第三章第二节-镁、铝及其化合物.doc

第二节 镁、铝及其化合物
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考试内容
1. 铝的化学性质（跟非金属、酸、碱、氧化物的反应）。
2. 铝的重要化合物（氧化铝、氢氧化铝、明矾）。
3. 两性氧化物和两性氢氧化物。
4. 镁的化学性质（跟氧气、水、酸、二氧化碳的反应）。
5. 镁、铝的制备及应用。
能力要求
1． 掌握铝及镁的物理及化学性质。
2． 铝的化合物（氧化铝、氢氧化铝、明矾）的性质。
3． 两性氧化物和两性氢氧化物的性质及计算。
4． 铝的三角关系。
5． 镁、铝的工业制备及应用。
知识结构梳理
夯实基础
1.镁和铝的性质
物理性质：
共性：银白色；有金属光泽；熔点均较低；硬度均较小；具有金属的通性。
不同点：镁在密度、熔点、沸点、硬度上均小于铝。
化学性质：

镁
铝
周期表中的位置
第三周期ⅡA族
第三周期ⅢA族
化合价
+2
+3
金属性比较
都属于活泼金属，但镁大于铝
单质还原性比较
都有较强的还原性，但镁大于铝
物理性质比较
镁、铝都属于硬度较小、熔点较低的轻金属，但由于铝的原子半径比镁小，S铝原子价电子数比镁多，所以铝晶体中金属离子和自由电子之间的作用强于镁，因而铝的硬度和熔沸点高于镁。
化
学
性
质
化学性质比较
共同点：镁、铝都能与氧气及其他非金属、酸及其某些氧化物反应，因而镁、铝都具有较强的还原性。
不同点:由于镁、铝属于同周期元素，镁的核电荷数较少，原子半径较铝大，在化学反应中比铝更易失去价电子，故镁的金属性强于铝。
与O2反应
常温下生成氧化膜，点燃燃烧2Mg+O2点燃2MgO

..与其他非
金属反应Mg+Cl2△MgCl2
Mg+S△MgS
3Mg+N2点燃Mg3N22Al+Cl2△2AlCl3
2Al+3S△Al2S3与非氧化
性酸反应Mg+2H+Mg2++H2↑
（与氧化性酸发生复杂反应）2Al+6H+2Al3++3H2↑
（常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化）与水反应Mg+2H2O热水
Mg(OH)2+H2↑2Al+6H2O沸水
2Al(OH)3+3H2↑与碱溶液不反应2Al+6H2O+2NaOH2Na\[Al(OH)4\]+3H2↑(续)镁铝与某些氧
化物反应2Mg+CO2点燃2MgO+C8Al+3Fe3O4高温
4Al2O3+9Fe与盐溶液
反应Mg+Cu2+Mg2++Cu2Al+3Cu2+
2Al3++3Cu2镁和铝的氧化物的主要性质MgO(碱性氧化物)Al2O3(两性氧化物)物理性质白色粉末、熔点高白色固体、熔点高1跟水的
反应MgO+H2OMg(OH)2↓(反应缓慢进行)2跟酸反应MgO+2H+Mg2++H2OAl2O3+6H+2Al3++3H2O3跟碱反应Al2O3+2OH-AlO-2+2H2O3镁和铝的氢氧化物的主要性质性质Mg(OH)2(中强碱)Al(OH)3(两性氢氧化物)物理性质白色粉末难溶于水水白色固体，难溶于水1跟酸反应Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O2跟碱反应Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O3受热分解Mg(OH)2MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O4实验室
制法可溶性镁盐加NaOH溶液Mg2++2OH-Mg(OH)2↓可溶性铝盐加氨水
Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH+4干煤和湿煤，哪一个好烧（一)常常有这样的事情：厨房里的煤堆，不知被谁洒上了一些水，变得湿淋淋的，但是加入火炉中发现比干煤烧得更旺.这是什么道理？回答这个问题，还是从你最熟悉的事情谈起吧.同样，如果满满一壶水烧开了，往往会有一点水溢出来，水滴落下的地方，火焰反而变得老高老高的.4 Al(OH)3的两性在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离.Al(OH)3H3AlO3HAlO2+H2O碱式电离：Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离：Al(OH)3AlO-2+H2O+H+若向此溶液中加入酸，因H+与OH-结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3是碱性，若加入碱，因OH-与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性.Al(OH)3溶解度很小，无论酸式或碱式电离的程度都很小，其碱性略强于酸性，故仍属于弱碱.5铝盐溶液与强碱溶液的反应(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液①现象：白色沉淀沉淀增加减少消失②有关反应：Al3++3OH-Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液①现象：沉淀立刻消失沉淀沉淀增加沉淀量不变②有关反应：Al3++3OH-Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2OAl3++AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓6硫酸铝钾硫酸铝钾的结晶水合物叫“明矾”，它是一种复盐.在生活中有多种用途.如净水、做粉条、炸油条等，都要用到明矾.它的净水原理是：KAlSO4K++Al3++2SO2+4Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+Al(OH)3(胶体)有很大的表面积，能吸附色素和水中的悬浮物一同沉到水底，达到净水的目的.铝及其化合物的相互转化关系如图17\|1：图17\|1
镁及其化合物的相互转化关系如图17\|2：图17\|2
一、“铝三角”的处理技巧与应用图17\|31“铝三角”是指Al3+、Al(OH)3和AlO-2相互转化的三角关系（如图17\|3所示）：Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O(强碱）Al(OH)3+3H+Al3++3H2O(强酸）Al3++3OH-Al(OH)3↓(强碱、弱碱及水解显碱性的盐）AlO-2+H++H2OAl(OH)3↓(强酸、弱酸及水解显酸性的盐）AlO-2+4H+Al3++2H2O(强酸）Al3++4OH-AlO-2+2H2O(强碱）Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓2应用（1）制取Al(OH)3Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH+44AlO-2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO-3Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓(2）离子共存问题：Al3+与HS-、S2-、AlO-2、HCO-3、CO2-3因水解程度很大而不能大量共存，AlO-2与NH+4、Al3+、Fe3+等也不能大量共存.干煤和湿煤，哪一个好烧（二)这就是湿煤好烧的缘故，因为水的分子里，有一个氧原子和两个氢原子，水一遇上火热的煤，氧立刻被煤（碳）夺走了，结果生成一氧化碳和氢气.对你来说，它们俩都不陌生.一氧化碳是一种会燃烧的气体.氢气也会燃烧，工厂里那白炽耀眼的气焊，有的就是用氢气来燃烧的.它们俩既然都会燃烧，当然是水落下的地方，火焰更高，因此湿煤比干煤好烧.(3）分离除杂.二、生成Al(OH)3沉淀量的图像分析图像成因图像描述分步反应式和总的反应式往可溶性的铝盐溶液中逐滴滴加NaOH溶液分步反应式
Al3++3OH-Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O
总的反应式
Al3++4OH-AlO-2+2H2O(续)图像成因图像描述分步反应式和总的反应式往NaOH溶液中逐滴滴加可溶性的铝盐溶液分步反应式
Al3++4OH-AlO-2+2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓
总的反应式
Al3++3OH-Al(OH)3↓往可溶性偏铝酸盐溶液中逐滴滴加盐酸溶液分步反应式
AlO-2+4H+Al3++2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓
总的反应式
AlO-2+H++H2OAl(OH)3↓往盐酸溶液中逐滴滴加可溶性偏铝酸盐分步反应式
AlO-2+4H+Al3++2H2O
Al3++3AlO- 2+6H2O4Al(OH)3↓
总的反应式
AlO-2+H++H2OAl(OH)3↓三、物质的鉴别试剂不同，滴加顺序不同，现象不同，可通过相互滴加的方法加以鉴别.(1)NaOH与AlCl3(2)HCl与NaAlO2(3)Na2CO3与盐酸(4）Ca(OH)2与H3PO4(5)AgNO3与NH3·H2O等四、镁、铝的工业制法1镁的工业制法：（从海水中提取镁）海水石灰过滤Mg(OH)2盐酸MgCl2电解熔融Mg2铝的工业制法：（以铝土矿为原料）铝土矿除杂质Al2O3熔融、电解冰晶石作熔剂Al
【例1】有一无色溶液，可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH+4、Cl-、SO2-4、HCO2-3、MnO-4 中的几种.为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体.产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生.下列推断正确的()A肯定有Al3+、Mg2+、NH+4、Cl-B肯定有Al3+、Mg2+、HCO-3C肯定有K+、HCO-3、MnO-4D肯定有Al3+、Mg2+、SO2-4【答案】D【解析】因溶液无色，所以其中不含MnO-4离子，加入Na2O2后产生无色无味的气体，说明原溶液中不含NH+4，继续加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有镁离子又含有铝离子，由实验②可知原溶液中一定含有硫酸根离子.【例2】将100 mL 3 mol/L的NaOH溶液与100 mL 3 mol/L的AlCl3溶液按下列两种方法混合:(1)将NaOH逐滴滴入AlCl3溶液中;(2)将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中.根据上述实验所得结论正确的是()A现象相同，沉淀量相等B现象相同，沉淀量不等C现象不同，沉淀量相等D现象不同，沉淀量不等【答案】C【解析】把NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，立即产生沉淀，最后生成01 mol Al(OH)3；当把AlCl3逐滴滴入NaOH溶液中时，先不产生沉淀，生成AlO-2，然后3AlO-2+Al3++6H2O4Al(OH)3↓，最后得到01 mol Al(OH)3，所以C正确.了解液化石油气的主要成分(一)随着我国石油工业的发展，许多城镇已开始使用液化石油气作燃料.液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品.催化裂解气的主要成分如下（％）：氢气5～6、甲烷10、乙烷3～5、乙烯3、丙烷16～20、丙烯6～11、丁烷42～46、丁烯5～6，含5个碳原子以上的烃类5～12.热裂解气的主要成分如下（％）：【变式】下列各组物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象都相同的是()A NaHSO4和Ba(OH)2B AlCl3和NaOHC NaAlO2和HClD Na2CO3和盐酸【解析】A项中无论滴加顺序怎样，均立即产生白色沉淀.B项，若AlCl3溶液滴入NaOH溶液中：Al3++4OH-AlO-2+2H2O，Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓，现象为先无沉淀，后产生沉淀；若NaOH溶液滴入AlCl3溶液中：Al3++3OH-Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O，现象为先产生沉淀，后沉淀溶解.C项，若NaAlO2溶液滴入HCl溶液中：AlO-2+4H+Al3++2H2O，Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3↓，现象为先无沉淀，后产生沉淀；若HCl溶液滴入NaAlO2溶液中：AlO-2+H++H2OAl(OH)3↓，Al(OH)3+3H+Al3++3H2O，现象为先产生沉淀，后沉淀溶解.D项，若盐酸滴入Na2CO3溶液中：CO2-3+H+HCO-3，HCO-3+H+H2O+CO2↑，现象为先无气体，后产生气体；若Na2CO3溶液滴入盐酸中：CO2-3+2H+H2O+CO2↑，立即产生气体，直至反应结束.【例3】现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH时假定溶液体积没有变化）：①向其中一份固体中加入100 mL 20 mol·L-1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH=14；②向另一份固体中加入140 mL 40 mol·L-1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且pH=0.(1)计算这包铝热剂中铝的质量和氧化铁的质量.(2)计算实验②产生气体的体积（标准状况）.【解析】这是一道有关混合金属的计算,注意守恒的应用：(1)实验①中用去n(NaOH)=100 mL×(20 mol·L-1-10 mol·L-1)=01 mol无论是Al还是Al2O3，与NaOH溶液反应后都生成NaAlO2，铝热剂中n(Al)=n(NaOH)×2=02 mol，m(Al)=54 g实验②所得溶液中，根据“电荷守恒”有：
n(H+)+2×n(Fe2+)+3×n(Al3+)=n(Cl-)则n(Fe2+)=
140 ml×40 mol·L-1-140 ml×10 mol·L-1-3×10 mol2
=006 mol铝热剂中n(Fe2O3)=n(Fe2+)×12×2=006 mol，m(Fe2O3)=96 g(2)根据上述计算结果，反应2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3充分进行后所得固体混合物中含008 mol Al和012 mol Fe.实验②中所得H2在标准状况下体积为V(H2)=n(H2)×224 L·mol-1=\[n(Al)×12×32+n(Fe)×12\]×224 L·mol-1=2688 L或者：取铝热剂的一半用“电子守恒”计算：01 mol Al→01 mol Al3+失电子03 mol003 mol Fe2O3→006 mol Fe2+得电子006 mol2n mol H+→n mol H2得电子03 mol-006 mol=024 mol算出n(H2)=012 mol；V(H2)=2688 L【变式】某研究性学习小组选用一种硬铝合金（主要含铝，其次是镁、硅、铜）进行实验探究.向1500 g样品中加入足量盐酸，待反应完毕后，收集到标准状况下气体1736 mL.将反应混合CO2，滤出沉淀.将沉淀加热蒸干、灼烧，得白色固体2550 g.请计算这种硬铝合金中含镁的质量分数.【解析】n\[H2（Mg、Al）\]=1736 L÷224 L·mol-1=00775 moln\[H2（Al）\]=（2550 g÷102 g·mol-1）×3=00750 moln\[H2（Mg）\]=00775 mol-00750 mol=00025 molw（Mg）=（000250 mol×24 g·mol-1）÷1500 g=00400=400%
一、选择题
1（2010海南）把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡.则原混合溶液中钾离子的浓度为（）
Ab-aVmol·L-1 B2b-aVmol·L-1
C2（b-a）Vmol·L-1D2（2b-a）Vmol·L-1
2（2010 浙江）下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是（）
A甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3kJ·mol-1
B500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：
N2（g）+3H2(g)催化剂500℃、30MPa2NH3(g)
ΔH=-38.6kJ·mol-1
C氯化镁溶液与氨水反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)
了解液化石油气的主要成分(二)氢气12、甲烷5～7、乙烷5～7、乙烯16～18、丙烷05、丙烯7～8、丁烷02、丁烯4～5，含5个碳原子以上的烃类2～3.这些碳氢化合物都容易液化，将它们压缩到只占原体积的1/250～l/33，贮存于耐高压的钢罐中，使用时拧开液化气罐的阀门，可燃性气体就会通过管道进入燃烧器.点燃后形成淡蓝色火焰，燃烧过程中产生大量热，可根据需要，调整火力，用起来既方便又卫生.3(2010上海)下列实验目的可以达到的是（）
A电解熔融氯化镁制取金属镁
B醋酸钠结晶水合物与碱石灰共热制取甲烷
C浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢
D饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢
4（2008广东）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()
A AlB Al(OH)3
C AlCl3D Al2O3
5（2008四川理综）在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO2-4离子完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3气，则原溶液中的Al3+离子浓度（mol·L-1）为（）
A 2b-c2aB 2b-c2a
C 2b-c3aD 2b-c6a
6（2008广东理基）氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子陶瓷等工业领域.在一定条件下，AlN可通过反应：Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成.下列叙述正确的是（）
A上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C AlN中氮的化合价为+3
D AlN的摩尔质量为41 g
7（2009上海）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与图17\|3时间（t）关系如图17\|3.反应中镁和铝的（）
A物质的量之比为3∶2
B质量之比为3∶2
C摩尔质量之比为2∶3
D反应速率之比为2∶3
8（2009江苏）化学在生产和日常生活中有着重要的应用.下列说法不正确的是（）
A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
9（2009上海）实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂.发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是（）
A Fe2O3和MnO2B MnO2和V2O5
C Cr2O3和V2O5D Fe3O4和FeO
10（2009浙江）已知：25 ℃时，Ksp\[Mg(OH)2\]=561×10-12，Ksp\[MgF2\]=742×10-11.下列说法正确的是（）
A 25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大
B 25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大
C 25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 ml 001 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 001 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D 25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
11（2009四川）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 c=1000b112VB p=m+Vc125
C n=m+17VcD 53＜p＜179m食物的酸碱性与智商的高低(一) 医学研究发现，人体体液的酸碱度与智商水平有密切关系.在体液酸碱度允许的范围内，酸性偏高者智商较低，碱性偏高者则智商较高. 健康人的体液(主要是血液)应呈微碱性(pH约为7．35～7．45)，这样有利于机体对蛋白质等营养物质的吸收，并使体内的血液循环和免疫系统保持良好状态，人的精力也就显得较为充沛.人体酸碱度的高低主要由体内酸性无机盐和碱图17\|412（2009江苏）下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图17\|4所示转化的是（）ABCAAlAlCl3Al（OH）3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2CH2CH3CH2OHCH3CHO
二、填空题
13（2008重庆理综）某学习小组用图17\|5装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.图17\|5
（1）A中试剂为.
（2）实验前，先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻，其目的是.
（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；⑤检查气密性.上述操作的顺序是（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应
.
（4）B中发生反应的化学方程式为.
（5）若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL（已换算为标准状况），B中剩余固体质量为c g，则铝的相对原子质量为.
（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将.
14（2008上海）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质.具体实验步骤如图17\|6所示：
完成下列填空：
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出.配制500 mL稀氨水（每升含有3920 g氨）需要取浓氨水（每升含有25128 g氨）mL，用规格为mL量筒量取.
(2)氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K+、SO2-4外，还有大量的NH+4,检验NH+4的方法是.
(3)写出沉淀物中所有物质的化学式.
(4)滤液I的成分是水和.
(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：

①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量溶液，产生白色沉淀.
②、、(依次填写实验操作名称).③冷却、称重.
(6）若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K2SO4的物质的量为：mol（用含有m、n的代数式表示）.
图17\|6

食物的酸碱性与智商的高低(二)
性无机盐的水平来决定，其决定因素除机体内部的自我调节功能外，还有日常膳食中的食物.按食物本身所含元素成分的多少，可分为碱性食物、酸性食物和中性食物.凡含钾、钙、镁、钠等元素较多的食物，如各种蔬菜、水果、牛奶、大豆和菌类食物等，一般为碱性；而含磷、氯、硫等元素较多的食物，如肉类、禽蛋类、鱼类等动物性食物及面粉、大米、花生等，一般为酸性；某些提炼很纯的油脂、糖、淀粉等列为中性食物.15（2009上海）铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质.
（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为：K=.
②该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁112 g.则10 min内CO的平均反应速率为.
（2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：
①②.
（3）某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应.下列反应速率（v）和温度（T）的关系示意图中(如图17\|7)与铝热反应最接近的是.图17\|7
（4）写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：，欲使上述体系中Al3+浓度增加，可加入的物质是.
16（2009福建理综）从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如图17\|8所示：
请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为
.
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO2-3的离子方程式为:.
（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入（填试剂名称）.
（4）滤液E、K中溶质的主要成分是(填化学式)，写出该溶液的一种用途
.
（5）已知298 K时，Mg(OH)2的容度积常数Ksp=56×10-12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得pH=1300，则此温度下残留在溶液中c(Mg2+)=.
图17\|8
17（2009年山东理综·31）
金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3750～970 ℃通电，Na3AlF64Al+3O2↑
请回答下列问题：
（1）冰晶石（Na3AlF6）的作用是
.
（2）电解生成的金属铝在熔融液的（填“上层”或“下层”）.
（3）阴极和阳极均由材料做成；电解时不断消耗的电极是（填“阳极”或“阴极”）.
（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要.在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成（填代号）.
a冰晶石b氧化
c铝锭d硫酸
煮不烂的豆(一)你可以做这样的实验：拿半截萝卜，把它的中心挖掉一部分，再倒进一点浓盐水，过几个小时后，你再看看，萝卜里的盐水多出来了，这是因为萝卜里的水渗透出来了，这实际上也是一种渗透现象.因为干黄豆中水分是很少的，我们可以把它看作是浓溶液，而黄豆外面的那层皮，相当于一个半透膜，当黄豆浸到清水中去煮的时候，就会发生渗透现象，结果是清水中的水分子穿过黄豆皮进入黄豆里面，使黄豆变胖了.黄豆只有充分浸胖以后，再煮一段时间，黄豆的细胞才会被胀破，黄豆才能煮烂.一、选择题
1(2010上海)有200mL氯化镁和氯化铝混合液，其中c（Mg2＋）为0.2mol/L,c（Cl-）为1.3mol/L。要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为()
A40mLB72mLC80mLD128mL
2(2010河南)由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是()
A 锌B铁C铝D 镁
3（2009平顶山模拟）下列操作所得物质为纯净物的是（）
A将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体
B向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体
C把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体
D把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体
4（2009海口模拟）某无色溶液中加入过量的稀盐酸有沉淀生成，过滤后向滤液中加入过量的纯碱溶液又有沉淀生成，下列溶液中符合此条件的是（）
①Ag+、Fe3+、Na+②Ag+、Al3+、K+③Ag+、Ba2+、NO-3④SiO2-3、AlO-2、K+⑤Ag+、NH+4、H+⑥AlO-2、K+、Al3+
A ①②⑤B ②③④
C ②③④⑥D ①②③④⑥
5（2009四川闵中模拟）在下列操作过程中，发生的反应能用离子方程式Al3++3AlO-2+6H2O4Al(OH)3表示的是()
A向铝盐溶液中不断滴加NaOH溶液
B向NaOH溶液中不断滴加铝盐溶液
C向铝盐溶液中不断滴加小苏打溶液
D向铝盐溶液中不断增加NaAlO2溶液
6（2009江苏六校联考）某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立刻有白色沉淀产生，则原氧化物是（）
A Al2O3B MgOC SiO2D P2O5
7（2009河北正定中学模拟）A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X.它们有如图17\|9所示的转化关系（部分产物及条件已略去），下列判断正确的是（）
图17\|9
A X元素可能为Al
B X元素可能是金属，也可能是非金属
C反应①和②互为可逆反应
D反应①和②一定为氧化还原反应
8（2009潍坊一模）将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（）
①1∶3②2∶3③1∶4④2∶7⑤任意比
A ②④B只有⑤C ②③D ①④
9（2009常州检测）甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是()
A Al2(SO4)3B NaOHC BaCl2D FeSO4
10(2009北京模拟)将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH=1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100 mL,则NaOH溶液的浓度为()
A 01 mol·L-1B 02 mol·L-1
C 04 mol·L-1D 08 mol·L-1
11（2009天津）将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量的水中，所得溶液密度为d g/mL，该溶液中溶质的质量分数为（）
A 82a46a+m%B 8200a46d+2m%
C 8200a46a+m%D 820069a+m%
煮不烂的豆(二)如果煮豆时盐加得太早，黄豆浸在盐水中，由于盐水的浓度比起清水来说浓了很多，这样水就很不容易再往黄豆中渗透了.同样的道理，煮绿豆汤、赤豆汤时，糖也不要早早地放；煮猪肉、牛肉时，也不要过早加盐，以免不容易煮烂.二、填空题
12（2010河南）有硫酸钾和碳酸镁的混合物，用50 mL 盐酸完全溶解后，在标准状况下收集到0.56L二氧化碳，向反应后的溶液中加入含有0.03 mol氢氧化钡的溶液，可得到6.11g沉淀，此时溶液的pH=12，溶液的体积为200mL，试求：
（1）原混合物中碳酸镁的质量.
（2）得到的沉淀中硫酸钡的质量.
（3）盐酸的物质的量浓度.
13（2010吉林）准确称取6g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol/L NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如图1710所示。求
图17\|10
（1） 硫酸溶液的物质的量浓度.
（2） 若b＝2.3，求铝土矿中SiO2的质量分数.
14（2009山东模拟）图17\|11中，A、C是工业上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料，K是由两种常见元素组成的化合物（图中部分反应物或生成物没有列出）.请按要求回答：图17\|11
(1)写出B的化学式.
(2)反应①的离子方程式.
(3)反应②进行的条件是.
15（2009江苏）欲在室温和101×105 Pa条件下测定镁的相对原子质量.请利用图17\|12给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组装成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）.图17\|12
请回答下列问题：
（1）假设气流方向为左→右，则各仪器的接口连接的先后顺序为（用小写字母填写）答：
.
（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步：①待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量筒C中水的体积（若假定将测定的体积换算成标准状况下V mL）；②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量（假定其质量为m）并将其投入试管B中；③检查各装置的气密性；④旋开仪器A上分液漏斗活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞.上述几步操作的先后顺序是：
.
（3）根据实验数据可算出镁的相对原子质量，其数学表达式为.
（4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的原子量数据（填偏高、偏低或无影响）.
（5）若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）.
16（2009重庆模拟）在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验，三组各取30 mL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量/mg255385459生成气体体积/mL280336336
（1）甲组实验中，盐酸（填“过量”、“适量”或“不足量”）理由.是.乙组实验中，盐酸（填“过量”、“适量”或“不足量”）.理由是.要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是，求得的盐酸的物质的量浓度为.
（2）求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是，求得的Mg、Al物质的量之比为.
（3）在丙组实验之后，向容器中加入1 mol/L氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2+刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入的氢氧化钠溶液的体积（写计算过程）.

“鬼火”是怎么回事(一)在我国清代文学家蒲松龄所写的短篇小说集《聊斋志异》里，常常谈到“鬼火”.“鬼火”到底是什么呢？先在烧瓶里加入白磷与浓的氢氧化钾溶液，加热后，玻璃管口就冒出气泡，实验室里弥漫着一股臭鱼味儿.这时你迅速地把窗户用黑布遮上，就会看到一幅与田野上一样的画面；从玻璃管口冒出一个又一个浅蓝色的亮圈，在空中在游荡，宛如“鬼火”.原来，这是一场化学之战：白磷与浓的氢氧化钾作用，生成了臭鱼味的气体——磷化氢.磷化氢在空气中能自燃放17（2009厦门模拟）铝镁合金已经成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料，某研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列三种不同的实验方案进行研究.填写下列空白：
【探究一】
实验方案：铝镁合金NaOH溶液测定剩余固体质量实验中发生反应的化学方程式是.
实验步骤：
(1)称取54 g铝镁合金粉末样品，投入V mL 20 mol/L NaOH溶液中，充分反应.NaOH溶液的体积V≥.
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体.该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将(填“偏高”或“偏低”).
【探究二】
实验方案：铝镁合金盐酸测定生成气体的体积(实验装置如图17\|13所示)
图17\|13
问题讨论：
(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置.你的意见是(填“需要”或“不需要”).
(2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：
①;
②.
图17\|14【探究三】
实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如图17\|14所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧.
问题讨论：
(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是
(2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？(填“是”或“否”).
【实验拓展】
参照探究一、探究二的实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数.

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【母题】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中，有058 g白色难溶物