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第三章 金属及其化合物
第08讲 铝、镁及其重要化合物
完卷时间：50分钟
可能用到的相对原子质量：O 16 Fe 56
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2021·广东惠州市·高三一模）下列关于物质的制备、生产的说法正确的是
A．用镁粉和空气反应制备
B．工业制取金属铝：电解熔融
C．实验室制取NH：可用浓硫酸干燥
3
D． 溶液与浓 混合制备HI
【答案】B
【解析】A．镁是活泼的金属，在空气中燃烧镁不但与氧气、氮气反应，分别生成氧化镁和氮化镁，还能
与CO 反应生成氧化镁 和单质碳，所以不能用镁粉和空气反应制备MgN，A错误；B．AlCl 是共价化合
2 3 2 3
物，由分子构成，由于熔融状态时没有自由移动的离子，因此不能用AlCl，要使用电解熔融AlO 的方法
3 2 3
冶炼Al，B正确；C．NH 会与浓硫酸发生反应，所以干燥NH 不能用浓硫酸，C错误；D．浓硫酸能氧化
3 3
HI，NaI与浓HSO 混合不能生成HI，D错误；故选B。
2 4
2．（2020·河北张家口市·高三一模）下列物质的用途描述正确的是
A．碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
B．镁燃烧时发出耀眼的白光，可以用镁来制造照明弹和焰火等
C．明矾可以消毒杀菌，常用于净水
D．磁性氧化铁可用作红色油漆和涂料
【答案】B
【解析】A．碳酸钠能与盐酸反应，但碱性较强，所以碳酸钠不可以用于治疗胃酸过多，故A错误；B．镁
燃烧时发生耀眼的白光，并放出大量的热，可以用镁来制造照明弹和焰火等，故B正确；C．明矾溶于水电
离产生的铝离子水解生成具有吸附作用的氢氧化铝胶体，可以净水，但是明矾不具有杀菌消毒作用，故C
错误；D．磁性氧化铁是四氧化三铁，用作红色油漆和涂料的是三氧化二铁，故D错误；故答案选：B。
3．（2021·江苏高三三模）下列氧化物的性质与用途具有对应关系的是
A． 具有漂白性，可用作溴蒸气的吸收剂
B．CaO具有碱性氧化物的性质，燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成C． 是两性氧化物，可以用作防腐涂层
D．MgO熔融状态下能导电，可以用作耐火材料
【答案】B
【解析】A．二氧化硫与溴蒸气发生氧化还原反应，体现了二氧化硫的还原性，A项错误；B．燃煤中加入
氧化钙可以减少酸雨的形成，当煤燃烧放出的二氧化硫，就会与氧化钙反应，故可以减少酸雨的形成，B
项正确；C．三氧化二铝做防腐涂层利用了它的在常温下稳定的性质，C项错误；D．氧化镁作耐火材料主
要是因为其稳定性，熔点高，价格低，不是其熔融状态下的导电性，D项错误；答案选B。
4．（2020·浙江嘉兴市·高三一模）下列说法不正确的是
A．SO 使品红、溴水褪色的原因是它有漂白性
2
B．Mg着火不能用泡沫灭火器灭火
C．Al(OH) 胶体具有很强的吸附性，可以用来净水
3
D．新制Cu(OH) 悬浊液可用来检验牙膏中甘油的存在
2
【答案】A
【解析】A.二氧化硫具有还原性，能与溴水反应生成氢溴酸和硫酸，使溴水溶液褪色，故A错误；B.使用
泡沫灭火器灭火时，灭火器能喷射出大量二氧化碳及泡沫粘附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝,达到灭
火的目的，但镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，故B错误；C.Al(OH) 胶体具有很大的表面积，吸附
3
能力强，能吸附水中悬浮的杂质形成沉淀，达到净水的目的，故C正确；D.甘油是丙三醇，能与新制
Cu(OH) 悬浊液反应生成绛蓝色的溶液，则新制Cu(OH) 悬浊液可用来检验牙膏中甘油的存在，故D正确；
2 2
故选A。
5．（2020·广东中山市·中山纪念中学高三二模）向物质的量浓度均为1mol/L的HCl、AlCl、MgC1、
3 2
NHCl混合溶液中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，得到如图图像。下列有关说法正确的是 ( )
4
A．沉淀的最大物质的量为2mol
B．c-d段会产生标况下22.4LNH
3
C．d-e段发生的反应为Al3++4OH－=AlO +2HO
2
D．滴加NaOH溶液过程中，微粒反应的先后顺序是H+、Al3+、Mg2+、NH 、Al(OH)
3【答案】D
【解析】A．因原混合溶液的体积未知，故无法判断沉淀的最大物质的量， A错误；B．c～d段为NHCl与
4
NaOH溶液反应，产生NH 的量无法计算，B错误；C．d～e段加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为
3
Al(OH)＋OH－=AlO ＋2HO，C错误；D．H+、Mg2+、NH 、Al(OH) 结合氢氧根离子的能力逐渐减弱，故滴加
3 2 3
NaOH溶液过程中，微粒反应的先后顺序是H+、Mg2+、NH 、Al(OH)，D正确；答案选D。
3
6．（2020·东北育才学校高三零模）为测定镁铝合金（不含其它元素）中镁的质量分数。某同学设计了
如下实验：称量ag镁铝合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。下列说法错误
的是
A．实验结束后应再次称量剩余固体的质量
B．氧气要保证充足
C．可以用空气代替氧气进行实验
D．实验结束后固体质量大于ag
【答案】C
【解析】A．实验结束后一定要再次称量剩余固体质量，再通过其它操作可以计算镁铝合金中镁的质量分
数，故A正确；B．为了使其充分灼烧，氧气要保证充足，故B正确；C．用空气代替氧气对实验有影响，
这是因为高温条件下，镁还能够和氮气、二氧化碳等反应，故C错误；D．灼烧后的固体为氧化镁和氧化铝
的混合物，质量大于ag，这是因为氧气参加了反应，故D正确；故答案选C。
7．（2021·济南市·山东省实验中学高三月考）如图是工业利用菱镁矿(主要含MgCO，还含有AlO、
3 2 3
FeCO 杂质)制取氯化镁的工艺流程。
3
下列说法不正确的是（ ）A．酸浸池中加入的X酸是硝酸
B．氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
C．沉淀混合物为Fe(OH) 和Al(OH)
3 3
D．在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁
【答案】A
【解析】菱镁矿的主要成分是MgCO，并含少量的AlO、FeCO 等，加入过量X酸溶解，根据实验目的，X
3 2 3 3
酸是盐酸；通入氯气将二价铁氧化为三价铁，再加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤分离后，
得到氯化镁溶液，将溶液在HCl气流中加热蒸干得到无水氯化镁。
A、工业利用菱镁矿(主要含MgCO，还含有AlO、FeCO 杂质)制取氯化镁，所以酸浸池中加入的X酸是盐
3 2 3 3
酸，故A错误；B、加入氯气将二价铁氧化为三价铁，以便于调pH除铁元素，故B正确；C、根据以上分析
可知，加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，所以沉淀混合物为Fe(OH) 和Al(OH)，故C正确；
3 3
D、镁是活泼金属，所以在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，故D正确；故选A。
8．（2021·浙江宁波市·高三二模）下列说法正确的是
A． 、 、 都可以由相应单质在一定条件下直接化合得到
B．苯与浓溴水在光照下反应生成溴苯
C．硫在足量的氧气中燃烧生成
D．硫酸铝溶液中滴加过量氨水生成
【答案】A
【解析】A．Mg能与氮气反应生成氮化镁，S的氧化性较弱，将变价金属氧化成较低价金属硫化物，S分别
与Fe、Cu反应生成FeS、CuS，故A正确；B．苯与液溴在铁或溴化铁作催化剂下发生取代反应，生成溴苯，
2
故B错误；C．无论氧气是否过量，硫与氧气反应生成二氧化硫，故C错误；D．氢氧化铝为两性氢氧化物，
但不溶于弱碱，因此硫酸铝与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀，故D错误；故答案为A。
9．（2021·上海松江区·高三二模）镁铝合金可用于制作窗框、卷帘门、防护拦等。下列性质与这些用
途无关的是
A．不易生锈 B．强度高 C．密度小 D．导电性好
【答案】D
【解析】镁铝合金不易生锈、强度高且密度小，所以可用于制作窗框、卷帘门、防护拦等。这与镁铝合金
的导电性好没有关系。答案选D。
10．（2021·上海杨浦区·高三二模）某管道疏通剂主要成分是NaOH粉末和铝粉，可用于疏通管道中因毛发、残渣等造成的堵塞，使用时会产生大量气泡。对该疏通剂描述正确的是
A．加冷水可提高效果 B．使用时应防明火以免发生爆炸
C．可敞口置于空气中保存 D．NaOH作氧化剂
【答案】B
【解析】A．温度越高反应速率越快，则加热水可提高效果，A描述错误；B．NaOH粉末、铝粉和水反应生
成氢气，遇到明火发生爆炸，则使用时应防明火以免发生爆炸，B描述正确；C．NaOH粉末、铝粉和水反应
生成氢气，应密封保存，C描述错误；D．铝粉在NaOH的条件下与水反应生成氢气，生成的氢氧化铝与
NaOH反应生成偏铝酸钠和水，则水作氧化剂，D描述错误；答案为B。
11．（2021·上海宝山区·高三二模）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2
下列叙述正确的是
A．X、Y元素的金属性：X＜Y
B．简单氢化物的稳定性：Z＞W
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．Z单质与W的常见单质在放电的条件下化合
【答案】D
【解析】短周期元素X的主要化合价为+2价，Y为+3价，X原子半径比Y大，X、Y原子半径远大于Z、W，
则X为Mg，Y为Al，再结合Z的主要化合价可知Z为N，W为O。
A．X为Mg，Y为Al，同周期元素从左往右金属性减弱，则X、Y元素的金属性：X>Y，A错误；B．非金属性
越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Z(N)＜W(O)，则简单氢化物的稳定性：Z＜W，B错误；C．Y为Al，
Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)，能溶于强碱，但不能溶于弱碱溶液稀氨水，C错误；D．Z为
3
N，W为O，二者的单质N 和O 在放电条件下化合为NO，D正确；答案选D。
2 2
12．（2010·上海浦东新区·高三二模）向用盐酸酸化的MgCl、FeCl 混合溶液中逐滴滴入NaOH(aq)，生
2 3
成沉淀的质量与滴入NaOH(aq)的体积关系如图。原混合溶液中MgCl 与FeCl 的物质的量之比为
2 3A． B． C． D．
【答案】D
【解析】向用盐酸酸化的MgCl、FeCl 混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，首先发生反应
2 3
NaOH+HCl=NaCl+HO，即为图象中0−a mL，沉淀的质量为0 g；FeCl 只能在酸性较强的溶液中存在，当酸
2 3
性减弱时，会转化为Fe(OH) 沉淀，从a mL开始，b mL时沉淀完全。b mL时，溶液仍然呈酸性，到c mL
3
时，才开始产生Mg(OH) 沉淀，
2
令氢氧化钠浓度为x mol/L，Fe3+完全沉淀消耗氢氧化钠为(b−a) mL，结合Fe3++3OH−═Fe(OH)↓可知，溶
3
液中n(Fe3+)= ×(b−a)×10−3L×xmol/L，Mg2+完全沉淀消耗氢氧化钠为(d−c) mL，结合Mg2+
+2OH−═Mg(OH)↓可知，溶液中n(Mg2+)= ×(d−c)×10−3L×xmol/L，故原混合溶液中n(MgCl)：
2 2
n(FeCl)= ×(d−c)×10−3L×xmol/L： ×(b−a)×10−3L×xmol/L= ，D项正确；答案选D。
3
二、主观题（共3小题，共40分）
13．(2020·湖南常德市高三协作考)（12分）某实验小组学习了反应CO＋2Mg=====2MgO＋C的相关知识后，
2
欲探究镁是否与SO 气体反应，设计了下列实验装置图(注：石棉绒是一种耐火材料，不参与反应)。
2
请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是________。
(2)若A中可供选择固体试剂有：木炭、铜片、亚硫酸钠固体，则装置 A中发生反应的化学方程式为
__________________________________________
______________________________________________________。
(3)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成，将石棉绒及其附着物投入到稀盐酸中，会产生具有臭鸡
蛋 气 味 的 气 体 ， 则 镁 与 SO 除 发 生 SO ＋ 2Mg 2MgO ＋ S 反 应 外 ， 还 可 能 发 生 的 反 应 是
2 2__________________________________。
(4)在装置C、D间插入如图所示装置E，可以获得亚硫酸(HSO)溶液。
2 3
①实验完毕后，通过________(实验操作名称)可以将E中上、下两层液体分开。
②向亚硫酸溶液中通入空气，溶液的 pH会________(填“增大”、“减小”或“不变”)，其原因是
____________________________________________
________________________________________(用化学方程式表示)。
【答案】（每空2分）(1)(球形)干燥管
(2)NaSO＋HSO(浓)===NaSO＋SO↑＋HO
2 3 2 4 2 4 2 2
(3)Mg＋S MgS(或SO＋3Mg MgS＋2MgO)
2
(4)①分液 ②减小 2HSO＋O===2HSO
2 3 2 2 4
【解析】装置A制备二氧化硫，B是干燥装置，C是发生装置，D是尾气处理装置。(1)观察仪器a可知名称
为球形干燥管，在尾气处理过程中的作用是为防止倒吸。(2)装置A是制取SO 气体装置，但Cu或木炭与浓
2
硫酸反应需要加热，根据装置不加热特点可知反应为较浓硫酸和亚硫酸钠反应，反应的化学方程式为
NaSO＋HSO(浓)===NaSO＋SO↑＋HO[或NaSO＋2HSO(浓)===2NaHSO＋SO↑＋HO]；(3)实验完毕后观
2 3 2 4 2 4 2 2 2 3 2 4 4 2 2
察到石棉绒上有黄色物质生成，将石棉绒及其附着物投入到稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的气体，说
明生成物中含有硫化物MgS，则镁与SO 除发生SO ＋2Mg 2MgO＋S反应外，还可能发生的反应是Mg＋S
2 2
MgS(或SO＋3Mg MgS＋2MgO)。
2
(4)①实验完毕后，液体分为上、下两层，可采用分液方法分离。②亚硫酸是弱酸，亚硫酸有强还原性，
极易被氧气氧化生成强酸硫酸，溶液的酸性增强，反应的化学方程式为 2HSO ＋O===2HSO ，因此向亚硫
2 3 2 2 4
酸溶液中通入空气，溶液的pH会减小。
14.（12分）将镁、铝的混合物共0.2 mol，溶于200 mL 4 mol·L－1的盐酸溶液中，然后再滴加2 mol·L
－1的NaOH溶液。请回答下列问题：
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。当V＝160
1
mL时，则金属粉末中n(Al)＝________mol。
(2)O～V段发生反应的离子方程式为________________________。
1
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝
________mL。(4)若镁、铝的混合物仍为0.2 mol，其中镁粉的物质的量分数为a，改用200 mL 4 mol·L－1的硫酸溶解
此混合物后，再加入 840 mL 2 mol·L－1的 NaOH 溶液，所得沉淀中无 Al(OH) ，则a的取值范围为
3
________。
【答案】（每空3分）(1)0.08 (2)H＋＋OH－===HO (3)400 (4)0.6≤a<1
2
【解析】(1)结合图像可知，当V＝160 mL时，溶液是MgCl 、AlCl 和NaCl混合液，由Na＋守恒可知，
1 2 3
n(NaCl)＝n(NaOH)＝0.16 L×2 mol·L－1＝0.32 mol。令MgCl 为x mol，AlCl 为y mol，则：根据Mg原
2 3
子、Al原子守恒有：x＋y＝0.2，根据氯离子守恒有：2x＋3y＋0.32＝0.2×4，解得：x＝0.12、y＝
0.08。(2)O～V段没有产生沉淀，说明加入的氢氧化钠中和过量的盐酸。(3)若在滴加NaOH溶液的过程中，
1
欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，此时溶液恰好是氯化钠溶液，则根据氯离子守恒可知氯化钠的物质的量是
0.8 mol，则再根据钠离子守恒可知氢氧化钠的物质的量是 0.8 mol，所以氢氧化钠溶液的体积是＝0.4 L
＝400 mL。(4)若混合物仍为0.2 mol，其中镁的物质的量分数为a，用200 mL 4 mol·L－1硫酸溶解后，
再加入840 mL 2 mol·L－1氢氧化钠溶液，所得溶液无Al(OH) 沉淀，证明生成的氢氧化铝全部和氢氧化钠
3
反应，由上述分析知：当恰好形成沉淀时需要氢氧化钠溶液的体积为(0.2 L×4 mol·L－1×2)÷2 mol/L＝
0.8 L＝800 mL，再加入40 mL 2 mol·L－1氢氧化钠溶液，所得Al(OH) 沉淀完全溶于氢氧化钠生成偏铝酸
3
钠，Al(OH) ＋NaOH===NaAlO ＋2HO，n[Al(OH)]的最大值为0.08 mol，即0
