第13讲 铝、镁及其化合物(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中化学高考复习讲义围绕铝、镁及其化合物核心考点，涵盖存在、性质、制备及用途，按“必备知识-微思考-关键能力-高考真题”逻辑架构知识点，通过考点系统梳理、解题方法指导、真题实战训练，帮助学生构建知识网络，突破铝热反应、两性化合物等难点。 资料以科学思维和科学探究与实践为导向，设计微思考深化理解（如铝与碱反应本质分析），关键能力分考向突破（如铝镁工业流程题），结合高考真题强化应用，助力学生高效掌握解题规律，为教师提供精准复习节奏把控依据，提升学生应考能力。

第13讲　铝、镁及其化合物 ［课程标准］　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 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 【微思考1】　写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式。 ①　　； ②　　； ③　　； ④　　； ⑤　　。 提示：① ②2Al＋3Cl22AlCl3 ③ ④2Al＋2OH－＋6H2O2［Al(OH)4］－＋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 【微思考2】　写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式。 ①　　； ②　　； ③　　。 提示：①2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ②Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O ③Al(OH)3＋OH－［Al(OH)4］－ 学生用书⬇第85页 　　由Al(OH)3的电离方程式：Al3＋＋3OH－⥫⥬Al(OH)3⥫⥬H＋＋Al＋H2O以及与强酸和强碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。 (3)Al(OH)3的制备 【微思考3】　写出下列反应的离子方程式。 ①Al3＋与氨水反应：　　　　。 ②向含［Al(OH)4］－的溶液中通入过量的CO2：　　　　。 ③Al3＋与［Al(OH)4］－发生相互促进的水解反应： 　 　。 提示：①Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3N ②[Al(OH)4]－＋CO2Al(OH)3↓＋HC ③Al3＋＋3[Al(OH)4]－4Al(OH)3↓ 5.常见的铝盐 (1)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＜7。 ③明矾净水的原理：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，使水澄清。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。 (2)AlCl3的结构与性质 ①AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价化合物。熔化的AlCl3不导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故不能用电解AlCl3制备铝。 ② AlCl3的蒸汽或处于熔融状态的AlCl3，都以AlCl3二聚分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为sp3杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。 ③AlCl3能与Cl－生成AlC： AlCl3(aq)＋Cl－(aq)AlC(aq) ④与Al2Cl6类似，AlC、Na3AlF6、［Al(OH)4］－中均存在配位键。 【微思考4】　(1)下列有关铝及其化合物的性质、用途说法不正确的有　　　　　　(填序号)。 ①MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 ②明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用 ③铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物 ④两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多 ⑤用氢氧化钠溶液去除铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－2Al3＋＋H2O ⑥向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3N ⑦常温下，由于铝与浓硫酸不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸 ⑧与Al反应能放出H2的溶液中可能大量存在：Fe2＋、K＋、N、S (2)写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应的本质，指出该反应的氧化剂和还原剂，并用单线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。 　　　　。 提示：(1)①②④⑤⑦⑧ (2)2Al＋2NaOH＋6H6e－2O2Na［Al(OH)4］＋3H2↑ 铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3再与NaOH反应生成Na［Al(OH)4］，反应中Al为还原剂，水为氧化剂 6.从铝土矿中提取金属铝 铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 【微思考5】　(1)上述转化流程①中不用氨水沉淀Fe3＋的原因是　　　　。 (2)上述流程②中，不用盐酸(或H2SO4)酸化，而通入CO2的原因是　　　　　　。 学生用书⬇第86页 (3)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是　　　　。 (4)电解时加入冰晶石的目的是　　。 提示：(1)Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 (2)［Al(OH)4］－与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好 (3)氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在 (4)降低Al2O3熔化的温度 铝与酸、碱反应的定量分析 1.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)相同条件下，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)相同条件下，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)相同条件下，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)相同条件下，甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·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)。 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g　　 D．1.8 g 答案：(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1　(4)A 解析：(1)根据化学方程式：2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等，即所得H2的体积之比为1∶1。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。(3)因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。(4)当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ 　　6 mol　　3 mol 　　3×0.1 mol　　0.15 mol 则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na［Al(OH)4］＋3H2↑ 　　2×27 g　 3 mol 　　a　　 0.3 mol 即加入的铝粉的质量a＝0.3÷3×2×27 g＝5.4 g，故选A。 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na［Al(OH)4］＋3H2↑ 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，则必定有 (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。 铝及其化合物的性质及其应用 2.(2025·广东高三下阶段考试)生活中处处有化学。下列生活中Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是(　　) A．胃舒平［主要成分为Al(OH)3］治疗胃酸过多：Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O B．泡沫灭火器灭火原理：2Al3＋＋3C＋3H2O3CO2↑＋2Al(OH)3↓ C．某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂：2Al＋2OH－＋6H2O2［Al(OH)4］－＋3H2↑ D．明矾净水原理：Al3＋＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋ 答案：B 解析：胃酸的主要成分为盐酸，胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O，故A正确；泡沫灭火器原理是碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应，离子方程式为Al3＋＋3HC3CO2↑＋Al(OH)3↓，故B错误；苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑，故C正确；明矾能净水是因为Al3＋水解：Al3＋＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋，产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的杂质，故D正确。 3.铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是(　　) A．铝合金硬度低，可用于航空工业 B．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼铝 C．Al(OH)3有弱碱性，可用于治疗胃酸过多 D．KAl(SO4)2易溶于水，可用于净水 答案：C 解析：铝合金通常硬度较高，且因其密度低、强度高而用于航空工业，而非硬度低，A错误；电解冶炼铝使用Al2O3是因为其在熔融状态下可导电并分解，但需加入冰晶石降低熔化温度，而非直接利用其熔点高的性质，B错误；Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸(HCl)且对人体刺激性小，C正确；KAl(SO4)2用于净水是因Al3＋水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质，而非易溶于水的性质，D错误。 铝及其化合物制备的工艺流程 4.由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、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．控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率 B．Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式： Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O C．滤液中主要存在的阳离子有：H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋ 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：控制适当反应温度并不断搅拌，可以加快反应速率，使反应更充分，有利于提高铁、铝浸取率，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；双氧水会将亚铁离子氧化，所以滤液中主要存在的阳离子中没有Fe2＋，而是Fe3＋，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝胶体和氢氧化铁胶体，具有吸附作用，D正确。 学生用书⬇第87页 5.铝是一种重要的金属，如图是工业生产中利用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程。下列说法不正确的是(　　) A．实验室完成操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台 B．向铝土矿中加入NaOH溶液，发生反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na［Al(OH)4］ C．NaOH在生产过程中可以循环使用 D．将等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同 答案：A 解析：操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是过滤，实验室中过滤操作需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗、玻璃棒，铁架台不是玻璃仪器，故A不正确；向铝土矿中加入NaOH溶液，只有氧化铝与其发生反应，生成四羟基合铝酸钠，化学方程式为Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na［Al(OH)4］，故B正确；观察流程，溶液E中有NaOH，因此NaOH可以循环使用，故C正确；根据电子守恒可知，等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同，故D正确。 锌、铍的两性化合物(知识拓展) 6.铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是(　　) A．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液 B．BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物 C．Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO D．BeCl2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2 答案：A 解析：由题意得，铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，BeCl2和AlCl3均是共价化合物；Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧得到的残留物为Na2BeO2；BeCl2是强酸弱碱盐，其溶液的pH＜7，蒸干并灼烧得到的残留物是BeO。 7.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物均既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是Al(OH)3不溶于氨水，而Zn(OH)2能溶于氨水，生成［Zn(NH3)4］2＋。 回答下列问题： (1)单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为　　　　　　(用化学式表示)。 (2)写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：　　　　。 (3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是　　　　(填序号)。 ①Al2(SO4)3和NaOH ②Al2(SO4)3和氨水 ③ZnSO4和NaOH ④ZnSO4和氨水 (4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：　　　　。 试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：　　　　　　。 答案：(1)［Al(OH)4］－　(2)Zn＋2OH－＋2H2O［Zn(OH)4］2－＋H2↑　(3)①③④ 　(4)Al3＋＋3NH3·H2O　可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成［Zn(NH3)4］2＋，氨水的用量不易控制 考点二　镁及其化合物 1.镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，在地壳中含量丰度2％。 含镁矿物主要来自白云岩［CaMg(CO3)2］、菱镁矿(MgCO3)、水镁矿［Mg(OH)2］、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和橄榄石［(Mg，Fe)2SiO4］等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。 2.镁的物理性质 具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。 3.镁的化学性质 (1)与氧气反应：2Mg＋O22MgO。(发出耀眼的白光，放出大量的热，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灭火器灭火) (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↑。 4.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。 学生用书⬇第88页 (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。 (3)氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属镁。 (4)氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O3Mg(OH)2＋ 2NH3↑，与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl3MgCl2＋2NH4Cl。 　　氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在锅炉内水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 5.镁的用途 (1)镁单质用于制造信号弹和焰火。 (2)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件。 (3)氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用作阻燃剂。 (4)冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 【微思考】　(1)空气的主要成分有N2、O2和少量CO2，预测镁在空气中充分燃烧的可能的固体产物有　　　　　　　　(写化学式)。 (2)向0.5 g镁粉中加入足量的1.0 mol·L－1的NH4Cl溶液，观察到镁粉剧烈反应，放出两种气体并生成灰白色难溶固体。 ①两种气体可能是　　　　。 ②经分析灰白色难溶固体是Mg(OH)Cl，灰白色固体应属于　　　　(填“复盐”或“碱式盐”)，生成固体的化学方程式为　　　　。 提示：(1)MgO、Mg3N2、C (2)①氢气和氨气　②碱式盐　Mg＋NH4Cl＋H2ONH3↑＋H2↑＋Mg(OH)Cl 6.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2OCa(OH)2 沉淀：化学方程式为Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓ 酸化：化学方程式为Mg(OH)2＋2HClMgCl2＋2H2O 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2OMgCl2·6H2O↓ 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用为抑制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MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 镁及其化合物的制备、性质及应用 1.部分含钠或含镁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是(　　) A．c能与水反应生成d B．电解熔融的g可生成a C．e能与d发生化学反应 D．固体b中一定含有共价键 答案：B 解析：结合图像，a为Na或Mg，b为Na2O或Na2O2，c为MgO，d为Mg(OH)2，e为NaOH，f为MgCl2，g为NaCl，据此解答。MgO不能与水反应，A项不符合题意；电解熔融的NaCl可生成Na，B项符合题意；NaOH与Mg(OH)2不发生化学反应，C项不符合题意；b为Na2O或Na2O2，Na2O中不含有共价键，D项不符合题意。 2.室温下，用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨)，探究Mg与NaHCO3溶液能快速反应产生H2的原因。 学生用书⬇第89页 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑 浊［经检验浑浊物为Mg2(OH)2CO3· xH2O］，气体中检测到H2 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞溶液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 【查阅资料】与致密的Mg(OH)2相比，Mg(OH)2CO3·xH2O是质地疏松的难溶物。下列说法错误的是(　　) A．试管①中还有Na2CO3生成 B．实验①中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积，加快了反应速率 C．实验②说明Mg不活泼，难与水反应 D．实验③中X可以是NaOH，作用是排除钠离子与氢氧根离子的干扰 答案：C 解析：本实验目的是验证探究Mg与NaHCO3溶液能快速反应产生H2的原因，设计实验①②③，目的是为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，据此分析解答。实验①中Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，HC与OH－反应生成C，则有Na2CO3生成，C结合Mg2＋形成质地疏松的Mg(OH)2CO3·xH2O，使平衡正向移动，Mg(OH)2膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快，故A、B正确；实验②表明镁与水缓慢地反应生成氢氧化镁和氢气，而不是Mg难与水反应，故C错误；设计实验③为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰，则X是NaOH，故D正确。 镁及其化合物制备工艺流程 3.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： 已知：MnO＋H2SO4MnSO4＋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 答案：D 解析：水泥厂的废料(主要成分为MgO，还有少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)制取MgSO4·7H2O，废料加入足量稀硫酸，MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2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，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。适当升温(或粉碎或搅拌)即可提高酸浸速率，不能使用浓硫酸，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操作得到晶体，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。 4.(2025·北京高三阶段考试)为模拟海水制备MgO的工业过程，用氯化钠、氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠等试剂配成模拟海水，制得了MgO，实验过程如下： 已知：ⅰ．模拟海水中主要离子的浓度如下表： 离子 Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HC c/(mol·L－1) 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 ⅱ．溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 mol/L，可认为该离子已完全沉淀； ⅲ．实验过程中，忽略溶液体积的变化； ⅳ．Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10－6；Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10－12。 下列说法正确的是(　　) A．沉淀物X为CaCO3 B．滤液M中Ca2＋已完全沉淀 C．滤液N中Mg2＋、Ca2＋均已完全沉淀 D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 答案：A 解析：①中n(NaOH)＝0.001 mol，n(OH－)＝0.001 mol，依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1 L模拟海水中加入0.001 mol NaOH时，OH－恰好与HC完全反应生成0.001 mol C：OH－＋HCC＋H2O，由于Ksp(CaCO3)＜Ksp(MgCO3)，生成的C与水中的Ca2＋反应生成CaCO3沉淀，所以沉淀物X为CaCO3，A正确；①中C只有0.001 mol，反应生成CaCO3所消耗的Ca2＋也只有0.001 mol，滤液中剩余c(Ca2＋)＝0.010 mol·L－1，所以滤液M中同时存在着Ca2＋和 Mg2＋，B错误；②中加入NaOH固体，调至pH＝11时，此时滤液中c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，则Ca(OH)2的离子积为c(Ca2＋)×c2(OH－)＝1×10－8＜Ksp[Ca(OH)2]，无Ca(OH)2生成，Mg(OH)2的离子积为c(Mg2＋)×c2(OH－)＝5×10－8＞Ksp[Mg(OH)2]，有Mg(OH)2沉淀生成，又由于Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝5.6×10－12，c(Mg2＋)＝5.6×10－6＜10－5，无剩余，滤液N中不存在Mg2＋，C错误；步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，则n(NaOH)＝0.105 mol，先与0.05 mol Mg2＋反应：Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓，生成0.05 mol Mg(OH)2，剩余0.005 mol OH－，Ca(OH)2的离子积：c(Ca2＋)×c2(OH－)＝0.010×(0.005)2＝2.5×10－7＜Ksp[Ca(OH)2]，所以无Ca(OH)2沉淀析出，沉淀物Y为Mg(OH)2，D错误。 1.正误判断 (1)(2025·安徽卷)硫酸铝可用作净水剂(　　) (2)(2025·陕、晋、宁、青卷)金属铝具有还原性，可用于冶炼金属(　　) (3)(2025·山东卷)用明矾净化黄河水(　　) (4)(2025·贵州卷)长期暴露在空气中的食盐变成了糊状，是因为食盐中常含有容易潮解的MgCl2(　　) (5)(2024·浙江6月选考)Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多(　　) (6)(2024·甘肃卷)氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成沉淀，是因为氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× 2.(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(　　) 学生用书⬇第90页 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 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，a→f的反应有多种，可能为Mg＋2HClMgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，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；c的饱和溶液可能是铁盐也可能是铝盐，故加热c的饱和溶液，不一定得到红棕色分散系，故C错误；假设b为Al2O3，则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，则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。 学科网（北京）股份有限公司 $