第4章 第16讲 镁、铝及其化合物(课件PPT)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学高考复习课件聚焦“镁、铝及其化合物”专题，依据新课标要求和高考评价体系，系统梳理单质及化合物的性质、用途、工业提取流程等核心考点，通过考点权重分析明确“铝的两性”“工业提铝”等高频考点，归纳性质判断、流程分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题体验+关键能力训练”，如结合2024广东卷物质转化题，运用科学思维构建“价类二维”转化模型，通过铝土矿提铝流程题培养科学探究与实践能力。特设易错判断和答题技巧指导，帮助学生掌握工业流程题解题方法，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第16讲　镁、铝及其化合物 返回 ‹#› 1．了解镁、铝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。 [课标标准] 返回 ‹#› 1 考点一 2 考点二 栏 目 导 引 3 真题体验 4 限时规范训练 返回 ‹#› 1．单质镁 (1)物理性质 镁单质是银白色固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。 考点一 镁及其化合物 返回 ‹#› (2)化学性质 与氧气反应 2Mg＋O22MgO(发出耀眼的强光，生成白色固体物质) 与氮气反应 3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物) 与沸水反应 ____________________________ 与盐酸(或稀硫酸)反应 Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 返回 ‹#› 与二氧化碳反应 _____________________________________ 与盐溶液(如CuSO4) 溶液 _______________________________ 2Mg＋CO22MgO＋C Mg＋Cu2+===Mg2+＋Cu 返回 ‹#› 2.镁的化合物 物质 颜色、状态 主要性质 反应方程式 氧化镁 白色固体 碱性氧化物 MgO与盐酸反应的离子方程式：____________________________ 氮化镁 黄色固体 与水反应 ______________________________________________ 与酸反应 Mg3N2＋8H＋===3Mg2+＋ MgO＋2H＋===Mg2+＋H2O ＋2NH3↑　 返回 ‹#› 物质 颜色、状态 主要性质 反应方程式 氢氧化镁 白色固体 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋=== Mg2+＋2H2O 溶解度小于MgCO3 MgCO3＋H2O Mg(OH)2＋CO2↑ 返回 ‹#› 3.含镁物质的用途 (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。 返回 ‹#› 4．从海水中提取镁 (1)工艺流程 返回 ‹#› (2)基本步骤及主要反应 制熟石灰 _______________________，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀 Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+ 酸化 _______________________________________ 蒸发结晶 析出MgCl2·6H2O 脱水 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁： ___________________________________ CaCO3CaO＋CO2↑ Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O Mg＋Cl2↑ 返回 ‹#› 11 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)镁在空气中燃烧，产物为纯净的氧化镁(　　) (2)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却(　　) (3)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－被氧化，Mg2+被还原(　　) (4)向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为先产生白色沉淀，后沉淀消失(　　) × × √ × 返回 ‹#› 1．下列说法不正确的是(　　) A．通过电解熔融MgCl2可以制得金属镁 B．镁条在空气中燃烧产生耀眼白光，因此镁可用于制造信号弹 C．氧化镁是优质的耐高温材料 D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料 解析：D　工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，A正确；Mg可用于制造信号弹，B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔化，所以氧化镁是优质的耐高温材料，C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，D错误。 D 返回 ‹#› 2．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 返回 ‹#› 解析：B　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；过滤时应该用玻璃棒引流，C错误；由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，水解吸热，且氯化氢易挥发，所以加热促进镁离子水解，蒸干得不到无水MgCl2固体，得到的是氢氧化镁固体，D错误。 返回 ‹#› 3. (2026·云南曲靖高三联考)镁及其合金是用途广泛的金属材料，可通过以下步骤从海水中提取镁。下列说法不正确的是(　　) A．粗盐可采用重结晶法进一步提纯 B．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 C．操作X为在HCl气流中蒸发结晶 D．工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁 B 返回 ‹#› 解析：B　获得的粗盐可采用重结晶法进一步提纯，A正确；NaOH成本较高，工业生产常选用生石灰作沉淀剂，B错误；为抑制氯化镁水解，在HCl气流中蒸发结晶，C正确；工业上常用电解熔融MgCl2得到金属镁，D正确。 返回 ‹#› 1．铝 (1)存在 铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以______态存在。 (2)物理性质 铝单质是______色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。 考点二 铝及其化合物 化合 银白 返回 ‹#› (3)化学性质 返回 ‹#› 写出图中有关反应的化学方程式： __________________。 ③与稀HNO3：__________________________________，与盐酸：____________________________________。 ④________________________________________________。 ⑤__________________________(铝热反应)。 4Al＋3O22Al2O3 2Al＋3Cl22AlCl3 Al＋4H＋＋===Al3+＋NO↑＋2H2O 2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O=== 返回 ‹#› 2．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 (2)化学性质 6HCl===2AlCl3＋3H2O　 Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]　 返回 ‹#› (3)用途 ①耐火材料，如制造耐火坩埚等； ②工业上冶炼铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 返回 ‹#› 3．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的______性。 (2)化学性质 ①Al(OH)3的电离 酸式电离：。 碱式电离：____________________________。 吸附 ＋H＋ Al(OH)3⥫⥬Al3+＋3OH－ 返回 ‹#› ②写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ⅰ._________________________________________； ⅱ.___________________________________； ⅲ.__________________________________________。 (3)制备方法 向可溶性铝盐中加入足量氨水：______________________________。 Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O Al3+＋3NH3·H2O=== 返回 ‹#› 其他生成Al(OH)3的反应，如向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2；铝盐与Na[Al(OH)4]溶液混合。 提醒 返回 ‹#› 4．明矾 (1)明矾的化学式为_________________，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__________________________________，其中Al3+发生水解反应，产生____________，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。 KAl(SO4)2·12H2O KAl(SO4)2===K＋＋Al3+＋ Al(OH)3胶体 返回 ‹#› 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)铝制餐具不能长时间存放酸性或碱性食物(　　) (2)投入铝片能产生氢气的溶液一定呈强酸性(　　) (3)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等(　　) (4)明矾可用作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　) √ × × × 返回 ‹#› 1．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+＋＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓ C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂的反应原理：＋3H2↑ D．明矾净水原理：Al3+＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋ B 返回 ‹#› 解析：B　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，A正确；泡沫灭火器中碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应的离子方程式为Al3+＋===3CO2↑＋Al(OH)3↓，B错误；苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，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，D正确。 返回 ‹#› 2．下列除去杂质的方法不正确的是(　　) A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后再过滤 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥，得到MgO B 返回 ‹#› 解析：B　向含有少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时，Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的，B错误。 返回 ‹#› 3．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Na[Al(OH)4]的离子方程式：____________________。 返回 ‹#› (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______________。 (4)写出Al(OH)3Al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____________ ________________________。 返回 ‹#› 答案：(1)两性　Fe2O3　Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－　(2)氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在，不导电　(3)Na3AlF6　降低Al2O3熔融的温度　Al2O3＋3H2O　2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　(5)石墨电极被阳极上产生的O2氧化　定期更换石墨阳极 返回 ‹#› 铝及其化合物性质的应用 (1)检验与鉴别 ①用过量NaOH溶液检验Al3+的存在。 ②用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液。 (2)分离与除杂 用过量NaOH溶液和相应的酸溶液分离Al3+、Mg2+或分离MgO、Al2O3等。具体来说(括号内为杂质)： ①Mg(Al)：加足量NaOH溶液。 ②Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。 ③Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。 ④Mg2+(Al3+)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 返回 ‹#› 1．(2024·广东卷，14)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 真题 体验 B 返回 ‹#› 解析：B　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＋2HCl===MgCl2＋MgCl2，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；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；若c为铝盐，加热c的饱和溶液不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，故C错误；假设b为Al2O3，则d为，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，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。 返回 ‹#› 2．(2025·云南卷，12)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是 (　　) A．Be(OH)2是两性氢氧化物 B．Be2C和BeCl2的晶体类型相同 C．Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3 D．Be2C与H2O反应：Be2C＋4H2O===2Be(OH)2＋CH4↑ B 返回 ‹#› 解析：B　由题给信息，Be(OH)2既能与NaOH反应生成Na2[Be(OH)4]，又能与HCl反应生成BeCl2和H2O，故Be(OH)2为两性氢氧化物，A正确；Be2C的熔点很高(2200 ℃)，是共价晶体，BeCl2的熔、沸点低，是分子晶体，B错误；[Be(OH)4]2-中Be原子σ键电子对数为4，孤电子对数为0，价层电子对数为4，故杂化方式为sp3，C正确；Be2C与H2O发生复分解反应，生成Be(OH)2和CH4，D正确。 返回 ‹#› 3．(2025·江西卷，16节选)稀散金属镓(Ga，ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为SiO2、KAlSi3O8、Al2O3、Al2SiO5和少量Ga)为原料制备金属镓的工艺流程图如下： 返回 ‹#› 回答下列问题： (1)滤液1的pH为14.78，依据Al(Ⅲ)和Si(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为________(填化学式)，SiO2与碱反应的离子方程式为________________________、________________________________。 返回 ‹#› (2)水热再生过程中，需要定量补充KAl(OH)4固体的目的是________________，以获得高纯度分子筛(KAlSiO4·1.5H2O)材料。滤液2的pH________(填“大于”或“小于”)滤液1的pH。 (4)操作X为________________。 返回 ‹#› 解析：棕刚玉烟尘(主要成分为SiO2、KAlSi3O8、Al2O3、Al2SiO5和少量Ga)加KOH水热浸取，得到硅-钾化肥及滤液1，滤液1的pH为14.78，依据Al(Ⅲ)和Si(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为，硅元素在溶液中的主要存在形式为与，镓元素在溶液中的主要存在形式为(铝元素与镓元素同主族，单质镓的性质与铝相似)，加入KAl(OH)4固体水热再生，过滤获得高纯度分子筛(KAlSiO4·1.5H2O)材料，同时得到含有的滤液2，用树脂吸附滤液2中的，再加入K2S、KOH进行树脂解吸得到含KGa(OH)4的溶液，将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体，得到富镓溶液，电解富镓溶液得到Ga单质。(1)根据分析，滤液1的pH为14.78，依据Al(Ⅲ) 返回 ‹#› 和Si(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为，硅元素在溶液中的主要存在形式为与，故SiO2与碱反应的离子方程式为SiO2＋＋2H2O、SiO2＋＋H2O。(2)加入KAl(OH)4固体水热再生的目的是获得高纯度分子筛(KAlSiO4·1.5H2O)材料，同时得到含有滤液2，水热再生过程中，为了使溶液中的n(Al)∶n(Si)为1∶1，需要定量补充KAl(OH)4固体，更好地得到KAlSiO4·1.5H2O。滤液1的主要成分为KAl(OH)4、K4SiO4、K3HSiO4、KGa(OH)4，向滤液1中加入水解后呈碱性的KAl(OH)4固体后过滤得到滤液2：2K4SiO4＋2KAl(OH)4＋3H2O===2KAlSiO4·1.5H2O↓＋8KOH、2K3HSiO4＋2KAl(OH)4＋H2O===2KAlSiO4·1.5H2O↓＋6KOH， 返回 ‹#› 滤液的碱性变强，故滤液2的pH大于滤液1的pH。(4)用树脂吸附滤液2中的，再加入K2S、KOH进行树脂解吸得到含KGa(OH)4的溶液，将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体，得到富镓溶液，故操作X为浓缩结晶、过滤。 答案：　SiO2＋＋2H2O　SiO2＋＋H2O　(2)使溶液中的n(Al)∶n(Si)为1∶1　大于　(4)浓缩结晶、过滤 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 (建议用时：45分钟　满分：50分) 一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．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 限时规范 训练16 A 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 解析：A　镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以镁着火不可以用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。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是(　　) A．Al与NaOH溶液、盐酸均可反应产生H2 B．常温下不能与O2发生反应 C．铝合金的硬度一定比纯铝小 D．可通过电解熔融AlCl3制备金属铝 A 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：A　Al与NaOH溶液反应生成H2，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，Al与盐酸反应产生H2，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，A正确；Al常温下可与O2反应生成氧化铝，化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3，B错误；铝合金的硬度比纯铝大，C错误；AlCl3熔融状态下不导电，工业上用电解熔融Al2O3制备金属铝，D错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 3．下列有关叙述错误的是(　　) A．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 B．镁合金具有密度小、强度高的性质，可用于航空材料 C．工业上一般通过电解MgO制单质镁 D．氢氧化镁悬浮剂可用作防酸助消化药 解析：C　MgO熔点高，工业上一般通过电解熔融MgCl2制Mg，C错误。 C 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 4．铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2[Be(OH)4]===2NaCl＋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．Na2[Be(OH)4]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 A 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：A　Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液，A正确；BeCl2和AlCl3均是共价化合物，B不正确；Na2[Be(OH)4]溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧得到的残留物应含Na元素，C不正确；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，D不正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 5．(2025·广东佛山二模)部分含Mg或Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是(　　) A．a一定条件下可与水反应 B．b、c、d、e都能溶于盐酸 C．海水提取Mg存在f→d→f→a的转化过程 D．g溶液与NaHCO3溶液混合一定产生白色沉淀和无色气体 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 解析：D　根据化合价及对应的物质类别可知，a是Mg或Al、b是MgO，c为Al2O3，d为Mg(OH)2，e为Al (OH)3，f为＋2价镁盐，g为含＋3价铝元素的盐；铝、镁均为活泼金属，一定条件下能和水反应，A正确；MgO、Al2O3、Mg(OH)2、Al (OH)3均能和盐酸反应生成相应盐和水，B正确；海水提取Mg，加入碱将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，过滤分离出氢氧化镁加入盐酸生成氯化镁，获得氯化镁后，电解熔融氯化镁生成镁单质，存在f→d→f→a的转化过程，C正确；g为 含＋3价铝元素的盐，若是[Al(OH)4]－形成的钠盐和NaHCO3溶液混合，不会产生无色气体，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 6．下列各组物质，不能按 (“→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　) 选项 a b c A Al2O3 Na[Al(OH)4] Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4] C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO C 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 解析：C　Al2O3与过量NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]与AlCl3反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3，Al(OH)3与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 7．(2025·浙江温州模拟)由镁铝合金制取MgSO4·7H2O的工艺流程如图所示。   下列说法错误的是(　　) A．操作1需要用到的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒 B．溶液1中含铝溶质为Na[Al(OH)4] C．试剂1可选择盐酸或稀硫酸 D．操作2含“加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥” C 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 解析：C　操作1为过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，A正确；镁铝合金中加入NaOH溶液，发生反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，溶液1中含铝溶质为Na[Al(OH)4]，B正确；试剂1只能用稀硫酸，经操作2后才能得到硫酸镁晶体，C错误；操作2是从溶液中得到含结晶水的晶体，含“加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥”，D正确。 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 8．海水提镁的主要流程如图所示。下列说法错误的是(　　)   A．试剂M是盐酸 B．流程中的反应只涉及3种基本反应类型 C．操作a、操作b均只为过滤 D．电解熔融MgCl2制镁比电解熔融MgO制镁更节约能量 C 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：C　加入试剂M后将Mg(OH)2沉淀溶解，得到MgCl2溶液，故试剂M是盐酸，A正确；题给流程中涉及的主要反应有CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋MgCl2===CaCl2＋Mg(OH)2、Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，涉及的基本反应类型有化合反应、复分解反应、分解反应，B正确；操作a为过滤，操作b为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等， C错误；MgO的熔点比MgCl2的高，所以电解熔融MgCl2制镁比电解熔融MgO制镁更节约能量，D正确。 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．由铝土矿(含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2)冶炼铝的简单流程如图所示(假定每步转化均完全)。下列说法正确的是(　　)   A．“溶渣”和“烧渣”的主要成分均属于电解质 B．“酸溶”时用盐酸和用硫酸得到的“溶渣”的主要成分一样 C．铝土矿中铝元素的质量分数为% D．“电解”时，阳极为石墨，一段时间后需补充阳极材料 D 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：D　“酸溶”所得溶渣的主要成分为SiO2，属于非电解质，A错误；用硫酸“酸溶”时，“溶渣”中还会有硫酸钡，B错误；铝土矿中铝元素的质量分数为×100%＝%，C错误；“电解”时，氧离子在阳极上失电子生成氧气，氧气与石墨反应生成CO2，过一段时间需要补充阳极材料，D正确。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 二、非选择题：本题共2小题。 10．(15分)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。 已知：AlN＋NaOH＋3H2O===Na[Al(OH)4]＋NH3↑ 方案1　取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (1)上图装置C中球形干燥管的作用是____________。 (2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先__________________， 再加入实验药品。接下来的实验操作是__________________________ ______________。 打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_______________。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 (3)若去掉装置B，则导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：______________________________________。 方案2　按以下步骤测定样品中AlN的纯度： (4)步骤②生成沉淀的离子方程式为______________________。 (5)步骤③的操作是________________。 AlN的纯度是________(用含m1、m2的代数式表示)。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：(2)实验步骤如下：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。(3)生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则导致测定结果偏高。由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。(4)滤液中含有Na[Al(OH)4]，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋＋Al(OH)3↓。(5)m2 g固体的成分是氧化铝，根据铝原子守恒可知AlN的纯度为×100%＝%。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 答案：(1)防止倒吸　(2)检查装置的气密性　关闭K1，打开K2　把装置中残留的氨气全部赶入装置C　(3)偏高　在装置C的出口处连接一个干燥装置　(4)CO2＋＋Al(OH)3↓　(5)过滤、洗涤　% 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(8分)金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下： 已知：①镓与铝同主族，其化合物性质相似。 ②“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3。 ③NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3； NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是将Ga2O3转化为NaGaO2，该反应的化学方程式为_____________________。 (2)“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是____________(填化学式)。 (3)步骤①和②中通入过量气体A发生 反应的离子方程式为________________。 (4)取a g GaN样品溶于足量的热NaOH溶液 中，用H3BO3溶液将产生的NH3完全吸收， 用c mol·L-1的盐酸滴定，消耗V mL盐酸， 则样品的纯度是________。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)与纯碱焙烧后得到NaGaO2、Na2SiO3、NaAlO2和CO2，加入稀NaOH溶液浸取，得到滤渣1为氧化铁，滤液中含有Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是H2SiO3沉淀，此时溶液中存在Al3+和Ga3+，加入稀NaOH溶液将Al3+、Ga3+分别转化为[Al(OH)4]－、[Ga(OH)4]－，调pH通入二氧化碳后[Al(OH)4]－转化为氢氧化铝沉淀，通入二氧化碳二次酸化后[Ga(OH)4]－转化为氢氧化镓，将氢氧化镓与氢氧化钠溶液混合得到[Ga(OH)4]－，电解后得到镓单质，加入一溴甲烷和氨得到GaN。[Ga(OH)4]－与CO2反应生成Ga(OH)3，Ga(OH)3受热分解生成Ca2O3，电解得到Ga。(4)建立关系式为GaN～NH3～NH3·H3BO3～HCl，样品的纯度为 ×100%＝%。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 答案：(1)Ga2O3＋Na2CO32NaGaO2＋CO2↑　(2)H2SiO3　(3)[Ga(OH)4]－＋＋Ga(OH)3↓　(4)% 返回 ‹#› 第16讲　镁、铝及其化合物 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