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第四章　金属及其化合物
第15讲　镁、铝及其化合物
化学
内容索引
考点一　镁及其化合物
考点二　铝及其化合物
第一部分
第二部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
课时作业
第四部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
高考真题演练
第三部分
1．了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途。2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。
考点一　镁及其化合物
第
分
部
一
1．镁的物理性质
具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、导热和延展性。
必备知识整合
物质 主要性质 化学方程式
Mg 与O2、N2反应 ①____________________；
②______________________
与CO2反应 ③__________________________
与非氧化性酸反应 Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑
MgO 碱性氧化物 MgO＋2H＋===Mg2+＋H2O
2．镁及其化合物的性质
3.从海水中提取镁
(1)工艺流程
(2)主要化学反应
制石灰乳：________________________、___________________________；
沉淀Mg2+：__________________________________________；
制备MgCl2：________________________________、_________________
_________________；
电解MgCl2（熔融）：_______________________________。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
MgCl2＋6H2O
正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却。(　　)
(2)加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体。(　　)
(3)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法。(　　)
(4)在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3。(　　)
×
×
×
×
1．关于镁的性质，下列说法错误的是(　　)
A．金属镁着火，可以用CO2灭火
B．镁是一种具有银白色光泽的金属
C．镁可以与热水反应生成氢气
D．镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气
对点题组突破
A
题组一　镁及其化合物的性质及应用
解析：镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以金属镁着火不可以用CO2灭火，A错误；镁是一种银白色、有光泽、质软且能导电的金属，B正确；镁与热水反应，生成氢气和氢氧化镁，C正确；镁的活泼性很强，与盐酸剧烈反应生成氯化镁和氢气，D正确。
2．某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质。下列操作正确且能达到目的的是(　　)
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将镁在空气中燃烧制得纯净的氧化镁
B
解析：稀释浓硫酸应该是把浓硫酸慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，A项不符合题意；NaOH与MgSO4两者反应的离子方程式为Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓，因此能够观察到沉淀产生，B项符合题意；过滤应该用玻璃棒引流，而不是直接倒入已装好滤纸的漏斗中，C项不符合题意；空气中含氮气，氮气与镁反应生成氮化镁，得不到纯净的氧化镁，D项不符合题意。
3．（2024·黑龙江绥化3月联考）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．“沉镁”时可能发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+
B．在实验室中“煅烧”时使用的仪器为坩埚
题组二　工艺流程中镁及其化合物的转化
C
C．“氯化”过程中发生的反应为气体分子数增加的反应
D．不可以通过直接灼烧MgCl2·6H2O晶体的方法得到无水MgCl2固体
4．利用菱镁矿MgCO3（含杂质Al2O3、FeCO3）制取镁的工艺流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．“酸浸”时溶液中无电子转移
B．“氧化”时用稀硝酸代替更好
C．沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3
D．电解熔融MgCl2可得到金属镁
B
解析：“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸反应，所得产物有金属氯化物、水和二氧化碳，元素化合价不变，无电子转移，A正确；过氧化氢是绿色氧化剂，若“氧化”时用稀硝酸，则易产生NO气体污染环境且引入新杂质，B错误；“沉淀”环节，加入MgO调节pH使Al3+、Fe3+生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤除去，C正确；电解熔融氯化镁可得到金属镁，D正确。
考点二　铝及其化合物
第
分
部
二
必备知识整合
化合态
1．铝的主要性质
(1)存在、物理性质
铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中以______的形式存在。铝单质是____色有金属光泽的固体，有良好的____性、____性和导热性等，密度、硬度均较__。
银白
延展
导电
小
(2)化学性质
写出图中有关的化学方程式或离子方程式：
②与氯气加热反应的化学方程式：__________________________。
③与酸的反应
④与强碱溶液反应的离子方程式：__________________________________
_______________________。
⑤铝热反应的化学方程式：____________________________________。
钝化
2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋
3H2↑
2．铝的重要化合物
(1)氧化铝和氢氧化铝
①氧化铝和氢氧化铝的性质
物质 Al2O3 Al(OH)3
物理性质 白色粉末，不溶于水，熔点高，是优良的________ 不溶于水的白色胶状固体，具有______
化学性质 两性 物质 Al2O3＋6H＋===______________ Al(OH)3＋3H＋===____________
Al2O3＋2OH－＋3H2O===__________________ Al(OH)3＋OH－===________________
稳定性 — ______________________________（填化学方程式）
耐火材料
吸附性
2Al3+＋3H2O
Al3+＋3H2O
2[Al(OH)4]－
[Al(OH)4]－
②氢氧化铝的制备（填离子方程式）
a．Al3+与氨水反应（不用强碱）：
______________________________________________。
b．[Al(OH)4]－溶液中通入过量的CO2：
__________________________________________________。
c．Al3+与[Al(OH)4]－相互促进的水解反应：
____________________________________________。
Al3+＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
(2)明矾
①化学式为________________________，它是____晶体，____于水。
②明矾净水的原理
KAl(SO4)2·12H2O
无色
可溶
Al(OH)3（胶体）
悬浮物
3．工业提取铝
铝土矿主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质。
(1)酸溶法
①流程中沉淀A、B分别是____________________。
②流程中的②③步转化的离子方程式分别为__________________________
_________________________；____________________________________。
SiO2、Fe(OH)3
Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓、
Al3+＋4OH－===[Al(OH)4]－
(2)碱溶法
①流程中的沉淀A、B分别是________________。
Fe2O3、H2SiO3
②流程中的②③步转化的离子方程式分别为__________________________
_____________________________；________________________________。
[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O
正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)可用NaOH溶液除去镁粉中的少量铝粉。(　　)
(2)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。(　　)
(3)明矾可作净水剂，起到杀菌、消毒的作用。(　　)
(4)MgO与铝粉的混合物也可称为铝热剂。(　　)
(5)由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长。(　　)
√
×
×
×
×
对点题组突破
题组一　铝及其化合物的性质及应用
1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是(　　)
A．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
B．铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属
C．电解AlCl3饱和溶液可制得金属铝
D．Al2O3的熔点很高，可用于制作耐高温材料
C
解析：铝比铁活泼，但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比铁制品在空气中耐腐蚀，A正确；铝属于活泼的金属元素，具有较强的还原性，铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属，B正确；冶炼铝，一般电解熔融状态的氧化铝，电解氯化铝饱和溶液得不到金属铝，C不正确；Al2O3的熔点很高，可用于制作耐高温材料，D正确。
2．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　)
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成
C．将Al(OH)3悬浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体
D
解析：稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入水中并不断搅拌，A不符合题意；将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成Na[Al(OH)4]，B不符合题意；悬浊液倒入漏斗时要用玻璃棒引流，C不符合题意。
题组二　工艺流程中铝及其化合物的转化
3．（2024·湖南邵阳二模）利用废铝箔（主要成分为Al，含少量Mg、Fe等）制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如图：
下列说法错误的是(　　)
A．该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B．②中发生的反应有Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]
C
C．③中稀硫酸酸化的目的是将Al(OH)3转化成Al3+
D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
解析：由于Mg、Fe不与氢氧化钠溶液反应，步骤①与步骤②顺序互换后，通过操作a（过滤）即可得到Na[Al(OH)4]溶液，再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液，调换顺序后，酸和碱的消耗减少，可节约生产成本，A正确；②中Al3+转化为[Al(OH)4]－，发生反应的化学方程式为Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4、Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，B正确；③中稀硫酸酸化的目的是将[Al(OH)4]－转化为Al3+，C错误；④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，D正确。
4．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。
(1)氧化铝是____氧化物，资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，除此外，滤渣中还含有______（化学式）。写出“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式：______________________________________。
(2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是___________________
_______________________________。
(3)电解时加入冰晶石的目的是____________________。
两性
Fe2O3
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
氯化铝是共价化合物，
熔融氯化铝以分子的形式存在
降低Al2O3熔融的温度
(5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是_____________________
__________，应该采取的措施是______________。
石墨电极被阳极上产生
的O2氧化
定期补充石墨
高考真题演练
第
分
部
三
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)（2024·浙江6月选考）Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多。(　　)
(2)（2023·重庆卷）Mg分别与空气和氧气反应，生成的产物相同。(　　)
(3)（2022·浙江6月选考）氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料。(　　)
(4)（2022·浙江6月选考）工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。(　　)
(5)（2022·浙江6月选考）铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜。(　　)
×
×
√
×
√
(6)（2022·广东卷改编）技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜。(　　)
(7)（2022·海南卷改编）MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失。(　　)
×
√
2．（2020·江苏卷）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
D
解析：铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A不符合题意；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，两者无对应关系，B不符合题意；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C不符合题意；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D符合题意。
3．（2024·广东卷）部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是(　　)
A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应
一定是化合反应
B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在
物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
B
得不到Fe(OH)3胶体，C推断不合理。假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，D推断不合理。
4．（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Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
C
解析：陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；烟气（含HF）通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，向合成槽中通入Na[Al(OH)4]，发生反应：6NaF＋Na[Al(OH)4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液，所以合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可回收进入吸收塔循环利用，故D正确。
5．（2020·山东卷）以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　　)
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
B
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
解析：氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；NH3·H2O易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
课时作业15
第
分
部
四
一、选择题（每小题3分，共33分。每小题只有1个选项符合题意）
1．下列说法不正确的是(　　)
A．通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁
B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物
C．氧化镁是优质的耐火材料
D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料
D
解析：工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔化，所以氧化镁是优质的耐火材料，C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，D错误。
2．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是(　　)
A．铝与NaOH溶液反应：Al＋4OH－===[Al(OH)4]－
B．Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3＋2OH－===[Al(OH)4]－
C．明矾净水原理：Al3+＋3H2O Al(OH)3（胶体）＋3H＋
C
3．下列除去杂质的方法不正确的是(　　)
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时，Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。故选B。
B
选项 实验方案 现象、结论
A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素
4．易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　)
D
解析：铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论，A错误；铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体，B错误；加入少量NaOH溶液，Al3+过量，生成Al(OH)3，氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误；用盐酸溶解后生成的亚铁离子，在空气中易被氧化成Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液呈红色，D正确。
5．铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是(　　)
A．X物质为KClO3
B．镁条燃烧提供引发反应所需的热量
C．若转移0.3 mol电子，被还原的Fe2O3为16 g
D．可利用铝热反应冶炼铁
C
6．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示（夹持和加热装置略去）：
下列说法中正确的是(　　)
A．装置 A、B 中可依次加入浓硫酸、NaOH 溶液
B．若去掉装置C，对产品纯度无影响
C．实验时，应先加热装置C，通入一段时间空气后再加热装置D
D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气
C
解析：要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A错误；若去掉装置C ，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B错误；实验时，应先加热装置C，通入一段时间空气除去氧气，再加热装置D ，C正确；装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，避免进入装置D中干扰实验，D错误。
7．从铝土矿（主要成分为Al2O3）中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　)
A．从Na[Al(OH)4]→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
C．Na[Al(OH)4]生成Al(OH)3的离子方程式：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
D
D．电解熔融Al2O3时，阳极的电极反应式：Al3+＋3e－===Al
解析：向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生Na[Al(OH)4]，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2-失去电子变为O2，电极反应式为2O2-－4e－===O2↑，D错误。
8．（2025·八省联考四川卷）TiO2是重要的无机材料，一种含有铁的氧化物和氧化钙的TiO2废渣可以通过如下流程纯化。
已知：“铝热还原”时，Al转化为难溶于酸和碱的α Al2O3，TiO2转化为TiOx(1≤x≤1.5)；“浸取”时，TiOx溶于盐酸生成易被空气氧化的Ti3+。
下列说法错误的是(　　)
A．TiO2具有弱氧化性
B．“浸取”需要惰性气体保护
C．“滤液”中存在Fe3+和Ca2+
D．H2来自Fe和盐酸的反应
B
解析：二氧化钛废渣与铝粉进行铝热还原生成TiOx(1≤x≤1.5)和难溶于酸和碱的α -Al2O3，同时铁的氧化物转化为铁单质，加入盐酸后，Fe、TiOx与酸反应生成Fe2+、Ti3+和氢气，难溶的α -Al2O3转化为浸渣，“氧化水解”时，Fe2+、Ti3+被H2O2氧化生成Fe3+和Ti4+，Ti4+水解生成TiO2·xH2O，过滤分离，滤液中含有Fe3+、Ca2+。TiO2转化为TiOx，化合价降低，则TiO2具有弱氧化性，A正确；“浸取”过程中，不需要惰性气体保护，产生的Ti3+在下一步需要氧化生成Ti4+，B错误；由分析可知，C正确；铝热反应中只有铁的氧化物转化为铁单质，且浸取时只有铁与盐酸反应生成H2，故氢气是铁与盐酸反应产生的，D正确。
实验
现象 溶液无色，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝 有白色沉淀生成，产生气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝
B
10．（2024·河北张家口一模）硫酸镁是一种重要的工业盐，工业上利用矿石废料（主要成分为MgO和SiO2，还含有少量的PbO、FeO、Fe2O3、Al2O3等）制取硫酸镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．滤渣1的成分为SiO2
B．“氧化”时发生反应的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2Fe2+===2Fe3+＋2H2O
C．“净化”时加入MgO是为了调节溶液的pH使杂质离子沉淀
D．“操作2”可直接将MgSO4·7H2O加热失水制备MgSO4
A
解析：由题干工艺流程图可知，向矿石废料中加入硫酸，将MgO转化为MgSO4，PbO转化为PbSO4沉淀，FeO转化为FeSO4，Fe2O3转化为Fe2(SO4)3，Al2O3转化为Al2(SO4)3，过滤出的滤渣1主要为SiO2和PbSO4，A错误；“氧化”时，加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2Fe2+===2Fe3+＋2H2O，B正确；“净化”时，加入MgO调节pH，使Fe3+、Al3+完全沉淀而Mg2+不沉淀，过滤出的滤渣2主要为Fe(OH)3和Al(OH)3，C正确；经过“操作1”得到MgSO4·7H2O，由于MgSO4水解生成难挥发稳定的H2SO4和Mg(OH)2，故“操作2”可直接将MgSO4·7H2O加热失水制备MgSO4，D正确。
11．（2025·辽宁省实验中学期中）将由FeSO4、Ba(OH)2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量的水中，用玻璃棒搅拌，充分溶解，一段时间后，向稳定的混合物溶液中滴加1 mol·L-1的稀硫酸，加入稀硫酸的体积与生成沉淀的物质的量关系如图所示。下列有关判断不正确的是(　　)
D
B．D点表示的溶液呈酸性
C．混合物中FeSO4和AlCl3的物质的量相等
D．BC段发生反应的离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
量增加0.02 mol，沉淀增加的物质的量等于加入的硫酸的物质的量，说明
加入的20 mL硫酸只与氢氧化钡反应，故未加稀硫酸前A点的溶液中Ba(OH)2有剩余，三种固体组成的混合物溶于足量的水中，用玻璃棒搅拌，充分溶解，一段时间发生反应：FeSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Al3+＋4OH－===[Al(OH)4]－，故A点沉淀为Fe(OH)3、BaSO4，由方程式可知n[Fe(OH)3]＝n(BaSO4)＝0.01 mol，此时Al3+变为[Al(OH)4]－，可知n(FeSO4)＝0.01 mol；B→C，加入5 mL稀硫酸，H2SO4的物质的量为0.005 mol，由题图可知沉淀量增加0.015 mol，沉淀增加的物质的量等于加入的
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O，E点Al(OH)3和Fe(OH)3完全溶解，由C→E共消耗30 mL稀硫酸，而0.01 mol Fe(OH)3消耗15 mL H2SO4，可知Al(OH)3消耗15 mL H2SO4，判定n[Al(OH)3]＝n[Fe(OH)3]＝0.01 mol，可知原混合固体中n(AlCl3)＝0.01 mol，由上述分析可知，D错误。
二、非选择题（共27分）
12．（11分）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）。
过滤
(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　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。
降温结晶
(3)A装置的作用是______________。
(4)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）。
干燥氯化氢气体
MgCl2·6H2O
4H2O]
13．（16分）（2025·江苏徐州高三期中）絮凝剂聚合氯化铝{[Al2(OH)aClb]m，a＝1～5}广泛用于废水处理。由四羟基合铝酸钙{Ca[Al(OH)4]2}制备聚合氯化铝的一种工艺流程如下：
(1)“碱溶”时，反应的化学方程式为
__________________________________________________。
解析：碱溶时，Ca[Al(OH)4]2与Na2CO3反应生成CaCO3和Na[Al(OH)4]，化学方程式为Ca[Al(OH)4]2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2Na[Al(OH)4]。
Ca[Al(OH)4]2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2Na[Al(OH)4]
(2)“沉降”时，温度需控制在40 ℃左右，主要原因是__________________
________________________________________；若滤液浓度较大，则通入过量CO2不利于减少Al(OH)3滤饼中的杂质，其原因是__________________
______________________________________________________________________________。
解析：温度越高，二氧化碳溶解度越小，导致反应不充分，温度过低，反应速率慢，所以温度控制在40 ℃左右；Na[Al(OH)4]浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠低，更易析出形成杂质。
温度过低，反应速
率慢，温度过高，二氧化碳在水中的溶解度小
滤液浓度较大时通
入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠低，更易
析出形成杂质
分液漏斗
4
能得到均一的聚合氯化
铝，反应更充分
向废水中加入稍过量的5%的双氧水充分反应，然后用0.1 mol·L-1
HCl调节溶液的pH至5，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取最后一次洗涤滤液，
加入AgNO3溶液不产生白色沉淀，将氢氧化铝沉淀分散到蒸馏水中
解析：根据题表数据知，要想得到氢氧化铝沉淀，溶液的pH＝5，且钒元素为＋5价，要使＋4价的钒元素转化为＋5价的钒元素，需要加入氧化剂，为5%的双氧水，且用0.1 mol·L-1 HCl调节溶液的pH为5，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取最后一次洗涤滤液，加入AgNO3溶液不产生白色沉淀，将氢氧化铝沉淀分散到蒸馏水中，向其中滴加一定量的盐酸，得到聚合氯化铝。

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