的离子 方程式为[Al(OH)４]－ ＋CO２ 􀪅􀪅Al(OH)３↓ ＋HCO－３ . ４．Mg的冶炼用电解熔融的 MgCl２,因 MgO的熔点 太高不能用电解 MgO来制取单质 Mg. 􀅰５３１􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第四章　金属及其化合物