高三化学人教版一轮复习镁铝及其化合物

镁铝及其化合物
课
题
镁、铝及其化合物
教学目的
1．掌握镁、铝的重要物理性质和化学性质及重要用途；2．掌握Mg 、Al 重要化合物的性质及相互转化。

教学内容
一、上节课作业检查及纠错
二、课前回顾
1．铝热反应是什么？
2．Mg(OH)2与Al(OH)3的比较？
3．怎样理解两性物质与物质的两性？
三、针对上节课的练习
1．按右图装置持续通入X 气体，并在管口P 处点燃，实验结果使澄清的石灰水变浑浊。

则X 、Y 可以是（）
A ．H 2、NaHCO 3
B ．CO 、Na 2CO 3
C ．CO 、Na 2O 2
D ．H 2、Fe 2O 3
2．下图中A 至F 是化合物，G 是单质。

高考化学考试大纲(节选)(三)常见无机物及其应用。

1．常见金属元素(如Na 、Al 、Fe 、Cu 等)(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
性质及其应用。

写出A、B、E、F的化学式：A________、B________、E________、F________。

参考答案：
二、课前回顾
1．某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应。

2．
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Mg(OH)2===MgO+H2O不稳定性2Al(OH)3===Al2O3+3H2O 碱性Mg(OH)2+2H+===Mg2++H2O两性Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
制备
Mg2++2OH–===Mg(OH)2↓
Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4+
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+不用强碱
AlO2–+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3–不用强酸
3．（1）两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。

（2）物质的两性，如强碱弱酸盐（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）弱酸弱碱盐（CH3COONH4、NH4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH–参加反应，并且生成物不全是盐和水。

三、针对上节课的练习
1．解析：A中NaHCO3分解生成CO2，C中Na2O2在此条件下不与CO直接反应。

答案：A
2．解析：酸式碳酸盐受热分解通常可产生三种化合物，两种化合物相互反应生成化合物和单质应联想到CO2、H2O与Na2O2的反应，据此采用代入验证的方法便可得出正确结论。

答案：A．NaHCO3B．Na2CO3E．Na2O2F．NaOH
四、知识点梳理
（一）镁及其化合物
1．镁的物理性质及用途：镁是一种轻金属，它的密度只有铝的密度的2／3；另外，镁合金的强度高、机械性能好。

这些特性使镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。

在
冶金工业上，镁常用作还原剂和脱氧剂。

2．镁的化学性质
（1）常温下氧化生成氧化物保护层，具有抗腐蚀的性质。

（2）镁可以在O2、N2、CO2等气体中燃烧。

2Mg+O22MgO CO2+2Mg2MgO+C3Mg+N2Mg3N2
（3）镁也能跟SiO2反应：2Mg＋SiO2===2MgO＋Si
（4）镁与冷水反应很慢，在加热时反应加快。

Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
（5）镁跟酸的反应：与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应。

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
（6）镁与水解显酸性的盐溶液的反应。

Mg＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2↑
（7）镁盐与氨水反应产生Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2又能溶解在NH4Cl溶液中。

①前者是由Mg(OH)2的特殊溶解性决定。

在常见的难溶性氢氧化物中，Mg(OH)2的溶解度最大。

故产生Mg(OH)2
的条件是：浓的Mg2+盐溶液与浓氨水反应。

②后者是由Mg(OH)2的电离性质和NH4Cl的水解性质决定。

通常简单认为Mg(OH)2完全电离，故能溶解在饱和
NH4Cl溶液中。

MgCl2＋2NH3·H2O Mg(OH)2＋2NH4Cl
3．海水提镁：海水提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之后经过滤、干燥、电解，就可得到镁。

反应原理是：Mg2++2OH–===Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，MgCl2Mg+Cl2↑
或把从海水提取出食盐、KCl、Br2以后留下的母液浓缩，就得到卤块，主要成分是MgCl2·6H2O，
然后脱水MgCl2·6H2O MgCl2＋6H2O，最后电解熔融的氯化镁得到镁。

4．镁的化合物
（1）氧化镁：白色粉末，高熔点(2800℃)，碱性氧化物，能与水缓慢作用，与酸反应。

MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O MgO＋H2O Mg(OH)2
（2）氢氧化镁：白色粉末，难溶于水，与H+作用，与NH4Cl溶液作用，对热不稳定。

Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O Mg(OH)2MgO＋H2O↑
【典型例题】
例1．将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是（）
A．②①③④B．④①②③C．③②①④D．③①②④
解析：Mg在氧气中：2Mg+O2=2MgO
Mg在氮气中：2Mg+O2=2MgO（主）3Mg+N2=Mg3N2（微量）
Mg在二氧化碳中：2Mg+CO2=2MgO+C
依元素守恒法，1mol Mg燃烧生成1mol MgO，质量增加16g；1mol Mg燃烧生成1/3mol Mg3N2，质量增加28/3g；1molMg在二氧化碳中燃烧，固体产物分别为1/2mol在C和1mol的MgO，质量增加6g+16g=22g。

因此，相同质量的镁粉若分别在上述气体中燃烧，所得固体产物的质量的大小关系是在二氧化碳中燃烧最大。

答案：C
点拨：Mg在二氧化碳中燃烧时，不存在2Mg+CO2=2MgO+C的反应，这是因为在空气中的主要成分是N2和O2，只含微量的CO2，O2的氧化性远强于CO2，所以存在过量O2的条件下，不可能发生与CO2的反应（即使假定发生了此反应，生成的C也会继续与O2反应生成CO2，最终结果也相当于没反应）。

例2．镁粉是制造烟花的重要原料之一。

生产镁粉时，将镁蒸气在某种气体中冷却。

下列可作为冷却气体的是（）A．空气B．氮气C．氩气D．二氧化碳
解析：镁的性质活泼，易与多种物质反应。

可与空气中氧气反应生成MgO；可与N2反应生成Mg3N2；可在CO2中燃烧生成MgO。

但稀有气体氩气不与镁反应。

答案：C
例3．下列溶液能与镁反应生成氢气的是（）
A．氯化铵溶液B．氢氧化钠溶液C．碳酸钾溶液D．饱和石灰水
解析：氯化铵是强酸弱碱盐，水解，显酸性。

相当于发生Mg+2H+=Mg2++H2↑，而其他溶液均显碱性。

所以选A。

答案：A
例4.从海水中提取镁，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、在HCl气体氛围中干燥产物；④将得到的产物熔融电解得到镁。

下列说法不正确的是（）
A．此法的优点之一是原料来源丰富B．第④步电解时阳极产生氯气
C．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2D．以上提取镁的过程中涉及化合、分解、置换和复分解反应解析：因为是从海水中提取镁，所以来源丰富，A正确；阴极产生镁，阳极产生氯气，B错误；①②③步骤是使镁离子提取出来，C正确；整个过程中没有出现单质与化合物反应生成新的单质与新的化合物，所以没有置换反应，D错误。

答案：D
例5．干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。

某些干燥剂的干燥效率数据如下：物质MgO CaO ZnCl2ZnBr2
干燥效率0.0080.20.8 1.1
分析以上数据，下列有关叙述错误的是（）
A．MgO的干燥性能比CaO好B．干燥效率可能与干燥剂的阴、阳离子的半径大小有关C．MgCl2可能是比CaCl2更好的干燥剂D．上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子小
解析：根据题中信息，分析给出的数据，MgO和CaO阳离子不同阴离子相同，干燥性能相差极大，而ZnCl2和ZnBr2阳离子相同阴离子不同，干燥性能差异不大，所以阳离子对干燥性能影响大于阴离子，据此可以判断ABC正确，而D错误。

答案：D
（二）铝及其化合物
◆铝
1．物理性质：铝为银白色金属，熔点为660.40C，沸点为24670C，密度为2.7g·cm-3，导电性仅次于银、铜和金。

2．化学性质：
（1）铝跟非金属反应
①常温下，铝被空气里的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。

铝在
空气中强热：4Al＋3O22Al2O3（反应放出大量的热和耀眼的白光，因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、
火箭推进剂等。

②铝与氮气在高温下反应：2Al＋N22AlN，铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在溴
中燃烧铝粉生成三溴化铝。

在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。

（2）铝跟水反应：铝与沸水反应2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑
（3）铝与酸反应
①与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑
②常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。

③加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Al＋6H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
④铝与稀硝酸反应不产生H2
（4）铝与强碱溶液反应：2Al＋6H2O===Al(OH)3↓＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。

上述两个反应叠加得：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
（5）铝与某些金属氧化物反应
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe这个反应称为铝热反应、铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。

如10Al＋3V2O55Al2O3＋6V，
8Al＋3Co3O44Al2O3＋9Co，8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe等。

◆氧化铝
氧化铝白色固体，高熔点(2045℃)，难溶于水，是两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氧化物），反应为Al2O3＋6H+===2Al3+＋3H2O，Al2O3＋2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
◆氢氧化铝
（1）氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此可用于水的净化。

（2）氢氧化铝是两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氢氧化物），氢氧化铝具有两性，可用电离平衡移动的原理来解释：氢氧化铝的电离方程式可表示如下：
Al(OH)3Al3+＋3OH-Al(OH)3＋H2O[Al（OH）4]-＋H+
(碱式电离)(酸式电离)
其电离程度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量的H+(或OH－)才能破坏氢氧化铝的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或四羟基合铝酸盐)，所以氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应。

当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH–浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。

反应为Al(OH)3＋3H+===Al3+＋3H2O，Al(OH)3＋OH-===[Al(OH)4]–
（3）氢氧化铝受热分解2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
（4）Al(OH)3的制备：
①用弱碱氨水与可溶性铝盐反应：Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4+
②用可溶性偏铝酸盐与CO2反应：[Al(OH)4]–+CO2Al(OH)3↓+HCO3–（CO2过量）
2[Al(OH)4]–+CO22Al(OH)3↓+CO32–＋H2O（CO2少量）
◆硫酸铝
（1）硫酸铝溶液呈酸性，硫酸铝的水解Al3+＋3H2O Al(OH)3＋3H+
（2）硫酸铝溶液与碳酸钠溶液混合，2Al3+＋3CO32–＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
（3）泡沫灭火器，一般呈有1mol/LAl2(SO4)3和1mol/L NaHCO3溶液，反应原理为：Al3+＋3HCO3–=Al(OH)3↓＋3CO2↑◆明矾
明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。

化学式KAl(SO4)2·12H2O
KAl(SO4)2·12H2O=K+＋Al3+＋2SO42–＋12H2O，Al3+容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3
Al3++3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。

所以，明矾是一种较好的净水剂。

◆铝土矿
工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取的操作过程可用以下流程图表示
（三）“铝元素的化合物之间的转化关系”及其应用
应用：
1制取Al(OH)3：A13++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+3[Al(OH)4]–+Al3+===4Al(OH)3↓
[Al（OH）4]–+CO2===Al(OH)3↓+HCO3–
2离子共存问题：Al3+与OH–、S2–、HS–、[Al(OH)4]–、CO32–、HCO3–因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；
[Al(OH)4]–与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。

（四）镁、铝氢氧化物沉淀的图象
氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。

[图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量，横坐标为加入试剂的体积]
（1）图为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液
反应：A～B段：Al3++3OH–===Al(OH)3↓B～C段：Al(OH)3+OH–===[Al(OH)4]–
（2）图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液
反应：A～B段：Al3++4OH–===[Al(OH)4]–B～C段3[Al(OH)4]–+Al3+===4Al(OH)3↓
（3）图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液
A～B段：OH–+H+===H2O B～C段：Al3++3OH–===Al(OH)3↓C～D段：Al(OH)3+OH–===[Al（OH）4]–（4）图为向盐酸中加入N[Al（OH）4]溶液
A～B段：[Al(OH)4]–+4H+===Al3++4H2O B～C段：3[Al(OH)4]–+Al3+===4Al(OH)3↓
（5）图为向Na[Al(OH)4]溶液中加入盐酸
A～B段：[Al(OH)4]–+H+===Al(OH)3↓+H2O B～C段：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
（6）图为向AlCl3溶液中滴入Na[Al（OH）4]溶液A～B段：3[Al(OH)4]–+Al3+===4Al(OH)3↓
【典型例题】
例1．将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，
则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（）
A．1:3B．3:2C．1:4D．2:7
解析：本题应对两种情况进行讨论：
①若AlCl3过量，NaOH的量不足,溶液中铝元素的存在形式为Al3+。

AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl
1mol3mol1mol
依题意，若溶液中剩余1mol Al3+，则c(AlCl3)∶c(NaOH)＝(1＋1)mol∶3mol＝2∶3。

②NaOH量稍多，AlCl3完全反应，溶液中铝元素的存在形式为AlO2-，设有2mol Al3+反应，依题有关系式：
AlCl3～3NaOH～Al(OH)3
1mol3mol1mol
AlCl3～4NaOH～NaAlO2
1mol4mol1mol
则c(AlCl3)∶c(NaOH)＝(1＋1)mol∶(3＋4)mol＝2∶7。

答案：D
例2．如图中横坐标为加入反应物的物质的量，纵坐标为产生沉淀的物质的量。

下列选项序号对应的曲线编号错误
的是（）
A．向澄清石灰水中通入CO2至过量
B．向NaAlO2溶液中滴入HCl至过量
C．向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量
D．向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失
解析：要注意反应物量的关系，CO2与澄清石灰水是先沉淀后溶解，前后消耗CO2的物质的量的比例1∶1；NaAlO2溶液中滴入HCl至过量，反应为AlO2--+H++H2O====Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O，前后消耗盐酸的物质的量的比例为1:3
答案：AB
例3．下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是（）
A．KOH和Al2(SO4)3B．稀H2SO4和NaHCO3C．CaCl2和Na2CO3D．Ba(OH)2和NaHSO4
解析：向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加KOH溶液，先出现白色沉淀后消失；向KOH溶液中逐滴滴加Al2(SO4)3溶液，开始无现象后出现白色沉淀。

答案：A
例4.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．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
解析：船体材料一般为铁，锌比铁活泼，故形成原电池时锌被腐蚀，从而保护船体；MgO熔点高，且高温下化学
性质稳定，可作为耐高温材料；电解MgCl2溶液无法制取单质镁。

答案：D
例5．在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是（）
A．偏铝酸钠溶液B．苯酚钠溶液C．硅酸钠溶液D．硫代硫酸钠溶液
解析：加入适量盐酸后，各选项产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S，因Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于过量的盐酸中，故选A。

答案：A
例6．如何用化学方法除去下列物质中的杂质，写出有关的化学方程式：
（1）铝中含少量的镁（2）镁中含少量的铝
解析：本题所给物质为金属混合物，主要从金属活泼性来考虑。

（1）中的镁比铝活泼，可利用金属与盐的转换反应
除杂。

（2）中的铝能与强碱溶液反应，镁不能，可选用强碱溶液作试剂。

答案：（1）将混合物加入足量的氯化铝溶液中，充分反应后过滤。

3Mg+2AlCl3===3MgCl2+3Al （2）将混合物加入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤。

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
五、课堂练习
1．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如下图。

反应中镁和铝的（）
A．转移电子数之比为2∶3
B．摩尔质量之比为2∶3
C．物质的量之比为3∶2
D．反应速率之比为2∶3
解析：观察图像，二者反应产生的氢气体积相同，则反应转移的电子数相同，镁和铝的物质的量之比为3∶2，摩尔质量之比为24∶27＝8∶9，反应速率之比为1/2∶1/3＝3∶2，故应选C。

答案：C
2．向含有盐酸的AlCl3溶液中慢慢滴入NaOH溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液体积V的关系如下图，其中正确的是（）
解析：滴入的NaOH首先与HCl反应，即开始时无沉淀生成，观察图像只有D符合。

答案：D
3.下列有关金属及其化合物的说法正确的是（）
A．Mg和Al都可以用电解法冶炼得到
B．Na2O和Na2O2与CO2反应产物相同
C．MgO和Al2O3均只能与酸反应，不能与碱反应
D．Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
解析：B项中Na2O2与CO2反应还原O2生成：C项中Al2O3是两性氧化物；D项中Fe和水在高温下反应生成
氢气和Fe3O4。

答案：A
4.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
解析：铝是一种较活泼金属单质，在常温可以与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，起保护作用；在一定条件下可与其他的非金属反应；铝既能溶于酸，又能溶于碱，且均反应放出氢气；氧化铝和氢氧化铝均是两性化合物。

答案：C
5.下列关于铝的叙述中正确的是（）
A．由于铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属
B．由于铝在空气中容易锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很短
C．常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸
D．由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆
解析：铝在空气中形成致密的氧化膜；钝化是形成致密的氧化膜；铝的导电性比铜、银都弱。

答案：A
6.用坩埚钳夹住一小块刚用酸处理过的铝箔，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
验现象的解释不正确的是（）
A．铝箔表面温度低，未熔化B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．氧化铝的熔点比铝高D．氧化铝薄膜包住了熔化的铝
解析：在加热条件下，铝在空气中能很快形成致密的氧化膜(氧化铝)，氧化铝的熔点比铝高，当铝熔化时氧化铝还没有熔化，像个网一样兜住了熔化的铝，不滴落。

答案：A
7.向含有1mol KAl(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+全部转化为偏铝酸根
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+＋6OH–===2Al(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
解析：1mol KAl(SO4)2溶液中含Al3+1mol、SO42–2mol，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转化为偏铝酸根(四羟基合铝酸根)，剩余的SO42–继续沉淀，至SO42–沉淀完全，Al3+全部转化为偏铝酸根(四羟基合铝酸根)。

答案：D
8.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如下图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是（）
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
解析：本题中涉及的反应有：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg，4Al＋3O2===2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气反应是放热反应；铝片上生成的“白毛”是氧化铝。

答案：D
9．某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
PH 3.2 5.212.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）。

（2）滤渣I的主要成分有。

（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。

（4）Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl 已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。

简述可制备Mg(ClO3)2的原因：。

②按①中条件进行制备实验。

在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：。

除去产品中该杂质的方法是：。

解析：浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。

硫酸浸出液经过滤，滤液中主要溶质是MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3，根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH，在调节pH至5.5时，Fe3+和Al3+已经完全沉淀，滤渣I的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3，此时滤液中阴离子主要是SO42–，加入NaOH后Mg2+完全沉淀，溶质主要成分是Na2SO4；反应
MgCl 2+2NaClO 3===Mg(ClO 3)2+2NaCl 类似于侯德榜制碱法生成NaHCO 3的原理，因为NaCl 溶解度小而从溶液中析出，使反应向生成Mg(ClO 3)2的方向进行；同样是依据①的原理，在降温的过程中，Mg(ClO 3)2的溶解度不断减小，从溶液中析出，在生成Mg(ClO 3)2的过程中NaCl 也不断生成，但因溶解度没有增加，所以也伴随Mg(ClO 3)2析出；相同温度时氯化钠的溶解度最小，因此在冷却降温析出Mg(ClO 3)2过程中一定会析出氯化钠。

由于氯酸镁和氯化钠均溶于水，溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。

答案：（1）升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）
（2）Fe(OH)3
Al(OH)3
（3）Na 2SO 4
（4）①在某一时NaCl 最先达到饱和析出；Mg(ClO 3)2的溶解度随温度变化最大；NaCl 的溶解度与其他物质
的溶解度有一定的差别。

②降温前溶液中NaCl 以达饱和；降低过程中NaCl 溶解度会降低，会少量析出。

重结晶。

10．下图中，A 、C 是工业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_____________________________________________
解析：本题为框图推断题，主要考查铝及其化合物的性质与重要应用。

由H 、G 是正四面体结构的非极性分子，且
H+Cl 2→A+G 知H 为CH 4，G 为CCl 4,A 为HCl;联想乙炔的制法及K 由两种常见元素组成，可推测I 为金属氢氧化物，又I 高温J(高温材料)，则其中金属可能为Mg 或Al 。

又HCl+B→D+E ，B+C→F+E ，D+F→I(金属氢氧化物)，可知E 为H 2，I 为Al(OH)3，B 为Al ，C 为NaOH ，全部物质至此全部确定。

答案：（1）Al
:·Cl ·::·
Cl ·:C :·Cl ·::·Cl ·:（2）Al 3++3AlO -2+6H 2O====4Al(OH)3
↓（3）光照
过量Cl 2
（4）Al 4C 3+12H 2O===4Al(OH)3+3CH 4↑
11．把NaOH 、AlCl 3、MgCl 2三种固体组成的混合物溶于足量水中后，有0.58g 白色沉淀。

在所得浊液中逐滴加入0.5mol/L 盐酸，加入盐酸体积与生成沉淀的质量关系如图所示。

试求：（1）混合物中NaOH 质量是多少克?（2）混合物中AlCl 3质量是多少克?（3）P 点所表示的盐酸体积是多少毫升?
解析：由图可知，NaOH 、MgCl 2、AlCl 3三种固体溶于水时，NaOH 过量，0.58g 沉淀为Mg(OH)2，10mL 盐酸用于
中和过量NaOH ，30mL －10mL ＝20mL 盐酸和AlO 2—反应生成Al(OH)3；最后加入的盐酸溶解Mg(OH)2和
Al(OH)3沉淀。

解：（1）由MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
0.02mol
NaOH+HCl==NaCl+H2O
0.005mol0.01L×0.5mol/L
AlO2–+H++H2O==Al(OH)3↓
0.01mol0.02L×0.5mol/L0.01mol
AlCl3+4NaOH==NaAlO2+3NaCl
0.01mol0.04mol0.01mol
由上述可知，n(NaOH)=0.02mol+0.005mol+0.04mol=0.065mol
所以m(NaOH)=0.065mol×40g/mol=2.6g
（2）由（1）可知，n(AlCl3)=0.01mol所以m(AlCl3)=0.01mol×133.5g/mol=1.335g
（3）由图知：P点溶液的溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2，相当于用盐酸中和了原溶液中的NaOH所得的结
果，所以n(HCl)＝n(NaOH)＝0.065mol，
答案：（1）2.6g（2）1.335g（3）130mL
六、课堂小结
（一）镁及其化合物：1．镁的物理性质及用途
2．镁的化学性质
3．海水提镁
4．镁的化合物：（1）氧化镁
（2）氢氧化镁
（二）铝及其化合物
◆铝：1．物理性质
2．化学性质
◆氧化铝
◆氢氧化铝
◆硫酸铝
◆明矾
◆铝土矿
（三）“铝元素的化合物之间的转化关系”及其应用
（四）镁、铝氢氧化物沉淀的图象
七、课后作业
1．将下列金属分别放入冷的浓硝酸中，不能继续发生反应的是（）
A．镁B．铝C．铜D．银
2．自然界的镁主要的存在形式是（）
A．游离态B．化合态C．合金D．氧化态
3．主要成分的镁盐的物质是（）
A．冰晶石B．重晶石C．光卤石D．明矾
4．欲从含少量Al3+的FeCl3溶液中除去Al3+，最好应加入的试剂是（）
A．NaOH溶液和盐酸B．KOH溶液和稀H2SO4C．氨水和盐酸D．碳酸铵
5．为除去MgCl2酸性溶液中的少量Fe3+，可在加热条件下加入一种试剂，过滤后，再加适量盐酸，这种试剂是（）A．NH3·H2O B．NaOH C．Na2CO3D．MgCO3
6．镁、铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是（）
A．镁的硬度比铝稍大，熔沸点都比铝高
B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C．镁在点燃条件下可以跟二氧化碳起反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生氧化-还原反应
D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
7．镁粉在焰火、闪光粉中是不可少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，下列可作为冷却气体的是（）（1）空气（2）CO2（3）Ar（4）H2（5）N2
A．（1）（2）B．（2）（3）C．（3）（4）D．（4）（5）
8．现有Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，欲使Mg(OH)2溶解，Al(OH)3不溶解，可加入的物质是（）A．(NH4)2SO4饱和溶液B．NaOH溶液C．盐酸D．氨水
9．把0.1mol铝投入到100mL3mol/L的NaOH溶液中充分反应后，再滴入1mol/LH2SO4溶液120mL，其结果是（）A．溶液的pH值＜7B．得到澄清透明溶液
C．沉淀未能完全溶解D．先有白色沉淀生成，后逐渐溶解
10．向明矾溶液里滴入Ba(OH)2溶液，当SO42–沉淀完全时，铝元素的存在形式是（）
A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3+形式存在于溶液中
B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO2–形式存在于溶液中
C．全部为Al(OH)3沉淀
D．几乎全部以AlO2—形式存在于溶液中
11．冶金工业上常用电解熔融MgCl2而不用电解MgO的方法制取镁，其原因是（）
A．熔融的MgO不导电B．MgO分子间作用力很大C．MgO熔点高D．MgO属原子晶体12．现有20mLMgCl2和AlCl3的混合溶液，其中[Mg2+]=0.2mol/L、[Cl–]=1.3mol/L.要使Mg2+转化成Mg(OH)2并使Mg2+、Al3+分离开来，至少需要4mol/L NaOH溶液（）
A．140mL B．120mL C．100mL D．80mL
13．下图分别表示向I中的溶液逐渐加入（或通入）Ⅱ中的试剂的物质的量（横坐标）与产生沉淀的量（纵坐标）之间的关系。