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专练 13 金属材料 镁、铝及其化合物
一、选择题
1.[湖南卷]一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融MgCl 制备金属镁
2
C．“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl=====MgCl ＋CO
2 2
D．“煅烧”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
2
答案：D
解析：苦卤水中含有大量镁离子，加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧
化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁，生石灰来源丰富、价格便宜，常用来做沉镁的沉淀剂
A说法正确；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁，B说法正
确；根据题给流程图可知，“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁，“氯化”过程中，加入碳和氯
气与氧化镁反应，生成无水氯化镁和一种气体，根据原子守恒和化合价升降可得反应的化
学方程式为MgO＋C＋Cl=====MgCl ＋CO，C说法正确；向“煅烧”后所得氧化镁中加
2 2
稀盐酸，得到氯化镁溶液，由于镁离子会发生水解反应Mg2＋＋2H
2
O⇌Mg（OH）
2
＋2H＋，
直接蒸发MgCl 溶液，生成的HCl挥发，最终得到的是氢氧化镁，而不是无水氯化镁，D
2
说法错误。
2.[2024·湖北省八市高三联考]粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰（主要
含SiO 、Al O 和CaO等）为原料提铝的工艺流程如图1，其中“沉铝”时，体系中三种物
2 2 3
质的溶解度曲线如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A.“浸出”时不涉及氧化还原反应
B．“浸渣”的主要成分是SiO
2
C．“沉铝”的滤渣为KAl（SO ）·12H O
4 2 2
D．“滤液2”可返回“沉铝”循环使用
答案：B
解析：“浸出”时SiO 不与硫酸反应，CaO与硫酸发生非氧化还原反应，生成难溶的
2
硫酸钙沉淀，氧化铝与硫酸反应生成的硫酸铝留在溶液中，故浸渣为 CaSO、SiO，由图2
4 2
知，常温条件下KAl（SO ） ·12H O的溶解度最小，故加入KSO “沉铝”时，滤渣的主
4 2 2 2 4
要成分为KAl（SO ） ·12H O，“干燥脱水”后生成KAl（SO ） ，KAl（SO ） 焙烧分解
4 2 2 4 2 4 2
生成氧化铝、硫酸钾和三氧化硫气体，“水浸”后得到氧化铝固体，“滤液2”的成分为
KSO 。由流程梳理知，A项正确、B项错误、C项正确；KSO 可在“沉铝”工序中循环
2 4 2 4
使用，D项正确。
3.[2022·湖南卷]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有NaAlF 和CO
3 6 2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
答案：C
解析：
陶瓷中的SiO 能与HF反应，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收
2效率，B项正确；根据流程梳理知，C项错误；滤液中含有NaCO ，可用作吸收塔中的吸
2 3
收剂，D项正确。
4.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料
B．Al O 既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料
2 3
C.明矾[KAl（SO ）·12H O] 既可用作净水剂，也可用作消毒剂
4 2 2
D．Al（OH） 既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐
3
答案：C
解析：Al具有良好的延展性， 可用于食品包装，也可用作建筑材料， A正确； 电
解Al O 法冶炼Al，且氧化铝的熔点高，可用作耐火材料， B正确； 铝离子水解生成胶体
2 3
具有吸附性，可用作净水剂，不具有强氧化性，不能用作消毒剂， C错误； Al（OH）
3
的碱性较弱，可与胃酸中的盐酸反应， 可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝
盐， D正确。
5.通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学学科最基本的技能之
一。下列由实验现象得出正确结论的是（ ）
选项 实验现象 结论
把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓
A 度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出， 由此得出：铝的金属性比镁强
而镁没有任何变化
取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化
B 由此得出：铝不易燃烧
成液体而没有脱落
向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生
C 由此得出：该气体是氨气
大量气泡
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过
D 量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解， 由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液
最后沉淀完全消失
答案：D
解析：与NaOH是否反应，不能作为衡量金属性强弱的依据，A错误；铝箔用酒精灯
点燃，铝箔外面与氧气反应生成了一层熔点较高的致密的 Al O 薄膜，阻止了内部熔化的
2 3
铝的滴落，B错误；氯化铵溶液中存在水解平衡：NH＋H
2
O⇌NH
3
·H
2
O＋H＋，铝在酸性条
件下发生反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H↑，消耗H＋，使得水解平衡右移，从而使铝能够
2
与H＋反应放出氢气，因此铝片上产生的气体是氢气，C错误；向氯化铝溶液中逐滴滴加
NaOH溶液，发生的化学反应为 AlCl ＋3NaOH===Al（OH） ↓＋3NaCl，Al（OH） ＋
3 3 3
NaOH===NaAlO＋2HO，知氢氧化铝能溶于强碱溶液，D正确。
2 2
6.[2024·山西大学附中高三模块诊断试题]向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，
恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol·L－1氢氧化钾溶液
V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不
再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是（ ）
A.n＝m＋17Vc B．p＝m＋
C.c＝ D．m<p<m
答案：A
解析：反应化学方程式为：Mg＋HSO ===MgSO ＋H↑；2Al＋3HSO ===Al（SO ）
2 4 4 2 2 4 2 4
＋3H↑；MgSO ＋2KOH===Mg（OH） ↓＋KSO ；Al （SO ） ＋6KOH===2Al（OH）
3 2 4 2 2 4 2 4 3
↓＋3KSO ；Mg（OH） =====MgO＋HO；2Al（OH） =====Al O ＋3HO；根据化学
3 2 4 2 2 3 2 3 2
方程式可得：得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，即n＝m＋c××17＝m＋，选项中忽略了体积的单位，选项A不正确；B选项中p为生
成的氧化物的质量，1 mol Mg可结合1 mol O，2 mol Al结合3 mol O，因此生成沉淀的物
质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢气
的物质的量，也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半，即 p＝×16＋m＝m＋，选项B正
确；根据化学方程式的定量关系，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的
一半，即b＝22.4 L·mol－1×，整理得c＝，选项C正确；氧化镁和氧化铝的质量可以按照
极值方法计算，若m g全是镁，得到的氧化物为氧化镁，根据元素守恒，则质量为p＝×40
＝m；若m g全是铝，得到的氧化物为氧化铝，根据元素守恒，则质量为p＝×102×＝m，
质量介于二者之间，选项D正确。
7.甲、乙两烧杯中分别装有等体积、等 pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1
mol·L－1 AlCl 溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是（ ）
3
A.甲中沉淀一定比乙中的多
B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少
D.甲中沉淀可能比乙中的少
答案：B
解析：NH ·H O是弱电解质、NaOH是强电解质，所以相同体积、相同pH的氨水和
3 2
NaOH溶液，n（NH ·H O）＞n（NaOH），当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水
3 2
过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀
一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；所以甲中沉淀比乙中多或和乙中
一样多。
8.[2024·山西省实验中学测试]铝是一种应用广泛的金属，以铝土矿（主要成分为
Al O ，含SiO 和Fe O 等杂质）为原料制备氧化铝的一种工艺流程如图。下列有关说法不
2 3 2 2 3
正确的是（ ）
A.滤渣中X为Fe O
2 3
B.“反应”步骤中加入NaHCO 溶液后，溶液的pH增大
3
C.滤液中溶质的主要成分为NaCO
2 3
D.NaAlO
2
溶液呈碱性的原因：AlO＋2H
2
O⇌Al（OH）
3
＋OH－
答案：B
解析：由工艺流程分析，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，Fe O 不溶解，SiO 转化为硅
2 3 2
铝酸钠，Al O 发生反应Al O ＋2NaOH===2NaAlO ＋HO，过滤后得到含硅铝酸钠、Fe O
2 3 2 3 2 2 2 3
的滤渣和NaAlO 溶液，再向NaAlO 溶液中加入NaHCO 溶液，生成Al（OH） 沉淀，过
2 2 3 3
滤，将滤渣进行灼烧得到Al O 。根据上述分析可知，滤渣中 X为Fe O ，A正确；向
2 3 2 3
NaAlO 溶液中加入 NaHCO 溶液，发生反应 NaAlO ＋NaHCO ＋HO===Na CO ＋Al
2 3 2 3 2 2 3
（OH） ↓，溶液碱性减弱，pH减小，B错误；由B项方程式可知，滤液中溶质的主要成
3
分为Na
2
CO
3
，C正确；AlO在水溶液中会发生水解：AlO＋2H
2
O⇌Al（OH）
3
＋OH－，因
此NaAlO 溶液呈碱性，D正确。
2
9.[综合创新]如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是（ ）A.“石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应
B.“过滤器”的母液中主要是CaCl 溶液，可直接返回海洋
2
C.“中和”时反应的离子方程式为H＋＋OH－===H O
2
D.电解槽中发生反应的化学方程式为MgCl （熔融）=====Mg＋Cl↑
2 2
答案：C
解析：石灰窑中发生反应：CaCO =====CaO＋CO↑，为吸热反应，消化池中发生反
3 2
应：CaO＋HO===Ca（OH） ，为放热反应，A项正确；沉淀池中发生反应：MgCl ＋Ca
2 2 2
（OH） ===Mg（OH） ↓＋CaCl ，过滤后所得滤液主要含CaCl ，可直接返回海洋，B项
2 2 2 2
正确；中和时发生Mg（OH） 和盐酸的反应，离子方程式为Mg（OH）＋2H＋===Mg2＋＋
2 2
2HO，C项错误；由图知，将得到的氯化镁溶液经浓缩、干燥制成无水氯化镁，在电解槽
2
中电解熔融的氯化镁，化学方程式为MgCl （熔融）=====Mg＋Cl↑，D项正确。
2 2
10.[2024·河北重点中学联考] 下列曲线图（纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的
量）与对应的选项相符合的是（ ）
A.向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的NaAlO 、Ba（OH） 混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀
2 2
HSO
2 4
B.向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl 、NH Cl的混合溶液中加入0.1
3 4
mol·L－1的稀NaOH溶液
C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D.向AlCl 溶液中滴加过量氨水
3
答案：A
解析：向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的Ba（OH） 、NaAlO 混合溶液中加入0.1 mol·L－1
2 2
的稀HSO ，0.1 mol Ba（OH） 消耗0.1 mol硫酸，0.1 mol NaAlO 消耗0.05 mol硫酸，硫
2 4 2 2
酸过量时氢氧化铝溶解，0.1 mol氢氧化铝消耗硫酸0.15 mol，A正确；向1 L浓度分别为
0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl 、NH Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液，
3 4
AlCl 与NaOH反应生成沉淀，然后氢氧化钠与氯化铵反应生成氨水，最后氢氧化铝与氢氧
3
化钠反应，沉淀溶解，此时氢氧化铝与氢氧化钠的物质的量之比为 1∶1，图像不符，B错误；向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO＋2HO，Al3＋＋
2
3AlO＋6HO===4Al（OH）↓，所以没有沉淀与产生沉淀加入的明矾的量之比为3∶1，图
2 3
像不符合，C错误；向AlCl 溶液中滴加过量氨水，开始产生氢氧化铝沉淀，氨水过量时，
3
沉淀不溶解，图像不符合，D错误。
11.[2024·重庆检测] 某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①：2.7 g Al――――→X溶液――→Al（OH） 沉淀
3
方案②：2.7 g Al――――→Y溶液――→Al（OH） 沉淀
3
NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3 mol·L－1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入
NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系，
下列说法正确的是（ ）
A.X溶液溶质为AlCl ，Y溶液溶质为 NaAlO
3 2
B.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
C.在O点时两方案中所得溶液浓度相等
D.a、b曲线表示的反应中有氧化还原反应
答案：C
解析：由题中数据知n（Al）＝0.1 mol，n（HCl）＝n（NaOH）＝0.3 mol，所以方案
①中铝和稀盐酸恰好完全反应，则 X溶液中溶质为 AlCl ，滴加 NaOH 溶液，产生 Al
3
（OH） 沉淀0.1 mol，表示为a曲线，溶液中溶质为NaCl；方案②中NaOH过量，则Y溶
3
液中溶质为NaOH、 NaAlO ，滴加盐酸先与NaOH反应无明显现象，再与NaAlO 反应产
2 2
生Al（OH） 沉淀0.1 mol，表示为b曲线，溶液中溶质也为NaCl，A、B错误；在O点时
3
铝完全沉淀，此时两方案中得到的溶液中溶质均为NaCl，在①中NaCl中的氯离子均来自
于100 mL的稀盐酸，在②中NaCl中的钠离子均来自于100 mL的NaOH溶液，因此NaCl
的物质的量均为0.3 mol，体积相同，因此O点时两方案所得溶液浓度相同，C正确；根据
分析知，a、b曲线表示的反应中无氧化还原反应，D错误。
二、非选择题
12.工业上用铝土矿（主要成分为氧化铝，含少量氧化铁）制取铝的过程如图所示：
请回答：
（1）试剂1为 （填化学式），①～④转化过程中 消耗能量最多；
（2）沉淀 B 的化学式为 ，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作
；
（3）电解F，当转移6 mol电子时，可制得铝 g；
（4）生产过程中，除物质E可以循环使用外，还可以循环使用的物质有 （填
化学式）；（5）②中发生反应的离子方程式为______________________________________。
答案：（1）NaOH ④ （2）Fe O 颜料 （3）54
2 3
（4）CaO和CO
2
（5）CO＋AlO＋2HO===Al（OH）↓＋HCO
2 2 3
解析：（1）铝土矿（主要成分含氧化铝、氧化铁）加入氢氧化钠，氧化铁不和碱反应，
氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；电解氧化铝需要破坏离子键，需要吸收大量
的能量；（2）根据以上分析可知沉淀B为氧化铁，三氧化二铁为红棕色，可以做颜料；
（3）电解氧化铝的方程式为：2Al O=====4Al＋3O↑，设得到铝的质量为x，
2 3 2
解得x＝54 g；（4）煅烧碳酸钙得到CaO和CO，能循环利用；（5）偏铝酸钠溶液通
2
入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式：CO ＋AlO＋2HO===Al
2 2
（OH）↓＋HCO。
3
