2020版领军高考化学真题透析专题3.2镁、铝及其化合物（精讲深剖）.docx

第2讲 镁、铝及其化合物1(2019江苏)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是ANaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)BMgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s) CS(s)SO3(g)H2SO4(aq)DN2(g) NH3(g)Na2CO3(s)【答案】B【解析】A项，Cl2与Fe反应生成FeCl3，错误；MgCl2与石灰乳反应生成Mg(OH)2沉淀，加热生成MgO，正确；C项，S在O2中燃烧不能生成SO3，错误；D项，NH3、CO2通入饱和NaCl溶液中得到NaHCO3沉淀，错误。2(2019江苏)下列实验操作能达到实验目的的是A用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH B将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 molL1NaOH溶液C用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体D用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2【答案】D【解析】A项，用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH，酸的pH变大，碱的pH变小，错误；B项，不能在容量瓶中溶解NaOH固体，错误；C项，用装置甲蒸干AlCl3溶液，AlCl3水解，最终得到Al2O3固体，得不到无水AlCl3固体，错误；乙烯中的少量SO2可以用NaOH溶液除去，正确。3. （2018课标）硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】A、废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；C、得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3，C正确； D、硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。4. （2018课标）化学与生活密切相关。下列说法错误的是A. 碳酸钠可用于去除餐具的油污B. 漂白粉可用于生活用水的消毒C. 氢氧化铝可用于中和过多胃酸D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查【答案】D【解析】A. 碳酸钠水解溶液显碱性，因此可用于去除餐具的油污，A正确；B. 漂白粉具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，B正确；C. 氢氧化铝是两性氢氧化物，能与酸反应，可用于中和过多胃酸，C正确；D. 碳酸钡难溶于水，但可溶于酸，生成可溶性钡盐而使蛋白质变性，所以不能用于胃肠X射线造影检查，应该用硫酸钡，D错误。5（2018江苏）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A. NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B. SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C. Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D. CaO能与水反应，可用作食品干燥剂【答案】D【解析】A项，NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系。6(2017天津)下列有关水处理方法不正确的是 A用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子D用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨【答案】C【解析】A石灰与酸反应生成钙盐，碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳，故可用于处理废水中的酸，故A正确；B铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体，疏松多孔，具有吸附性，可吸附水中的悬浮物，故B正确；C氯气可用于水的消毒杀菌，不能与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀，对重金属离子没有作用，故C错误；D烧碱可与铵根离子反应产生氨气，则可用烧碱处理高浓度的NH4+的废水并回收利用氨，故D正确。7（2018天津）下图中反应是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl26NH3是优质的镁资源。回答下列问题：（1）MgCl26NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_，Mg在元素周期表中的位置：_，Mg(OH)2的电子式：_。（2）A2B的化学式为_。反应的必备条件是_。上图中可以循环使用的物质有_。（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料_（写化学式）。（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_。（5）用Mg制成的格氏试剂（RMgBr）常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：_。【答案】 r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl) 第三周期A族 Mg2Si 熔融，电解 NH3，NH4Cl SiC 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O CH3CH2CHO，CH3CHO【解析】（1）MgCl26NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl、N3-、H+，比较离子半径应该先看电子层，电子层多半径大，电子层相同时看核电荷数，核电荷数越大离子半径越小，所以这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H+)r(Mg2+)r(N3)Al2O3），是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO +H2OMg（OH）2与水不反应碱性氧化物MgO +H+ = Mg2+ + H2O两性氧化物Al2O3 + 6H+= 2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O2. Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体，不溶于水化学性质不稳定性不稳定性碱性两性制备Mg2+2OH-= Mg(OH)2Mg2+2NH3H2O =Mg(OH)2+2NH4+Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-不用强酸典例1下列说法正确的是（ ）将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活泼性钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属澄清的石灰水中滴加碳酸钠溶液有白色沉淀，滴加碳酸氢钠无白色沉淀 用铁制容器盛放硫酸铜溶液，容器易被腐蚀生铁和钢都能完全溶解在足量的盐酸中A. B. C. D. 【答案】C【解析】应该把浓硫酸注入水中进行稀释，错误；钠、镁、铝的金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，正确；工业上分别电解熔融的氯化镁、氧化铝冶炼金属镁和铝，错误；澄清的石灰水中滴加碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均有白色沉淀碳酸钙产生，错误；铁能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，因此用铁制容器盛放硫酸铜溶液，容器易被腐蚀，正确；生铁和钢中均含有碳元素，不可能都完全溶解在足量的盐酸中，错误，答案选C。典例2 化学在生活中有着广泛的应用。下列说法错误的是A. Al(OH)3分解吸收大量的热并有水蒸气生成，可用于制阻燃胶合板B. 对医疗器械高温消毒时，病毒蛋白质受热变性C. 把浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期D. 河水中有许多杂质和有害细菌，加入明矾消毒杀菌后即可饮用【答案】D【解析】A. Al(OH)3分解吸收大量的热并有水蒸气生成，可用于制阻燃胶合板，选项A正确；B. 对医疗器械高温消毒时，病毒蛋白质受热变性，选项B正确；C. 把浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期，因水果产生的乙烯被酸性高锰酸钾氧化，选项C正确；D.明矾是净水剂，但不能消毒杀菌，选项D错误。答案选D。【拓展升华】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2. 偏铝酸盐与酸反应：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：2AlO2-CO23H2O2Al(OH)3CO32- 当CO2过量时：AlO2-CO2+2H2OAl(OH)3HCO3-考点二精练：1、（2018年江苏化学）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A. 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B. KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体C. NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D. Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2【答案】A【解析】分析：A项，NH4SCN用于检验Fe3+；B项，KAl（SO4）212H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体；C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3；D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2。详解：A项，FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；B项，KAl（SO4）212H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B项正确；C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3+2H2O，C项正确；D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。2、在生活用水的净化过程中，下列物质性质与用途具有对应关系的是A. OH-可沉淀重金属离子，可用Al2(OH)nCl6-nm作混凝剂B. O3具有还原性，可用于自来水的杀菌C. 活性炭具有吸附性，可用于去除水中的异味D. K2FeO4易水解，可用于自来水的消毒【答案】C【解析】A项，OH-可沉淀重金属离子，Al2（OH）nCl6-nm作混凝剂除去水中的悬浮物，A项错误；B项，O3具有氧化性，用于自来水的杀菌，B项错误；C项，活性炭具有吸附性，用于去除水中的异味，C项正确；D项，K2FeO4具有强氧化性，用于自来水的消毒，K2FeO4的还原产物为Fe3+，Fe3+的水解产物Fe（OH）3胶体能除去水中的悬浮物，D项错误。3、工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是()A. 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B. 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应C. 在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为21D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物【答案】D【解析】A. 用铝土矿制备较高纯度A1，首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤、向滤液中通入CO2气体把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝让其分解为氧化铝，最后用冰晶石作助熔剂，电解熔融的氧化铝得到铝，所以A正确；B.、石英的主要成分是二氧化硅，它属于酸性氧化物不与盐酸反应。玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，组成中有盐故被称为硅酸盐产品，它也不能与盐酸反应，实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸，所以B不正确；C. 在制粗硅时，发生反应SiO2+2C=Si+2CO，被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为21，C是正确的；D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应，铜由+2价降为+1价被还原得到Cu2S、氧由0价降至-2得到FeO，所以Cu2S、FeO均是还原产物，D正确。考点三 镁和铝的冶炼1. 镁的冶炼2. 铝的冶炼铝土矿（主要成分是Al2O3，含Fe2O3、SiO2、MgO等杂质）方案一：碱溶法方案二：酸溶法典例1从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下： 请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_。(3)验证滤液B中含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途：_。(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_。【答案】(1）Al2O3 + 6H 2Al3 +3H2O(2)SiO2 + 2OH SiO32 + H2O(3)硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案）(4)NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案(5)5.610-10mol/L【解析】（1）与HCl反应生成Al3，应为铝土矿中Al2O3。（2）SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。（3）检验Fe3的特征反应很多，如与KSCN显血红色，与苯酚显紫色，与OH显红褐色沉淀等。（4）生成E、K时，CO2均是过量的，故应生成NaHCO3。（5），=5.610-12/(0.1)2=5.610-10。【名师名师009点拨】对于金属及其化合物的复习要抓住的知识主线：单质金属氧化物金属氢氧化物盐，根据金属的原子结构进行指导，去掌握金属的化学性质。考点三精练：1、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. SiO2 SiCl4 Si B. N2 NH3 NH4ClC. FeS2 SO2 H2SO4 D. MgCO3MgCl2(aq) Mg【答案】B【解析】A、二氧化硅与盐酸不反应，物质间转化不能实现，选项A错误；B、氮气与氢气在高温高压以及催化剂作用下合成氨，氨气与盐酸反应生成氯化铵，物质间转化均能实现，选项B正确；C、SO2与水反应生成H2SO3而不能生成H2SO4，物质间转化不能实现，选项C错误；D、电解氯化镁溶液得不到镁单质，必须电解熔融的氯化镁才能得到镁，物质间的转化不符合，选项D错误。答案选B。2、下列制备物质的工业生产流程合理的是