(共47张PPT)
第16讲 镁、铝及其化合物
1．了解镁、铝及其化合物的主要性质以及在生产、生活中的应用。
2．能根据镁、铝及其化合物的转化关系，分析制备铝、镁的工业流程。
01
考点梳理 高效演练
考点一 镁及其化合物
1．镁的物理性质
镁是银白色固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。
2．镁及其化合物的化学性质
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
3.镁及其化合物的用途
镁单质 制造信号弹和焰火
镁合金 制造火箭、导弹和飞机的部件
氧化镁 熔点高，可用作耐高温材料
4.镁的工业制备——海水提镁
工艺流程
CaO＋H2O===Ca（OH）2
MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2
Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
[易错秒判]
(1)镁在冷的浓硫酸中钝化（ ）
(2)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
（ ）
(3)氧化镁是优质的耐高温材料（ ）
(4)工业上冶炼金属镁采用电解熔融MgO的方法（ ）
(5)向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（ ）
×
√
√
×
×
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．电解得到镁的反应不是氧化还原反应
D．Mg在N2中燃烧时，N2既是氧化剂又是还原剂
解析：Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，属于置换反应，A正确；将Mg（OH）2沉淀转化为MgCl2的过程是复分解反应，无电子得失，B错误；电解得到镁的过程有元素化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；Mg在N2中燃烧时，N2是氧化剂，Mg是还原剂，D错误。
√
√
2．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，加入足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
解析：A.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；B.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；C.过滤时将浊液转移到漏斗中应该用玻璃棒引流，C错误；D.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Mg（OH）2固体，D错误。
√
考点二 铝及其化合物
1．铝
(1)物理性质。
颜色 状态 密度 质地 延展性、导电性、导热性
______色 固体 较小 柔软 良好
银白
(2)化学性质。
写出图中有关反应的化学方程式：
a．
b．______________________
c．
d．____________________________________________
e．____________________________（铝热反应）
钝化
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
(3)制备和用途。
制备
电解熔融Al2O3：_____________________________________
用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等
2.铝的化合物
(1)氧化铝和氢氧化铝——两性化合物。
Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(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聚沉，使水变得澄清。
KAl（SO4）2·12H2O
水解反应
Al（OH）3胶体
[易错秒判]
(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)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)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3等固体（ ）
(5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后过滤（ ）
(6)能用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋（ ）
(7)明矾可用作净水剂，起到杀菌消毒的作用（ ）
√
×
×
×
√
×
×
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，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的熔点很高，可用于制作耐高温材料
√
√
2．根据如下图所示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消耗的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↓
√
4．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是（ ）
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的CO2
D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝
√
解析：根据铝土矿的成分，Al2O3为两性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，加入盐酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→FeCl3，SiO2不与盐酸反应，也不溶于盐酸，进行过滤时，除去SiO2，即a为AlCl3和FeCl3混合溶液，加入过量NaOH溶液，AlCl3→Na[Al（OH）4]，FeCl3→Fe（OH）3，进行过滤时，除去 Fe（OH）3，b为Na[Al（OH）4]溶液，H2CO3的酸性强于Al（OH）3的酸性，且Al（OH）3不溶于碳酸，因此③通入过量CO2，过滤得到Al（OH）3沉淀，加热Al（OH）3使之分解生成Al2O3和H2O，最后电解熔融状态的氧化铝冶炼铝。A项，根据上述分析，正确；B项，a是AlCl3和FeCl3混合溶液，b是Na[Al（OH）4]溶液，两溶液中Al元素的化合价都是＋3价，正确；C项，根据上述分析，③中需要通入过量的CO2，正确；D项，反应④为氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，进行的操作是过滤、加热，d一定是Al2O3，错误。
5．（2025·清远月考）铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。以铝土矿制取金属铝的工艺流程如下：
(1)氧化铝是________（填“酸性”“碱性”或“两性”）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：___________________________________________________。
(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________________________________。
两性
Fe2O3
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－
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
_________________________________________________________________。
(5)电解熔融Al2O3时作为阳极的石墨易消耗，原因是________________________________，应该采取的措施是_____________________。
石墨电极被阳极上产生的O2氧化
定期补充石墨
02
真题研做 高考通关
③④
④（2022·新高考广东卷）利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原
⑤（2022·新高考海南卷）MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失
√
2．（2024·新高考广东卷）部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。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的元素一定位于元素周期表p区
√
解析：AlCl3、MgCl2均易水解，且高温下C能与H2O反应，故制备时需保持无水环境，A项正确；为保证AlCl3为气态，且防止其凝华堵塞管道，必须保持管道温度高于AlCl3的升华温度，B项正确；高温时C转化为CO，放出热量，为氯化提供了能量，加入C，消耗生成物O2，增大了反应的趋势，C项正确；高温时C过量得到的固体中可能混有Si，D项错误。
√
4．（2022·新高考湖南卷）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．不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料
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
解析：陶瓷中的SiO2能与HF反应，故不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；分析题中流程图可知，吸收塔中发生反应：HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中发生反应：6NaF＋Na[Al（OH）4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中产物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。
5．（高考全国乙卷）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，通过如图所示工艺流程回收钛、铝、镁等。
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＝1.0×10－5 mol·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：_____________________________________________________________。
(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：由题表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋沉淀完全的pH分别为3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步调节pH至11.6的过程中，依次析出的金属离子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。
Fe3＋、Al3＋、Mg2＋
(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”，为了尽可能减少酸溶液的挥发而造成不必要的损失，且保证TiO2可以完全溶解，最好选择硫酸；SiO2不溶于硫酸，CaO“焙烧”生成CaSO4固体，故“酸溶”后所得“酸溶渣”的成分为SiO2、CaSO4。
硫酸
SiO2
CaSO4第16讲 镁、铝及其化合物
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF"
1．了解镁、铝及其化合物的主要性质以及在生产、生活中的应用。
2．能根据镁、铝及其化合物的转化关系，分析制备铝、镁的工业流程。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考点一 镁及其化合物
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1．镁的物理性质
镁是银白色固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。
2．镁及其化合物的化学性质
物质 主要性质 反应的化学或离子方程式
镁 与O2、N2反应 ____________________________________________________________、3Mg＋N2Mg3N2
镁 与CO2反应 __________________________________
与非氧化性强酸反应 _____________________________
与沸水反应 Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑
氧化镁 具有碱性氧化物的通性 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
氢氧化镁 中强碱，能与酸反应 Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
难溶于水，能通过复分解反应生成 Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg（OH）2＋CO2↑
3.镁及其化合物的用途
镁单质 制造信号弹和焰火
镁合金 制造火箭、导弹和飞机的部件
氧化镁 熔点高，可用作耐高温材料
4.镁的工业制备——海水提镁
工艺流程 INCLUDEPICTURE "25TH86.TIF"
基本步骤及主要反应 制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、__________________________________________________________________________（填化学方程式，下同）
沉淀：____________________________________________________________________________
酸化：______________________________________________________________________________
蒸发、结晶，析出MgCl2·6H2O
脱水：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，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
电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为____________________________________
[答案自填] 2Mg＋O22MgO 2Mg＋CO22MgO＋C Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
CaO＋H2O===Ca（OH）2 MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2 Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
[易错秒判]
(1)镁在冷的浓硫酸中钝化（ × ）
(2)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（ √ ）
(3)氧化镁是优质的耐高温材料（ √ ）
(4)工业上冶炼金属镁采用电解熔融MgO的方法（ × ）
(5)向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（ × ）
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1．下列关于镁及其化合物的说法正确的是（ A ）
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．电解得到镁的反应不是氧化还原反应
D．Mg在N2中燃烧时，N2既是氧化剂又是还原剂
解析：Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，属于置换反应，A正确；将Mg（OH）2沉淀转化为MgCl2的过程是复分解反应，无电子得失，B错误；电解得到镁的过程有元素化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；Mg在N2中燃烧时，N2是氧化剂，Mg是还原剂，D错误。
2．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（ B ）
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，加入足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
解析：A.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；B.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；C.过滤时将浊液转移到漏斗中应该用玻璃棒引流，C错误；D.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Mg（OH）2固体，D错误。
3．一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
INCLUDEPICTURE "24-94.TIF"
下列说法错误的是（ D ）
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
解析：海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含较多的Mg2＋，向其中加入物质X使Mg2＋转化为Mg（OH）2，过滤除去滤液，煅烧Mg（OH）2得到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，工业上常选用CaO，发生的反应为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；由题图可知，“氯化”过程的反应物为MgO、Cl2、C，生成物之一为MgCl2，C在高温下被氧化为CO，故“气体”为CO，化学方程式为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Mg（OH）2和HCl，所以将MgCl2溶液加热蒸发时HCl会逸出，MgCl2水解平衡正向移动，得到 Mg（OH）2，得不到无水MgCl2，D错误。
考点二 铝及其化合物
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1．铝
(1)物理性质。
颜色 状态 密度 质地 延展性、导电性、导热性
______色 固体 较小 柔软 良好
(2)化学性质。
INCLUDEPICTURE "25TH80.TIF"
写出图中有关反应的化学方程式：
a． INCLUDEPICTURE "25TH81.TIF"
b．______________________
c． INCLUDEPICTURE "X25TH82.TIF"
d．___________________________________
e．_________________________（铝热反应）
(3)制备和用途。
制备 电解熔融Al2O3：________________________________________________________________________________________
用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等
2.铝的化合物
(1)氧化铝和氢氧化铝——两性化合物。
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 ______________________________________________________________________________________（填离子方程式）
与碱反应 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－ Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－
加热 — 2Al（OH）3Al2O3＋3H2O
主要用途 ①用作耐火材料；②冶炼铝的原料 ①制药；②Al（OH）3胶体用于净水
(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聚沉，使水变得澄清。
[答案自填] 银白 2Al＋3Cl22AlCl3
钝化 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O KAl（SO4）2·12H2O KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO 水解反应 Al（OH）3胶体
[易错秒判]
(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)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)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3等固体（ × ）
(5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后过滤（ √ ）
(6)能用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋（ × ）
(7)明矾可用作净水剂，起到杀菌消毒的作用（ × ）
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
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（ C ）
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，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的熔点很高，可用于制作耐高温材料
2．根据如下图所示转化关系判断下列说法正确的是（反应条件已略去）（ C ）
INCLUDEPICTURE "24-66.TIF"
A．生成等质量H2时，反应①和②消耗的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↓
解析：根据得失电子守恒，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 NaOH、3 mol HCl，所以生成等质量H2时，反应①和②消耗的n（HCl）＝3n（NaOH），A错误；铝与硫酸铜溶液反应，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↓＋3NH，D错误。
3．（2025·广州模拟）“价—类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是Al元素的“价—类”二维图。下列说法错误的是（ B ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-35.TIF"
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：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，反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，反应⑤是四羟基合铝酸盐转化为碱，反应⑥是铝盐转化为碱，反应⑦是碱转化为四羟基合铝酸盐，上述反应均为复分解反应，故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，加碱可以实现转化，两反应所加试剂不可能相同，故B错误；根据题图可知，d为四羟基合铝酸盐，故物质类别处“”代表四羟基合铝酸盐，故C正确；反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，可通过加入过量盐酸实现转化，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，可通过加入少量盐酸实现转化，离子方程式为[Al（OH）4]－＋H＋===Al（OH）3↓＋H2O，故D正确。
4．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是（ D ）
INCLUDEPICTURE "25TH85.TIF"
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的CO2
D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝
解析：根据铝土矿的成分，Al2O3为两性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，加入盐酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→FeCl3，SiO2不与盐酸反应，也不溶于盐酸，进行过滤时，除去SiO2，即a为AlCl3和FeCl3混合溶液，加入过量NaOH溶液，AlCl3→Na[Al（OH）4]，FeCl3→Fe（OH）3，进行过滤时，除去 Fe（OH）3，b为Na[Al（OH）4]溶液，H2CO3的酸性强于Al（OH）3的酸性，且Al（OH）3不溶于碳酸，因此③通入过量CO2，过滤得到Al（OH）3沉淀，加热Al（OH）3使之分解生成Al2O3和H2O，最后电解熔融状态的氧化铝冶炼铝。A项，根据上述分析，正确；B项，a是AlCl3和FeCl3混合溶液，b是Na[Al（OH）4]溶液，两溶液中Al元素的化合价都是＋3价，正确；C项，根据上述分析，③中需要通入过量的CO2，正确；D项，反应④为氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，进行的操作是过滤、加热，d一定是Al2O3，错误。
5．（2025·清远月考）铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。以铝土矿制取金属铝的工艺流程如下：
INCLUDEPICTURE "26hx4-37.TIF"
(1)氧化铝是________（填“酸性”“碱性”或“两性”）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：___________________________________________________。
(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）3Al2O3Al转化的化学方程式：____________________________________________________
___________________________________________________。
(5)电解熔融Al2O3时作为阳极的石墨易消耗，原因是____________________________________________________
___________________________________________________，
应该采取的措施是_____________________。
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
(3)Na3AlF6 降低Al2O3熔融的温度
(4)2Al（OH）3Al2O3＋3H2O、2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑
(5)石墨电极被阳极上产生的O2氧化 定期补充石墨
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1．下列关于镁、铝及其化合物的说法正确的是________。
①（2023·新高考辽宁卷）工业冶炼镁：2MgO2Mg＋O2↑
②（2023·新高考湖南卷）取一定体积的NaOH溶液和Al2（SO4）3溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（浓度均为0.1 mol·L－1），反应现象没有明显差别
③（2022·新高考广东卷）技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜
④（2022·新高考广东卷）利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原
⑤（2022·新高考海南卷）MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失
答案：③④
2．（2024·新高考广东卷）部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ B ）
INCLUDEPICTURE "25NQ6.TIF"
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的元素一定位于元素周期表p区
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＋2HCl===MgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，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。c为铝盐或铁盐，二者均能形成胶体，但铝盐形成的Al（OH）3胶体呈无色，故C错误。假设b为Al2O3，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，位于元素周期表p区；假设b为Fe2O3，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，位于元素周期表d区，故D错误。
3. （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（ D ）
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
解析：AlCl3、MgCl2均易水解，且高温下C能与H2O反应，故制备时需保持无水环境，A项正确；为保证AlCl3为气态，且防止其凝华堵塞管道，必须保持管道温度高于AlCl3的升华温度，B项正确；高温时C转化为CO，放出热量，为氯化提供了能量，加入C，消耗生成物O2，增大了反应的趋势，C项正确；高温时C过量得到的固体中可能混有Si，D项错误。
4．（2022·新高考湖南卷）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
INCLUDEPICTURE "24-92.TIF"
下列说法错误的是（ C ）
A．不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料
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
解析：陶瓷中的SiO2能与HF反应，故不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；分析题中流程图可知，吸收塔中发生反应：HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中发生反应：6NaF＋Na[Al（OH）4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中产物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。
5．（高考全国乙卷）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，通过如图所示工艺流程回收钛、铝、镁等。
INCLUDEPICTURE "LPB5.TIF"
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＝1.0×10－5 mol·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的化学方程式：____________________________________________________
___________________________________________________。
(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________________。
(3)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最适合的酸是____________。“酸溶渣”的成分是___________________________________________________、
________。
解析：(1)“焙烧”中，Al2O3和（NH4）2SO4反应生成 NH4Al（SO4）2，同时放出NH3，反应的化学方程式为Al2O3＋4（NH4）2SO42NH4Al（SO4）2＋6NH3↑＋3H2O。(2)由题表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋沉淀完全的pH分别为3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步调节pH至11.6的过程中，依次析出的金属离子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。(3)“水浸渣”在160 ℃ “酸溶”，为了尽可能减少酸溶液的挥发而造成不必要的损失，且保证TiO2可以完全溶解，最好选择硫酸；SiO2不溶于硫酸，CaO“焙烧”生成CaSO4固体，故“酸溶”后所得“酸溶渣”的成分为SiO2、CaSO4。
答案：(1)Al2O3＋4（NH4）2SO42NH4Al（SO4）2＋6NH3↑＋3H2O
(2)Fe3＋、Al3＋、Mg2＋
(3)硫酸 SiO2 CaSO4
课时跟踪练16
[基础巩固]
1．下列关于镁的性质，说法错误的是（ A ）
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．镁可以与沸水反应生成氢气
D．镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气
2．下列物质的性质和用途具有对应关系的是（ C ）
A．Al2O3熔点高，可用于电解制铝
B．Al（OH）3不稳定，可用于治疗胃酸过多症
C．明矾水解生成胶体，可用作絮凝剂
D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
3．（2025·广东质检）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（ B ）
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＋＋3CO＋3H2O===3CO2↑＋2Al（OH）3↓
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：泡沫灭火器的灭火原理是碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应，离子方程式为Al3＋＋3HCO===3CO2↑＋Al（OH）3↓。
4．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（ D ）
A．产生的气体中有H2
B．反应与 CO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＋、HCO
解析：Na2CO3溶液中，CO发生水解生成OH－，OH－与Al发生反应生成[Al（OH）4]－和H2。A.由分析可知，产生的气体中有H2，A正确；B.由分析可知，与Al反应的OH－来自CO水解，B正确；C.Al（OH）3的酸式电离为Al（OH）3＋H2O [Al（OH）4]－＋H＋，Na2CO3溶液呈碱性，故Al（OH）3向酸式电离方向移动，C正确；D.Al3＋、HCO在溶液中能发生相互促进的水解反应，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3＋、HCO，D错误。
5．（2025·中山模拟）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（ B ）
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：Fe的活泼性比Al弱，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，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。
6．铝的生产原理示意图如图所示，下列相关说法不正确的是 （ C ）
INCLUDEPICTURE "25TH89.TIF"
A．冰晶石用作助熔剂
B．氧化铝属于过渡晶体
C．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D．铝在工业上是一种很好的还原剂
解析：A.冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；B.氧化铝中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，因此属于过渡晶体，正确；C.工业上用电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，而用热还原法来冶炼金属铁、铜，错误；D.Al为活泼金属，冶金工业中常用作还原剂，正确。
7．菱镁矿（主要成分为 MgCO3，还含有少量 SiO2、Al2O3）制备MgO的流程如下。下列说法正确的是（ A ）
INCLUDEPICTURE "25TH90.TIF"
A．步骤（Ⅰ）得到滤渣的主要成分为 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：菱镁矿中加入足量盐酸，SiO2不与盐酸反应，滤渣为SiO2，滤液X中加入足量NaOH溶液，生成氯化钠、氢氧化镁沉淀和四羟基合铝酸钠，滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和四羟基合铝酸钠的混合溶液，氢氧化镁灼烧生成氧化镁。A.由上述分析可知，滤渣的主要成分是 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）为灼烧，应在坩埚中进行，C错误；D.滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和四羟基合铝酸钠的混合溶液，加入足量氨水无法生成白色沉淀，D错误。
8．（2025·佛山模拟）部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是（ A ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-38.TIF"
A．a不能与H2O反应生成d或g
B．b和e均可用于制造耐高温材料
C．可存在a→f→g→e→a的循环转化关系
D．直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物
解析：由题图可知，a为Al或Mg，b为MgO，e为Al2O3，c为MgCl2，f为AlCl3，d为Mg（OH）2，g为Al（OH）3。Mg能与H2O在加热条件下反应生成Mg（OH）2，A错误；MgO和Al2O3均可用于制造耐高温材料，B正确；存在Al→AlCl3→Al（OH）3→Al2O3→Al的循环转化关系，C正确；由于MgCl2或AlCl3均会水解，生成的氯化氢易挥发，直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物，D正确。
9．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：
INCLUDEPICTURE "25TH91.TIF"
已知：AlCl3易升华，沸点为181 ℃；SOCl2熔点为－105 ℃、沸点为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见下表：
物质 0 ℃ 80 ℃
AlCl3 31.03 g 33.23 g
CaCl2 37.3 g 59.5 g
(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)某兴趣小组设计如下图所示的装置获取无水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____________。
INCLUDEPICTURE "25TH92.TIF"
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
[素养提升]
10．明矾[KAl（SO4）2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔（主要成分为Al，含少量Mg、Fe等）制备明矾的流程如下。下列说法不正确的是（ C ）
废铝箔甲溶液滤渣乙溶液明矾
A.①中反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
B.③中反应的离子方程式是 Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C.操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理：Al3＋水解生成的Al（OH）3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
解析：铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，四羟基合铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，再加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾。A.铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，A正确；B.③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式是Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，B正确；C.混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾，C错误；D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确。
11.
INCLUDEPICTURE "25TH93.TIF"
将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V（已折合为标准状况）与时间t的关系如右图所示。下列说法错误的是（ C ）
A.x＝2.24
B.钠的物质的量为0.2 mol
C.反应时，Na、Mg、Al均过量
D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像
解析：由图像可以看出，生成气体的体积相等，故盐酸完全反应，x＝2.24，A正确；根据生成的H2的体积为 2.24 L 可知，Na失去0.2 mol电子，钠的物质的量为0.2 mol，B正确；反应时，如果钠过量，则过量的钠还会与水反应，生成的气体一定多于2.24 L，C错误；根据反应速率可知，曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。
12．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：
INCLUDEPICTURE "25TH94.TIF"
已知：MnO＋2H＋===Mn2＋＋H2O，ClO－＋Mn2＋＋H2O===Cl－＋MnO2↓＋2H＋。下列说法正确的是（ D ）
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：以水泥厂的废料（主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取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将亚铁离子氧化为铁离子，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，除去铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4·7H2O。A.浓硫酸中主要为H2SO4分子，H＋浓度较小，不能提高酸浸速率，故A错误；B.试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为 MgSO4，故B错误；C.滤渣为 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2、MnO2，故C错误；D.操作a是从溶液中经过一系列过程得到MgSO4·7H2O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后滤液可以循环利用，故D正确。
13．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）如下：
INCLUDEPICTURE "24-78.TIF"
下列有关说法错误的是（ C ）
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
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。
14．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下：
INCLUDEPICTURE "25TH95.TIF"
(1)反应中得到的气体a是__________（用化学式表示）。
(2)升高pH至4.0～5.0的目的是____________________。
(3)生产过程中可循环使用的物质是________（用化学式表示）。
(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]
(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值的操作如下：
①称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称得质量为b g。此过程可能用到下列仪器中的________（填字母）。
a.蒸发皿 b．坩埚
c.研钵 d．试管
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→操作C→烘干→称得质量为c g。
A试剂为______________（填试剂名称），操作C为______________（填操作名称），n＝____________（用含b、c的代数式表示）。
解析：(1)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。
(2)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。
(3)生产过程中HCl可以循环使用。
(4)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。
(5)①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。②将晶体溶解，选择硝酸，不能选盐酸或硫酸，否则会干扰生成的沉淀量的测定。操作C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＝。
答案：(1)H2
(2)促进AlCl3水解，使晶体析出
(3)HCl (4)bd
(5)①bc ②硝酸 过滤、洗涤
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[基础巩固]
1．下列关于镁的性质，说法错误的是（ A ）
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．镁可以与沸水反应生成氢气
D．镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气
2．下列物质的性质和用途具有对应关系的是（ C ）
A．Al2O3熔点高，可用于电解制铝
B．Al（OH）3不稳定，可用于治疗胃酸过多症
C．明矾水解生成胶体，可用作絮凝剂
D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
3．（2025·广东质检）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（ B ）
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＋＋3CO＋3H2O===3CO2↑＋2Al（OH）3↓
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：泡沫灭火器的灭火原理是碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应，离子方程式为Al3＋＋3HCO===3CO2↑＋Al（OH）3↓。
4．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（ D ）
A．产生的气体中有H2
B．反应与 CO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＋、HCO
解析：Na2CO3溶液中，CO发生水解生成OH－，OH－与Al发生反应生成[Al（OH）4]－和H2。A.由分析可知，产生的气体中有H2，A正确；B.由分析可知，与Al反应的OH－来自CO水解，B正确；C.Al（OH）3的酸式电离为Al（OH）3＋H2O [Al（OH）4]－＋H＋，Na2CO3溶液呈碱性，故Al（OH）3向酸式电离方向移动，C正确；D.Al3＋、HCO在溶液中能发生相互促进的水解反应，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3＋、HCO，D错误。
5．（2025·中山模拟）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（ B ）
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：Fe的活泼性比Al弱，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，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。
6．铝的生产原理示意图如图所示，下列相关说法不正确的是 （ C ）
INCLUDEPICTURE "25TH89.TIF"
A．冰晶石用作助熔剂
B．氧化铝属于过渡晶体
C．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D．铝在工业上是一种很好的还原剂
解析：A.冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；B.氧化铝中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，因此属于过渡晶体，正确；C.工业上用电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，而用热还原法来冶炼金属铁、铜，错误；D.Al为活泼金属，冶金工业中常用作还原剂，正确。
7．菱镁矿（主要成分为 MgCO3，还含有少量 SiO2、Al2O3）制备MgO的流程如下。下列说法正确的是（ A ）
INCLUDEPICTURE "25TH90.TIF"
A．步骤（Ⅰ）得到滤渣的主要成分为 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：菱镁矿中加入足量盐酸，SiO2不与盐酸反应，滤渣为SiO2，滤液X中加入足量NaOH溶液，生成氯化钠、氢氧化镁沉淀和四羟基合铝酸钠，滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和四羟基合铝酸钠的混合溶液，氢氧化镁灼烧生成氧化镁。A.由上述分析可知，滤渣的主要成分是 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）为灼烧，应在坩埚中进行，C错误；D.滤液Y为氯化钠、氢氧化钠和四羟基合铝酸钠的混合溶液，加入足量氨水无法生成白色沉淀，D错误。
8．（2025·佛山模拟）部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是（ A ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-38.TIF"
A．a不能与H2O反应生成d或g
B．b和e均可用于制造耐高温材料
C．可存在a→f→g→e→a的循环转化关系
D．直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物
解析：由题图可知，a为Al或Mg，b为MgO，e为Al2O3，c为MgCl2，f为AlCl3，d为Mg（OH）2，g为Al（OH）3。Mg能与H2O在加热条件下反应生成Mg（OH）2，A错误；MgO和Al2O3均可用于制造耐高温材料，B正确；存在Al→AlCl3→Al（OH）3→Al2O3→Al的循环转化关系，C正确；由于MgCl2或AlCl3均会水解，生成的氯化氢易挥发，直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物，D正确。
9．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：
INCLUDEPICTURE "25TH91.TIF"
已知：AlCl3易升华，沸点为181 ℃；SOCl2熔点为－105 ℃、沸点为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见下表：
物质 0 ℃ 80 ℃
AlCl3 31.03 g 33.23 g
CaCl2 37.3 g 59.5 g
(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)某兴趣小组设计如下图所示的装置获取无水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____________。
INCLUDEPICTURE "25TH92.TIF"
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
[素养提升]
10．明矾[KAl（SO4）2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔（主要成分为Al，含少量Mg、Fe等）制备明矾的流程如下。下列说法不正确的是（ C ）
废铝箔甲溶液滤渣乙溶液明矾
A.①中反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
B.③中反应的离子方程式是 Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C.操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理：Al3＋水解生成的Al（OH）3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
解析：铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，四羟基合铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，再加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾。A.铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，A正确；B.③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式是Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，B正确；C.混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩、冷却结晶得到明矾，C错误；D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确。
11.
INCLUDEPICTURE "25TH93.TIF"
将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V（已折合为标准状况）与时间t的关系如右图所示。下列说法错误的是（ C ）
A.x＝2.24
B.钠的物质的量为0.2 mol
C.反应时，Na、Mg、Al均过量
D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像
解析：由图像可以看出，生成气体的体积相等，故盐酸完全反应，x＝2.24，A正确；根据生成的H2的体积为 2.24 L 可知，Na失去0.2 mol电子，钠的物质的量为0.2 mol，B正确；反应时，如果钠过量，则过量的钠还会与水反应，生成的气体一定多于2.24 L，C错误；根据反应速率可知，曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。
12．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：
INCLUDEPICTURE "25TH94.TIF"
已知：MnO＋2H＋===Mn2＋＋H2O，ClO－＋Mn2＋＋H2O===Cl－＋MnO2↓＋2H＋。下列说法正确的是（ D ）
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：以水泥厂的废料（主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取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将亚铁离子氧化为铁离子，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，除去铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4·7H2O。A.浓硫酸中主要为H2SO4分子，H＋浓度较小，不能提高酸浸速率，故A错误；B.试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为 MgSO4，故B错误；C.滤渣为 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2、MnO2，故C错误；D.操作a是从溶液中经过一系列过程得到MgSO4·7H2O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后滤液可以循环利用，故D正确。
13．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）如下：
INCLUDEPICTURE "24-78.TIF"
下列有关说法错误的是（ C ）
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
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。
14．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下：
INCLUDEPICTURE "25TH95.TIF"
(1)反应中得到的气体a是__________（用化学式表示）。
(2)升高pH至4.0～5.0的目的是____________________。
(3)生产过程中可循环使用的物质是________（用化学式表示）。
(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]
(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值的操作如下：
①称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称得质量为b g。此过程可能用到下列仪器中的________（填字母）。
a.蒸发皿 b．坩埚
c.研钵 d．试管
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→操作C→烘干→称得质量为c g。
A试剂为______________（填试剂名称），操作C为______________（填操作名称），n＝____________（用含b、c的代数式表示）。
解析：(1)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。
(2)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。
(3)生产过程中HCl可以循环使用。
(4)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。
(5)①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。②将晶体溶解，选择硝酸，不能选盐酸或硫酸，否则会干扰生成的沉淀量的测定。操作C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＝。
答案：(1)H2
(2)促进AlCl3水解，使晶体析出
(3)HCl (4)bd
(5)①bc ②硝酸 过滤、洗涤
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