資源簡介

(共47張PPT)
第16講　鎂、鋁及其化合物
1．了解鎂、鋁及其化合物的主要性質以及在生產、生活中的應用。
2．能根據鎂、鋁及其化合物的轉化關系，分析制備鋁、鎂的工業流程。
01
考點梳理 高效演練
考點一　鎂及其化合物

1．鎂的物理性質
鎂是銀白色固體，密度較小，硬度較低，有延展性，是電和熱的良導體。
2．鎂及其化合物的化學性質
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
3.鎂及其化合物的用途
鎂單質 制造信號彈和焰火
鎂合金 制造火箭、導彈和飛機的部件
氧化鎂 熔點高，可用作耐高溫材料
4.鎂的工業制備——海水提鎂
工藝流程

CaO＋H2O===Ca（OH）2　
MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2　
Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O　
[易錯秒判]
(1)鎂在冷的濃硫酸中鈍化（　　）
(2)鎂燃燒時火花四射，煙花中通常摻有一定量的鎂粉，以達到美觀效果
（　　）
(3)氧化鎂是優質的耐高溫材料（　　）
(4)工業上冶煉金屬鎂采用電解熔融MgO的方法（　　）
(5)向Mg（HCO3）2溶液中加入足量的Ca（OH）2 溶液，最終得到的沉淀是MgCO3和CaCO3（　　）
×
√
√
×
×
1．下列關于鎂及其化合物的說法正確的是（　　）
A．Mg在CO2中的燃燒是置換反應
B．將Mg（OH）2沉淀轉化為MgCl2，是鎂原子失電子轉化為Mg2＋
C．電解得到鎂的反應不是氧化還原反應
D．Mg在N2中燃燒時，N2既是氧化劑又是還原劑
解析：Mg在CO2中燃燒生成MgO和C，屬于置換反應，A正確；將Mg（OH）2沉淀轉化為MgCl2的過程是復分解反應，無電子得失，B錯誤；電解得到鎂的過程有元素化合價的變化，是氧化還原反應，C錯誤；Mg在N2中燃燒時，N2是氧化劑，Mg是還原劑，D錯誤。
√
√
2．某同學通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質，下列操作正確且能達到目的的是（　　）
A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性
B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg（OH）2沉淀的生成
C．將Mg（OH）2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀
D．將Mg（OH）2沉淀轉入蒸發皿中，加入足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體
解析：A.濃硫酸溶于水放熱，且密度比水的大，因此稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸加入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，A錯誤；B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，鎂離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鎂沉淀，B正確；C.過濾時將濁液轉移到漏斗中應該用玻璃棒引流，C錯誤；D.由于氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，氯化氫易揮發，所以加熱氯化鎂溶液時促進鎂離子水解，加熱蒸干得不到無水MgCl2固體，得到的是Mg（OH）2固體，D錯誤。
√
考點二　鋁及其化合物

1．鋁
(1)物理性質。
顏色 狀態 密度 質地 延展性、導電性、導熱性
______色 固體 較小 柔軟 良好
銀白　
(2)化學性質。

寫出圖中有關反應的化學方程式：
a．
b．______________________
c．
d．____________________________________________
e．____________________________（鋁熱反應）
鈍化　
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
(3)制備和用途。
制備
電解熔融Al2O3：_____________________________________
用途 純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等
2.鋁的化合物
(1)氧化鋁和氫氧化鋁——兩性化合物。
Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　
(2)常見的鋁鹽——明礬。
①明礬的化學式為__________________________，
屬于復鹽。
②明礬凈水的原理：電離方程式為__________________________________，
其中Al3＋發生__________________，產生__________________，可以吸附水中的懸浮雜質并聚沉，使水變得澄清。
KAl（SO4）2·12H2O　
水解反應　
Al（OH）3膠體
[易錯秒判]
(1)鋁制餐具不能長時間存放酸性或堿性食物（　　）
(2)投入鋁片能產生氫氣的溶液一定呈強酸性（　　）
(3)能用鋁槽車儲運濃硫酸與濃硝酸，是因為鋁的性質穩定，不與濃硫酸、濃硝酸反應（　　）
(4)實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3等固體（　　）
(5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后過濾（　　）
(6)能用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋（　　）
(7)明礬可用作凈水劑，起到殺菌消毒的作用（　　）
√
×
×
×
√
×
×
1．化學在生產和日常生活中有著重要的應用。下列說法不正確的是（　　）
A．鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕
B．鋁熱反應不僅用于焊接鋼軌，還常用于冶煉熔點較高的金屬
C．電解AlCl3飽和溶液可制得金屬鋁
D．Al2O3的熔點很高，可用于制作耐高溫材料
√
√
2．根據如下圖所示轉化關系判斷下列說法正確的是（反應條件已略去）
（　　）
A．生成等質量H2時，反應①和②消耗的n（HCl）＝n（NaOH）
B．反應③中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶3
C．反應③和④消耗等量的Al時，生成的n（Cu）∶n（Fe）＝3∶2
D．反應⑤的離子方程式為Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓
√
4．鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業上經過下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法不正確的是（　　）
A．①②中除加試劑外，還需要進行過濾操作
B．a、b中鋁元素的化合價相同
C．③中需要通入過量的CO2
D．④進行的操作是過濾、加熱，而且d一定是氫氧化鋁
√
解析：根據鋁土礦的成分，Al2O3為兩性氧化物，Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，加入鹽酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→FeCl3，SiO2不與鹽酸反應，也不溶于鹽酸，進行過濾時，除去SiO2，即a為AlCl3和FeCl3混合溶液，加入過量NaOH溶液，AlCl3→Na[Al（OH）4]，FeCl3→Fe（OH）3，進行過濾時，除去 Fe（OH）3，b為Na[Al（OH）4]溶液，H2CO3的酸性強于Al（OH）3的酸性，且Al（OH）3不溶于碳酸，因此③通入過量CO2，過濾得到Al（OH）3沉淀，加熱Al（OH）3使之分解生成Al2O3和H2O，最后電解熔融狀態的氧化鋁冶煉鋁。A項，根據上述分析，正確；B項，a是AlCl3和FeCl3混合溶液，b是Na[Al（OH）4]溶液，兩溶液中Al元素的化合價都是＋3價，正確；C項，根據上述分析，③中需要通入過量的CO2，正確；D項，反應④為氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁和水，進行的操作是過濾、加熱，d一定是Al2O3，錯誤。
5．（2025·清遠月考）鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質。以鋁土礦制取金屬鋁的工藝流程如下：
(1)氧化鋁是________（填“酸性”“堿性”或“兩性”）氧化物。資料表明，SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀，除此外，濾渣中還含有________（化學式）。寫出“堿溶”時生成Na[Al（OH）4]的離子方程式：___________________________________________________。
(2)采用電解熔融Al2O3制備鋁而不用氯化鋁的原因是___________________________________________________。
(3)冰晶石的化學式為________，電解時加入冰晶石的目的是________________________________。
兩性　
Fe2O3　
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－
氯化鋁是共價化合物，熔融氯化鋁以分子的形式存在
Na3AlF6　
降低Al2O3熔融的溫度
_________________________________________________________________。
(5)電解熔融Al2O3時作為陽極的石墨易消耗，原因是________________________________，應該采取的措施是_____________________。
石墨電極被陽極上產生的O2氧化　
定期補充石墨
02
真題研做 高考通關
③④
④（2022·新高考廣東卷）利用海水制取溴和鎂單質，此過程中Br－可被氧化，Mg2＋可被還原
⑤（2022·新高考海南卷）MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量，現象為產生白色沉淀后沉淀消失
√
2．（2024·新高考廣東卷）部分含Mg或Al或Fe物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷合理的是（　　）
A．若a在沸水中可生成e，則a→f的反應一定是化合反應
B．在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化
C．加熱c的飽和溶液，一定會形成能產生丁達爾效應的紅棕色分散系
D．若b和d均能與同一物質反應生成c，則組成a的元素一定位于元素周期表p區
√
解析：AlCl3、MgCl2均易水解，且高溫下C能與H2O反應，故制備時需保持無水環境，A項正確；為保證AlCl3為氣態，且防止其凝華堵塞管道，必須保持管道溫度高于AlCl3的升華溫度，B項正確；高溫時C轉化為CO，放出熱量，為氯化提供了能量，加入C，消耗生成物O2，增大了反應的趨勢，C項正確；高溫時C過量得到的固體中可能混有Si，D項錯誤。
√
4．（2022·新高考湖南卷）鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：

下列說法錯誤的是（　　）
A．不宜用陶瓷作為吸收塔內襯材料
B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內煙氣吸收效率
C．合成槽中產物主要有Na3AlF6和CO2
D．濾液可回收進入吸收塔循環利用
解析：陶瓷中的SiO2能與HF反應，故不宜用陶瓷作為吸收塔內襯材料，A項正確；噴淋法能使溶液與煙氣充分接觸，提高吸收效率，B項正確；分析題中流程圖可知，吸收塔中發生反應：HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中發生反應：6NaF＋Na[Al（OH）4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中產物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C項錯誤；濾液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收劑，D項正確。
5．（高考全國乙卷）磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的 Fe2O3。為節約和充分利用資源，通過如圖所示工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
該工藝條件下，有關金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表：
金屬離子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋
開始沉淀的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
回答下列問題：
(1)“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發生反應，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉化為相應的硫酸鹽。寫出Al2O3轉化為 NH4Al(SO4)2的化學方程式：_____________________________________________________________。
(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0，在“分步沉淀”時用氨水逐步調節pH至11.6，依次析出的金屬離子是____________________。
解析：由題表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋沉淀完全的pH分別為3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步調節pH至11.6的過程中，依次析出的金屬離子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。
Fe3＋、Al3＋、Mg2＋
(3)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最適合的酸是____________。“酸溶渣”的成分是____________、________。
解析：“水浸渣”在160 ℃ “酸溶”，為了盡可能減少酸溶液的揮發而造成不必要的損失，且保證TiO2可以完全溶解，最好選擇硫酸；SiO2不溶于硫酸，CaO“焙燒”生成CaSO4固體，故“酸溶”后所得“酸溶渣”的成分為SiO2、CaSO4。
硫酸　
SiO2　
CaSO4第16講　鎂、鋁及其化合物
INCLUDEPICTURE "復習目標LLL.TIF"
1．了解鎂、鋁及其化合物的主要性質以及在生產、生活中的應用。
2．能根據鎂、鋁及其化合物的轉化關系，分析制備鋁、鎂的工業流程。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考點一　鎂及其化合物
INCLUDEPICTURE "必備知識.tif"
1．鎂的物理性質
鎂是銀白色固體，密度較小，硬度較低，有延展性，是電和熱的良導體。
2．鎂及其化合物的化學性質
物質 主要性質 反應的化學或離子方程式
鎂 與O2、N2反應 ____________________________________________________________、3Mg＋N2Mg3N2
鎂 與CO2反應 __________________________________
與非氧化性強酸反應 _____________________________
與沸水反應 Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑
氧化鎂 具有堿性氧化物的通性 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
氫氧化鎂 中強堿，能與酸反應 Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
難溶于水，能通過復分解反應生成 Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
溶解度小于碳酸鎂 MgCO3＋H2OMg（OH）2＋CO2↑
3.鎂及其化合物的用途
鎂單質 制造信號彈和焰火
鎂合金 制造火箭、導彈和飛機的部件
氧化鎂 熔點高，可用作耐高溫材料
4.鎂的工業制備——海水提鎂
工藝流程 INCLUDEPICTURE "25TH86.TIF"
基本步驟及主要反應 制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、__________________________________________________________________________（填化學方程式，下同）
沉淀：____________________________________________________________________________
酸化：______________________________________________________________________________
蒸發、結晶，析出MgCl2·6H2O
脫水：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂，氯化氫的作用是抑制Mg2＋的水解
電解：電解熔融氯化鎂制得鎂，化學方程式為____________________________________
[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↑
[易錯秒判]
(1)鎂在冷的濃硫酸中鈍化（　×　）
(2)鎂燃燒時火花四射，煙花中通常摻有一定量的鎂粉，以達到美觀效果（　√　）
(3)氧化鎂是優質的耐高溫材料（　√　）
(4)工業上冶煉金屬鎂采用電解熔融MgO的方法（　×　）
(5)向Mg（HCO3）2溶液中加入足量的Ca（OH）2 溶液，最終得到的沉淀是MgCO3和CaCO3（　×　）
INCLUDEPICTURE "關鍵能力.tif"
1．下列關于鎂及其化合物的說法正確的是（　A　）
A．Mg在CO2中的燃燒是置換反應
B．將Mg（OH）2沉淀轉化為MgCl2，是鎂原子失電子轉化為Mg2＋
C．電解得到鎂的反應不是氧化還原反應
D．Mg在N2中燃燒時，N2既是氧化劑又是還原劑
解析：Mg在CO2中燃燒生成MgO和C，屬于置換反應，A正確；將Mg（OH）2沉淀轉化為MgCl2的過程是復分解反應，無電子得失，B錯誤；電解得到鎂的過程有元素化合價的變化，是氧化還原反應，C錯誤；Mg在N2中燃燒時，N2是氧化劑，Mg是還原劑，D錯誤。
2．某同學通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質，下列操作正確且能達到目的的是（　B　）
A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性
B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg（OH）2沉淀的生成
C．將Mg（OH）2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀
D．將Mg（OH）2沉淀轉入蒸發皿中，加入足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體
解析：A.濃硫酸溶于水放熱，且密度比水的大，因此稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸加入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，A錯誤；B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，鎂離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鎂沉淀，B正確；C.過濾時將濁液轉移到漏斗中應該用玻璃棒引流，C錯誤；D.由于氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，氯化氫易揮發，所以加熱氯化鎂溶液時促進鎂離子水解，加熱蒸干得不到無水MgCl2固體，得到的是Mg（OH）2固體，D錯誤。
3．一種工業制備無水氯化鎂的工藝流程如下：
INCLUDEPICTURE "24-94.TIF"
下列說法錯誤的是（　D　）
A．物質X常選用生石灰
B．工業上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂
C．“氯化”過程中發生的反應為MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO
D．“煅燒”后的產物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發也可得到無水MgCl2
解析：海水經一系列處理得到苦鹵水，苦鹵水中含較多的Mg2＋，向其中加入物質X使Mg2＋轉化為Mg（OH）2，過濾除去濾液，煅燒Mg（OH）2得到MgO，MgO和C、Cl2經“氯化”得無水MgCl2。物質X的作用是使Mg2＋轉化為Mg（OH）2，工業上常選用CaO，發生的反應為CaO＋H2O===Ca（OH）2，Ca（OH）2＋Mg2＋===Mg（OH）2＋Ca2＋，A正確；Mg是較活潑金屬，工業上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂，B正確；由題圖可知，“氯化”過程的反應物為MgO、Cl2、C，生成物之一為MgCl2，C在高溫下被氧化為CO，故“氣體”為CO，化學方程式為MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正確；“煅燒”后得到MgO，MgO和鹽酸反應得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解為Mg（OH）2和HCl，所以將MgCl2溶液加熱蒸發時HCl會逸出，MgCl2水解平衡正向移動，得到 Mg（OH）2，得不到無水MgCl2，D錯誤。
考點二　鋁及其化合物
INCLUDEPICTURE "必備知識.tif"
1．鋁
(1)物理性質。
顏色 狀態 密度 質地 延展性、導電性、導熱性
______色 固體 較小 柔軟 良好
(2)化學性質。
INCLUDEPICTURE "25TH80.TIF"
寫出圖中有關反應的化學方程式：
a． INCLUDEPICTURE "25TH81.TIF"
b．______________________
c． INCLUDEPICTURE "X25TH82.TIF"
d．___________________________________
e．_________________________（鋁熱反應）
(3)制備和用途。
制備 電解熔融Al2O3：________________________________________________________________________________________
用途 純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等
2.鋁的化合物
(1)氧化鋁和氫氧化鋁——兩性化合物。
名稱 氧化鋁（Al2O3） 氫氧化鋁[Al（OH）3]
物理性質 白色固體，熔點很高 白色膠狀物質，難溶于水
化學性質 與酸反應 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ______________________________________________________________________________________（填離子方程式）
與堿反應 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－ Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－
加熱 — 2Al（OH）3Al2O3＋3H2O
主要用途 ①用作耐火材料；②冶煉鋁的原料 ①制藥；②Al（OH）3膠體用于凈水
(2)常見的鋁鹽——明礬。
①明礬的化學式為__________________________，
屬于復鹽。
②明礬凈水的原理：電離方程式為__________________________________________________________________________________________，
其中Al3＋發生__________________，產生__________________，可以吸附水中的懸浮雜質并聚沉，使水變得澄清。
[答案自填]　銀白　2Al＋3Cl22AlCl3
鈍化　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　水解反應　Al（OH）3膠體
[易錯秒判]
(1)鋁制餐具不能長時間存放酸性或堿性食物（　√　）
(2)投入鋁片能產生氫氣的溶液一定呈強酸性（　×　）
(3)能用鋁槽車儲運濃硫酸與濃硝酸，是因為鋁的性質穩定，不與濃硫酸、濃硝酸反應（　×　）
(4)實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3等固體（　×　）
(5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后過濾（　√　）
(6)能用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋（　×　）
(7)明礬可用作凈水劑，起到殺菌消毒的作用（　×　）
INCLUDEPICTURE "關鍵能力.tif"
1．化學在生產和日常生活中有著重要的應用。下列說法不正確的是（　C　）
A．鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕
B．鋁熱反應不僅用于焊接鋼軌，還常用于冶煉熔點較高的金屬
C．電解AlCl3飽和溶液可制得金屬鋁
D．Al2O3的熔點很高，可用于制作耐高溫材料
2．根據如下圖所示轉化關系判斷下列說法正確的是（反應條件已略去）（　C　）
INCLUDEPICTURE "24-66.TIF"
A．生成等質量H2時，反應①和②消耗的n（HCl）＝n（NaOH）
B．反應③中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶3
C．反應③和④消耗等量的Al時，生成的n（Cu）∶n（Fe）＝3∶2
D．反應⑤的離子方程式為Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓
解析：根據得失電子守恒，生成氫氣的物質的量相等，消耗鋁的物質的量相等，根據鋁元素守恒，設1 mol鋁分別與NaOH、HCl完全反應，需1 mol NaOH、3 mol HCl，所以生成等質量H2時，反應①和②消耗的n（HCl）＝3n（NaOH），A錯誤；鋁與硫酸銅溶液反應，鋁是還原劑，硫酸銅是氧化劑，根據得失電子守恒可知，硫酸銅與鋁的物質的量之比為3∶2，B錯誤；反應③和④消耗等量的Al時，失電子的物質的量相等，設2 mol 鋁參加反應，由得失電子守恒可知，生成銅的物質的量為3 mol，生成鐵的物質的量為2 mol，所以生成的n（Cu）∶n（Fe）＝3∶2，C正確；一水合氨是弱電解質，書寫離子方程式時要用化學式，正確的離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH，D錯誤。
3．（2025·廣州模擬）“價—類”二維圖體現了元素的分類觀、轉化觀，下圖是Al元素的“價—類”二維圖。下列說法錯誤的是（　B　）
INCLUDEPICTURE "26hx4-35.TIF"
A．反應③④⑤⑥⑦均屬于復分解反應
B．反應①⑥所加試劑可能相同
C．物質類別處“”代表四羥基合鋁酸鹽
D．反應④⑤均可以通過加入鹽酸實現轉化
解析：根據“價—類”二維圖可知，a為Al，b為Al2O3，c為鋁鹽，e為Al（OH）3，c與d、d與e可以相互轉化，則d為四羥基合鋁酸鹽。反應③是鋁鹽轉化為四羥基合鋁酸鹽，反應④是四羥基合鋁酸鹽轉化為鋁鹽，反應⑤是四羥基合鋁酸鹽轉化為堿，反應⑥是鋁鹽轉化為堿，反應⑦是堿轉化為四羥基合鋁酸鹽，上述反應均為復分解反應，故A正確；反應①是鋁轉化為鋁鹽，加酸可以實現轉化，反應⑥是鋁鹽轉化為氫氧化鋁，加堿可以實現轉化，兩反應所加試劑不可能相同，故B錯誤；根據題圖可知，d為四羥基合鋁酸鹽，故物質類別處“”代表四羥基合鋁酸鹽，故C正確；反應④是四羥基合鋁酸鹽轉化為鋁鹽，可通過加入過量鹽酸實現轉化，離子方程式為[Al（OH）4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O，反應⑤是四羥基合鋁酸鹽轉化為堿，可通過加入少量鹽酸實現轉化，離子方程式為[Al（OH）4]－＋H＋===Al（OH）3↓＋H2O，故D正確。
4．鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業上經過下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法不正確的是（　D　）
INCLUDEPICTURE "25TH85.TIF"
A．①②中除加試劑外，還需要進行過濾操作
B．a、b中鋁元素的化合價相同
C．③中需要通入過量的CO2
D．④進行的操作是過濾、加熱，而且d一定是氫氧化鋁
解析：根據鋁土礦的成分，Al2O3為兩性氧化物，Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，加入鹽酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→FeCl3，SiO2不與鹽酸反應，也不溶于鹽酸，進行過濾時，除去SiO2，即a為AlCl3和FeCl3混合溶液，加入過量NaOH溶液，AlCl3→Na[Al（OH）4]，FeCl3→Fe（OH）3，進行過濾時，除去 Fe（OH）3，b為Na[Al（OH）4]溶液，H2CO3的酸性強于Al（OH）3的酸性，且Al（OH）3不溶于碳酸，因此③通入過量CO2，過濾得到Al（OH）3沉淀，加熱Al（OH）3使之分解生成Al2O3和H2O，最后電解熔融狀態的氧化鋁冶煉鋁。A項，根據上述分析，正確；B項，a是AlCl3和FeCl3混合溶液，b是Na[Al（OH）4]溶液，兩溶液中Al元素的化合價都是＋3價，正確；C項，根據上述分析，③中需要通入過量的CO2，正確；D項，反應④為氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁和水，進行的操作是過濾、加熱，d一定是Al2O3，錯誤。
5．（2025·清遠月考）鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質。以鋁土礦制取金屬鋁的工藝流程如下：
INCLUDEPICTURE "26hx4-37.TIF"
(1)氧化鋁是________（填“酸性”“堿性”或“兩性”）氧化物。資料表明，SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀，除此外，濾渣中還含有________（化學式）。寫出“堿溶”時生成Na[Al（OH）4]的離子方程式：___________________________________________________。
(2)采用電解熔融Al2O3制備鋁而不用氯化鋁的原因是___________________________________________________。
(3)冰晶石的化學式為________，電解時加入冰晶石的目的是___________________________________________________。
(4)寫出Al（OH）3Al2O3Al轉化的化學方程式：____________________________________________________
___________________________________________________。
(5)電解熔融Al2O3時作為陽極的石墨易消耗，原因是____________________________________________________
___________________________________________________，
應該采取的措施是_____________________。
答案：(1)兩性　Fe2O3　Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－
(2)氯化鋁是共價化合物，熔融氯化鋁以分子的形式存在
(3)Na3AlF6　降低Al2O3熔融的溫度
(4)2Al（OH）3Al2O3＋3H2O、2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑
(5)石墨電極被陽極上產生的O2氧化　定期補充石墨
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1．下列關于鎂、鋁及其化合物的說法正確的是________。
①（2023·新高考遼寧卷）工業冶煉鎂：2MgO2Mg＋O2↑
②（2023·新高考湖南卷）取一定體積的NaOH溶液和Al2（SO4）3溶液進行反應，改變兩種試劑的滴加順序（濃度均為0.1 mol·L－1），反應現象沒有明顯差別
③（2022·新高考廣東卷）技術人員開發高端耐腐蝕鍍鋁鋼板，是因為鋁能形成致密氧化膜
④（2022·新高考廣東卷）利用海水制取溴和鎂單質，此過程中Br－可被氧化，Mg2＋可被還原
⑤（2022·新高考海南卷）MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量，現象為產生白色沉淀后沉淀消失
答案：③④
2．（2024·新高考廣東卷）部分含Mg或Al或Fe物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷合理的是（　B　）
INCLUDEPICTURE "25NQ6.TIF"
A．若a在沸水中可生成e，則a→f的反應一定是化合反應
B．在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化
C．加熱c的飽和溶液，一定會形成能產生丁達爾效應的紅棕色分散系
D．若b和d均能與同一物質反應生成c，則組成a的元素一定位于元素周期表p區
解析：若a在沸水中可生成e，此時a為Mg，e為Mg（OH）2，即f為鎂鹽，a→f的反應有多種，可能為Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，該反應屬于置換反應，可能為Mg＋Cl2MgCl2，該反應屬于化合反應，綜上a→f的反應不一定是化合反應，故A錯誤。e能轉化為d，此時e為白色沉淀Fe（OH）2，d為紅褐色沉淀Fe（OH）3，說明在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化，故B正確。c為鋁鹽或鐵鹽，二者均能形成膠體，但鋁鹽形成的Al（OH）3膠體呈無色，故C錯誤。假設b為Al2O3，d為Al（OH）3，c為鋁鹽，Al2O3、Al（OH）3與稀鹽酸反應均生成鋁鹽，此時組成a的元素為Al，位于元素周期表p區；假設b為Fe2O3，d為Fe（OH）3，c為鐵鹽，Fe2O3、Fe（OH）3與稀鹽酸反應均生成鐵鹽，此時組成a的元素為Fe，位于元素周期表d區，故D錯誤。
3. （2022·浙江6月選考）尖晶石礦的主要成分為MgAl2O4（含SiO2雜質）。已知：MgAl2O4（s）＋4Cl2（g）===MgCl2（s）＋2AlCl3（g）＋2O2（g）　ΔH>0。該反應難以發生，但采用“加炭氯化法”可以制備MgCl2和AlCl3，同時還可得到副產物 SiCl4（SiCl4沸點為58 ℃，AlCl3在180 ℃升華）：MgAl2O4（s）＋4C（s）＋4Cl2（g）MgCl2（s）＋2AlCl3（g）＋4CO（g）。下列說法不正確的是（　D　）
A.制備時要保持無水環境
B．輸送氣態產物的管道溫度要保持在180 ℃以上
C．氯化時加炭，既增大了反應的趨勢，又為氯化提供了能量
D．為避免產生大量CO2，反應過程中需保持炭過量
解析：AlCl3、MgCl2均易水解，且高溫下C能與H2O反應，故制備時需保持無水環境，A項正確；為保證AlCl3為氣態，且防止其凝華堵塞管道，必須保持管道溫度高于AlCl3的升華溫度，B項正確；高溫時C轉化為CO，放出熱量，為氯化提供了能量，加入C，消耗生成物O2，增大了反應的趨勢，C項正確；高溫時C過量得到的固體中可能混有Si，D項錯誤。
4．（2022·新高考湖南卷）鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：
INCLUDEPICTURE "24-92.TIF"
下列說法錯誤的是（　C　）
A．不宜用陶瓷作為吸收塔內襯材料
B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內煙氣吸收效率
C．合成槽中產物主要有Na3AlF6和CO2
D．濾液可回收進入吸收塔循環利用
解析：陶瓷中的SiO2能與HF反應，故不宜用陶瓷作為吸收塔內襯材料，A項正確；噴淋法能使溶液與煙氣充分接觸，提高吸收效率，B項正確；分析題中流程圖可知，吸收塔中發生反應：HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中發生反應：6NaF＋Na[Al（OH）4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中產物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C項錯誤；濾液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收劑，D項正確。
5．（高考全國乙卷）磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的 Fe2O3。為節約和充分利用資源，通過如圖所示工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
INCLUDEPICTURE "LPB5.TIF"
該工藝條件下，有關金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表：
金屬離子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋
開始沉淀的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
回答下列問題：
(1)“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發生反應，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉化為相應的硫酸鹽。寫出Al2O3轉化為 NH4Al的化學方程式：____________________________________________________
___________________________________________________。
(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0，在“分步沉淀”時用氨水逐步調節pH至11.6，依次析出的金屬離子是________________。
(3)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最適合的酸是____________。“酸溶渣”的成分是___________________________________________________、
________。
解析：(1)“焙燒”中，Al2O3和（NH4）2SO4反應生成 NH4Al（SO4）2，同時放出NH3，反應的化學方程式為Al2O3＋4（NH4）2SO42NH4Al（SO4）2＋6NH3↑＋3H2O。(2)由題表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋沉淀完全的pH分別為3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步調節pH至11.6的過程中，依次析出的金屬離子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。(3)“水浸渣”在160 ℃ “酸溶”，為了盡可能減少酸溶液的揮發而造成不必要的損失，且保證TiO2可以完全溶解，最好選擇硫酸；SiO2不溶于硫酸，CaO“焙燒”生成CaSO4固體，故“酸溶”后所得“酸溶渣”的成分為SiO2、CaSO4。
答案：(1)Al2O3＋4（NH4）2SO42NH4Al（SO4）2＋6NH3↑＋3H2O
(2)Fe3＋、Al3＋、Mg2＋
(3)硫酸　SiO2　CaSO4
課時跟蹤練16
[基礎鞏固]
1．下列關于鎂的性質，說法錯誤的是（　A　）
A．金屬鎂著火，可以用CO2滅火
B．鎂是一種具有銀白色光澤的金屬
C．鎂可以與沸水反應生成氫氣
D．鎂可以與鹽酸劇烈反應生成氫氣
2．下列物質的性質和用途具有對應關系的是（　C　）
A．Al2O3熔點高，可用于電解制鋁
B．Al（OH）3不穩定，可用于治療胃酸過多癥
C．明礬水解生成膠體，可用作絮凝劑
D．鋁具有導熱性，可用于制備鋁熱劑
3．（2025·廣東質檢）生活中處處有化學。下列生活中Al及其化合物相關反應的離子方程式書寫不正確的是（　B　）
A．胃舒平[主要成分為Al（OH）3]治療胃酸過多：Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
B．泡沫滅火器滅火原理：2Al3＋＋3CO＋3H2O===3CO2↑＋2Al（OH）3↓
C．某主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通劑：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
D．明礬凈水原理：Al3＋＋3H2O Al（OH）3（膠體）＋3H＋
解析：泡沫滅火器的滅火原理是碳酸氫鈉與硫酸鋁溶液反應，離子方程式為Al3＋＋3HCO===3CO2↑＋Al（OH）3↓。
4．將去掉氧化膜的鋁片放入足量Na2CO3溶液中，鋁片表面產生氣泡，充分反應后得到無色溶液M。下列分析錯誤的是（　D　）
A．產生的氣體中有H2
B．反應與 CO水解有關
C．Al（OH）3向酸式電離方向移動
D．M中含大量Na＋、Al3＋、HCO
解析：Na2CO3溶液中，CO發生水解生成OH－，OH－與Al發生反應生成[Al（OH）4]－和H2。A.由分析可知，產生的氣體中有H2，A正確；B.由分析可知，與Al反應的OH－來自CO水解，B正確；C.Al（OH）3的酸式電離為Al（OH）3＋H2O [Al（OH）4]－＋H＋，Na2CO3溶液呈堿性，故Al（OH）3向酸式電離方向移動，C正確；D.Al3＋、HCO在溶液中能發生相互促進的水解反應，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3＋、HCO，D錯誤。
5．（2025·中山模擬）化學焊接技術的原理之一是利用焊劑（主要成分為Al與CuO）在高溫下反應制得液態金屬（或合金），凝固后，除去焊接點表面的焊渣，實現焊件金屬的焊接。下列說法錯誤的是（　B　）
A．Al與Fe2O3也能發生類似反應
B．焊渣的主要成分是Al（OH）3
C．焊接前可用還原性氣體在加熱條件下除去焊件金屬表面的氧化膜
D．若在反應體系中加入低熔點金屬，則可形成低熔點液態合金，便于焊接
解析：Fe的活潑性比Al弱，在高溫條件下可發生鋁熱反應，故A正確；焊劑（主要成分為Al與CuO）在高溫下反應得到液態金屬，結合元素守恒可知，焊渣的主要成分為Al2O3，故B錯誤；利用還原性氣體（如H2、CO等）除去焊件金屬表面的氧化膜可使焊接更加牢固，故C正確；一般合金的熔點低于任一組分金屬，加入低熔點金屬，可在更低溫度下得到液態合金，便于焊接，同時還可以保護焊件金屬，故D正確。
6．鋁的生產原理示意圖如圖所示，下列相關說法不正確的是　（　C　）
INCLUDEPICTURE "25TH89.TIF"
A．冰晶石用作助熔劑
B．氧化鋁屬于過渡晶體
C．金屬鐵、銅的冶煉方法與鋁類似
D．鋁在工業上是一種很好的還原劑
解析：A.冰晶石在電解鋁工業中常用作助熔劑，正確；B.氧化鋁中的化學鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，因此屬于過渡晶體，正確；C.工業上用電解熔融的氧化鋁冶煉金屬鋁，而用熱還原法來冶煉金屬鐵、銅，錯誤；D.Al為活潑金屬，冶金工業中常用作還原劑，正確。
7．菱鎂礦（主要成分為 MgCO3，還含有少量 SiO2、Al2O3）制備MgO的流程如下。下列說法正確的是（　A　）
INCLUDEPICTURE "25TH90.TIF"
A．步驟（Ⅰ）得到濾渣的主要成分為 SiO2
B．步驟（Ⅱ）發生的反應有2個
C．步驟（Ⅲ）操作可在蒸發皿中進行
D．濾液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀
解析：菱鎂礦中加入足量鹽酸，SiO2不與鹽酸反應，濾渣為SiO2，濾液X中加入足量NaOH溶液，生成氯化鈉、氫氧化鎂沉淀和四羥基合鋁酸鈉，濾液Y為氯化鈉、氫氧化鈉和四羥基合鋁酸鈉的混合溶液，氫氧化鎂灼燒生成氧化鎂。A.由上述分析可知，濾渣的主要成分是 SiO2，A正確；B.濾液X中含有的陽離子主要有 Mg2＋、Al3＋、H＋，加入足量NaOH溶液后，發生的反應至少有3個，B錯誤；C.步驟（Ⅲ）為灼燒，應在坩堝中進行，C錯誤；D.濾液Y為氯化鈉、氫氧化鈉和四羥基合鋁酸鈉的混合溶液，加入足量氨水無法生成白色沉淀，D錯誤。
8．（2025·佛山模擬）部分含Mg或含Al物質的類別與化合價關系如下圖所示。下列推斷不合理的是（　A　）
INCLUDEPICTURE "26hx4-38.TIF"
A．a不能與H2O反應生成d或g
B．b和e均可用于制造耐高溫材料
C．可存在a→f→g→e→a的循環轉化關系
D．直接加熱蒸干c或f溶液無法得到無水氯化物
解析：由題圖可知，a為Al或Mg，b為MgO，e為Al2O3，c為MgCl2，f為AlCl3，d為Mg（OH）2，g為Al（OH）3。Mg能與H2O在加熱條件下反應生成Mg（OH）2，A錯誤；MgO和Al2O3均可用于制造耐高溫材料，B正確；存在Al→AlCl3→Al（OH）3→Al2O3→Al的循環轉化關系，C正確；由于MgCl2或AlCl3均會水解，生成的氯化氫易揮發，直接加熱蒸干MgCl2或AlCl3溶液無法得到無水氯化物，D正確。
9．無水AlCl3常用于有機合成的催化劑。現以鋁酸鈣（主要成分為CaO·Al2O3，含少量SiO2等雜質）和稀鹽酸為原料制備無水氯化鋁的方案如下：
INCLUDEPICTURE "25TH91.TIF"
已知：AlCl3易升華，沸點為181 ℃；SOCl2熔點為－105 ℃、沸點為76 ℃，遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體。相關物質的溶解度數據見下表：
物質 0 ℃ 80 ℃
AlCl3 31.03 g 33.23 g
CaCl2 37.3 g 59.5 g
(1)步驟①中稀鹽酸應適當過量的原因是____________________________________________________
___________________________________________________。
(2)操作a是________________。
(3)操作b是________________。
(4)某興趣小組設計如下圖所示的裝置獲取無水AlCl3。錐形瓶中得到的物質X的化學式為________。堿石灰的作用是防止外界水蒸氣進入和____________。
INCLUDEPICTURE "25TH92.TIF"
答案：(1)確保鋁元素盡可能完全溶出，并抑制氯化鋁水解
(2)蒸發濃縮、趁熱過濾
(3)在干燥的HCl氣流中加熱脫水
(4)SOCl2　除去SO2和HCl等有害氣體
[素養提升]
10．明礬[KAl（SO4）2·12H2O]可用作凈水劑。某同學設計利用廢鋁箔（主要成分為Al，含少量Mg、Fe等）制備明礬的流程如下。下列說法不正確的是（　C　）
廢鋁箔甲溶液濾渣乙溶液明礬
A.①中反應的離子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
B.③中反應的離子方程式是 Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C.操作a是蒸發結晶，用到的儀器有蒸發皿、酒精燈、玻璃棒等
D.明礬凈水的原理：Al3＋水解生成的Al（OH）3膠體能吸附水中的懸浮顆粒物
解析：鋁和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，四羥基合鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，過濾后濾渣為氫氧化鋁，氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁，再加入硫酸鉀飽和溶液，蒸發濃縮、冷卻結晶得到明礬。A.鋁和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，A正確；B.③為氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和水，離子方程式是Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，B正確；C.混合溶液蒸發結晶不能得到帶結晶水的物質，該操作為蒸發濃縮、冷卻結晶得到明礬，C錯誤；D.明礬中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有較大的表面積，能吸附水中的懸浮顆粒物，從而達到凈水目的，D正確。
11.
INCLUDEPICTURE "25TH93.TIF"
將等物質的量的金屬Na、Mg、Al分別與100 mL 2 mol·L－1的鹽酸反應，實驗測得生成氣體的體積V（已折合為標準狀況）與時間t的關系如右圖所示。下列說法錯誤的是（　C　）
A.x＝2.24
B.鈉的物質的量為0.2 mol
C.反應時，Na、Mg、Al均過量
D.曲線b為Mg與鹽酸反應的圖像
解析：由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，故鹽酸完全反應，x＝2.24，A正確；根據生成的H2的體積為 2.24 L 可知，Na失去0.2 mol電子，鈉的物質的量為0.2 mol，B正確；反應時，如果鈉過量，則過量的鈉還會與水反應，生成的氣體一定多于2.24 L，C錯誤；根據反應速率可知，曲線a、b、c依次是Na、Mg、Al與鹽酸反應的圖像，D正確。
12．以水泥廠的廢料（主要成分為MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質）為原料制備 MgSO4·7H2O的工藝流程如下：
INCLUDEPICTURE "25TH94.TIF"
已知：MnO＋2H＋===Mn2＋＋H2O，ClO－＋Mn2＋＋H2O===Cl－＋MnO2↓＋2H＋。下列說法正確的是（　D　）
A.為提高酸浸速率，可使用濃硫酸
B.試劑X可以是 MgSO4
C.濾渣為 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2
D.操作a所得濾液經處理后可循環利用
解析：以水泥廠的廢料（主要成分為MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質）為原料制取MgSO4·7H2O，廢料中加入過量稀硫酸，MgO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都與硫酸反應，轉化為對應的硫酸鹽，SiO2不與硫酸反應，向反應后的溶液中加入次氯酸鈉將亞鐵離子氧化為鐵離子，同時使錳離子轉化為MnO2沉淀，再加入氧化鎂等物質調節溶液的pH，除去鐵離子、鋁離子，過濾，將濾液進行一系列操作得到MgSO4·7H2O。A.濃硫酸中主要為H2SO4分子，H＋濃度較小，不能提高酸浸速率，故A錯誤；B.試劑X為氧化鎂或碳酸鎂，不能為 MgSO4，故B錯誤；C.濾渣為 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2、MnO2，故C錯誤；D.操作a是從溶液中經過一系列過程得到MgSO4·7H2O晶體，過濾時溶液中含有硫酸鎂，為了提高原料中鎂的利用率，操作a后濾液可以循環利用，故D正確。
13．已知MgCl2·6H2O在空氣中加熱時，失去部分結晶水，同時生成Mg（OH）Cl或MgO。實驗室用MgCl2·6H2O制取無水MgCl2的部分裝置（鐵架臺、酒精燈已略）如下：
INCLUDEPICTURE "24-78.TIF"
下列有關說法錯誤的是（　C　）
A.循環物質甲為鹽酸
B.裝置b填充的可能是P2O5或CaCl2
C.裝置a的分液漏斗中裝有的試劑為濃硫酸，其作用為催化劑
D.裝置d為干燥裝置
解析：實驗室以MgCl2·6H2O制取無水MgCl2，應該是在HCl氣氛中加熱MgCl2·6H2O，所以裝置a中物質甲為鹽酸，鹽酸受熱揮發出HCl，通過酸性干燥劑或中性干燥劑干燥，然后進入裝置c；加熱裝置c，在HCl氣氛中MgCl2·6H2O分解生成無水MgCl2；裝置d為干燥裝置，用于吸收MgCl2·6H2O分解生成的水蒸氣，同時防止循環物質鹽酸中的水蒸氣進入裝置c。
14．聚合氯化鋁晶體是介于AlCl3和Al（OH）3 之間的一種水溶性無機高分子聚合物，其制備原料主要是鋁加工行業的廢渣——鋁灰，它主要含Al2O3、Al，還有SiO2等雜質。聚合氯化鋁生產的工藝流程如下：
INCLUDEPICTURE "25TH95.TIF"
(1)反應中得到的氣體a是__________（用化學式表示）。
(2)升高pH至4.0～5.0的目的是____________________。
(3)生產過程中可循環使用的物質是________（用化學式表示）。
(4)為使得到的晶體較純凈，生產過程中使pH升高的C物質可選用________（填字母）。
a.NaOH　　　　b．Al　　　　c．氨水
d.Al2O3　　　　e．Na[Al（OH）4]
(5)聚合氯化鋁晶體的化學式可表示為[Al2（OH）nCl6－n·xH2O]m，實驗室測定n值的操作如下：
①稱取a g晶體，制成粉末，加熱至質量不再變化為止，稱得質量為b g。此過程可能用到下列儀器中的________（填字母）。
a.蒸發皿 　　　　b．坩堝
c.研缽 　　　　d．試管
②另取a g晶體，進行如下操作：用A試劑溶解→加足量AgNO3溶液→操作C→烘干→稱得質量為c g。
A試劑為______________（填試劑名稱），操作C為______________（填操作名稱），n＝____________（用含b、c的代數式表示）。
解析：(1)鋁灰用水清洗后，加入鹽酸，Al與鹽酸反應產生H2，因此氣體a為H2。
(2)鋁灰加入鹽酸得到的B為AlCl3溶液，降溫熟化后，升高pH可以促進AlCl3水解，從而使晶體析出。
(3)生產過程中HCl可以循環使用。
(4)生產過程中為使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它們與AlCl3水解生成的H＋反應，且不會引入其他雜質。
(5)①將晶體制成粉末，需要用到研缽，加熱粉末至質量不再變化，需要用到坩堝，得到的b g物質為Al2O3。②將晶體溶解，選擇硝酸，不能選鹽酸或硫酸，否則會干擾生成的沉淀量的測定。操作C為過濾、洗滌，得到的c g物質為AgCl。根據關系式：Al2O3～（6－n）AgCl，有102∶（861－143.5n）＝b∶c，解得n＝。
答案：(1)H2
(2)促進AlCl3水解，使晶體析出　
(3)HCl　(4)bd
(5)①bc　②硝酸　過濾、洗滌　
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[基礎鞏固]
1．下列關于鎂的性質，說法錯誤的是（　A　）
A．金屬鎂著火，可以用CO2滅火
B．鎂是一種具有銀白色光澤的金屬
C．鎂可以與沸水反應生成氫氣
D．鎂可以與鹽酸劇烈反應生成氫氣
2．下列物質的性質和用途具有對應關系的是（　C　）
A．Al2O3熔點高，可用于電解制鋁
B．Al（OH）3不穩定，可用于治療胃酸過多癥
C．明礬水解生成膠體，可用作絮凝劑
D．鋁具有導熱性，可用于制備鋁熱劑
3．（2025·廣東質檢）生活中處處有化學。下列生活中Al及其化合物相關反應的離子方程式書寫不正確的是（　B　）
A．胃舒平[主要成分為Al（OH）3]治療胃酸過多：Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
B．泡沫滅火器滅火原理：2Al3＋＋3CO＋3H2O===3CO2↑＋2Al（OH）3↓
C．某主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通劑：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
D．明礬凈水原理：Al3＋＋3H2O Al（OH）3（膠體）＋3H＋
解析：泡沫滅火器的滅火原理是碳酸氫鈉與硫酸鋁溶液反應，離子方程式為Al3＋＋3HCO===3CO2↑＋Al（OH）3↓。
4．將去掉氧化膜的鋁片放入足量Na2CO3溶液中，鋁片表面產生氣泡，充分反應后得到無色溶液M。下列分析錯誤的是（　D　）
A．產生的氣體中有H2
B．反應與 CO水解有關
C．Al（OH）3向酸式電離方向移動
D．M中含大量Na＋、Al3＋、HCO
解析：Na2CO3溶液中，CO發生水解生成OH－，OH－與Al發生反應生成[Al（OH）4]－和H2。A.由分析可知，產生的氣體中有H2，A正確；B.由分析可知，與Al反應的OH－來自CO水解，B正確；C.Al（OH）3的酸式電離為Al（OH）3＋H2O [Al（OH）4]－＋H＋，Na2CO3溶液呈堿性，故Al（OH）3向酸式電離方向移動，C正確；D.Al3＋、HCO在溶液中能發生相互促進的水解反應，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3＋、HCO，D錯誤。
5．（2025·中山模擬）化學焊接技術的原理之一是利用焊劑（主要成分為Al與CuO）在高溫下反應制得液態金屬（或合金），凝固后，除去焊接點表面的焊渣，實現焊件金屬的焊接。下列說法錯誤的是（　B　）
A．Al與Fe2O3也能發生類似反應
B．焊渣的主要成分是Al（OH）3
C．焊接前可用還原性氣體在加熱條件下除去焊件金屬表面的氧化膜
D．若在反應體系中加入低熔點金屬，則可形成低熔點液態合金，便于焊接
解析：Fe的活潑性比Al弱，在高溫條件下可發生鋁熱反應，故A正確；焊劑（主要成分為Al與CuO）在高溫下反應得到液態金屬，結合元素守恒可知，焊渣的主要成分為Al2O3，故B錯誤；利用還原性氣體（如H2、CO等）除去焊件金屬表面的氧化膜可使焊接更加牢固，故C正確；一般合金的熔點低于任一組分金屬，加入低熔點金屬，可在更低溫度下得到液態合金，便于焊接，同時還可以保護焊件金屬，故D正確。
6．鋁的生產原理示意圖如圖所示，下列相關說法不正確的是　（　C　）
INCLUDEPICTURE "25TH89.TIF"
A．冰晶石用作助熔劑
B．氧化鋁屬于過渡晶體
C．金屬鐵、銅的冶煉方法與鋁類似
D．鋁在工業上是一種很好的還原劑
解析：A.冰晶石在電解鋁工業中常用作助熔劑，正確；B.氧化鋁中的化學鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，因此屬于過渡晶體，正確；C.工業上用電解熔融的氧化鋁冶煉金屬鋁，而用熱還原法來冶煉金屬鐵、銅，錯誤；D.Al為活潑金屬，冶金工業中常用作還原劑，正確。
7．菱鎂礦（主要成分為 MgCO3，還含有少量 SiO2、Al2O3）制備MgO的流程如下。下列說法正確的是（　A　）
INCLUDEPICTURE "25TH90.TIF"
A．步驟（Ⅰ）得到濾渣的主要成分為 SiO2
B．步驟（Ⅱ）發生的反應有2個
C．步驟（Ⅲ）操作可在蒸發皿中進行
D．濾液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀
解析：菱鎂礦中加入足量鹽酸，SiO2不與鹽酸反應，濾渣為SiO2，濾液X中加入足量NaOH溶液，生成氯化鈉、氫氧化鎂沉淀和四羥基合鋁酸鈉，濾液Y為氯化鈉、氫氧化鈉和四羥基合鋁酸鈉的混合溶液，氫氧化鎂灼燒生成氧化鎂。A.由上述分析可知，濾渣的主要成分是 SiO2，A正確；B.濾液X中含有的陽離子主要有 Mg2＋、Al3＋、H＋，加入足量NaOH溶液后，發生的反應至少有3個，B錯誤；C.步驟（Ⅲ）為灼燒，應在坩堝中進行，C錯誤；D.濾液Y為氯化鈉、氫氧化鈉和四羥基合鋁酸鈉的混合溶液，加入足量氨水無法生成白色沉淀，D錯誤。
8．（2025·佛山模擬）部分含Mg或含Al物質的類別與化合價關系如下圖所示。下列推斷不合理的是（　A　）
INCLUDEPICTURE "26hx4-38.TIF"
A．a不能與H2O反應生成d或g
B．b和e均可用于制造耐高溫材料
C．可存在a→f→g→e→a的循環轉化關系
D．直接加熱蒸干c或f溶液無法得到無水氯化物
解析：由題圖可知，a為Al或Mg，b為MgO，e為Al2O3，c為MgCl2，f為AlCl3，d為Mg（OH）2，g為Al（OH）3。Mg能與H2O在加熱條件下反應生成Mg（OH）2，A錯誤；MgO和Al2O3均可用于制造耐高溫材料，B正確；存在Al→AlCl3→Al（OH）3→Al2O3→Al的循環轉化關系，C正確；由于MgCl2或AlCl3均會水解，生成的氯化氫易揮發，直接加熱蒸干MgCl2或AlCl3溶液無法得到無水氯化物，D正確。
9．無水AlCl3常用于有機合成的催化劑。現以鋁酸鈣（主要成分為CaO·Al2O3，含少量SiO2等雜質）和稀鹽酸為原料制備無水氯化鋁的方案如下：
INCLUDEPICTURE "25TH91.TIF"
已知：AlCl3易升華，沸點為181 ℃；SOCl2熔點為－105 ℃、沸點為76 ℃，遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體。相關物質的溶解度數據見下表：
物質 0 ℃ 80 ℃
AlCl3 31.03 g 33.23 g
CaCl2 37.3 g 59.5 g
(1)步驟①中稀鹽酸應適當過量的原因是____________________________________________________
___________________________________________________。
(2)操作a是________________。
(3)操作b是________________。
(4)某興趣小組設計如下圖所示的裝置獲取無水AlCl3。錐形瓶中得到的物質X的化學式為________。堿石灰的作用是防止外界水蒸氣進入和____________。
INCLUDEPICTURE "25TH92.TIF"
答案：(1)確保鋁元素盡可能完全溶出，并抑制氯化鋁水解
(2)蒸發濃縮、趁熱過濾
(3)在干燥的HCl氣流中加熱脫水
(4)SOCl2　除去SO2和HCl等有害氣體
[素養提升]
10．明礬[KAl（SO4）2·12H2O]可用作凈水劑。某同學設計利用廢鋁箔（主要成分為Al，含少量Mg、Fe等）制備明礬的流程如下。下列說法不正確的是（　C　）
廢鋁箔甲溶液濾渣乙溶液明礬
A.①中反應的離子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
B.③中反應的離子方程式是 Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C.操作a是蒸發結晶，用到的儀器有蒸發皿、酒精燈、玻璃棒等
D.明礬凈水的原理：Al3＋水解生成的Al（OH）3膠體能吸附水中的懸浮顆粒物
解析：鋁和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，四羥基合鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，過濾后濾渣為氫氧化鋁，氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁，再加入硫酸鉀飽和溶液，蒸發濃縮、冷卻結晶得到明礬。A.鋁和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，A正確；B.③為氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和水，離子方程式是Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，B正確；C.混合溶液蒸發結晶不能得到帶結晶水的物質，該操作為蒸發濃縮、冷卻結晶得到明礬，C錯誤；D.明礬中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有較大的表面積，能吸附水中的懸浮顆粒物，從而達到凈水目的，D正確。
11.
INCLUDEPICTURE "25TH93.TIF"
將等物質的量的金屬Na、Mg、Al分別與100 mL 2 mol·L－1的鹽酸反應，實驗測得生成氣體的體積V（已折合為標準狀況）與時間t的關系如右圖所示。下列說法錯誤的是（　C　）
A.x＝2.24
B.鈉的物質的量為0.2 mol
C.反應時，Na、Mg、Al均過量
D.曲線b為Mg與鹽酸反應的圖像
解析：由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，故鹽酸完全反應，x＝2.24，A正確；根據生成的H2的體積為 2.24 L 可知，Na失去0.2 mol電子，鈉的物質的量為0.2 mol，B正確；反應時，如果鈉過量，則過量的鈉還會與水反應，生成的氣體一定多于2.24 L，C錯誤；根據反應速率可知，曲線a、b、c依次是Na、Mg、Al與鹽酸反應的圖像，D正確。
12．以水泥廠的廢料（主要成分為MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質）為原料制備 MgSO4·7H2O的工藝流程如下：
INCLUDEPICTURE "25TH94.TIF"
已知：MnO＋2H＋===Mn2＋＋H2O，ClO－＋Mn2＋＋H2O===Cl－＋MnO2↓＋2H＋。下列說法正確的是（　D　）
A.為提高酸浸速率，可使用濃硫酸
B.試劑X可以是 MgSO4
C.濾渣為 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2
D.操作a所得濾液經處理后可循環利用
解析：以水泥廠的廢料（主要成分為MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質）為原料制取MgSO4·7H2O，廢料中加入過量稀硫酸，MgO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都與硫酸反應，轉化為對應的硫酸鹽，SiO2不與硫酸反應，向反應后的溶液中加入次氯酸鈉將亞鐵離子氧化為鐵離子，同時使錳離子轉化為MnO2沉淀，再加入氧化鎂等物質調節溶液的pH，除去鐵離子、鋁離子，過濾，將濾液進行一系列操作得到MgSO4·7H2O。A.濃硫酸中主要為H2SO4分子，H＋濃度較小，不能提高酸浸速率，故A錯誤；B.試劑X為氧化鎂或碳酸鎂，不能為 MgSO4，故B錯誤；C.濾渣為 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2、MnO2，故C錯誤；D.操作a是從溶液中經過一系列過程得到MgSO4·7H2O晶體，過濾時溶液中含有硫酸鎂，為了提高原料中鎂的利用率，操作a后濾液可以循環利用，故D正確。
13．已知MgCl2·6H2O在空氣中加熱時，失去部分結晶水，同時生成Mg（OH）Cl或MgO。實驗室用MgCl2·6H2O制取無水MgCl2的部分裝置（鐵架臺、酒精燈已略）如下：
INCLUDEPICTURE "24-78.TIF"
下列有關說法錯誤的是（　C　）
A.循環物質甲為鹽酸
B.裝置b填充的可能是P2O5或CaCl2
C.裝置a的分液漏斗中裝有的試劑為濃硫酸，其作用為催化劑
D.裝置d為干燥裝置
解析：實驗室以MgCl2·6H2O制取無水MgCl2，應該是在HCl氣氛中加熱MgCl2·6H2O，所以裝置a中物質甲為鹽酸，鹽酸受熱揮發出HCl，通過酸性干燥劑或中性干燥劑干燥，然后進入裝置c；加熱裝置c，在HCl氣氛中MgCl2·6H2O分解生成無水MgCl2；裝置d為干燥裝置，用于吸收MgCl2·6H2O分解生成的水蒸氣，同時防止循環物質鹽酸中的水蒸氣進入裝置c。
14．聚合氯化鋁晶體是介于AlCl3和Al（OH）3 之間的一種水溶性無機高分子聚合物，其制備原料主要是鋁加工行業的廢渣——鋁灰，它主要含Al2O3、Al，還有SiO2等雜質。聚合氯化鋁生產的工藝流程如下：
INCLUDEPICTURE "25TH95.TIF"
(1)反應中得到的氣體a是__________（用化學式表示）。
(2)升高pH至4.0～5.0的目的是____________________。
(3)生產過程中可循環使用的物質是________（用化學式表示）。
(4)為使得到的晶體較純凈，生產過程中使pH升高的C物質可選用________（填字母）。
a.NaOH　　　　b．Al　　　　c．氨水
d.Al2O3　　　　e．Na[Al（OH）4]
(5)聚合氯化鋁晶體的化學式可表示為[Al2（OH）nCl6－n·xH2O]m，實驗室測定n值的操作如下：
①稱取a g晶體，制成粉末，加熱至質量不再變化為止，稱得質量為b g。此過程可能用到下列儀器中的________（填字母）。
a.蒸發皿 　　　　b．坩堝
c.研缽 　　　　d．試管
②另取a g晶體，進行如下操作：用A試劑溶解→加足量AgNO3溶液→操作C→烘干→稱得質量為c g。
A試劑為______________（填試劑名稱），操作C為______________（填操作名稱），n＝____________（用含b、c的代數式表示）。
解析：(1)鋁灰用水清洗后，加入鹽酸，Al與鹽酸反應產生H2，因此氣體a為H2。
(2)鋁灰加入鹽酸得到的B為AlCl3溶液，降溫熟化后，升高pH可以促進AlCl3水解，從而使晶體析出。
(3)生產過程中HCl可以循環使用。
(4)生產過程中為使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它們與AlCl3水解生成的H＋反應，且不會引入其他雜質。
(5)①將晶體制成粉末，需要用到研缽，加熱粉末至質量不再變化，需要用到坩堝，得到的b g物質為Al2O3。②將晶體溶解，選擇硝酸，不能選鹽酸或硫酸，否則會干擾生成的沉淀量的測定。操作C為過濾、洗滌，得到的c g物質為AgCl。根據關系式：Al2O3～（6－n）AgCl，有102∶（861－143.5n）＝b∶c，解得n＝。
答案：(1)H2
(2)促進AlCl3水解，使晶體析出　
(3)HCl　(4)bd
(5)①bc　②硝酸　過濾、洗滌　
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