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第十一讲 镁、铝及其化合物
【基础巩固】
1.下列说法错误的是( )
A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢不是合金
B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
C.铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
D.铝合金大量用于高铁建设
2．下列关于铝的化合物的说法错误的是( )
A．氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B．KAl(SO )·12H O溶于水可形成Al(OH) 胶体，可以净水
4 2 2 3
C．Al3＋和AlO两种离子不能大量共存于同一溶液中
D．将AlCl 溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH ·H O===AlO＋4NH＋2HO
3 3 2 2
3．（2023·陕西汉中·统考二模）“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的
梦。”航天科技的发展与化学密切相关。下列说法不正确的是
A．神舟十四号飞船外壳使用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
B．航天飞船内安装盛有过氧化钠颗粒的装置，它的用途是再生氧气
C．航天服壳体使用的铝合金材料熔点比纯铝低
D．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于有机高分子化合物
4．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的
是( )
A．向100 mL 2 mol·L－1 NaAlO 溶液中通入标准状况下2.24 L CO 气体：AlO＋CO ＋2HO===Al(OH) ↓＋
2 2 2 2 3
HCO
B．向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH ·H O===[Ag(NH )]＋＋2HO
3 2 3 2 2
C．CuCl 溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl 溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)=====2[CuCl ]－
2 2 2
＋2H＋
D．等物质的量Fe (SO ) 、Ba(OH) 和HNO 溶液混合：Fe3＋＋3SO 2-＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH) ↓＋
2 4 3 2 3 4 3
3BaSO↓＋HO
4 2
5.将等物质的量的镁和铝混合，取四份等质量该混合物，分别加入足量的下列溶液中，充分反应后，放出
氢气最多的是( )
A.3 mol·L－1 HCl B.4 mol·L－1 HNO C.8 mol·L－1 NaOH D.18 mol·L－1 HSO
3 2 4
6．（2023秋·河北沧州·高三统考期末）类比思想是化学学习中的重要思想，下列各项中由客观事实类比得
到的结论正确的是
选 客观事实 类比结论项
A 电解熔融的MgCl 制备镁 电解熔融的AlCl 可制备铝
2 3
B HS与CuSO 溶液反应生成CuS HS与NaSO 溶液反应可生成NaS
2 4 2 2 4 2
C CO 与NaO 反应生成NaCO 和O SO 与NaO 反应生成NaSO 和O
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2
D Al (SO ) 可作净水剂 Fe (SO ) 也可作净水剂
2 4 3 2 4 3
A．A B．B C．C D．D
7.(2022·张家口一模)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe O 杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：
2 3
对上述流程中的判断正确的是( )
A.试剂X可以是氨水，沉淀中含有铁的化合物
B.工业上可采用Fe还原Al O 的方法制Al，但成本较高
2 3
C.反应Ⅱ中CO 可以用CHCOOH溶液代替
2 3
D.反应Ⅰ中的反应为：CO＋2AlO＋3HO===2Al(OH) ↓＋CO
2 2 3
8．（2023·北京丰台·统考二模）下列关于 、 、 、 元素及其化合物的说法不正确的是
A．酸性：HClO>HBrO B．熔点：NaCl>NaBr
4 4
C．电负性：Cl>Br>Na>Mg D．离子半径：r(Br-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)
9.下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是( )
10.已知 MgCl ·6H O 在空气中加热时，失去部分结晶水，同时生成 Mg(OH)Cl 或 MgO。实验室用
2 2
MgCl ·6H O制取无水MgCl 的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示：
2 2 2下列有关说法错误的是( )
A.循环物质甲为盐酸
B.装置b填充的可能是PO 或CaCl
2 5 2
C.装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸，其作用为催化剂
D.装置d中与装置c直接相连的装置为干燥装置
11．氯化镁是重要的无机材料，在常温下易吸湿，可溶于水和乙醇。某兴趣小组以海水为原料制备无水氯
化镁。
实验1 制备MgCl ·6H O晶体
2 2
以海水为原料，对其进行一系列处理，得到晶体。
(1)除去海水中不溶性杂质常用的实验操作是________(填名称)。
(2)从氯化镁溶液中析出MgCl ·6H O晶体的结晶方法是________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
2 2
实验2 样品中MgCl ·6H O晶体含量测定
2 2
准确称取实验1制得的MgCl ·6H O晶体a g于锥形瓶中，加去离子水溶解，依次加入一定量三乙醇胺、
2 2
NH NH Cl缓冲溶液，摇匀，滴入铬黑T指示剂，用0.020 00 mol·L－1 EDTA(用HY2－表示)标准溶液滴定
3 4 2
至终点，消耗EDTA溶液的体积为V mL。
已知：①0.020 00 mol·L－1 EDTA标准溶液的pH约为5，指示剂铬黑T使用的适宜pH范围为8～11，NH -
3
NH Cl缓冲溶液pH约为10。
4
②滴定原理：Mg2＋＋HY2－===MgY2－＋2H＋。
2
(3)该实验中使用的滴定管是________(填“甲”或“乙”)。
(4)NH NH Cl缓冲溶液的作用是________。
3 4
(5)样品中MgCl ·6H O的质量分数为________。
2 2
实验3 制备无水氯化镁
利用如图实验装置(夹持和加热装置省略)，准确称取一定质量MgCl ·6H O晶体在HCl气流中小心加热。
2 2
(6)A装置的作用是________。
(7)某同学在实验前后测得玻璃管 B 减重 m g，干燥管 C 增重 m g，m>m ，其可能的原因是
1 2 1 2
____________________________________________________________________(用化学方程式表示)。12.已知：Mg能在NO 中燃烧，可能产物为MgN、MgO和N。MgN 容易与水反应。
2 3 2 2 3 2
(1)某实验小组探究Mg与NO 反应的固体产物成分，对固体产物提出三种假设：
2
假设Ⅰ：固体产物为MgO；
假设Ⅱ：_________________________________________________________；
假设Ⅲ：_________________________________________________________。
(2)该小组通过如下实验装置来验证Mg在NO 中燃烧的产物(夹持装置省略，部分仪器可重复使用)。
2
①实验装置连接的顺序为____________(填字母)。
②B装置中盛装的试剂可以是________ (填字母)。
a.浓硫酸 b.碱石灰
c.无水CaCl d.五氧化二磷
2
③确定产物中有N 生成的实验现象为________________________。
2
(3)设计实验证明产物中存在MgN：___________________________________________。
3 2
【拔高练习】
1．（2023秋·河北·高三校联考阶段练习）我国航空航天技术取得了长足的进步，新技术总是不断涌现，其
中总能出现高新材料的身影。下列有关材料的说法正确的是
A．铝、镁、钛等合金广泛应用于飞船建造，合金熔点通常高于其组成金属的熔点
B．石墨烯与金刚石、石墨互为同素异形体
C．树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料，其属于无机高分子材料
D．陶瓷基复合材料具有耐高温、密度低的优势，其属于传统无机非金属材料
2．（2023·河北·高三专题练习）金属是一类重要的材料，人类的日常生活、生产、实验、科研、科技等领
域都离不开金属。下列关于金属Na、Al、Fe及其化合物的说法正确的是
A．小苏打、氢氧化铝均可用于治疗胃酸过多
B．AlCl 是一种电解质，工业上直接用于电解冶炼金属铝
3
C．配制Fe (SO ) 溶液时，向溶液中加入少量的盐酸能防止溶液变浑浊
2 4 3
D．Na、Fe形成的氧化物均能与强酸反应，均属于碱性氧化物
3．(2022·湖北高三模拟)草酸钴主要用作制氧化钴的原料，也可用于制取其他钴化合物。利用废料铝钴膜
(含有LiCoO 、Al、Fe)制备草酸钴的工艺如下：
2下列有关说法错误的是( )
A．碱浸的目的是溶解除铝 B．氢碘酸在流程中体现酸性和还原性
C．滤渣的主要成分是氢氧化铁 D．沉钴时检验沉淀是否洗涤干净可用的试剂为盐酸
4．（2023秋·河南三门峡·高三统考期末）下列方案设计、现象和结论不正确的是
目的 方案设计 现象和结论
取MgCl 与AlCl 溶液于试管， 观察到氯化镁溶液出现白色沉淀，氯化铝
比较镁与铝元素的金属性 2 3
A 加入足量NaOH溶液，观察现 溶液先出现白色沉淀后溶解。证明镁的金
强弱
象 属性更强
取少量溶液于试管中，先滴加 先产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不溶
B 检验溶液中是否含有SO 2-
4 BaCl 溶液，再加入稀盐酸 解，则说明溶液中一定含有SO 2-
2 4
探究氢离子浓度对
向KCrO 溶液中缓慢滴加硫酸 溶液由黄色变为橙色，则说明增大氢离子
C CrO2-、Cr O2- 相互转化 2 4
4 2 7 观察实验现象 浓度，转化平衡向生成Cr O2- 的方向移动
的影响 2 7
向盛有少量待测液的试管里滴 试管中溶液出现血红色，证明溶液中含有
D 检验溶液中是否含有Fe3+
加2滴KSCN溶液，观察现象 Fe3+
A．A B．B C．C D．D
5.将m g镁铝合金投入500 mL 2 mol·L－1盐酸中，固体完全溶解，收集到气体5.6 L(标准状况下)。向反应
所得溶液中加入4 mol·L－1氢氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为( )
A．5.10 B．8.50 C．9.35 D．11.48
6．（2023秋·湖北·高三统考期末）由铁及其化合物可制得FeSO ·7H O、FeCl 、KFeO 等化工产品，它们
4 2 3 2 4
在生产、生活中具有 广泛应用。高炉炼铁的反应为 Fe O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。
2 3 2
下列由废铁屑制取FeSO ·7H O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
4 2A．用装置甲除去废铁屑表面的油污 B．用装置乙加快废铁屑的溶解
C．用装置丙过滤得到FeSO 溶液 D．用装置丁蒸干溶液获得FeSO ·7H O
4 4 2
7．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论中有不正
确的是
实验方案 现象 结论
发生歧化反应：
产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋
A 在过硫化钠(Na S)中加入稀盐酸
2 2 气味的气体。 NaS +2HCl=2NaCl+H S↑ + S↓
2 2 2
Fe3+与SO 络合反应速率比氧化还原
已知Fe(SO )3+呈红棕色，将SO 溶液先变为红棕色，过一 2
B 2 6 2 反应速率快，但氧化还原反应的平衡
气体通入FeCl 溶液中 段时间又变成浅绿色。
3 常数更大。
燃着的镁条插入盛有SO 的集气
2 剧烈燃烧，集气瓶口有淡 镁能在SO 中燃烧：
瓶中。冷却后，往集气瓶中加入 2
黄色固体附着，集气瓶底
C 适量稀盐酸，静置，取少量上层
有白色固体生成。试管中
清液于试管中，滴加少量CuSO
4 没有产生黑色沉淀
溶液。
将电石与饱和食盐水反应
若酸性高锰酸钾溶液褪色，说明电石
D 探究电石与水的反应 产生的气体通入酸性高锰
与水反应生成了乙炔
酸钾溶液，观察现象
A．A B．B C．C D．D
8.一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 2D.“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
9.用铁泥(主要成分为Fe O、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25 nm)纳米Fe O 的流程示意图如下：
2 3 3 4
下列叙述不正确的是( )
A.常用热的NaCO 溶液除去钢铁表面的油污
2 3
B.步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C.步骤④中，反应完成后剩余的HO 无需除去
2 2
D.步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe O 粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
3 4
10．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量的Fe)既可制取AlCl 又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图
3
所示装置制备AlCl 溶液，并用AlCl 溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制
3 3
备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al O)。已知AlCl 易水解，易升华。
2 3 3
(1)实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为________________________。
(2)为了防止蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________________(写出一点)。
(3)装置B中的溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl 的量，其原因是_____________
3
______________________________________________________________________________。
(4)某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH的关系如图所示，实验中
可选用的试剂：处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。
①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止；②过滤；
③______(填字母，下同)；④________；⑤________；⑥__________；⑦________；⑧过滤、洗涤、干燥。a．冷却结晶 b．过滤、洗涤 c．滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH＝4～10左右 d．沉淀中不断加入硫
酸，至恰好溶解 e．蒸发浓缩
(5)为了分析废铝箔中铁元素的含量，某同学称取5.000 g废铝箔，先将其预处理使铁元素还原为Fe2＋，并
在容量瓶中配制成100 mL溶液；然后移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10—2mol·L－1 KMnO 标准溶液滴
4
定，消耗20.00 mL标准溶液。判断滴定终点的依据是____________________________________________；
废铝箔中铁元素的质量分数为________。
11.(2022·全国乙卷)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K [Cu(C O ) ])可用于无机合成、功能材料制备。实验
2 2 4 2
室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO 溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转
4
变成黑色，过滤。
Ⅱ.向草酸(H C O )溶液中加入适量K CO 固体，制得KHC O 和K C O 混合溶液。
2 2 4 2 3 2 4 2 2 4
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80～85 ℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，
进行表征和分析。
回答下列问题：
(1) 长 期 存 放 的 CuSO ·5H O 中 ， 会 出 现 少 量 白 色 固 体 ， 原 因 是
4 2
_____________________________。
(2)Ⅰ中的黑色沉淀是__________(写化学式)。
(3)Ⅱ中原料配比为n(H C O )∶n(K CO )＝1.5∶1，写出反应的化学方程式：_____________。
2 2 4 2 3
(4)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K CO 应采取__________的方法。
2 3
(5)Ⅲ中应采用__________进行加热。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括__________________________________。
