2010年《高考风向标》化学 第二部分 金属元素及其化合物 第9讲 镁、铝及其重要化合物
文档属性
| 名称 | 2010年《高考风向标》化学 第二部分 金属元素及其化合物 第9讲 镁、铝及其重要化合物 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-08-26 10:28:00 | ||
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文档简介
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第9讲 镁、铝及其重要化合物
★考情直播
一、考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
1．了解常见金属的活动顺序。2．了解常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用。
3．了解合金的概念及其重要应用。 1．了解金属的通性，金属冶炼的一般原理。金属的回收和资源保护。2．理解Mg、Al的化学性质。3．了解镁、铝的重要化合物。 Mg、Al的知识的试题在近几年的高考中出现次数很多，它们的离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现，其中Mg与CO2反应，Mg3N2跟水反应、Mg(OH)2比MgCO3难溶能在推断题中应用，Al及Al2O3、Al(OH)3的两性，Al3+与CO32–双不解；Al3+、Al(OH)3、AlO2–间的转化是考试的热点。预计今后的考题还会以该元素化合物知识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。铝元素两性，氮化镁、三硫化二铝的水解性质是无机化学信息题的一个好的出题知识点和主要命题方向。
二、考点整合
考点1 Mg、Al的化学性质
1．与非金属反应
（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧： 。
（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl2 2Al+ 3Cl2
2Al+ 3S （用于工业制备） Mg+ S
[特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。
2．与H2O反应
Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气
Mg+2H2O 2A1+6H2O
3．与酸反应置换出H2
Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以 用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。
4．与某些氧化物反应
（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO2
[特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。
（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3
铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。
[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。
5．与碱反应
镁不与碱反应，铝与碱液反应： 。
[例1]用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况） （ ）
A．O2和H2的混合气体 B．1.12L H2 C．大于1.12LH2 D．小于1.12L H2
[解析]Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝能与NaOH溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2总和，显然比Na单独反应产生的H2多。
2Na+2H2O2NaOH +H2↑ 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2↑
0.1mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol 0.15mol
若铝箔足量，共生成H2：0.05mol＋0.15mol＝0.2mol
V（H2）＝0.2mol×22.4mol／L＝4.48L。
[答案]C
[规律总结]铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。
考点2 氢氧化铝
1．物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的 ，具有 性。
2．化学性质
①与酸反应：Al(OH)3 +3HCl＝AlCl3+3H2O（离子反应方程式： ）
②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]（离子反应方程式： ）
3．Al(OH)3的制取
①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为 。
②四羟基合铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时： ；（填离子反应方程式，下同）CO2过量时： 。
[特别提醒]：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐：Al(OH)3＋OH＝[Al(OH)4]。（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：[Al(OH)4] +H+＝Al(OH)3↓+H2O；Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O。
4．Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。
[例2]使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是 （ ）
A．NaCl→Na2S→Na2SO4→NaOH→HNO3 B．H2SO4→HCl→H2S→NaOH→CO2
C．HCl→H2SO4→H2S→NaOH→CO2 D．Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH→HCl
[解析]SO42能同时除去Ba2+和Ag+，S2能同时除去Ag+和Cu2+，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al3+以AlO2形式存在，加酸可使AlO2以Al(OH)3形式沉淀。但HNO3量 不好控制，所以最好的选项为C。
[答案]C
[规律总结]解除杂题应注意①除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba2+～SO42，Mg2+～OH，Ag+～Cl，Cu2+～S2，②除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。
考点3 镁和铝的图像
基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理
铝盐溶液与强碱反应现象： 。原理：
铝酸盐溶液与强酸反应现象： 。原理：
铝盐溶液与弱碱反应现象： 。原理：
铝酸盐溶液与弱酸反应现象： 。原理：
[例3]（2006年上海)已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 （ ）
A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多
B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2–比Ba2+多
C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3
D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH–
[解析]采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+
BaSO4↓。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4] -，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。
[答案]BD
[规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。
★ 高考重点热点题型探究
热点1 镁及其重要化合物性质
【真题1】（2007年海南）由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是 （ ）
A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤①
[思路分析] 由海水制备无水氯化镁的实质是海水分离提纯的过程。
[解析]从海水制备无水氯化镁，利用的原料是贝壳和海水，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物。
[答案]D
【真题2】（2008年海南）现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；②3Mg+N2Mg3N2；③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题；
（1）在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________；
（2）连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_____________；
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响 __________，原因是____________________；
（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：___________________________________
_______________________________。
[思路分析] 解第（1）问应注意Mg在加热条件下不仅能和N2反应生成Mg3N2，也可与氧气、CO2、水蒸气等反应生成MgO。解答第（2）问应注意根据实验流程选择仪器的连接顺序：原料气—除杂干燥－主体实验－尾气处理。
[解析]利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)，从反应可知在加热条件下，空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应，Mg3N2极易水解，实验前需先除去空气中的氧气、CO2、水蒸气。实验顺序是先除去CO2，再除去水蒸气、氧气，最后发生主反应。
[答案]（1）B、D、F 选择B，目的：除去空气中的水蒸气选择D，目的：除去空气中的CO2 选择F，目的：除去空气中的O2 （2）h→g→d→c→k→l→a→b
（3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
[名师指引] 物质制备方案的设计，首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案。
[新题导练] 1．（2009届致远中学高三化学模拟试卷二）金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，将一定量金属镁在含二氧化碳、氧气的混合气体中燃烧后得到的固体，加入足量盐酸中，充分反应后，将溶液蒸干，然后隔绝空气灼烧，得到的固体成分可能是（ ）
A．MgO和C B．MgO C．MgCl2和C D．Mg(OH)2
热点2 铝的转化关系及应用
【真题3】（2007年广东理基）下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是 （ ）
A．铝在常温下不能与氧气反应 B．铝不能与氯气反应
C．铝既能溶于酸，又能溶于碱 D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
[思路分析] 铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护Al不再被氧化。
[解析]铝在常温下能被氧气氧化，表面形成一层致密的氧化膜；在点燃或高温条件下能与氯气反应；氧化铝是两性氧化物，与酸、碱均能反应。
[答案]C
【真题4】（2008年上海）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：
根据上述图示，完成下列填空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取浓氨水（每升含有251.28g氨）__________mL，用规格为_______mL量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K+、SO42外，还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_______________________________________________________。
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
（4）滤液I的成分是水和______________。
（5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀。
②___________、__________、_________（依次填写实验操作名称）。
③冷却、称重。
（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K2SO4的物质的量为：___________mol（用含有m、n的代数式表示）。
[思路分析] 解题的关键是铝及其化合物与一般活泼金属元素及其化合物性质的差异，即铝及其氧化物、氢氧化物具有两性，可溶于氢氧化钠溶液，不溶于氨水。
[解析]（1）根据稀释前后溶质的质量不变得：0.5L×39.2g/L＝v×251.28g/L，v＝0.078L＝78mL。为了减少误差，最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可。
（2）NH4+的检验方法是：先将NH4+中加入强碱，使之转化为NH3，然后检验NH3即可。
（3）Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+，根据题意明矾石中含有Al2O3、Fe2O3，所以沉淀物为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。
（4）由于明矾石的组成与明矾相似，所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成的(NH4)2SO4以及水。
（5）混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液，以后的操作为：先将混合液过滤，然后洗涤，最后干燥，冷却后称量。
（6）根据题意有：174n(K2SO4)＋132n[(NH4)2SO4]=mg……①，再由SO42守恒得：n(K2SO4)＋n[(NH4)2SO4]=nmol……②，n(K2SO4)＝mol。
[答案]（1）78；100。
（2）取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（3）Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3 （4）K2SO4；(NH4)2SO4。
（5）BaCl2；过滤；洗涤；干燥 （6）mol。
[名师指引]铝有两性，但此两性不是既显酸性又显碱性，而是既显金属性又显非金属性，从铝与稀酸反应放出H2，说明铝具有金属性，从铝与强碱溶液反应生成含氧酸盐，说明铝显非金属性。
[新题导练] 2．（2008年深圳市高级中学第一学期第二次月考）下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是 （ ）
A．NaHSO4和Ba(OH)2 B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2和H2SO4 D．Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
3．（2009届福建福州三中高三上期半期考）某课外兴趣小组为了探究碱性溶液中Mg2+、AlO2与溶液pH的关系，进行下列实验：向含有0.1 mol HCl、0.1 mol MgCl2、1.0 mol AlCl3的混合溶液中逐渐加入NaOH溶液，均至反应后溶液体积1 L。测得部分实验数据如下表：
pH 9 10 11
c(Mg2+)/ mol·L1 101 103 105
c(AlO2)/mol·L1 102 101 1
试回答：
（1）若向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=9，请用所给的实验数据判断，有否Mg(OH)2沉淀出现________(填“能”或“否”)，由此你得到的初步结论是__________________。
（2）若向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=10，请写出反应各阶段所发生反应的离子方程 ， ， ，________________ ，那么，所加入的NaOH溶液中溶质的的物质的量为_______。
抢分频道
限时基础训练卷
1．把镁粉中混入的少量铝粉除去，应选用的试剂是 （ ）
A．盐酸 B．氯水 C．烧碱溶液 D．纯碱溶液
2．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ）
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
3．（2009届潮州金中高三第六次测试）近年来，科学家试图探索利用铝粉作为新能源的可能性。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，肯定不成立的是 （ ）
A．铝矿资源比较丰富 B．铝燃烧时热值高 C．铝质轻，有利于运输和贮存
D．用电解法冶炼铝的工业技术是铝作为新能源的重要基础
4．（2008届华南师大附中高三第二次综合测试）下列关于铝的叙述中正确的是（ ）
A．铝还原性强且亲氧性强，所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属
B．铝在空气中极易锈蚀，所以铝制品的使用时间很短
C．铝能耐稀硫酸腐蚀，所以运送稀硫酸可用铝制槽车
D．铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆
5．（2009届广东饶平侨中高三第二次月考）2008年北京
奥运会主体育场——“鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最
强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新
钢和884块ETFE膜，并采用新一代的氮化镓高亮度LED材
料。有关说法正确的是 （ ）
A．合金的熔点通常比组分金属高，硬度比组分金属小
B．已知Ga处于ⅢA主族，可推知氮化镓化学式为Ga3N2
C．用金属铝与V2O5冶炼钒，铝作还原剂
D．ETFE膜（）是由两种单体缩聚而成的
6．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是（ ）
A．2mol·L–1H2SO4溶液 B．18 mol·L–1H2SO4溶液
C．6 mol·L–1KOH溶液 D．3 mol·L–1HNO3溶液
7．（2008年北京）下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是 （ ）
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A．①② B．②③ C．①③④ D．①②④
8．（2009届江苏省靖江市高三12月联考）元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是 （ ）
A．铝片与盐酸反应生成氢气 B．氢氧化铝溶于强碱溶液
C．氢氧化铝溶于强酸溶液 D．铝热反应
9．（2008届广州市铁一中学高三第二次月考）将氨水逐渐加入到物质的量浓度相等的AlCl3和MgCl2的混合溶液中至过量，生成沉淀的物质的量和所加氨水的体积的关系如下图，其中，正确的是 （ ）
10．（2008届烟台市第一学期期中）某铝合金（硬铝）中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验过程（实验前已经将合金样品磨成粉末状）。
（1）称取样品a g，称取时使用的仪器名称为 。
（2）将上述样品溶解于足量稀盐酸中，过滤，滤渣中含有 。
（3）在滤液中加过量NaOH溶液，过滤。
（4）在第（3）步的滤液中通入足量的CO2，充分反应后过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干灼烧至质量不再减少为止。冷却后称量，质量为b g。有关反应的离子方程式为
，该样品中铝的质量分数为 。
（5）①若步骤（3）中NaOH溶液的量加入不足，则能使测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“不影响”）。②若步骤（4）中沉淀没有洗涤，则能使测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“不影响”）。
基础提升训练
11．将一定量Mg、Al合金溶于1mol·L–1的HCl溶液中，进而向所得溶液中滴加1mol· L–1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量（n）与滴加的NaOH溶液（mL）体积的图示如下。下列分析的结论中正确的是 （ ）
A．溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的体积为80mL
B．欲给出a的取值范围尚缺少一个条件
C．无法认定Mg、Al合金中n（Mg）/n（Al）的最大值
D．无法给出实验中产生H2的物质的量
12．（2008届山东省胜利一中第一学期期中考试）向含有1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，充分反应。下列说法不正确的是 （ ）
A．当Al3+恰好完全沉淀时，消耗氢氧化钡1.5mol
B．当SO42恰好完全沉淀时，Al3+全部转化为四羟基合铝酸根
C．当向溶液中加入1.5mol氢氧化钡时，反应可用下列离子方程式表示：
2Al3+ +3SO42+3Ba2+ +6OH2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓
D．随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大，沉淀的物质的量不断增大
13．（2008届山东省胜利一中上期期中）某同学为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉投入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色全逐渐褪色；③将镁粉投入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是： （ ）
A．镁粉只直接与溴水中的溴反应 B．产生极少量的气泡是由于镁粉和水反应得到
C．镁粉只与溴水中的酸反应 D．镁粉在水的催化下与溴反应
14．下图中，A、C是工业上上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料，K是由两种常见元素组成的化合物（图中部分反应物或生成物没有列出）。
请按要求回答：
（1）写出B的化学式 ，G的电子式 。
（2）反应①的离子方程式为 ；
（3）反应②进行的条件是 ；
（4）反应③的化学方程式为 。
15．（2009届西安市89中高三年级月考）某小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，并设计如下实验方案进行探究。步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、胶塞等装配如图所示的装置。另准备一只胶塞，其中有一根铜丝穿过，铜丝末端固定一根镁条备用。步骤2：引燃燃烧匙中的试剂，塞好瓶塞。燃烧结束后，调节广口瓶内外液面相平。步骤3：点燃镁条，更换胶塞，镁条继续燃烧，反应结束后，广口瓶内水面上升。步骤4：取蒸发皿中得到的固体，加盐酸溶解。向溶液中加入过量氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成，同时得到一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
（1）为除去广口瓶中的氧气，燃烧匙中应装入下列试剂中的 （填序号）。
A．炭粉 B．硫粉 C．红磷
（2）“步骤2”中调节内外液面相平的方法： 。
（3）写出Mg3N2溶于足量盐酸生成两种氯化物的化学方程式： 。
（4）某同学直接将镁条在空气中点燃，并将所得白色固体进行“步骤4”的实验，结果无气体生成，其原因是 。
（5）兴趣小组同学为比较镁和铝的金属性强弱，设计了下表中的实验方案一，请你再设计一种不同的实验方案。
实验试剂和用品：镁条、铝条、0.1mol/L MgCl2溶液、0.1mol/L AlCl3溶液、0.1mol/L HCl溶液、 0.1mol/L NaOH溶液、pH试纸（其他实验仪器可任选）
实验操作 实验现象
方案一 取已除去表面氧化膜的镁条和铝条，分别和0.1mol/L HCl溶液反应 均有气泡产生，镁条反应比铝条反应更剧烈
方案二
能力提高训练
16．（2008届南通市高三第一次调研测试）用坩埚钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释正确的是 （ ）
A．火焰温度太低不能使铝燃烧 B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．氧化铝的熔点比铝的熔点高 D．用酸处理时未能将氧化铝溶解
17．（2008届广东莲阳中学第三次月考）把铝粉和某铁氧化物xFeO·yFe2O3粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放人足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是5∶7，则x∶y为（ ）
A．1∶2 B．1∶1 C．5∶7 D．7∶5
18．（2009届普宁一中高三级第一次练兵）铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：
（1）滤液甲的主要成分是 。
（2）写出反应 II 的离子方程式： 。
（3）结合反应II，判断下列微粒结合质子 ( H+) 的能力，由强到弱的顺序是 （填字母序号）
a．AlO2或 Al(OH)4 b．OH C．SiO32
（4）取滤液甲少许，加入过量盐酸，过滤；再用惰性电极电解其滤液，两极均有气体产生，且全部逸出，在阴极区还有沉淀生成，最后沉淀消失。写出阴极的电极反应方程式 ，沉淀消失的原因可用离子方程式表示为： 。
（5）取 (4) 电解以后的溶液 10.0 mL，经分析，该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质，向其中逐滴加入0.100 mol L－1 盐酸溶液，当加入50.0mL 盐酸溶液时，生成的沉淀恰好溶解。请画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系图。
19．（2008年上海）小苏打、胃舒、平达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.5gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的H+是___________mol。
（2）胃舒平每片含0.245gAl(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平_____片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01g，加入2.0mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5mL时，开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
《镁 铝》参考答案
考点1 Mg、Al的化学性质
1．（1）2Mg+O22MgO 4Al+ 3O22Al2O3
（2）MgCl2 2AlCl3 Al2S3 MgS
2．Mg(OH)2+H2↑ 2A1(OH)3+3H2↑ 3．可
4．（1）2MgO+C （2）2Fe+ Al2O3
5．2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2↑
考点2 氢氧化铝
1．白色胶状固体 吸附 2．①Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O ②Al(OH)3＋OH＝[Al(OH)4]
3．①氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液
②2[Al(OH)4]＋CO2＝2Al(OH)3↓＋CO32＋H2O [Al(OH)4]＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3
考点3 镁和铝的图像
现象：先产生沉淀，后沉淀消失。
反应原理：Al3++3OH–Al(OH)3 ↓ Al(OH)3 +OH–[Al(OH)4]–
现象：沉淀不断增多，而后沉淀溶解。
反应原理：[Al(OH)4]–+H+＝Al(OH)3↓+H2O Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O
现象：产生沉淀 反应原理：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+
现象：产生沉淀 反应原理：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+
现象：产生沉淀 反应原理：[Al(OH)4]＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3
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[新题导练]
1．B [解析]金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，MgO溶于盐酸得MgCl2，MgCl2溶液蒸干得Mg(OH)2，然后隔绝空气灼烧又得MgO。
2．AD [解析]Al(OH)3沉淀即溶于NaOH，也溶于H2SO4，故BC选项前者滴入后者，与后者滴入前者反应现象不相同。
3．（1）否 Mg2+在弱碱性溶液中不能生成沉淀或Mg(OH)2存在溶解平衡
（2）H++OHH2O Mg2++2OHMg(OH)2↓
Al3++3OHAl(OH)3↓ Al(OH)3 +OHAlO2+2H2O 3.40mol
解析：（1）从表中的信息可看出在pH=9时，c(Mg2+)＝0.1 mol·L1，与加入的c(Mg2+)相同。（2）pH =10时，溶液中c(Mg2+)=103mol ·L1，c(AlO2)=0.1 mo l·L1
向混合溶液中加入NaOH溶液反应过程分为三个阶段：
H+ + OHH2O
0.1mol 0.1mol
Mg2+ +2OH Mg(OH)2↓
0.099 mol 0.198 mol
Al3+ + 3OHAl(OH)3↓
1mol 3mol
Al(OH)3 + OHAlO2+2H2O
0.1 mol 0.1 mol
根据反应方程式计算，NaOH的物质的量为
n(NaOH)=0.1 mol+0.198 mol +3 mol +0.1 mol =3.398mol
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限时基础训练卷
1．C 解析：盐酸跟镁、铝都反应，A错。氯水中存在游离氯，是氧化剂，镁、铝都有还原性，是还原剂，都会和氯反应；氯水中有氯和水反应的生成物——盐酸和次氯酸，镁、铝都会跟酸反应，B错。烧碱是氢氧化钠，铝有两性，可以跟氢氧化钠溶液反应放出氢气，铝变成偏铝酸钠溶于水，镁不反应而分离，2Al＋2NaOH＋2H2O====2NaAlO2＋3H2↑，C对。纯碱溶液，是碳酸钠溶液，镁、铝都不与之反应，D错。
2．C 解析：钝化的实质是浓H2SO4或浓HNO3在Fe、Al的表面形成了一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3，是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2因不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
3．D 解析：电解法冶炼铝需消耗大量能源。
4．A 解析：铝在空气中形成致密的氧化膜，保护内层不被氧化，B错；铝不能耐稀硫酸腐蚀，C错；铝的导电性不如铜、银，D错。
5．C 解析：合金的熔点通常比组分金属低，硬度比组分金属大，A错；Ga处于ⅢA主族，氮化镓化学式为GaN，B错；ETFE膜是由两种单体加聚而成的，D错。
6．A 解析：B项中的浓H2SO4和D项中稀HNO3与Al反应不放出氢气，C项中KOH溶液只与Al反应放出氢气，而不能与Mg反应放出氢气，而A项中稀H2SO4即可与Al反应放出氢气，又可Mg反应放出氢气。
7．A 解析：KOH与AlCl3互滴产生不同现象，而Na2SO4与二者均不反应，①可鉴别；NaHCO3 与H2SO4混合有气体生成，与Ba(OH)2 混合有白色沉淀生成，②可鉴别；HCl、NaHSO4与NaAlO2互滴产生现象相同，不能区别HCl和NaHSO4；Na2CO3与Ca(OH)2、BaCl2混合均有白色沉淀生成，不能区别Ca(OH)2与BaCl2。
8．B 解析：与强碱反应是酸的通性。
9．A 解析：生成的Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀均不能溶于氨水。
10．（1）托盘天平，药匙 （2）Cu Si （4）[Al(OH)4] +CO2=Al(OH)3↓+HCO3
2Al(OH)3Al2O3+3H2O； （5）①偏低 ；②偏高
基础提升训练
11．AD 解析：根据图象和铝的有关性质知当加入的NaOH从80mL到90mL时Al（OH）3溶解，故可知Al的物质的量为n(Al)=1mol/L×（90mL-80mL）×10–3L/mol=0.01mol，当沉淀达到最大值时溶液中溶质只有NaCl，故盐酸的量为80mL；与金属铝反应的盐酸的物质的量为0.03mol，故金属镁的物质的量为0＜n（Mg）≤0.025mol，Mg、Al合金中n（Mg）/n（Al）的最大值为2.5；a的取值范围是0≤a≤50mL。
12．D 解析：1molKAl(SO4)2溶液中含Al3+ 1mol、SO422mol，逐滴加入氢氧化钡溶液，开始有Al(OH)3和BaSO4沉淀，当加入1.5mol氢氧化钡时，Al3+沉淀完全，SO42有剩余，继续滴加氢氧化钡溶液，Al(OH)3转化为四羟基合铝酸根，剩余的SO42继续沉淀，至SO42沉淀完全，Al3+全部转化为四羟基合铝酸根。
13．D 解析：实验①、③证明镁与冷水、液溴不反应；镁粉与溴水反应时，从实验②证明镁粉先与酸反应，后再与溴反应。
14．（1）Al （2）Al3+ +3AlO2+6H2O4Al(OH)3↓
（3）光照，过量Cl2 （4）Al4C3 +12H2O4Al(OH)3 + 3CH4↑
解析：由H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，又结合H+Cl2→A+G，可确定H为CH4，G为CCl4，则A为HCl。日常生活中常见的金属主要有Fe、Al等，再结合化学课本上介绍过的一种耐高温材料Al2O3，可大胆推测B可能是Al。把Al带入框图分析，便可逐一推出其他物质。
15．（1）C （2）向水槽中加水 （3）Mg3N2＋8HCl3MgCl2＋2NH4Cl
（4）氧气比氮气活泼，与镁反应生成MgO
（5）在MgCl2溶液和AlCl3溶液中分别加NaOH溶液至过量
MgCl2溶液中产生沉淀且不消失，AlCl3溶液中产生沉淀后完全溶解
能力提高训练
16．BC 解析：铝在空气中能很快形成氧化膜，氧化铝的熔点比铝的熔点高，形成一个“兜子”使铝熔化而不滴落。
17．A 解析：发生的反应为：2(y+x)Al+xFeO·yFe2O3(x+2y)Fe+ (y+x)Al2O3，恰好完全反应。可见与盐酸反应的是Fe，生成Fe2+，与烧碱溶液反应的是Al，生成Al3+。
由Fe ～H2↑ 2Al～3H2↑有：(x+2y) ∶3(y+x)=5∶7 x∶y=1∶2
18．（1）NaOH、NaAl(OH)4（NaAlO2）、Na2SiO3 [或氢氧化钠、铝酸钠(偏铝酸钠)、硅酸钠]
（2）CO2+2OHHCO3+2H2O，CO2+3H2O+2AlO22Al(OH)3↓+2H2O+CO32
（3）bac ；
（4）2H2O+2e→2OH+H2↑；Al(OH)3 +OHAl(OH)4
或Al(OH)3 +OH＝AlO2+2H2O
（5）
19．（1）0.012mol（2）3.8 （3）n(OH)∶n(CO32)＝16∶1（4）Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O
解析：（1）2片小苏打所含NaHCO3的质量为1g，其物质的量为=0.012mol，
由HCO3＋H+===CO2↑＋H2O，可知n(H+)=0.012mol。
（2）6片小苏打的物质的量为：=0036mol，即中和的H+为0.036mol，而每片的Al(OH)3的物质的量为=0.0031mol，由Al(OH)3＋3H+===Al3+＋3H2O，所以Al(OH)3的片数为：=3.8片。
（3）①碱式盐中加入HCl，首先是碱式盐中的OH和CO32与H+反应生成H2O和HCO3，所以n(HCO3)＝2.0mol·L1×0.0025L＝0.005mol，即n(CO32)=0.005mol，H+与CO32与HCl反应的H+的总物质的量为：2.0mol·L1×0.0425L＝0.085mol，所以n(OH)=0.08mol，它们的物质的量之比为：16∶1。
②能与过量的NaOH溶液反应产生沉淀的只有Mg2+，所以n[Mg(OH)2]＝=
0.03mol，若碱式盐中不含结晶水，则氢元素的质量分数为：0.08mol×1g/mol＝0.08g，氢元素的质量分数为：=0.027＜0.04，说明碱式盐中含有结晶水，根据题意有：m(Al)＋m(H2O)＋0.03mol×24g/mol＋0.005mol×60g/mol＋0.08mol×17g/mol=3.01g，
EQ \f(×m(H2O)＋0.08mol×1g/mol,3.01g)=0.04，所以m(H2O)=0.36g，n(H2O)=002mol，m(Al)=0.27g，n(Al)=001mol，所以n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n(OH)∶n(CO32)∶n(H2O)＝
0.01mol∶0.03mol∶0.08mol∶0.005mol∶0.02mol＝2∶6∶16∶1∶4，即碱式盐的化学式为：
Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。
20081215
20081215
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第9讲 镁、铝及其重要化合物
★考情直播
一、考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
1．了解常见金属的活动顺序。2．了解常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用。
3．了解合金的概念及其重要应用。 1．了解金属的通性，金属冶炼的一般原理。金属的回收和资源保护。2．理解Mg、Al的化学性质。3．了解镁、铝的重要化合物。 Mg、Al的知识的试题在近几年的高考中出现次数很多，它们的离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现，其中Mg与CO2反应，Mg3N2跟水反应、Mg(OH)2比MgCO3难溶能在推断题中应用，Al及Al2O3、Al(OH)3的两性，Al3+与CO32–双不解；Al3+、Al(OH)3、AlO2–间的转化是考试的热点。预计今后的考题还会以该元素化合物知识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。铝元素两性，氮化镁、三硫化二铝的水解性质是无机化学信息题的一个好的出题知识点和主要命题方向。
二、考点整合
考点1 Mg、Al的化学性质
1．与非金属反应
（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧： 。
（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl2 2Al+ 3Cl2
2Al+ 3S （用于工业制备） Mg+ S
[特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。
2．与H2O反应
Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气
Mg+2H2O 2A1+6H2O
3．与酸反应置换出H2
Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以 用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。
4．与某些氧化物反应
（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO2
[特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。
（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3
铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。
[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。
5．与碱反应
镁不与碱反应，铝与碱液反应： 。
[例1]用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况） （ ）
A．O2和H2的混合气体 B．1.12L H2 C．大于1.12LH2 D．小于1.12L H2
[解析]Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝能与NaOH溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2总和，显然比Na单独反应产生的H2多。
2Na+2H2O2NaOH +H2↑ 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2↑
0.1mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol 0.15mol
若铝箔足量，共生成H2：0.05mol＋0.15mol＝0.2mol
V（H2）＝0.2mol×22.4mol／L＝4.48L。
[答案]C
[规律总结]铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。
考点2 氢氧化铝
1．物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的 ，具有 性。
2．化学性质
①与酸反应：Al(OH)3 +3HCl＝AlCl3+3H2O（离子反应方程式： ）
②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]（离子反应方程式： ）
3．Al(OH)3的制取
①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为 。
②四羟基合铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时： ；（填离子反应方程式，下同）CO2过量时： 。
[特别提醒]：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐：Al(OH)3＋OH＝[Al(OH)4]。（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：[Al(OH)4] +H+＝Al(OH)3↓+H2O；Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O。
4．Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。
[例2]使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是 （ ）
A．NaCl→Na2S→Na2SO4→NaOH→HNO3 B．H2SO4→HCl→H2S→NaOH→CO2
C．HCl→H2SO4→H2S→NaOH→CO2 D．Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH→HCl
[解析]SO42能同时除去Ba2+和Ag+，S2能同时除去Ag+和Cu2+，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al3+以AlO2形式存在，加酸可使AlO2以Al(OH)3形式沉淀。但HNO3量 不好控制，所以最好的选项为C。
[答案]C
[规律总结]解除杂题应注意①除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba2+～SO42，Mg2+～OH，Ag+～Cl，Cu2+～S2，②除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。
考点3 镁和铝的图像
基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理
铝盐溶液与强碱反应现象： 。原理：
铝酸盐溶液与强酸反应现象： 。原理：
铝盐溶液与弱碱反应现象： 。原理：
铝酸盐溶液与弱酸反应现象： 。原理：
[例3]（2006年上海)已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 （ ）
A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多
B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2–比Ba2+多
C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3
D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH–
[解析]采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+
BaSO4↓。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4] -，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。
[答案]BD
[规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。
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热点1 镁及其重要化合物性质
【真题1】（2007年海南）由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是 （ ）
A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤①
[思路分析] 由海水制备无水氯化镁的实质是海水分离提纯的过程。
[解析]从海水制备无水氯化镁，利用的原料是贝壳和海水，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物。
[答案]D
【真题2】（2008年海南）现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；②3Mg+N2Mg3N2；③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题；
（1）在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________；
（2）连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_____________；
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响 __________，原因是____________________；
（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：___________________________________
_______________________________。
[思路分析] 解第（1）问应注意Mg在加热条件下不仅能和N2反应生成Mg3N2，也可与氧气、CO2、水蒸气等反应生成MgO。解答第（2）问应注意根据实验流程选择仪器的连接顺序：原料气—除杂干燥－主体实验－尾气处理。
[解析]利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)，从反应可知在加热条件下，空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应，Mg3N2极易水解，实验前需先除去空气中的氧气、CO2、水蒸气。实验顺序是先除去CO2，再除去水蒸气、氧气，最后发生主反应。
[答案]（1）B、D、F 选择B，目的：除去空气中的水蒸气选择D，目的：除去空气中的CO2 选择F，目的：除去空气中的O2 （2）h→g→d→c→k→l→a→b
（3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
[名师指引] 物质制备方案的设计，首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案。
[新题导练] 1．（2009届致远中学高三化学模拟试卷二）金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，将一定量金属镁在含二氧化碳、氧气的混合气体中燃烧后得到的固体，加入足量盐酸中，充分反应后，将溶液蒸干，然后隔绝空气灼烧，得到的固体成分可能是（ ）
A．MgO和C B．MgO C．MgCl2和C D．Mg(OH)2
热点2 铝的转化关系及应用
【真题3】（2007年广东理基）下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是 （ ）
A．铝在常温下不能与氧气反应 B．铝不能与氯气反应
C．铝既能溶于酸，又能溶于碱 D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
[思路分析] 铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护Al不再被氧化。
[解析]铝在常温下能被氧气氧化，表面形成一层致密的氧化膜；在点燃或高温条件下能与氯气反应；氧化铝是两性氧化物，与酸、碱均能反应。
[答案]C
【真题4】（2008年上海）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：
根据上述图示，完成下列填空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取浓氨水（每升含有251.28g氨）__________mL，用规格为_______mL量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K+、SO42外，还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_______________________________________________________。
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
（4）滤液I的成分是水和______________。
（5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀。
②___________、__________、_________（依次填写实验操作名称）。
③冷却、称重。
（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K2SO4的物质的量为：___________mol（用含有m、n的代数式表示）。
[思路分析] 解题的关键是铝及其化合物与一般活泼金属元素及其化合物性质的差异，即铝及其氧化物、氢氧化物具有两性，可溶于氢氧化钠溶液，不溶于氨水。
[解析]（1）根据稀释前后溶质的质量不变得：0.5L×39.2g/L＝v×251.28g/L，v＝0.078L＝78mL。为了减少误差，最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可。
（2）NH4+的检验方法是：先将NH4+中加入强碱，使之转化为NH3，然后检验NH3即可。
（3）Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+，根据题意明矾石中含有Al2O3、Fe2O3，所以沉淀物为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。
（4）由于明矾石的组成与明矾相似，所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成的(NH4)2SO4以及水。
（5）混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液，以后的操作为：先将混合液过滤，然后洗涤，最后干燥，冷却后称量。
（6）根据题意有：174n(K2SO4)＋132n[(NH4)2SO4]=mg……①，再由SO42守恒得：n(K2SO4)＋n[(NH4)2SO4]=nmol……②，n(K2SO4)＝mol。
[答案]（1）78；100。
（2）取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（3）Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3 （4）K2SO4；(NH4)2SO4。
（5）BaCl2；过滤；洗涤；干燥 （6）mol。
[名师指引]铝有两性，但此两性不是既显酸性又显碱性，而是既显金属性又显非金属性，从铝与稀酸反应放出H2，说明铝具有金属性，从铝与强碱溶液反应生成含氧酸盐，说明铝显非金属性。
[新题导练] 2．（2008年深圳市高级中学第一学期第二次月考）下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是 （ ）
A．NaHSO4和Ba(OH)2 B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2和H2SO4 D．Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
3．（2009届福建福州三中高三上期半期考）某课外兴趣小组为了探究碱性溶液中Mg2+、AlO2与溶液pH的关系，进行下列实验：向含有0.1 mol HCl、0.1 mol MgCl2、1.0 mol AlCl3的混合溶液中逐渐加入NaOH溶液，均至反应后溶液体积1 L。测得部分实验数据如下表：
pH 9 10 11
c(Mg2+)/ mol·L1 101 103 105
c(AlO2)/mol·L1 102 101 1
试回答：
（1）若向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=9，请用所给的实验数据判断，有否Mg(OH)2沉淀出现________(填“能”或“否”)，由此你得到的初步结论是__________________。
（2）若向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=10，请写出反应各阶段所发生反应的离子方程 ， ， ，________________ ，那么，所加入的NaOH溶液中溶质的的物质的量为_______。
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限时基础训练卷
1．把镁粉中混入的少量铝粉除去，应选用的试剂是 （ ）
A．盐酸 B．氯水 C．烧碱溶液 D．纯碱溶液
2．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ）
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
3．（2009届潮州金中高三第六次测试）近年来，科学家试图探索利用铝粉作为新能源的可能性。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，肯定不成立的是 （ ）
A．铝矿资源比较丰富 B．铝燃烧时热值高 C．铝质轻，有利于运输和贮存
D．用电解法冶炼铝的工业技术是铝作为新能源的重要基础
4．（2008届华南师大附中高三第二次综合测试）下列关于铝的叙述中正确的是（ ）
A．铝还原性强且亲氧性强，所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属
B．铝在空气中极易锈蚀，所以铝制品的使用时间很短
C．铝能耐稀硫酸腐蚀，所以运送稀硫酸可用铝制槽车
D．铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆
5．（2009届广东饶平侨中高三第二次月考）2008年北京
奥运会主体育场——“鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最
强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新
钢和884块ETFE膜，并采用新一代的氮化镓高亮度LED材
料。有关说法正确的是 （ ）
A．合金的熔点通常比组分金属高，硬度比组分金属小
B．已知Ga处于ⅢA主族，可推知氮化镓化学式为Ga3N2
C．用金属铝与V2O5冶炼钒，铝作还原剂
D．ETFE膜（）是由两种单体缩聚而成的
6．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是（ ）
A．2mol·L–1H2SO4溶液 B．18 mol·L–1H2SO4溶液
C．6 mol·L–1KOH溶液 D．3 mol·L–1HNO3溶液
7．（2008年北京）下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是 （ ）
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A．①② B．②③ C．①③④ D．①②④
8．（2009届江苏省靖江市高三12月联考）元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是 （ ）
A．铝片与盐酸反应生成氢气 B．氢氧化铝溶于强碱溶液
C．氢氧化铝溶于强酸溶液 D．铝热反应
9．（2008届广州市铁一中学高三第二次月考）将氨水逐渐加入到物质的量浓度相等的AlCl3和MgCl2的混合溶液中至过量，生成沉淀的物质的量和所加氨水的体积的关系如下图，其中，正确的是 （ ）
10．（2008届烟台市第一学期期中）某铝合金（硬铝）中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验过程（实验前已经将合金样品磨成粉末状）。
（1）称取样品a g，称取时使用的仪器名称为 。
（2）将上述样品溶解于足量稀盐酸中，过滤，滤渣中含有 。
（3）在滤液中加过量NaOH溶液，过滤。
（4）在第（3）步的滤液中通入足量的CO2，充分反应后过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干灼烧至质量不再减少为止。冷却后称量，质量为b g。有关反应的离子方程式为
，该样品中铝的质量分数为 。
（5）①若步骤（3）中NaOH溶液的量加入不足，则能使测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“不影响”）。②若步骤（4）中沉淀没有洗涤，则能使测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“不影响”）。
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11．将一定量Mg、Al合金溶于1mol·L–1的HCl溶液中，进而向所得溶液中滴加1mol· L–1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量（n）与滴加的NaOH溶液（mL）体积的图示如下。下列分析的结论中正确的是 （ ）
A．溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的体积为80mL
B．欲给出a的取值范围尚缺少一个条件
C．无法认定Mg、Al合金中n（Mg）/n（Al）的最大值
D．无法给出实验中产生H2的物质的量
12．（2008届山东省胜利一中第一学期期中考试）向含有1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，充分反应。下列说法不正确的是 （ ）
A．当Al3+恰好完全沉淀时，消耗氢氧化钡1.5mol
B．当SO42恰好完全沉淀时，Al3+全部转化为四羟基合铝酸根
C．当向溶液中加入1.5mol氢氧化钡时，反应可用下列离子方程式表示：
2Al3+ +3SO42+3Ba2+ +6OH2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓
D．随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大，沉淀的物质的量不断增大
13．（2008届山东省胜利一中上期期中）某同学为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉投入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色全逐渐褪色；③将镁粉投入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是： （ ）
A．镁粉只直接与溴水中的溴反应 B．产生极少量的气泡是由于镁粉和水反应得到
C．镁粉只与溴水中的酸反应 D．镁粉在水的催化下与溴反应
14．下图中，A、C是工业上上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料，K是由两种常见元素组成的化合物（图中部分反应物或生成物没有列出）。
请按要求回答：
（1）写出B的化学式 ，G的电子式 。
（2）反应①的离子方程式为 ；
（3）反应②进行的条件是 ；
（4）反应③的化学方程式为 。
15．（2009届西安市89中高三年级月考）某小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，并设计如下实验方案进行探究。步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、胶塞等装配如图所示的装置。另准备一只胶塞，其中有一根铜丝穿过，铜丝末端固定一根镁条备用。步骤2：引燃燃烧匙中的试剂，塞好瓶塞。燃烧结束后，调节广口瓶内外液面相平。步骤3：点燃镁条，更换胶塞，镁条继续燃烧，反应结束后，广口瓶内水面上升。步骤4：取蒸发皿中得到的固体，加盐酸溶解。向溶液中加入过量氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成，同时得到一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
（1）为除去广口瓶中的氧气，燃烧匙中应装入下列试剂中的 （填序号）。
A．炭粉 B．硫粉 C．红磷
（2）“步骤2”中调节内外液面相平的方法： 。
（3）写出Mg3N2溶于足量盐酸生成两种氯化物的化学方程式： 。
（4）某同学直接将镁条在空气中点燃，并将所得白色固体进行“步骤4”的实验，结果无气体生成，其原因是 。
（5）兴趣小组同学为比较镁和铝的金属性强弱，设计了下表中的实验方案一，请你再设计一种不同的实验方案。
实验试剂和用品：镁条、铝条、0.1mol/L MgCl2溶液、0.1mol/L AlCl3溶液、0.1mol/L HCl溶液、 0.1mol/L NaOH溶液、pH试纸（其他实验仪器可任选）
实验操作 实验现象
方案一 取已除去表面氧化膜的镁条和铝条，分别和0.1mol/L HCl溶液反应 均有气泡产生，镁条反应比铝条反应更剧烈
方案二
能力提高训练
16．（2008届南通市高三第一次调研测试）用坩埚钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释正确的是 （ ）
A．火焰温度太低不能使铝燃烧 B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．氧化铝的熔点比铝的熔点高 D．用酸处理时未能将氧化铝溶解
17．（2008届广东莲阳中学第三次月考）把铝粉和某铁氧化物xFeO·yFe2O3粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放人足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是5∶7，则x∶y为（ ）
A．1∶2 B．1∶1 C．5∶7 D．7∶5
18．（2009届普宁一中高三级第一次练兵）铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：
（1）滤液甲的主要成分是 。
（2）写出反应 II 的离子方程式： 。
（3）结合反应II，判断下列微粒结合质子 ( H+) 的能力，由强到弱的顺序是 （填字母序号）
a．AlO2或 Al(OH)4 b．OH C．SiO32
（4）取滤液甲少许，加入过量盐酸，过滤；再用惰性电极电解其滤液，两极均有气体产生，且全部逸出，在阴极区还有沉淀生成，最后沉淀消失。写出阴极的电极反应方程式 ，沉淀消失的原因可用离子方程式表示为： 。
（5）取 (4) 电解以后的溶液 10.0 mL，经分析，该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质，向其中逐滴加入0.100 mol L－1 盐酸溶液，当加入50.0mL 盐酸溶液时，生成的沉淀恰好溶解。请画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系图。
19．（2008年上海）小苏打、胃舒、平达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.5gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的H+是___________mol。
（2）胃舒平每片含0.245gAl(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平_____片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01g，加入2.0mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5mL时，开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
《镁 铝》参考答案
考点1 Mg、Al的化学性质
1．（1）2Mg+O22MgO 4Al+ 3O22Al2O3
（2）MgCl2 2AlCl3 Al2S3 MgS
2．Mg(OH)2+H2↑ 2A1(OH)3+3H2↑ 3．可
4．（1）2MgO+C （2）2Fe+ Al2O3
5．2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2↑
考点2 氢氧化铝
1．白色胶状固体 吸附 2．①Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O ②Al(OH)3＋OH＝[Al(OH)4]
3．①氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液
②2[Al(OH)4]＋CO2＝2Al(OH)3↓＋CO32＋H2O [Al(OH)4]＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3
考点3 镁和铝的图像
现象：先产生沉淀，后沉淀消失。
反应原理：Al3++3OH–Al(OH)3 ↓ Al(OH)3 +OH–[Al(OH)4]–
现象：沉淀不断增多，而后沉淀溶解。
反应原理：[Al(OH)4]–+H+＝Al(OH)3↓+H2O Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O
现象：产生沉淀 反应原理：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+
现象：产生沉淀 反应原理：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+
现象：产生沉淀 反应原理：[Al(OH)4]＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3
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[新题导练]
1．B [解析]金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，MgO溶于盐酸得MgCl2，MgCl2溶液蒸干得Mg(OH)2，然后隔绝空气灼烧又得MgO。
2．AD [解析]Al(OH)3沉淀即溶于NaOH，也溶于H2SO4，故BC选项前者滴入后者，与后者滴入前者反应现象不相同。
3．（1）否 Mg2+在弱碱性溶液中不能生成沉淀或Mg(OH)2存在溶解平衡
（2）H++OHH2O Mg2++2OHMg(OH)2↓
Al3++3OHAl(OH)3↓ Al(OH)3 +OHAlO2+2H2O 3.40mol
解析：（1）从表中的信息可看出在pH=9时，c(Mg2+)＝0.1 mol·L1，与加入的c(Mg2+)相同。（2）pH =10时，溶液中c(Mg2+)=103mol ·L1，c(AlO2)=0.1 mo l·L1
向混合溶液中加入NaOH溶液反应过程分为三个阶段：
H+ + OHH2O
0.1mol 0.1mol
Mg2+ +2OH Mg(OH)2↓
0.099 mol 0.198 mol
Al3+ + 3OHAl(OH)3↓
1mol 3mol
Al(OH)3 + OHAlO2+2H2O
0.1 mol 0.1 mol
根据反应方程式计算，NaOH的物质的量为
n(NaOH)=0.1 mol+0.198 mol +3 mol +0.1 mol =3.398mol
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限时基础训练卷
1．C 解析：盐酸跟镁、铝都反应，A错。氯水中存在游离氯，是氧化剂，镁、铝都有还原性，是还原剂，都会和氯反应；氯水中有氯和水反应的生成物——盐酸和次氯酸，镁、铝都会跟酸反应，B错。烧碱是氢氧化钠，铝有两性，可以跟氢氧化钠溶液反应放出氢气，铝变成偏铝酸钠溶于水，镁不反应而分离，2Al＋2NaOH＋2H2O====2NaAlO2＋3H2↑，C对。纯碱溶液，是碳酸钠溶液，镁、铝都不与之反应，D错。
2．C 解析：钝化的实质是浓H2SO4或浓HNO3在Fe、Al的表面形成了一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3，是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2因不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
3．D 解析：电解法冶炼铝需消耗大量能源。
4．A 解析：铝在空气中形成致密的氧化膜，保护内层不被氧化，B错；铝不能耐稀硫酸腐蚀，C错；铝的导电性不如铜、银，D错。
5．C 解析：合金的熔点通常比组分金属低，硬度比组分金属大，A错；Ga处于ⅢA主族，氮化镓化学式为GaN，B错；ETFE膜是由两种单体加聚而成的，D错。
6．A 解析：B项中的浓H2SO4和D项中稀HNO3与Al反应不放出氢气，C项中KOH溶液只与Al反应放出氢气，而不能与Mg反应放出氢气，而A项中稀H2SO4即可与Al反应放出氢气，又可Mg反应放出氢气。
7．A 解析：KOH与AlCl3互滴产生不同现象，而Na2SO4与二者均不反应，①可鉴别；NaHCO3 与H2SO4混合有气体生成，与Ba(OH)2 混合有白色沉淀生成，②可鉴别；HCl、NaHSO4与NaAlO2互滴产生现象相同，不能区别HCl和NaHSO4；Na2CO3与Ca(OH)2、BaCl2混合均有白色沉淀生成，不能区别Ca(OH)2与BaCl2。
8．B 解析：与强碱反应是酸的通性。
9．A 解析：生成的Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀均不能溶于氨水。
10．（1）托盘天平，药匙 （2）Cu Si （4）[Al(OH)4] +CO2=Al(OH)3↓+HCO3
2Al(OH)3Al2O3+3H2O； （5）①偏低 ；②偏高
基础提升训练
11．AD 解析：根据图象和铝的有关性质知当加入的NaOH从80mL到90mL时Al（OH）3溶解，故可知Al的物质的量为n(Al)=1mol/L×（90mL-80mL）×10–3L/mol=0.01mol，当沉淀达到最大值时溶液中溶质只有NaCl，故盐酸的量为80mL；与金属铝反应的盐酸的物质的量为0.03mol，故金属镁的物质的量为0＜n（Mg）≤0.025mol，Mg、Al合金中n（Mg）/n（Al）的最大值为2.5；a的取值范围是0≤a≤50mL。
12．D 解析：1molKAl(SO4)2溶液中含Al3+ 1mol、SO422mol，逐滴加入氢氧化钡溶液，开始有Al(OH)3和BaSO4沉淀，当加入1.5mol氢氧化钡时，Al3+沉淀完全，SO42有剩余，继续滴加氢氧化钡溶液，Al(OH)3转化为四羟基合铝酸根，剩余的SO42继续沉淀，至SO42沉淀完全，Al3+全部转化为四羟基合铝酸根。
13．D 解析：实验①、③证明镁与冷水、液溴不反应；镁粉与溴水反应时，从实验②证明镁粉先与酸反应，后再与溴反应。
14．（1）Al （2）Al3+ +3AlO2+6H2O4Al(OH)3↓
（3）光照，过量Cl2 （4）Al4C3 +12H2O4Al(OH)3 + 3CH4↑
解析：由H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，又结合H+Cl2→A+G，可确定H为CH4，G为CCl4，则A为HCl。日常生活中常见的金属主要有Fe、Al等，再结合化学课本上介绍过的一种耐高温材料Al2O3，可大胆推测B可能是Al。把Al带入框图分析，便可逐一推出其他物质。
15．（1）C （2）向水槽中加水 （3）Mg3N2＋8HCl3MgCl2＋2NH4Cl
（4）氧气比氮气活泼，与镁反应生成MgO
（5）在MgCl2溶液和AlCl3溶液中分别加NaOH溶液至过量
MgCl2溶液中产生沉淀且不消失，AlCl3溶液中产生沉淀后完全溶解
能力提高训练
16．BC 解析：铝在空气中能很快形成氧化膜，氧化铝的熔点比铝的熔点高，形成一个“兜子”使铝熔化而不滴落。
17．A 解析：发生的反应为：2(y+x)Al+xFeO·yFe2O3(x+2y)Fe+ (y+x)Al2O3，恰好完全反应。可见与盐酸反应的是Fe，生成Fe2+，与烧碱溶液反应的是Al，生成Al3+。
由Fe ～H2↑ 2Al～3H2↑有：(x+2y) ∶3(y+x)=5∶7 x∶y=1∶2
18．（1）NaOH、NaAl(OH)4（NaAlO2）、Na2SiO3 [或氢氧化钠、铝酸钠(偏铝酸钠)、硅酸钠]
（2）CO2+2OHHCO3+2H2O，CO2+3H2O+2AlO22Al(OH)3↓+2H2O+CO32
（3）bac ；
（4）2H2O+2e→2OH+H2↑；Al(OH)3 +OHAl(OH)4
或Al(OH)3 +OH＝AlO2+2H2O
（5）
19．（1）0.012mol（2）3.8 （3）n(OH)∶n(CO32)＝16∶1（4）Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O
解析：（1）2片小苏打所含NaHCO3的质量为1g，其物质的量为=0.012mol，
由HCO3＋H+===CO2↑＋H2O，可知n(H+)=0.012mol。
（2）6片小苏打的物质的量为：=0036mol，即中和的H+为0.036mol，而每片的Al(OH)3的物质的量为=0.0031mol，由Al(OH)3＋3H+===Al3+＋3H2O，所以Al(OH)3的片数为：=3.8片。
（3）①碱式盐中加入HCl，首先是碱式盐中的OH和CO32与H+反应生成H2O和HCO3，所以n(HCO3)＝2.0mol·L1×0.0025L＝0.005mol，即n(CO32)=0.005mol，H+与CO32与HCl反应的H+的总物质的量为：2.0mol·L1×0.0425L＝0.085mol，所以n(OH)=0.08mol，它们的物质的量之比为：16∶1。
②能与过量的NaOH溶液反应产生沉淀的只有Mg2+，所以n[Mg(OH)2]＝=
0.03mol，若碱式盐中不含结晶水，则氢元素的质量分数为：0.08mol×1g/mol＝0.08g，氢元素的质量分数为：=0.027＜0.04，说明碱式盐中含有结晶水，根据题意有：m(Al)＋m(H2O)＋0.03mol×24g/mol＋0.005mol×60g/mol＋0.08mol×17g/mol=3.01g，
EQ \f(×m(H2O)＋0.08mol×1g/mol,3.01g)=0.04，所以m(H2O)=0.36g，n(H2O)=002mol，m(Al)=0.27g，n(Al)=001mol，所以n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n(OH)∶n(CO32)∶n(H2O)＝
0.01mol∶0.03mol∶0.08mol∶0.005mol∶0.02mol＝2∶6∶16∶1∶4，即碱式盐的化学式为：
Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。
20081215
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