第4章 第14讲 镁、铝及其重要化合物(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案（创新版）

**基本信息** 聚焦镁铝单质及化合物性质，通过基础判断、转化分析、实验探究及工艺流程题，构建从性质到应用的知识逻辑链，培养化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础性质|选择1-2|性质正误判断|单质性质→化合物性质| |物质转化与应用|选择3-6/8|转化路径分析/价类二维图应用|物质类别与价态→转化规律| |实验与探究|选择5/7/10|实验原理分析/探究实验设计|反应原理→实验操作→现象分析| |工艺流程|选择9/11|工业流程分析|原料处理→分离提纯→产物获取|

限时规范训练14　镁、铝及其重要化合物 (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 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。 2．下列关于铝单质的叙述中正确的是(　　) A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．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 D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆 解析：B　铝制品的使用寿命长，是铝表面氧化铝自我保护的作用；铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。 3．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A．Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2 B．MgCl2·6H2OMg C．MgMg(s) D．MgCO3MgCl2(aq)MgCl2(s)Mg 解析：B　蒸发氯化镁溶液，发生水解生成氢氧化镁，得不到无水氯化镁，A错误；MgCl2·6H2O在HCl氛围中脱水生成MgCl2，电解熔融的氯化镁生成Mg，B正确；电解硫酸镁溶液相当于电解水，生成氧气和氢气，得不到Mg，C错误；加热MgCl2溶液过程中Mg2+发生水解，得不到无水MgCl2，D错误。 4．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===2Al(OH)3↓＋3CO2↑ C．某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂：2Al＋2OH－＋6H2O=== 2[Al(OH)4]－＋3H2↑ D．明矾净水原理：Al3+＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋ 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+＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑，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。 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 解析：B　Fe的活泼性弱于Al，在高温条件下可发生铝热反应，A正确；焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下反应得到液体金属，结合元素守恒可知，焊渣的主要成分为Al2O3，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，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，D正确。 6．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 解析：B　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不符合题意；电解熔融的NaCl可生成Na，B符合题意；NaOH与Mg(OH)2不发生化学反应，C不符合题意；b为Na2O或Na2O2，Na2O中不含有共价键，D不符合题意。 7．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)： 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D D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 解析：C　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D中干扰实验，D错误。 8．“价类二维图”体现了元素的分类观、转化观，下图是Al及其部分化合物的“价类二维图”。下列说法错误的是(　　) A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“”代表四羟基合铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 解析：B　根据“价类二维图”可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为Al(OH)3，c与d、d与e可以相互转化，则d为四羟基合铝酸盐。反应③是铝盐转化为四羟基合铝酸盐，其离子方程式为Al3+＋4OH－=== [Al(OH)4]－，反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为＋4H＋===Al3+＋4H2O，反应⑤是四羟基合铝酸盐转化为碱；离子方程式为＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，反应⑥是铝盐转化为碱，离子方程式为Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓，反应⑦是碱转化为四羟基合铝酸盐，离子方程式为Al(OH)3＋OH－=== [Al(OH)4]－，上述反应均为复分解反应，A正确；反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加入碱实现转化，两反应所加试剂不可能相同，B错误；根据“价类二维图”可知，d为四羟基合铝酸盐，C正确；反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O，反应⑤是四羟基合铝酸盐转化为碱，离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，均可以通过加酸实现转化，D正确。 9．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＋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 解析：D　制取MgSO4·7H2O，废料中加入足量稀硫酸，MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、MgO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)即可提高浸取速率，浓硫酸中H＋浓度小，不能提高酸浸速率，故A错误；试剂X为氧化镁或碳酸镁，故B错误；滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2，故C错误；操作a是从滤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。 二、非选择题：本题共2小题。 10．(11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] 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 (1)写出实验B中生成气体的化学方程式：___________________________。 [实验二] (2)实验A产生的气体有____________。 [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。 [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)白色沉淀的主要成份为________________(填化学式)。 解析：(1)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＋。(4)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＝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。 答案：(1)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑　(2)CO2和H2　　(4)Mg4(OH)2(CO3)3 11．(12分)无水AlCl3常用于有机合成的催化剂。现以铝酸钙(主要成分为CaO·Al2O3，含少量SiO2等杂质)和稀盐酸为原料制备无水氯化铝的方案如下： 已知：AlCl3易升华，沸点181 ℃，SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃，遇水剧烈水解生成两种酸性气体。相关物质的溶解度数据如表： 物质 0 ℃ 80 ℃ AlCl3 31.03 g 33.23 g CaCl2 37.3 g 59.5 g 按要求回答下列问题： (1)步骤①中稀盐酸应适当过量的原因是_____________________________ ________________________________________________________________。 (2)操作a是________________________。 (3)操作b是________________________。 (4)某兴趣小组设计如图装置获取无水AlCl3。锥形瓶中得到的物质X的化学式为________。碱石灰的作用是防止外界水蒸气进入和____________________。 解析：铝酸钙(主要成分为CaO·Al2O3，含少量SiO2等杂质)和稀盐酸反应，生成CaCl2、AlCl3，SiO2不发生反应，所以滤渣为SiO2，所得滤液为CaCl2、AlCl3；由于AlCl3的溶解度受温度的影响不大，而CaCl2的溶解度随温度升高而增大，所以获得AlCl3晶体时，需防止CaCl2结晶析出。(1)步骤①中，溶解铝酸钙时，稀盐酸适当过量，有利于铝酸钙的溶解，同时还能防止氯化铝的水解，其原因是确保铝元素尽可能完全溶出，并抑制氯化铝水解。(2)操作a用于提取溶液中的氯化铝，同时需防止氯化钙的结晶析出，所以应是蒸发浓缩、趁热过滤。(3)操作b是为了去除晶体中的结晶水，同时还应防止其水解，所以应为在干燥的HCl气流中加热脱水。(4)在锥形瓶中，SOCl2吸收AlCl3·6H2O晶体中的结晶水得到无水AlCl3，由于水温低于AlCl3的沸点，所以无水AlCl3应存在于三颈烧瓶中，生成的HCl、SO2气体不易冷凝，由SOCl2的熔沸点可知，物质X的化学式为SOCl2。碱石灰呈碱性，既能吸水又能吸收酸性气体，所以其作用是防止外界水蒸气进入和除去SO2和HCl等有害气体。 答案：(1)确保铝元素尽可能完全溶出，并抑制氯化铝水解　(2)蒸发浓缩、趁热过滤　(3)在干燥的HCl气流中加热脱水　(4)SOCl2　除去SO2和HCl等有害气体 学科网（北京）股份有限公司 $