镁、铝及其化合物
一、选择题（共23题）
1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是( )
A．MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属
B．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
C．燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应
D．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
2．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
3．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )
A．K B．Na
C．Fe D．Al
4．被称为“国防金属”的镁，60%来自海洋，从海水中提取镁的正确方法是( )
物质 氧化镁 氯化镁
熔点/℃ 2 852 714
A.海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
5．某200 mL氯化镁和氯化铝混合液中c(Mg2＋)为0.3 mol/L，c(Cl－)为1.2 mol/L。要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4 mol/L NaOH溶液的体积为 ( )
A．70 mL B．60mL
C．80 mL D．128 mL
6．下列变化中的离子方程式书写正确的是( )
A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3·H2O＋Al3＋===AlO＋4NH＋2H2O
B．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：Al3＋＋NH＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O
C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O
D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
7．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋
B．1.0 mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO、K＋、Ca2＋
C．在强碱性环境中：AlO、SiO、Na＋、K＋
D．0.1 mol·L－1明矾溶液中：NH、AlO、HCO、Na＋
8．下列有关铝及其化合物的性质叙述正确的是 ( )
A．等质量的铝分别与足量的盐酸和足量的氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气
B．向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液
C．常温下铝、铁都可以与浓硝酸反应制得大量的NO2
D．FeC13溶液加热蒸干得到无水氯化铁晶体
9．现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是( )
A．N一定是HCl(aq) B．X可能为Al或C12
C．Y一定为NaOH(aq) D．Q、Z中的一种必定为Al2O3
10．已知：2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3，向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是( )
选项 A B C D
n(CO2)/mol 2 3 4 5
n(沉淀)/mol 2 2 3 2
11.海水是重要的资源，可以制备一系列物质。下列说法不正确的是( )
A．要除去粗盐中SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质，步骤①中所加试剂及相关操作顺序可以是：
过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→盐酸
B．步骤②的反应原理为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．步骤③中需将MgCl2·6H2O置于干燥的HCl气流中加热脱水制备无水MgCl2
D．步骤④、⑤、⑥所涉及的反应中，溴元素均发生氧化反应
12.镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示：
下列判断不合理的是( )
A．Al、Ga均处于ⅢA族
B．Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
C．Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2
D．酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
13．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)冶炼铝的主要流程如下：
(注：SiO2碱溶时转化为铝硅酸钠沉淀)
下列叙述错误的是( )
A．操作Ⅰ增大NaOH溶液用量可提高Al2O3的浸取率
B．操作Ⅱ、Ⅲ为过滤，操作Ⅳ为灼烧
C．通入过量CO2的离子方程式为： 2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
D．加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度
14.下列除去杂质的方法不正确的是( )
A．铁粉中混有少量铝粉：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
15.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。下列说法正确的是( )
A．NaOH溶液可以用氨水来代替
B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－
C．溶液b中只含有NaCl
D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH
16．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是( )
A．海水Mg (OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融 )Mg
17.镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示：
下列判断不合理的是( )
A．Al、Ga均处于第ⅢA族
B．Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
C．Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2
D．酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
18.某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：
下列说法不正确的是( )
A．X为NaOH溶液，Y为盐酸
B．a→b发生的反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
C．b→c→Al的反应条件分别为：加热、电解
D．a、b、c既能与酸又能与碱反应
19.现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝7 mol·L－1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol·L－1的NaOH溶液( )
A．140 mL B．120 mL
C．200 mL D．80 mL
20.室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－??Al(OH)3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变
C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
21.某无色透明溶液与铝反应放出H2，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、HCO、OH－、NO十种离子中的若干种，下列推断正确的是( )
A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在：SO、NO、H＋、Mg2＋
B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在：H＋、SO；可能存在Mg2＋
C．当溶液中有AlO生成时，溶液中一定存在：OH－、Ba2＋、NO
D．当溶液中有AlO生成时，溶液中可能存在：OH－、Ba2＋、NO、SO
22.某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是( )
A．①中铝片发生了钝化
B．②中产生的气泡可能是氮氧化合物
C．③中沉淀溶解的离子方程式是：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应
23.已知NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )
A．CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
C．2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2
D．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
二、非选择题（共6题）
24.镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的__________，还生成少量的________。(填化学式)
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为________，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式：______________________
____________________________________________________________________________。
(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如下：
①溶解度：Ca(OH)2________(填“>”或“<”)Mg(OH)2。
②“煅烧”时称取27.6 g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72 L(标准状况下)，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2和CaCO3的质量分别为______、________。
25．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下：
请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为________________________
_________________________________________________________________；
2)流程乙加入烧碱后生成SiO_______________________________________
_________________________________________________________________。
(3)验证滤液B中含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的溶度积常数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解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝_______________________________________________________。
26.某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题。
(1)溶液中一定含有的溶质是_______________________________________，
一定不含有的溶质是________(填化学式)。
(2)溶液中可能含有的溶质是________(填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是______________________________________________________________，
现象是___________________________________________________________。
(3)分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：①AB段为___________________________________________________________________；
②BC段为_______________________________________________________。
27．铝镁合金已成为轮船制造、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，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
探究一
实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。
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－1NaOH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：铝镁合金测定生成气体的体积。
实验装置：
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_______________________________________________________________。
探究三
实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。
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”)，原因是________。
28.某学习小组设计如下实验制备Mg3N2并进行定性分析。请回答下列问题：
【制备】(装置如图所示)
A B C D E
(1)A装置用于制备NH3，试分析氢氧化钠固体的作用：_____________________。
(2)仪器b为多孔球泡，其作用是_______________；浓溴水中发生反应的化学方程式为______________。
(3)E装置中发生反应的化学方程式为_______________。
(4)整套装置存在着明显缺陷，你的改进措施是_____________。
【定性分析】
(5)步骤一：取少量氮化镁产品于洁净的试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，试管口有刺激性气味的气体生成，写出氮化镁与水反应的化学方程式：_____________。
(6)步骤二：弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全部溶解且冒出气泡。该步骤中产生气泡的化学方程式为__________________。
29.利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为
________________________________________，“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是________________________________________。
(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为___________________________________。
(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)“废渣”的成分为____________(填化学式)。
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是____________________________________________。
参考答案
1答案：D
解析：选A。MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，B正确；Al的表面形成致密的氧化膜，可以保护Al不被进一步腐蚀，D正确。
2答案：D
解析：选B。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。
3答案：D
解析：选D。金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确，K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。
4答案：D
解析：镁离子完全沉淀时铝离子转化为偏铝酸钠，根据电荷守恒可知溶液中铝离子的物质的量浓度是＝0.2mol/L，所以根据原子守恒可知生成偏铝酸钠是0.2L×0.2mol/L＝0.04mol，生成氯化钠是0.2L×1.2mol/L＝0.24mol，所以依据钠离子守恒可知消耗氢氧化钠是0.28mol，其溶液体积位0.28mol÷4mol/L＝0.07L＝70mL，答案选A。
5答案：：A
解析：选C。A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，NH、Al3＋中Al3＋与OH－先反应；D项，通足量CO2时，应生成HCO。
6答案：C
解析：选C。A项，Al3＋易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B项，HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO；D项，Al3＋与AlO、HCO因发生双水解反应不能大量共存。
7答案：A
解析：A.Al无论与盐酸还是NaOH反应，都是Al失3个电子生成Al3＋，H＋得电子生成氢气，所以只要铝的质量相等，生成氢气的质量也相等，A项正确；B.Al(OH)3不能溶于氨水，得不到澄清溶液，B项错误；C.常温下，Al和Fe在浓硝酸中钝化，C项错误；D.FeCl3溶液加热蒸干因水解得到的是Fe(OH)3，得不到氯化铁晶体，D项错误；答案选A.
8答案：A
9解析：图框中Y能与其它5种物质反应，N能与其它4种物质反应，分析所给物质可知六种物质中只有NaOH和其它五种物质都反应，则Y一定为NaOH，HCl(aq)和Cl2不反应，可其它物质都反应，则N为HCl(aq)，X为Cl2，Al、Al2O3、Al(OH)3都既能与盐酸反应也能与NaOH反应，且只有Al能与Cl2反应，则M为Al，Q、Z为Al2O3、Al(OH)3的物质，答案选B。
10解析：选C。反应的顺序依次为
Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
1 mol 1 mol 1 mol
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
2 mol 1 mol 1 mol
2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3
2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
CO＋CO2＋H2O===2HCO
2 mol 2 mol 4 mol
BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2
1 mol 1 mol
结合选项，当通入2 mol CO2时，应生成1 mol BaCO2沉淀；当通入3～5 mol CO2时，应生成3 mol沉淀；当通入6 mol CO2时，还剩2 mol Al(OH)3沉淀。
11答案：D
【解析】步骤①中，用过量NaOH溶液除去Mg2＋；用过量Na2CO3溶液除去Ca2＋；用过量BaCl2溶液除去SO，但是这三种溶液会引入新的杂质离子OH－、CO、Ba2＋，通过加适量盐酸除去CO和OH－，但过量的Ba2＋必须由Na2CO3溶液除去，因此盐酸在最后加入，过量Na2CO3溶液在加入过量BaCl2溶液之后加入，A项正确；步骤②为电解食盐水，反应的原理为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，B项正确；步骤③由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，为了抑制MgCl2的水解，需在HCl气流中加热脱水，C项正确；步骤⑤中Br2转化为HBr，溴元素被还原，发生还原反应，D项错误。
12答案：D
【解析】镓(Ga)与铝同主族，位于第ⅢA族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液反应生成NaGaO2，C项正确；向NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，说明酸性：Ga(OH)3>H2CO3>Al(OH)3，D项错误。
13答案：C
【解析】操作Ⅰ增大NaOH溶液用量可以使铝土矿中的Al2O3充分溶解，从而提高Al2O3的浸取率，A正确；操作Ⅱ、Ⅲ为过滤，操作Ⅱ滤去的滤渣为Fe2O3、铝硅酸钠，操作Ⅲ得到固体Al(OH)3，操作Ⅳ为灼烧，目的是使Al(OH)3分解成Al2O3，B正确；向NaAlO2溶液中通入过量CO2后生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，离子方程式为
AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，C不正确；加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度，D正确。
14答案：B
【解析】氨水与Fe3＋和Al3＋均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。
15答案：D
【解析】NaOH溶液用氨水来代替，不能溶解氢氧化铝，A错误；溶液a中不含有Al3＋，B错误；溶液b中也含有KCl，C错误；向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，防止生成的Al(OH)3溶解，D正确。
16答案 D
【解析】 工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A项中使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会发生分解，因此不可行；B项中海水加HCl得不到MgCl2；C项中电解MgO时，由于MgO的熔点很高，耗能大，经济效益差。
17答案：D
【解析】镓(Ga)与铝同主族，均处于第ⅢA族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液反应生成NaGaO2，C项正确；在NaAlO2和NaCaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，根据强酸制弱酸的原理，Ga(OH)3的酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)3
【解析】A项，在铁粉和铝粉混合物中加入试剂X，过滤得到铁，试剂X能溶解铝不能溶解铁，X为NaOH溶液，a为NaAlO2溶液，NaAlO2和适量盐酸反应生成Al(OH)3沉淀，Y为盐酸，正确；B项，a为NaAlO2溶液，b为Al(OH)3，a→b发生的反应为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，正确；C项，b为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水，电解熔融Al2O3生成铝和氧气，正确；D项，b为Al(OH)3，c为Al2O3，均既能与酸又能与碱反应，a为NaAlO2溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，错误。
19答案：C
【解析】溶液中，n(Cl－)＝0.1 L×7 mol·L－1＝0.7 mol，n(Mg2＋)＝2 mol·L－1×0.1 L＝0.2 mol，所以n(Al3＋)＝0.1 mol，将100 mL此溶液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后为NaCl、NaAlO2的混合液，由原子守恒、物料守恒可知，n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＋n(Al3＋)＝0.7 mol＋0.1 mol＝0.8 mol，至少需要NaOH溶液的体积为0.8 mol÷4 mol·L－1＝0.2 L＝200 mL。
20答案：C
【解析】Al3＋水解的离子方程式为Al3＋＋3H2O??Al(OH)3＋3H＋，A项错误；a～b段，滴入NaOH溶液，pH增大，水解平衡正向移动，Al3＋浓度减小，B项错误；c点溶液pH<7，说明溶液中还没有NaAlO2生成，因此b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C项正确；在c～d段pH逐渐增大，说明沉淀逐渐溶解，到达d点，Al(OH)3沉淀已完全溶解，D项错误。
21答案：B
【解析】据题意可知溶液中一定不含有Cu2＋、HCO。当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不含有NO(否则产生的气体为NO)、SO、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，可能含有Mg2＋，A项错误，B项正确；当溶液中有AlO生成时，原溶液含有OH－，肯定没有H＋、Ag＋、Mg2＋，据电中性原理知其中必定含有Ba2＋，于是不能存在SO、SO，可能含有NO，C、D项错误。
22答案：D
【解析】浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故A正确；加水稀释，硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，②中产生的气泡可能是氮氧化合物，故B正确；③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故C正确；②中加水稀释过程中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故D错误。
23答案：D
【解析】向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先CO2与氢氧化钠反应：CO2＋2OH－===CO＋H2O，CO2体积减小，罐内气体压强减小，表现为铝制易拉罐变凹瘪；接着过量的氢氧化钠再与铝制易拉罐反应，因铝制易拉罐表面有Al2O3氧化膜，故可发生反应：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－、2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2，整个过程没有发生反应：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，故选D。
24答案：(1)MgO Mg3N2 (2)＋2
2CH3MgCl＋2H2O===2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2
(3)①> ②8.7 g 15 g
【解析】(1)镁能在氧气、二氧化碳、氮气中燃烧，Mg与O2、CO2反应均生成MgO，且氧气的氧化性比氮气强，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO，还生成少量的Mg3N2。
(2)CH3MgCl中Cl为－1价，H为＋1价，C为－4价，则镁的化合价为＋2价，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐，则该碱一定是氢氧化镁，该盐一定是氯化镁，该反应的化学方程式为2CH3MgCl＋2H2O===2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2。
(3)①根据流程图，“酸溶”后加入氨水，生成Mg(OH)2沉淀，没有生成Ca(OH)2沉淀，所以溶解度：Ca(OH)2>Mg(OH)2。②“煅烧”时称取27.6 g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72 L(标准状况下)，则CO2的物质的量为0.3 mol。由碳原子守恒可得，n(CaCO3)＋n(MgCO3)＝0.3 mol，100 g·mol－1×n(CaCO3)＋84 g·mol－1×n(MgCO3)＝27.6 g，解得n(CaCO3)＝0.15 mol，n(MgCO3)＝0.15 mol，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2的质量为58 g·mol－1×0.15 mol＝8.7 g、CaCO3的质量为100 g·mol－1×0.15 mol＝15 g
25答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是SiO2，所以固体A为SiO2；滤液B中有Al3＋、Fe3＋、Mg2＋，再加入过量烧碱，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，沉淀C为Fe(OH)3、Mg(OH)2混合物；滤液D为NaAlO2、NaOH(过量)，NaAlO2能与CO2反应，NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3；滤液E为NaHCO3；沉淀F为Al(OH)3，Al(OH)3灼烧得到Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。(5)题中应用Ksp的有关计算，Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)，c2(OH－)＝1.0×10－1mol·L－1，所以＝c(Mg2＋)＝＝＝5.6×10－10mol·L－1。
(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)
(4)NaHCO3制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)
(5)5.6×10－10 mol·L－1
26解析：首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；又因为HCl与Na2CO3均不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。
答案：(1)HCl、AlCl3、NH4Cl MgCl2、Na2CO3
(2)氯化钾 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色 (3)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ NH＋OH－===NH3·H2O
27答案：探究一 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↓ (1)97 mL (2)偏高
探究二 (1)不需要 (2)检查装置的气密性 合金完全溶解(或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中的液面与B中液面相平，合理答案均可)
探究三 (1)灼烧后固体的质量 (2)是 Mg与空气中的N2反应生成Mg3N2
28答案：(1)氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH－)增大，使NH3＋H2O??NH＋OH－的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出
(2)增大氨气与溴水的接触面积，提高吸收效率 3Br2＋8NH3===6NH4Br＋N2(或3Br2＋2NH3===6HBr＋N2)
(3)3Mg＋N2===Mg3N2
(4)在E装置后添加一个装有碱石灰的干燥管
(5)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3
(6)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2
【解析】(1)氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH－)增大，使NH3＋H2O??NH＋OH－的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出，故向NaOH固体中滴加浓氨水可制备NH3。(2)多孔球泡可使氨气与溴水充分接触，提高吸收效率；Br2能氧化NH3生成N2，则浓溴水中发生反应的化学方程式为3Br2＋8NH3===6NH4Br＋N2或3Br2＋2NH3===6HBr＋N2。(3)Mg在N2中燃烧生成Mg3N2，发生反应的化学方程式为3Mg＋N2===Mg3N2。(4)因Mg3N2易水解，则需要在E装置后添加一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入E中。(5)步骤一，根据题给信息易推出，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，根据原子守恒，发生反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3。(6)步骤二，弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁，反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2。
29答案 (1)AlN＋3H2O===Al(OH)3＋NH3↑
加快AlN的水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出
(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(4)Fe(OH)3
(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3
