2025高考备考教案化学第4讲 镁、铝及其化合物

第三章金属及其化合物

第4讲镁、铝及其化合物

课标要求核心考点五年考情核心素养对接

1.结合真熨情境2022广东，TI2；20211.宏观辨识与微观探析：能运

中的应用实例或年6月浙江，T15；用化学方程式、离子方程式

通过实验探究，2021重庆,T6；2021描述镁、铝及其化合物的变

镁及其

了解镁、铝及其湖南,T6；2020山东，化；能联系镁、铝的组成和

化合物

化合物的主要性T9；2019全国I,结构解释宏观现象；能根据

质。T26：2019天津，T2；典型实验现象说明镁、铝及

2.了解镁、铝及2019年4月浙江,T3I其化合物可能具有的性质，

其化合物在生评估所作说明或预测的合埋

2023重庆,T2；2023

产、生活中的应性。

年6月浙江，T4、

用。2.证据推理与模型认知：能从

T20：2023湖南,T7；

3.结合实例认识镁、铝的提纯工艺流程中提

2023年1月浙江，T7；

镁、铝及其化合取镁、铝及其化合物的性

2022全国甲，T9；2022

物的多样性。质，了解镁、铝的用途，建

铝及其湖南，T7；2022广东,

4.认识镁、铝及立物质性质与用途之间的联

化合物T6；2022年6月浙江，

其化合物的转化系。

T8;2021全国乙，

在促进社会文明3.科学态度与社会责任：主动

T26：2021北京,T7；

进步、自然资源关心与镁、铝制备有关的环

2021山东，T17；2021

综合利用和环境境保护、资源开发等社会热

广东，T18；2020北

保护中的重要价点问题，形成与社会和谐共

京，T6；2019江苏，T3

值处、合理利用资源的观念

高考常以选择题的形式考查铁、铝及其化合物的性质、应用、化学方

命题分析预测程式的正误判断等；以工艺流程题的形式考查铝的化合物的制备等。

预计2025年高考仍会延续这种考查形式

1.镁元素的价类二维图及转化关系

镁

元

索

帆

化+2

合

价

单质辄化物碱秸物质类别

2.铝元素的价类一维图及转化关系

倍

儿

穆

C化

W

知京导图

品外出行2个电f.马大▲电f.>4的叠：2】_迳*件_i

tlAX

考点I镁及其化合物

(效材鼎:*速教材融合货•

知识事台教材漠厚

1.铁及其重要化合物的物理性质

Mg：银白色固体，密度较小、质软、有延展性，是电和热的良导体。

MgO：白色固体，熔点为2825

Mg(OH)2：白色固体，M难溶于水。

2.镁及其重要化合物的主要性质

物质主要性质化学方程式

点燃

与02反应：⑵2M°+O?----2MgO(发出耀

与非金属单质反应眼白光)

占燃

与N2反应：f313Mg+Ng：----MgjNg

镁点燃

⑷2MR+CO2^—2MgO+C(燃烧,生成白

与CO2反应

色粉末和黑色固体)

与盐酸反应⑸Mg+2HC1-----MgCb+H2T

与沸水反应⑹M.+2H2(F=Mg(OH)2+H2f

氧化镁与盐酸反应⑺MgO+2HQ——MgCb+H?O

氢氧与盐酸反应⑻MR(OH)2+2HCI——MgCh+2H2。

化镁

热分解Mg(OH)2=MgO+H2O

氮化镁发生水解反应⑼M、N2+6H2O^=3Mg(OH)2+2NH1

一般以MgC12-6H2O的形式

MgC12-6H2O=^=Mg(OH)CI+HC1T+5H2O

存在,MgCbSHzO受热易

继续加热，Mg(OH)Cl=MgO+HClt

MgCh分解

MgCl2+2NH3H2O^Mg(OH)2I+2NH4CI

与碱反应

MgCh+2NaOH——Mg(OH)2l+2NaCl

提醒氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3+H2C>qMg(OH)2+CO2T，

镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。

3.从海水中提取镁的工艺流程

(1)流程

燧烧水

贝冗----►CaO---石-灰乳

I沉淀、过滤““6①^酸―、

海水(或苦卤)

T-----------------►Mg(OH)2——MgCl2-6H2。

〃电解〃门.HC1气体

Mg^-----------乂媳「而」

(2)主要化学反应

①制石灰乳：1101CaCO3=^=CaO+、111]CaO+&0=€2(OH)2。

②沉淀Mg2+：1121Me，ICa«)H)Mg(OH)?+Ca?。

③制备MgCb：1131Me(()H)2+2HCl^=MgCl2+2H2()。

电解

④电解MgCL：“41McCb(熔融)Me+CbT

1.［山东高考］以菱镁矿(主要成分为MgCCh，含少量SiO2、FezCh和AI2O3)为原料制备高

纯镁砂的工艺流程如下:

1化饯溶液找水

J盘:汉出版.liHttH

受健/卡用经烧粉

废液气气旋液

aw

化铁

已知浸出时产生的废渣中有Si。?、Fe(OH)3和Al(OH)3。

下列说法错误的是(B)

A.浸出镁的反应为MgO+2NH4cl~=MgC12+2NH3f+H2O

B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行

C.流程中可循环使用的物质有NK、NH4C1

D.分离Mg?+与AP\Fe3.是利用了它们氢氧化物K’p的不同

解析

然化镀溶液基水

菱”g遮烧T烧粉♦!巴卜没出液41呼1藤.般烧片蓝

▼MgO、废渣锐气

MgCOv

iMg()

Si。,、SiO”♦

Ee,().Fe2OvSi(),,Fe(OH),NH4C1

和AIRAIRfllAI(OH),

燃烧过程中，MgCO3转化为MgO,浸出镁的过程中MgO和NH：水解生成的H+反应，化

学方程式为MgO+2NH4Cl^=MgC12+2NH3T+H2O,A项正确。浸出在较高温度下进

行，可促使NH4cl水解和NFL逸出；但一水合氨受热易分解，若沉镁在较高温度下进行,

会造成一水合氨大量分解，利用率降低，B项错误。浸出过程中产生的N%可转化为氨

水，用于沉镁，沉镁时滤液中的NH4CI可用于浸出操作，C项正确。Fe(OH)3、Al

(OH)3的Kp远小于Mg(OH)2的Kp,当pH达到一定值时，Fe3\AU+沉淀完全，

Mg2+不沉淀，从而将其分离，D项正确。

2.［2021湖南］一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如F：

皆

海

.因

*■■水

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MgCh制备金属镁

高温

C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+C12^=MgC12+CO

D.“锻烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCL

解析苦卤水中有Mg2,，沉镁时加入生石灰，CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,Ca

(OH)2与M/+反应生成Mg(OH)2,A项正确；MgCL是离子化合物，熔点相对敏低，

电解

电解熔融MgCL时发生反应MgCb(■熔融)—Mg+Cht，B项正确；Mg(OH)2炮烧

生成MgO,“氯化”时加入C、Cl2,反应生成MgCL和CO,C项正确；加热MgCL溶液

会促进Mg?+水解生成Mg(OH)2,最终得不到无水MgCb,D项错误。

考点2铝及其化合物

,---------------------------•试选败材融台货通-------------------------------------

1.铝的性质及用途

(1)铝的物理性质及用途

银白色固体，具有良好的导热性、导电性和延展性，熔点为660.37纯铝用作导线，铝

合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

(2)铝的化学性质

与非金属点燃

4AI4-3O2——2A1O2A1+3C1?----2Aleb

单质反应23

遇冷的浓硫酸或浓硝酸［11钝化：A1+4HNO3(稀)——Al(N03)3+

NOT+2H2O

与酸反应

与非氧化性强酸(如稀盐酸、稀硫酸)反应：⑵2A1+6H'—2A广+

3Hd(填离子方程式)

与强碱溶

[3]2A1+20H+6H2O——2[A1(OH)+3H2T(填离子方程式)

液反应

高温

铝热反应⑷2Al+Fe2O3----2Fe+AI9a

注意铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下A1与02反应生成一层致密的氧化

物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。

2.ALO3和Al(OH)3的性质及用途

Al2o3Al(OH)3

类别两性氧化物两性氢氧化物

物理高熔点，高沸点，高硬度，不溶F水

不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性

性质的白色固体

①与强酸反应：①与强酸反应：

⑸AbO3+6H.^2Ad+3H9⑺Al(OH)3+3H'^A产+3h0

化学(填离子方程式，下同)②与强碱反应：

性质②与强碱反应：⑻Al(OH)3+OH(OH)[-

⑹ALO；+2OH+3H?O^③灼烧：

21A1(OH)工⑼2Al(OH)30A12O3+3H2。

可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃

用途作耐火材料；炼铝原料酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水

织物的原料

注意既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应的物质有Al、AI2O3、Al(OH)3。

3.从铝土矿中提取AI2O3的流程

铝土矿的主要成分为AI2O3，含有少量SiCh、FezCh等杂质。

方案一：碱溶法

①中相关反应的离子方程式为“01人12。3+2014—+3H2(>^2|A1(OH)/一,SiO2+2OH

SiO；+凡0。

③中相关反应的离子方程式为[1]]|A1(OH)丁+C0fAl(OH)K+HCO；

SiO；+2CO2+2H2O^H2SiO31+2HC030

(实际生产中，硅元素转化为硅铝酸钠沉淀)

方案二：酸溶法

①中相关反应的离子方程式为［121A甘O3+6H'-2AI'+3HqFe20s+6H-2Fe"

+3FhO。

②中相关反应的离子方程式为［131Al3~+4OH~^fAl(OH)d~Fe3++3OH=^Fe

(OH)3Io

知取活用

1.易错辨析。

(I)[江苏高考改编]铝的金属活动性强，故可用于制作铝金属制品c(X)

(2)铝粉和氧化铁组成的铝热剂可用于焊接钢轨。(7)

(3)铝可用作包装材料和建筑材料。(yl)

(4)蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，可制备无水AlCb。(X)

(5)氢氧化铝受热易分解，故可用于中和过多的胃酸。(X)

(6)氧化铝熔点高，故可用作电解冶炼铝的原料。(X)

(7)明研溶于水并水解形成胶体，故可用于净水。(、)

(8)实验室可用氧化铝用烟做熔化NaOH、Na2c03固体的实验。(X)

2.写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应的本质，指出该反应的氧化剂和还

原剂，并用单线桥法标出该反应电了•转移的方向与数目：

6e-

II

2\1+2”()“的1.()=2W+3H2T铝先与强碱溶液中的水反应生成小和Al(OH)

3,Al(OH)3再与NaOH反应牛.成Na[Al(0H)4],反应中A为还原剂，比0为氧化

剂。

3.回答下列问题：

(1)等质量的两份铝分另J与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H?的体积(相同务件

下)之比是1：1。

(2)足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2

的体积(相同条件下)之比是1：30

(3)足量的两份铝分别投入等体枳、一定物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液中，二者产生

的H2的体积(相同条件下)相等，则HC1和NaOH的物质的显浓度之比是.3：I。

4.写出下列反应的离子方程式。

(1)向AlCh溶液中滴加NaOH溶液至过量：A>++3OFF^A1(OH)JAl(OH)3

+OFT^[A1(OH)J。

(2)向NaOH溶液中滴加AlCh溶液至过量：Al3T+40K^[AI(OH)C人卜计+3他1

(OH)4E^=4A1(OH)do

(3)向Na［Al(OH)4］溶液中滴加盐酸至过量：［Al：OH)41+H，^A1(OH)盗+

H2O,Al(OH)i+3H'=^^+31420。

(4)向盐酸中滴加Na［Al(OH)4］溶液至过量：［Al：0H)"+4『^人1+4HO

A|3"+3［A1(OH)/^4A1(OH)31。

(5)向AlCb溶液中逐滴滴加氨水：A13++3NH)H2O^A1(OH)n+3NH；°

:

(6)向Na［Al(OH)4］溶液中通入过量CO2气体：［Al(OH)4r+CO2=A1(OH)d

+HCO3O

命题点1有关铝及其化合物的性质

1.下列说法正确的是(D)

A.M苏高考改编理铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：A1+4OFT+比。一［Al(OH)4］

一+H2T

B.［2022全国甲改编］明研溶液与过量氨水混合：A13++4NH3+4H2O=［A1(0H)丁+

4NH：

NaOH(aq)过量HQ(aq)

C.［江苏高考］Al(s)------->NafAl(OH)4］(aq)--------->A1(OH)3(s)

+

D.［江苏高考改编］室温下，在0.1moll/iNaOH溶液中，Na，K>CO:、［Al(OH)4］-

能大量共存

解析题给离子方程式不符合电荷守恒、原子守恒和得失电子守恒，A项错误；Al(0H)

3+

3不能溶于氮水中，故明矶溶液与过量氨水混合的离子方程式为AI+3NH3H2O^A1

(OH)31+3NH；,B项错误；Al(OH)3(s)在HQ(aq)中不能存在，C项错误；室

温下，题给四种离子在碱性条件下能大量共存，D项正确。

命题拓展

［素材拓展］按照要求写出明矶与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。

(1)AS恰好完全沉淀：2Al3++3SO：—+3Ba2++6OH^=2A1(OH)3I+

3BaSO":

(2)SO；恰好完全沉淀：AH++2S0厂+2Ba2++4OH-^FAl(OH)犷+

2BaSO4l

技巧点拨

'生成的Al（OH）3_.应用:^WKAl（S04）2-12H20］

具有吸附性~>用于净水

与弱酸的酸根离子及酸式酸根离子（如S2-、HS->CO：—、

AH+为弱碱阳离子，易水解［HCO；）等不能大量共存，如A13++3HCO；^==

Al（OH）31+3CO2t

3+

与［A］（OH）/一不能大量共存：Al+3［A1（OH）4］-=

4A1（OH）3I

命题点2有关铝的制备工艺流程

2.工业上用铝土矿（主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图所

/Ko

下列叙述正确的是（A）

A.试剂X可以是氢氧化钠溶液

B.试剂Y可以是HC1,它与［Al（OH）4］反应生成Al（0H）3

C.图中涉及的反应中包含2个氧化还原反应

D.将试剂X与Y进行互换，最终可以达到相同目的

解析NaOH与AI2O3反应，与FezCh不反应，试剂X可以是氢氧化钠溶液，A项正确；若

试剂Y是HC1,则过量HCI与［Al（OH）4「反应生成AP+,得不到八1（OH）3沉淀，B项

错误：题图中涉及的反应中，只有电解熔融AI2O3得到A1的反应为氧化还原反应，C项错

误；试剂Y为CCh,若将试剂X与Y进行互换，CO?不与AI2O3反应，最终不能达到用同

目的，D项错误。

3.［海南高考改编］KAI（SOQ212H2。（明矶）是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验

室中，采用废易拉罐（主要成分为A1,含有少量的Fe、Mg杂质）制备明研的过程如图所

示。回答下列问题：

（I）为尽量少引入杂质，试剂①应选用&（填标号）。

a.HCl溶液b.H2s04溶液

c.氨水d.NaOH溶液

(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6HzO=2Na[AI

(OH)4]+3H2T.

(3)沉淀B的化学式为Al(OH)3;将少量明矶溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是—

AL水解，使溶液中H'浓度增大.

-+r,

(4)已知：Kw=1.0X10”,A1(OH)34-H2O^[A1(OH)4]+HA=2.0X10-\Al

(OH)，溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于20。

解析(1)试剂①的作用是除去废易拉籍中的Fe、Mg杂质，根据题意，应选择NaOH溶

液，以溶解A1,过滤出Fe、Mgo(2)易拉罐溶解过程中，A1与NaOH溶液发生反应。

(3)滤液A的主要成分为Na[Al(OH)4加入NH4HCO3得到的沉淀为Al(OH)3。明

矶溶于水，溶液呈弱酸性，是由于AU十发生水解，使溶液中H+浓度增大。(4)Al(OH)

+-1

3+H2O^[Al(OH)4「+曰'的K=c([Al(OH)4「)-c(H)=2.0X10\Al(OH)3

-

溶于NaOH溶液发生反应Al(OH)3+OH^(Al(OH)」「，平衡常数K=

c([AI(OH)J-)c([AI(OH)1")c<H+)2,0X10-13

=20o

c(OH")c(OH->c(H+)l.OxlO-14

命题拓展

[变式拓展]实验室中，采用废易拉罐(主要成分为AL含有少量Fe、Mg杂质)制备明研

的过程如图所示:

Na[Al(()H)J—J1a〜

工圆

T林-----皿K>>.・・

过过

下列叙述错误的是(B)

A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用

B.沉淀为Ab(CO3)3

C.操作a包含蒸发浓缩、冷却结晶等

D.上述流程中可用过量CO?代替NH4HCO3

解析回收处理庞易拉罐有利于保护环境和资源再利用，A项正确：Na[Al(OH)4]与碳酸

复链发生反应可生成氮氧化铝，故沉淀为Al(OH)3,B项错误；操作a包含蒸发浓缩、

冷却结晶等，C项E确：过量二氧化碳与Na[Al(OH)<)溶液反应也可得到氢氧化铝沉

淀，D项正确。

(——・！»!■一)

U2020浙江]下列关于铝及其化合物的说法，不正确的是(A)

A.明矶可用作净水剂和消毒剂

B.利用铝热反应可冶炼高落点金属

C.铝可用作包装材料和建筑材料

D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物

解析明矶能电离出AP+,AP+水解产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮杂质，故明矶可

作净水剂，但不能作为消毒剂，A错误；铝热反应能放出大量的热，且铝的还原性较强，

可用于冶炼高熔点金属，B正确；铝表面易形成氧化膜保护层，不易被腐蚀，铝还具有易

加工、质轻等特点，所以铝可用作包装材料和建筑材料，C正确；氢氧化铝能中和胃酸，

可用作治疗胃酸过多的药物，D正确。

2.［2020江苏］下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(D)

A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品

B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料

C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸

D.明矶溶于水并水解形成狡体，可用于净水

解析铝具有很好的延展性，可以用于制作铝金属制品，与铝的金属活泼性无关，A项错

误；电解氧化铝冶炼铝是因为氧化铝熔融状态下能导电，与熔点高无关，B项错误；氢氧

化铝能与胃酸的主要成分盐酸发生反应，与氢氧化铝受热分解无关，C项错误；明队中的

A四可以水解生成氢氧化始胶体，胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的悬浮物，起

到净水作用，D项正确。

3.［铝的化合物之间的转化|［上海高考改编］铝元素之间的相互转化如图所示，下列叙述正确

的是(C)

A.实现①的转化，可通入过量CO?

B.实现②的转化，可加入过量NaOH溶液

C.实现③的转化，可加入寸量NaOH溶液

D.实现④的转化，可通入过量N%

解析氢氧化铝不能溶于碳酸，通入过量的CO?不能实现①的转化，A项错误：铝盐与过

3t-

量NaOH溶液发生反应：Al+4OH-=^［AI(OH)4］,不能实现②的转化，B项错误；

-

氢氧化铝与过量的NaOH溶液反应Al(OH)3+OH^［AI(OH)］，可以实现③的转

化，C项正确；铝盐溶液中通入过量NH3发生反应A13++3NH3・H?O^A1(OH)3I+

3NH；,不能实现④的转化，D项错误。

4」有关含铝化合物之间的转化流程］［广东高考］七铝十二眄(12CaO.7Al2O3)是新型的超导

材料和发光材料。用白云石(主要含CaCCh和MgCCh)和废Al片制备七铝十二钙的工艺

如下：

适量NH,N()3溶液一co2-^1NH,

叵震7«H^I并混.____________

#2CaO・7Al/)

(1))粉主要含MeO和CaO。用适量NH4NO3溶液浸取燃粉后，镁化合物几乎不

溶，若滤液I中c(Mg2+)小于5X10-6moiLr,则溶液DH大于II[MR(OH)2的

,2

/CSp=5X10-];该工艺中不能用(NHj)2sCh代替NH4NO3,原因是若使用(NHQ

2so也会生成微溶的CaSCU进入滤渣，造成CaCCh产率降低.

(2)滤液I中的阴掰子有NO；利OUT(忽略杂质成分的影响)：若滤液I中仅通入

C02，会生成Ca(HCO；)2,从而导致CaCCh产率降低。

(3)用NaOH溶液可除去废A1片表面的氧化膜，反应的离子方程式为AI2O3+2OK+

3H?O^2[AI(OH)"。

(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为2A1+

电解

6H夕----2Al(OH)3十3H?f。

(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时A1C1；和ALC1；两种离子在A1电极上用互

转化，其他离子不参与电极反应。放电时负极A1的电极反应式为A1+7AleL—3c

=4A12C17O

解析(1)白云石燃烧时MgCCh和CaCCh均发生分解反应，得到MgO和CaO。根据Mg

(OH)2的K$p和c(Mg2*)<5X10-6molL-1,可求得c(OFT)>1.0X10-3mol-L-1,则

溶液的pH>ll。NH4NO3和(NHQ2sO4溶液均呈酸性，而SO；易和Ca?'结合转化戊

CaSO4微溶物，造成CaCCh产率降低。(2)CaO在NH4NO3溶液中转化成Ca(OH)2和

Ca(N03)2,滤液【中含有NOJ；和OH,若滤液【中只通入CO?,会生成Ca(HCOj)

20(3)铝片表面的AI26与NaOH溶液反应转化为Na[Al(OH)小(5)放电时，负极

发生氧化反应，且A1C1；参与电极反应，其反应式为Al-3e-+7Ale1；=_4AI2C17<>

5」海南高考]以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgS(V7H2O的过程如图所示:

滤液1滤液2滤液3

硼铁泥的主要成分如下表:

、B2O3

MgOSiO2FeOFe2O3CaOAI2O3

30%〜40%20%〜25%5%〜15%2%〜3%1%〜2%1%〜2%

回答下列问题:

（1）“酸解”时应该加入的酸是一H2s0」，“滤渣1”中主要含有SiO?（写化学

式）。

（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是一将Fe?’氧化为Fe>、调节溶

液pH,使Fe3+、AU+形成氢氧化物沉淀而除去°

（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是一取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液

未变红，则说明除杂基本完成.

（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是防止MeSO4・7HQ结晶析出。

解析（1）由于制取的产品是MgSO>7H2O,所以“酸解”时应加入硫酸。根据硼镁泥的

主要成分可知，“滤渣1”中主要含有SiCh。（2）次氯酸钙具有强氧化性，能将Fc2+氧化

为Fe3+,加入MgO可以消耗过量的硫酸，调节溶液的pH,从而使Fe3+、AP+形成氢文化

物沉淀而除去。（3）“除杂”基本完成时，滤液中不存在氏3+,可以通过检脸滤液中是

否含有F/+来判断“除杂”是否完成。（4）较低温度下，MgSChlHzO的溶解度较小，会

结晶析出，造成产品损失，所以分离滤渣3应趁热过滤c

64浙江高考］某兴趣小组在定量分析了铁清［含有MgCO»Mg（OH）2、CaCO.5、Al。、

FezCh和SiCh］中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁（MgCj6H2O）。

相关信息如卜：

①700℃只发生MgCOa和Mg（OH）2的分解反应。

②NH4cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。

③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。

请回答:

（1）下列说法正确的是上皿_。

A.步骤【,搬烧样品的容器可以用用烟，不能用烧杯和锥形瓶

B步骤111,蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量

C.步骤III,可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨

D.步骤IV,固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤

（2）步骤III,需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体（用硫酸溶液吸收氨

气）。

①选择必须的仪器，并按连接顺序排列（填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连

接）：热源一>:L“1>C,

abedef

②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出指示剂并说明蒸氨可以

停止时的现象甲基橙，溶液颜色由红色变橙色。

(3)溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于

水后发现溶液呈碱性。

①含有的杂质是碱式氯化镁(或氢氧化镁)。

②从操作上分析引入杂质的原因是过度蒸发导致氯化镁水解。

(4)有同学采用盐酸代替步骤II中的NH4cl溶液处理同体B,然后除杂，制备MgCh溶

液。一知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：

PH

金属离子

开始沉淀完全沉淀

3.04.7

Fe3+1.12.8

PCa2+一11.3—

Mg2+8.410.9

请给出合理的操作排序(从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用)：

固体B—>a—>(c)—>(f)—>(e)—>(f)—>(g)—>(a)

-MgCL溶液-产品。

a.用盐酸溶解b.调pH=3.0

c.调pH=5.0d.调pH=8.5

e.调pH=11.0f.过滤

g.洗涤

解析根据镁渣的成分和题给信息，可知镁渣A在700C燃烧时，MgCCh和Mg(OH)2

分解生成MgO,固体B的成分为MgO、CaCCh、AI2O3、FezCh和SiCh,加入NH4CI溶液

发生反应：MgO+2NH4CI+H2O^MgCl2+2NH3-H2O,通过蒸氨，使氨气逸出，促进平衡

正向移动，提鬲MgO的转化率。固液混合物D的成分主要为MgCL、CaCO3,AI2O3、

Fe2O3,SiO2,过滤后得到的溶液F的溶质主要为MgCb,固体渣E中含有CaCO.?、

AI2O3、FezCh和SiOz。溶液F经盐酸酸化、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥

得到MgCl2-6H2Oo

(1)燃烧样品应在出纲中进行，不能在烧杯和锥形瓶中进行，A项正确；蒸氮促进反应

MgO+2NH4Q+H2O=MgC12+2NH3・H2O正向移动，提高MgO的溶解量，B项正确；由于

NH4cl溶液与MgO的反应程度不大，先过滤，再蒸氮导致大量未反应的MgO损失，产率

降低，C项错误：最后得到的是MgC12・6H2O,固液分离操作既可以用常压过滤，也可以用

减压过滤，D项正确。(2)①装置a用作反应容器，装置d用于导气，装置f用于防倒

吸，装置c用于尾气处理(吸收氮)，故连接的顺序为热源一a-d-f-c。②当H2sCh溶

液中的H2so4均转化为(MH。2so4时，表示蒸氨可以停止，由于硫酸镁溶液显酸性，故

应选择甲基检作指示剂，故蒸氨可以停止时的现象是溶液由红色变为橙色。(3)①产品溶

于水后溶液呈碱性，说明可能含有的杂质为Mg(0H)2或Mg(OH)CL②引入该杂质最

有可能的操作是过度蒸发浓缩导致M『+水解生成Mg(OH)2或Mg(OH)Clo(4)若用

盐酸代替NH4cl溶液，则用盐酸溶解固体B所得溶液中含有Mg2+、AU+、Fe3+和Ca?，

根据金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围，可先将溶液pH调节至5.0,使Fe3+和AF十分

别完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀从而过滤除去，再将溶液pH调节至11.0,将

Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤得到Mg(OH)2固体，洗涤后用盐酸溶解即可得到MgCL

溶液，故合理的操作排序为固体B—>a—>c—>f—>c—>f—>g—>ao

(--------------------:练习帮:练透好题精准分层---------------------------

二基础练如也通实

1.下列关于镁的性质的叙述正确的是(C)

A.在氮气中不能燃烧

B.与水不能反应释放出氢气

C.在氯气中燃烧会产生白烟

D.镁条在二氧化碳气体中燃烧只生成白色固体

解析Mg在N?、Ch、Ck、CO2中均能燃烧；在加热时，Mg与HzO反应生成H2;Mg与

CO2反应生成固体MgO和C。

2.［2024江苏南京六校调研］以菱镁矿(主要成分是MgC03，含少量FeC03)为原料制取高

纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验FI的

的是(C)

A.用装置甲配制稀H2sChB.用装置乙测溶液的pH

C.用装置丙过滤悬浊液D.用装置丁灼烧Mg(OH)固体

解析不能用容量瓶稀释浓硫酸，应用烧杯稀释，然后转移到容量瓶中，A错误；不能直

接将pH试纸伸入溶液中，应用玻璃棒蘸取少量溶液湎到pH试纸上，B错误；应用用涡灼

烧氢氧化镁固体，D错误。

3.［高考组合］下列说法错误的是(B)

①[2023全国乙改编]使用明矶对水进行净化不涉及氧化还原反应

②[2023浙江改编]铝具有强还原性，故可用于制作门窗框架

③[2023湖南改编]取浓度均为0.1moLI/i的一定体积的NaOH溶液和Ah(SO4)3溶液进

行反应，改变两种溶液的滴加顺序，反应现象没有明显差别

④[2023辽宁]冶炼镁：2MgO=^±2Mg+O2T

⑤[2022海南改编]MgCb溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色沉淀后沉淀消失

A.①②③④B.②©④⑤

C.①③④⑤D.@<2X3)©

解析明矶水解产生的Al(OH)3股体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水的目的，与氧

化还原反应无关，①正确；铝可用于制作门窗框架是因为铝的质量轻、耐腐蚀，与铝具有

强还原性无关，②错误；NaOH溶液加入AL(SO4)3溶液中先产生白色沉淀，后白色沉淀

溶解，Al2(SO4)3溶液加入NaOH溶液中先无明显现象，后产生白色沉淀，③错误；工业

冶炼镁为业解熔融氯化镁生成镁和氯气，④错误；MgCb溶液中滴加NaOH溶液，产生Mg

(OH)2白色沉淀，Mg(OH)2不能溶于NaOH溶液，⑤错误。

4.甲、乙两烧杯中分别盛有100mL浓度均为3moLL」的盐酸与NaOH溶液，向两烧杯中

分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为I：2,则加入

铝粉的质量为(A)

A.5.4gB.3.6g

C.2.7gD.1.8g

解析由2Al+6HCI^2AlCh+3H2T、2Al+2NaOH+6H2O^2Na[AI(OH)4]+3H2T可

知，若甲、乙两烧杯中铝扮完全反应，两烧杯中产生H2的体积相等。因为甲、乙两烧杯中

反应产生Hz的体积(同温同压下)之比为I：2,所以甲、乙两烧杯中反应消耗的AI的质

量之比为1：2。综合上述分析可得，甲烧杯中盐酸不足，反应产生H2的物质的量〃(比)

=)(HC1)=0.15mol;乙烧杯中反应产生H?的物质的量〃(H2)=0.3mol,则乙烧杯中

反应消耗的〃(A1)=/?(NaOH)=0.2mol,可知乙烧杯中NaOH过量，A1不足，所以加

(A1)=0.2molX27gmor,=5.4go

5.[2021上海]在稀的NH4AI(SOQ2溶液中加入适量Ba(OH)2溶液至SO厂恰好完全沉

淀，此时铝元素的存在形式为(B)

A.Ai3+B.A1(OH)3

C.[AI(OH)丁D.A产和Al(OH)3

解析正确解答本题的关键是知道OFT反应顺序：OFF先与AU+反应生成Al(OH)3,再

与NH：反应生成NH3H2O,最后Al(OH)3再与OH反应生成[Al(OH)不。要使SO：

恰好完全沉淀，1molNH4Al(SO。2需要2moiBa(OH)2,此时反应的离子方程式为

3+，-2

Al4-4OH-+NH4'4-2S04+2Ba"^NH3H2O+Al(OH)31+2BaSO4，铝元素的存

在形式为Al(OH)3,B项正确。

6.下列各组物质中，不能按'表示反应一步完成)关系转化的是(D)

选项abc

AAI2O3Na(Al(OH)4]Al