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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(SO4)2·12H2O 溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水
C．Al3＋和AlO 两种离子不能大量共存于同一溶液中
D．将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O
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 NaAlO2溶液中通入标准状况下2.24 L CO2气体：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋
HCO
B．向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O
C．CuCl2溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)=====2[CuCl2]－
＋2H＋
D．等物质的量Fe2(SO4)3、Ba(OH)2和HNO3溶液混合：Fe3＋＋3SO4
2-＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH)3↓＋
3BaSO4↓＋H2O
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 HNO3 C.8 mol·L－1 NaOH D.18 mol·L－1 H2SO4
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
选项
客观事实
类比结论
1
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A
电解熔融的MgCl2制备镁
电解熔融的AlCl3可制备铝
B
H2S 与CuSO4溶液反应生成CuS
H2S 与Na2SO4溶液反应可生成Na2S
C
CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2
SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
D
Al2(SO4)3可作净水剂
Fe2(SO4)3也可作净水剂
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Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：
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Al2O3的方法制Al，但成本较高
C.反应Ⅱ中CO2可以用CH3COOH 溶液代替
D.反应Ⅰ中的反应为：CO2＋2AlO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
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：HClO4>HBrO4 B．熔点：NaCl>NaBr
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MgCl2·6H2O 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
MgCl2·6H2O 制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示：
2
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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P2O5或CaCl2
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MgCl2·6H2O 晶体
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MgCl2·6H2O 晶体的结晶方法是________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
实验2 样品中MgCl2·6H2O 晶体含量测定
准确称取实验1 制得的MgCl2·6H2O 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、
NH3NH4Cl 缓冲溶液，摇匀，滴入铬黑T 指示剂，用0.020 00 mol·L－1 EDTA(用H2Y2－表示)标准溶液滴定
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，NH3
NH4Cl 缓冲溶液pH 约为10。
②滴定原理：Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋。
(3)该实验中使用的滴定管是________(填“甲”或“乙”)。
(4)NH3NH4Cl 缓冲溶液的作用是________。
(5)样品中MgCl2·6H2O 的质量分数为________。
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MgCl2·6H2O 晶体在HCl 气流中小心加热。
(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m1 g ，干燥管C 增重m2 g ，m1>m2 ，其可能的原因是
____________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
12.已知：Mg 能在NO2中燃烧，可能产物为Mg3N2、MgO 和N2。Mg3N2容易与水反应。
(1)某实验小组探究Mg 与NO2反应的固体产物成分，对固体产物提出三种假设：
假设Ⅰ：固体产物为MgO；
假设Ⅱ：_________________________________________________________；
假设Ⅲ：_________________________________________________________。
3
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(2)该小组通过如下实验装置来验证Mg 在NO2中燃烧的产物(夹持装置省略，部分仪器可重复使用)。
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CaCl2 d.五氧化二磷
③确定产物中有N2生成的实验现象为________________________。
(3)设计实验证明产物中存在Mg3N2：___________________________________________。
【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．AlCl3是一种电解质，工业上直接用于电解冶炼金属铝
C．配制Fe2(SO4)3溶液时，向溶液中加入少量的盐酸能防止溶液变浑浊
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LiCoO2、Al、Fe)制备草酸钴的工艺如下：
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
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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
A
比较镁与铝元素的金属性
强弱
取MgCl2与AlCl3溶液于试管，
加入足量NaOH 溶液，观察现
象
观察到氯化镁溶液出现白色沉淀，氯化铝
溶液先出现白色沉淀后溶解。证明镁的金
属性更强
B
检验溶液中是否含有SO4
2-
取少量溶液于试管中，先滴加
BaCl2溶液，再加入稀盐酸
先产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不溶
解，则说明溶液中一定含有SO4
2-
C
探究氢离子浓度对
CrO4
2-、Cr2O7
2- 相互转化
的影响
向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸
观察实验现象
溶液由黄色变为橙色，则说明增大氢离子
浓度，转化平衡向生成Cr2O7
2- 的方向移动
D
检验溶液中是否含有Fe3+
向盛有少量待测液的试管里滴
加2 滴KSCN 溶液，观察现象
试管中溶液出现血红色，证明溶液中含有
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FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们
在生产、生活中具有 广泛应用。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。
下列由废铁屑制取FeSO4·7H2O 的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A．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FeSO4溶液
D．用装置丁蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
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
5
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实验方案
现象
结论
A
在过硫化钠(Na2S2)中加入稀盐酸
产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋
气味的气体。
发生歧化反应：
Na2S2 +2HCl=2NaCl+H2S↑ + S↓
B
已知Fe(SO2)6
3+呈红棕色，将SO2
气体通入FeCl3溶液中
溶液先变为红棕色，过一
段时间又变成浅绿色。
Fe3+与SO2络合反应速率比氧化还原
反应速率快，但氧化还原反应的平衡
常数更大。
C
燃着的镁条插入盛有SO2的集气
瓶中。冷却后，往集气瓶中加入
适量稀盐酸，静置，取少量上层
清液于试管中，滴加少量CuSO4
溶液。
剧烈燃烧，集气瓶口有淡
黄色固体附着，集气瓶底
有白色固体生成。试管中
没有产生黑色沉淀
镁能在SO2中燃烧：
D
探究电石与水的反应
将电石与饱和食盐水反应
产生的气体通入酸性高锰
酸钾溶液，观察现象
若酸性高锰酸钾溶液褪色，说明电石
与水反应生成了乙炔
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MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2=====MgCl2＋CO
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MgCl2
9.用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO 和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25 nm)纳米Fe3O4的流程示意图如下：
下列叙述不正确的是( )
A.常用热的Na2CO3溶液除去钢铁表面的油污
B.步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
6
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C.步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D.步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
10．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量的Fe)既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图
所示装置制备AlCl3溶液，并用AlCl3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
备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。已知AlCl3易水解，易升华。
(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AlCl3的量，其原因是_____________
______________________________________________________________________________。
(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 KMnO4标准溶液滴
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(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验
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CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH 溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转
变成黑色，过滤。
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Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
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
CuSO4·5H2O
中，会出现少量白色固体，原因是
_____________________________。
(2)Ⅰ中的黑色沉淀是__________(写化学式)。
(3)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)＝1.5∶1，写出反应的化学方程式：_____________。
(4)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K2CO3应采取__________的方法。
(5)Ⅲ中应采用__________进行加热。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括__________________________________。
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