第14讲 镁、铝及其重要化合物-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版）

优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题4　金属元素及其化合物 第14讲　镁、铝及其重要化合物 1 [导航·复习目标]　1.了解镁、铝及其重要化合物的重要性质以及在生产、生活中的应用。2.能根据镁、铝及其重要化合物的转化关系，分析提取铝、镁的工业流程。 2 考点一　铝及其重要化合物 考点二　镁及其重要化合物 练真题 明考向 课时作业14　镁、铝及其重要化合物 3 考点一　铝及其重要化合物 4 1.铝单质 (1)物理性质 梳理 必备知识 颜色 状态 密度 质地 延展性、导电性、传热性 ___________ 固体 较小 柔软 良好 银白色 5 (2)化学性质 6 写出图中有关反应的化学方程式： ① ②________________________ 2Al＋3Cl22AlCl3 7 ④_____________________________________ ⑤________________________________ (铝热反应) 钝化 2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O====2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 8 2.铝的重要化合物 (1)两性化合物——氧化铝和氢氧化铝(写离子方程式) 名称 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 白色固体，熔点很高 白色胶状物质，难溶于水 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6H＋====2Al3＋＋3H2O ___________________________________ 与碱反应 Al2O3＋2OH－====2Al＋H2O __________________________________ 加热 — 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 主要用途 用作耐火材料；冶炼铝的原料 制药；Al(OH)3胶体用于净水 Al(OH)3＋3H＋====Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－====Al＋2H2O 9 (2)常见的铝盐——明矾 ①明矾的化学式为___________________，属于复盐。 ②明矾净水的原理：电离方程式为_____________________________，其中Al3＋发生___________，产生_______________，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。 KAl(SO4)2·12H2O KAl(SO4)2====K＋＋Al3＋＋2S 水解反应 Al(OH)3胶体 10 (1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物。(　　) (2)投入铝片产生氢气的溶液一定呈强酸性。(　　) (3)能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸，是因为铝的性质稳定，不与浓硫 酸、浓硝酸反应。(　　) (4)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化 NaOH、Na2CO3固体等。(　　) (5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后过滤。(　　) (6)用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋。(　　) √ × × × √ × 11 一、铝及其化合物的性质 1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是(　　) A.铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 B.铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属 C.电解AlCl3饱和溶液可制得金属铝 D.Al2O3、MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 提升 关键能力 C 12 解析：铝比铁活泼，但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比铁制品在空气中耐腐蚀，A正确；铝具有较强的还原性，铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属，B正确；冶炼铝，一般电解熔融状态的氧化铝，铝属于活泼的金属元素，电解氯化铝饱和溶液，得不到铝，C错误；Al2O3、MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料，D正确。 13 2.(2025·江苏徐州高三质检)根据如图转化关系判断下列说法正确的是 (反应条件已略去)(　　) A.生成等质量H2时，反应①和②消耗n(HCl)＝n(NaOH) B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C.反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2 D.反应⑤的离子方程式为Al3＋＋3OH－====Al(OH)3↓ C 14 解析：根据得失电子数守恒，生成氢气的物质的量相等，消耗铝的物质的量相等，根据铝元素守恒，设1 mol铝分别与NaOH、HCl完全反应，需1 mol氢氧化钠、3 mol HCl，所以生成等质量H2时，反应①和②消耗n(HCl)＝3n(NaOH)，A错误；铝与硫酸铜反应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据得失电子守恒可知，硫酸铜与铝的物质的量之比为3∶2，B错误；反应③和④消耗等量的Al时，失电子的物质的量相等，设2 mol铝参加反应，由得失电子守恒可知，生成铜的物质的量为3 mol，生成铁的物质的量为2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C正确；一水合氨是弱电解质，书写离子方程式时要用化学式，正确的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O====Al(OH)3↓＋3N，D错误。 15 二、工艺流程中铝及其化合物的转化 3.(2025·江苏盐城模拟)以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：①SiO2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。 16 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Al2O3＋2OH－====Al＋H2O B.“过滤Ⅰ”的滤渣成分为Fe2O3 C.“反应”中加入NaHCO3溶液的作用同于通入CO2 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 C 17 解析：铝土矿的主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质，用氢氧化钠溶液溶解，Al2O3、SiO2转化为偏铝酸钠和铝硅酸钠沉淀，过滤除去Fe2O3、铝硅酸钠沉淀，滤液为偏铝酸钠溶液，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，据此分析。“碱溶”时氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－====2Al＋H2O，A错误；“过滤Ⅰ”的滤渣成分为Fe2O3、铝硅酸钠沉淀，B错误；“反应”中加入NaHCO3溶液，NaHCO3和Al反应，将Al转化为Al(OH)3沉淀，C正确；石墨为惰性电极，不参与电极反应，D错误。 18 4.铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 (1)氧化铝是______氧化物，资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸 钠沉淀，除此外，滤渣中还含有______(化学式)。写出“碱溶”时生成 NaAlO2的离子方程式：_______________________________。  两性 Fe2O3 Al2O3＋2OH－====2Al＋H2O　 19 (2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是___________________________________________________。  (3)冰晶石的化学式为__________，电解时加入冰晶石的目的是______________________。  氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在 Na3AlF6　 降低Al2O3熔融的温度 20 (4)写出Al(OH)3Al2O3 Al转化的化学方程式： ___________________________、____________________________。  (5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是___________________ ____________，应该采取的措施是________________。  2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 石墨电极被阳极上产 生的O2氧化 定期补充石墨 21 考点二　镁及其重要化合物 22 1.镁的物理性质 镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。 梳理 必备知识 23 2.镁及其化合物的化学性质 物质 主要性质 反应方程式 镁 与O2、N2反应 ________________________、 __________________________ 与CO2反应 2Mg＋CO22MgO＋C 与非氧化性强酸反应 Mg＋2H＋====Mg2＋＋H2↑ 与沸水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2 24 物质 主要性质 反应方程式 氧化镁 碱性氧化物 _______________________________ 氢氧 化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋====Mg2＋＋2H2O 难溶于水 Mg2＋＋2OH－====Mg(OH)2↓ 溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ MgO＋2H＋====Mg2＋＋H2O 25 3.镁的用途 镁单质 制造信号弹和焰火 镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件 氧化镁 熔点高，可作耐高温材料 26 4.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 27 步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O==== Ca(OH)2 沉淀：化学方程式为MgCl2＋Ca(OH)2====Mg(OH)2↓＋CaCl2 酸化：化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl====MgCl2＋2H2O 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2O====MgCl2·6H2O↓ 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用是抑制Mg2＋的水解，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为MgCl2Mg＋Cl2↑ 28 (1)镁不慎着火，可以用CO2灭火。(　　) (2)镁在冷的浓硫酸中钝化。(　　) (3)镁燃烧时火花四射，烟花中通常掺有一定量的镁粉，以达到美观效 果。(　　) (4)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法。(　　) (5)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。(　　) × × √ × × 29 1.下列关于镁及其化合物的说法正确的是(　　) A.Mg在CO2中的燃烧是置换反应 B.将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2，是镁原子失电子转化为Mg2＋ C.电解得到镁的过程可以写出离子方程式，但不是氧化还原反应 D.Mg在N2中燃烧的反应中，N2既是氧化剂又是还原剂 提升 关键能力 解析：Mg在CO2中的燃烧为置换反应，A正确；将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程发生的是复分解反应，B错误；电解得到镁的过程有化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；Mg在N2中燃烧的反应中，N2作氧化剂，镁是还原剂，D错误。 A 30 2.(2025·广东东莞高三月考)某同学通过系列实验探究Mg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，置镁片于其中探究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 B 31 解析：浓硫酸溶于水放热，且密度比水的大，因此稀释浓硫酸时，应将浓硫酸加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，A错误；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；过滤时浊液转移到漏斗中应该用玻璃棒引流，C错误；由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，氯化氢易挥发，所以加热氯化镁溶液时促进镁离子水解，加热蒸干得不到无水MgCl2固体，得到的是氢氧化镁固体，D错误。 32 3.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下： 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＋Cl2MgCl2＋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 D 33 解析：海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含Mg2＋，苦卤水中加物质X使Mg2＋转化为Mg(OH)2，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2得MgO，MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。物质X的作用是使Mg2＋转化为Mg(OH)2，工业上常采用CaO，发生反应CaO＋H2O====Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2＋====Mg(OH)2＋Ca2＋，A正确；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；由图可知“氯化”过程 34 反应物为MgO、氯气、C，生成物之一为MgCl2，C在高温下被氧化为CO，则“气体”为CO，反应方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正确；“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。 35 练真题 明考向 36 1.(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe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af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 B 37 解析：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，af的反应有 多种，可能为Mg＋2HCl====MgCl2＋H2↑， 该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2 MgCl2，该反应属于化合反应，综上，af的反应不一定是化合反应，故A错误；e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，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；由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为 38 Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，故C错误；假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3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Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3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。 39 2.(2022·浙江6月选考)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。已知：MgAl2O4(s)＋4Cl2(g)====MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋2O2(g)　ΔH＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3，同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58 ℃，AlCl3在180 ℃升华)：MgAl2O4(s)＋4C(s)＋4Cl2(g)MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋4CO(g)。下列 说法不正确的是(　　) A.制备时要保持无水环境 B.输送气态产物的管道温度要保持在180 ℃以上 C.氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量 D.为避免产生大量CO2，反应过程中需保持炭过量 D 40 解析：由于高温条件下，C与H2O将反应生成CO和H2，且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解，生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解，导致所得产物不纯，故制备时要保持无水环境，A正确；由题干信息可知，AlCl3在180 ℃升华，故输送气态产物的管道温度要保持在180 ℃以上，B正确；由题干信息可知，不加炭的氯化反应很难进行，则氯化时加炭，既增大了反应的趋势，同时C被氧化为CO放出热量，则又为氯化提供了能量，C正确；反应过程中若保持炭过量，则可能发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO或者SiO2＋3CSiC＋2CO，导致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质，D错误。 41 3.(2022·湖南卷)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Na3AlF6和CO2 D.滤液可回收进入吸收塔循环利用 C 42 解析：烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF====NaF＋NaHCO3，向合成槽中加入NaAlO2，发生反应：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3====Na3AlF6＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，A正确；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，B正确；由上述合成槽中发生的反应可知，合成槽内产物是Na3AlF6和Na2CO3，C错误；由上述分析可知，滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，D正确。 43 4.(2021·全国乙卷，节选)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 44 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表： 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋ 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全(c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式：______________________________________________________。  解析：“焙烧”中，Al2O3转化为NH4Al(SO4)2，化学方程式为Al2O3＋4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2＋3H2O＋6NH3↑。 Al2O3＋4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2＋3H2O＋6NH3↑ 45 (2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是__________________。  解析：“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。 Fe3＋、Al3＋、Mg2＋ 46 (3)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最适合的酸是________。 “酸溶 渣”的成分是__________、__________。  解析：“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，故应使用难挥发、高沸点的硫酸，结合流程，“酸溶渣”的成分为二氧化硅和硫酸钙。 硫酸 二氧化硅 硫酸钙 47 课时作业14　镁、铝及其重要化合物 48 一、选择题(每小题3分) 1.下列物质的性质和用途具有对应关系的是(　　) A.Al2O3熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 B.Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多 C.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 D.铝具有导热性，可用于制备铝热剂 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 C 49 解析：Al2O3是离子化合物，熔融状态下能导电，可用作电解冶炼铝的原料，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，A不符合题意；Al(OH)3能和胃酸的主要成分盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，物质的性质和用途不具有对应关系，B不符合题意； 明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以吸附水中的悬浮物，可用于净水，物质的性质和用途具有对应关系，C符合题意；铝具有还原性，能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，物质的性质和用途不具有对应关系，D不符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 50 2.(2025·浙江舟山统考)关于镁的性质，下列说法错误的是(　　) A.金属镁着火，可以用CO2灭火 B.镁是一种具有银白色光泽的金属 C.镁可以与热水反应生成氢气 D.镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以金属镁着火不可以用CO2灭火，A错误；镁是一种银白色、有光泽、质软、能导电的金属， B正确；镁与热水反应，生成氢气和氢氧化镁，C正确；镁的活泼性很强，与盐酸剧烈反应生成氯化镁和氢气，D正确。 A 51 3.(2025·上海黄浦模拟)将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中，铝片表面产生气泡，充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是 (　　) A.产生的气体中有H2 B.反应与C水解有关 C.Al(OH)3向酸式电离方向移动 D.M中含大量：Na＋、Al3＋、HC 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 D 52 解析：在Na2CO3溶液中，C发生水解反应：C＋H2O⥫⥬HC＋OH－，溶液显碱性，Al在碱性溶液中发生反应：2Al＋2OH－＋2H2O ====2Al＋3H2↑，产生的气体中有H2，故A正确；由A项分析可知，反应与C水解有关，故B正确；Al(OH)3酸式电离方程式为Al(OH)3 ⥫⥬Al＋H2O＋H＋，碱式电离方程式为Al(OH)3⥫⥬Al3＋＋3OH－，C水解产生OH－，OH－与H＋反应促进Al(OH)3的酸式电离，Al(OH)3向酸式电离方向移动，故C正确；Al3＋与HC不能大量共存，会发生相互促进的水解反应，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 53 4.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 下列说法正确的是(　　) A.装置 A、B 中可依次加入浓硫酸、NaOH 溶液 B.若去掉装置C，对产品纯度无影响 C.实验时应先加热装置C，通入一段时间空气后再加热装置D D.装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 C 54 解析：要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A错误；若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B错误；实验时，应先加热装置C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热装置D，C正确；装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，避免进入装置D中干扰实验，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 55 5.化学焊接技术的原理之一是利用焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下 反应制得液态金属(或合金)，凝固后，除去焊接点表面的焊渣，实现焊 件金属的焊接。下列说法错误的是(　　) A.Al与Fe2O3也能发生类似反应 B.焊渣的主要成分是Al(OH)3 C.焊接前可用还原性气体在加热条件下除去焊件金属表面的氧化膜 D.若在反应体系中加入低熔点金属，则可形成低熔点液态合金便于焊接 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 B 56 解析：Fe的活泼性弱于Al，在高温条件下可发生铝热反应，故A正确；焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下反应得到液态金属(或合金)，结合元素守恒可知，焊渣的主要成分为Al2O3，故B错误；利用还原性气体(如H2、CO等)除去焊件金属表面的氧化膜可使焊接更加牢固，故C正确；一般合金的熔点低于任一组分金属，加入低熔点金属，可在更低温度下得到液态合金，便于焊接，同时还可以保护焊件金属，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 57 6.(2025·浙江舟山模拟)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(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 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 A 58 解析：菱镁矿中加入足量盐酸，SiO2不与盐酸反应，则滤渣为SiO2，滤液X中加入足量NaOH溶液，生成氯化钠、氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠，滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和偏铝酸钠的混合溶液，氢氧化镁灼烧生成氧化镁。菱镁矿主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3，加入足量盐酸，过滤，滤渣是SiO2，A正确；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；步骤(Ⅲ)灼烧在坩埚中进行，C错误；滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和偏铝酸钠的混合溶液，加入足量氨水无法生成白色沉淀，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 59 7.铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应 所得黑色固体的成分，实验流程及现象如下： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 下列说法不正确的是(　　) A.反应①产生的气体是H2 B.反应②的离子方程式为Al2O3＋2OH－====2Al＋H2O C.反应③的白色沉淀是Al(OH)3 D.黑色固体中一定不含Al和Fe3O4 D 60 解析：探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应产生气体，且溶液b中加入KSCN溶液不变血红色，则溶液b中不含Fe3＋；黑色固体与稀NaOH溶液反应无气体产生，则一定不含Al；溶液a与二氧化碳反应生成的白色沉淀为氢氧化铝，则黑色固体中一定含有Al2O3。由上述分析可知，黑色固体中一定含有Al2O3、Fe，一定不含Al，可能含有Fe3O4。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 61 8.(2025·江苏盐城模拟)以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O的工艺流程如下： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 已知：MnO＋H2SO4====MnSO4＋H2O，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MgSO4 C.滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2 D.操作a所得滤液经处理后可循环利用 D 62 解析：以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O，废料中加入过量稀硫酸，MgO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都与硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，向反应后的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。适当升温(或粉碎或搅拌)即可提高酸浸速率，不需要使用浓硫酸，故A错误；试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为MgSO4，故B错误；滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2，故C错误；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所得滤液的处理方法是将操作a所得滤液循环利用，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 63 9.已知MgCl2·6H2O在空气中加热时，失去部分结晶水，同时生成Mg(OH)Cl或MgO。实验室用MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 下列有关说法错误的是(　　) A.循环物质甲为盐酸 B.装置b填充的可能是P2O5或CaCl2 C.装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸，其作用为催化剂 D.装置d为干燥装置 C 64 解析：实验室以MgCl2·6H2O制取无水MgCl2，应该是在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O，所以装置a中物质甲为盐酸，盐酸受热挥发出HCl，通过酸性干燥剂或中性干燥剂干燥，然后进入装置c；加热装置c，在HCl气氛中MgCl2·6H2O分解生成无水MgCl2；装置d为干燥装置，用于吸收MgCl2·6H2O分解生成的水蒸气，同时防止循环物质盐酸中的水蒸气进入装置c。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 65 二、非选择题 10.(15分)某学习小组探究Mg与NaHCO3溶液反应的机理，做了如下探究。 [实验一] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 项目 实验A 实验B 操作 在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜)，吸入15 mL饱和NaHCO3溶液 在注射器中加入过量镁片 (擦去表面氧化膜)，吸入 15 mL蒸馏水 现象 有气体产生，20 min后注射器内壁和底部产生大量白色沉淀 缓慢产生气体 66 (1)写出实验B中生成气体的化学方程式：_______________________ _________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：镁在常温下可以与水缓慢反应生成氢氧化镁和氢气，所以实验B中生成气体的化学方程式为Mg＋2H2O====Mg(OH)2＋H2↑。 Mg＋2H2O====Mg(OH)2 ＋H2↑ 67 [实验二] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (2)实验A产生的气体有__________。  解析：实验A产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明有CO2；点燃气体，发出爆鸣声，说明有H2。 CO2和H2 68 [实验三]　分别取少量实验A和实验B的上层清液于两支试管中，各加入2滴BaCl2溶液，前者立即产生白色沉淀，后者无明显现象。 (3)实验三说明Mg与NaHCO3溶液反应产生了______(填离子符号)。  对实验A中白色沉淀的成分提出假设： Ⅰ.白色沉淀是Mg(OH)2； Ⅱ.白色沉淀是MgCO3； Ⅲ.白色沉淀是碱式碳酸镁。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：分别取少量实验A和实验B的上层清液于两支试管中，各加入2滴BaCl2溶液，前者立即产生白色沉淀，该沉淀为碳酸钡，说明Mg与NaHCO3溶液反应产生了C。 C 69 [实验四] 将实验A中白色沉淀过滤、洗涤后，取0.1 mol加入800 mL 1 mol·L－1盐酸恰好完全反应，产生标准状况下的CO2气体6.72 L。 (4)白色沉淀的主要成分为_________________(填化学式)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：取0.1 mol白色沉淀加入800 mL 1 mol·L－1盐酸恰好完全反应，根据Cl－守恒可知，n(MgCl2)＝＝0.4 mol；根据产生标准状况下的CO2气体6.72 L可知，CO2的物质的量为0.3 mol，则n(C)＝0.3 mol；根据电荷守恒可知，n(OH－)＝0.2 mol。因此，白色沉淀的主要成分为Mg4(OH)2(CO3)3。 Mg4(OH)2(CO3)3 70 11.(16分)聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如图： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 71 (1)反应中副产品a是____________(用化学式表示)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：铝灰用水清洗后，加入盐酸，Al与盐酸反应产生H2，因此气体a为H2。 H2 72 (2)升高pH至4.0~5.0的目的是_____________________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：铝灰加入盐酸得到的B为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH可以促进AlCl3水解，从而使晶体析出。 促进AlCl3的水解，使晶体析出　 73 (3)生产过程中可循环使用的物质是__________(用化学式表示)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：生产过程中HCl可以循环使用。 HCl　 74 (4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用 ______(填字母)。  a.NaOH　　b.Al　　c.氨水　　d.Al2O3 e.Na[Al(OH)4] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：生产过程中为使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H＋反应，且不会引入其他杂质。 bd 75 (5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O]m，实验室测定n的值： ①称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为b g。此 过程可能用到的下列仪器有______(填字母)。  a.蒸发皿 b.坩埚 c.研钵 d.试管 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的b g物质为Al2O3。 bc 76 ②另取a g晶体，进行如下操作：用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→C操作→烘干→称量为c g。 A试剂为______(填试剂名称)，C操作为____________(填操作名称)， n＝__________(用含b、c的代数式表示)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：将晶体溶解，选择硝酸，C操作为过滤、洗涤，得到的c g物质为AgCl。根据关系式：Al2O3~(6－n)AgCl，有102∶(861－143.5n)＝b∶c，解得n＝。 硝酸 过滤、洗涤 77 $$