第6讲镁、铝及其重要化合物提升练习2024年高考化学一轮复习新高考专用
一、单选题，共11小题
1．（2022秋·山西朔州·高一统考期末）根据下图的转化关系判断，下列说法正确的是（反应条件已略去）
A．生成等质量H2时，①和②反应消耗n (HCl)＝n (NaOH)
B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2︰3
C．反应③和④消耗等量的Al时，生成的n (Cu)︰n (Fe)＝3︰2
D．反应⑤的离子方程式为Al3+ + 3OH—===Al(OH)3↓
2．（2016·上海·校联考模拟预测）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：
下列说法错误的是( )
A．a、b、c既能与酸又能与碱反应
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．X为NaOH溶液，Y为盐酸
3．（2023春·北京海淀·高三101中学校考阶段练习）以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和A12O3)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
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
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
4．（2022秋·湖北荆州·高三校考阶段练习）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和
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
5．（2021秋·新疆伊犁·高三校考阶段练习）铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O(M代表金属离子)。
下列推测不正确的是
A．常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B．若a=x/2，则M为二价阳离子
C．调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性
D．分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子
6．（2023·江苏·统考二模）下列物质的性质和用途具有对应关系的是
A．熔点高，可用作电解制铝 B．不稳定，可用于治疗胃酸过多
C．明矾水解生成胶体，可用做絮凝剂 D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
7．（2023·广东汕头·统考二模）家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等而造成堵塞，此时可用一种固体疏通剂疏通。疏通剂主要成分有生物酶、铝粉和固体。下列有关说法错误的是
A．大多数生物酶的主要成分为蛋白质
B．疏通剂使用时会产生大量可燃性气体，应避免接触明火
C．疏通剂可用于疏通陶瓷、铁制、铝制、塑料管道
D．使用过程中产生的热量和碱性环境可以加速油脂的水解
8．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是
A．冰晶石做助熔剂
B．氧化铝属于过渡晶体
C．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D．铝在工业上是一种很好的还原剂
9．（2023·全国·高三专题练习）短周期主族元素X、Y、Z、R的原子半径依次减小，X、Y、Z位于同周期，Z和R位于同主族，R的单质能与水发生置换反应。向和的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的质量与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点：
C．一定条件下与氨分子能形成配合物 D．Z的含氧酸根离子中Z的杂化类型不同
10．（2023·全国·高三专题练习）铝土矿中主要含有Al2O3，还有少量Fe2O3，SiO2杂质，从铝土矿中冶炼金属铝方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应)。下列有关说法不正确的是
A．电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度
B．步骤②的作用是除去母液1中的Fe3+和H+
C．步骤③生成沉淀的离子反应方程式为AlO+CO2+2H2O=HCO+Al(OH)3↓
D．将步骤①和步骤②顺序颠倒，再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀
11．（2022秋·浙江嘉兴·高三统考开学考试）以菱镁矿(主要成分为，含少量、和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A．煅烧时将菱镁矿粉碎，有利于加快反应速率
B．浸出镁的反应为
C．浸出时产生废渣的主要成分是、和
D．将反应温度调控在高温条件下进行浸出和沉镁操作，均有利于提高镁元素的转化率
二、判断题，共9小题
12．（2023·全国·高三专题练习）铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼。(_____)
13．（2023·全国·高三专题练习）常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸。(_____)
14．（2023·全国·高三专题练习）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。(_____)
15．（2023·全国·高三专题练习）泡沫灭火器灭火利用了Al2(SO4)3和小苏打反应。(_______)
16．（2023·全国·高三专题练习）向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3。(_____)
17．（2023·全国·高三专题练习）明矾作净水剂时起还原作用。(_____)
18．（2023·全国·高三专题练习）工业上制造镁粉是将镁蒸气在CO2气体中冷却。(_____)
19．（2023·全国·高三专题练习）把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中，铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化，说明铝的金属性比镁强。(_____)
20．（2023·全国·高三专题练习）镁和铝原子的最外层电子数都为3。(_____)
三、实验题，共1小题
21．（2021·吉林·统考三模）无水MgBr2广泛用作有机反应催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图，主要步骤如下：
步骤1 三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚；装置 B中加入15mL液溴。
步骤2 缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3 反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4 常温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得无水MgBr2产品。
已知：①Mg和Br2反应剧烈放热；乙醚极易挥发；
②MgBr2具有强吸水性。
③MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5 H＜0
(1)仪器D的名称是 ；冷凝水从 (填a或b)口流出；
(2)干燥的N2可将液溴吹出，是因为液溴具有 的性质；实验中不能用干燥空气代替干燥N2，用化学方程式解释其原因 ；
(3)步骤3中，第一次过滤除去的物质是 ；
(4)试用平衡移动的原理说明得到三乙醚合溴化镁后，加热有利于其分解，得无水MgBr2产品的原因： ；
(5)为测定产品的纯度，可用EDTA标准溶液滴定，反应的离子方程式：Mg2++EDTA=EDTA-Mg2+；测定前，先称取0.2000g无水MgBr2产品，溶解后，用0.1000mol/L的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液10.00mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是 (以质量分数表示，用百分数形式表示，保留到小数点后一位)。
(6)本实验乙醚的应用是关键，其同系物甲醚也有重要用途。某大学实验室在模拟研究固体载氢硝酸盐燃料电池的实验中发现新发明的固体氢气载体RCNT对甲醚有独特的装载、卸载特性。吸附的甲醚会在RCNT内部以CH3O-和CH形式分别嵌入内部空穴，可以表示为CH3O-RCNT-CH3，这种载体不仅对甲醚的装载、卸载率非常高(注意并没有完全卸载)，而且不改变甲醚性质，安全、高效、体积小、容量大，具有很好的应用前景。如下图所示：
请写出这种RCNT固体载甲醚硝酸盐燃料电池负极电极反应方程式： 。
四、解答题，共3小题
22．（2023·浙江·高三统考专题练习）某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝()按如下流程开展实验。
已知：①铝土矿主要成分为，含少量和。用溶液溶解铝土矿过程中转变为难溶性的铝硅酸盐。
②的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度
当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。
请回答：
(1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A．步骤I，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度
B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量有利于减少沉淀中的杂质
C．步骤Ⅲ，为减少吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D．步骤Ⅳ中控制和的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是 ；步骤V不宜用酒精灯直接加热的原因是 。
(4)测定产品的盐基度。
的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取溶液于锥形瓶中，调，滴加指示剂溶液。在不断摇动下，用标准溶液滴定至浅红色(有沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗标准溶液。另测得上述样品溶液中。
①产品的盐基度为 。
②测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是 。
23．（2022·江苏·江苏省溧阳中学校联考二模）粉煤灰的主要成分为Al2O3、SiO2， 还含少量Fe2O3等，工业上可用粉煤灰制取氧化铝、碱式硫酸铝溶液等。
(1)从粉煤灰获得氧化铝的部分工艺流程如下：
①“酸浸”在恒容密闭反应釜中进行，温度不宜过高的原因是 。
②“除铁”生成Fe(OH)3的离子方程式为 ， 检验溶液中铁元素已经除尽的方法是 。
③“结晶” 是向浓溶液中通入HCl气体，从而获得AlCl3·6H2O晶体的过程，溶液中Al3+和盐酸的浓度随通气时间的变化如图所示。Al3+浓度减小的原因是 。
(2)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，生成物(1-x) Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
①制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有 。
②通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：
a.取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300 g。
b.取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 mol·L-1EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L-1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL (已知Al3+、Cu2+与 EDTA反应的化学计量比均为1 ：1)。 计算(1-x) Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。
24．（2022秋·海南·高三校联考阶段练习）叶蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物[主要成分为，还含有、、等杂质]，利用该矿物生产铁红()和碱式碳酸镁的工艺流程如图：
常温下部分难溶物的溶度积常数如表：
难溶物
溶度积常数
回答下列问题：
(1)为了加快“酸浸”的速率可采取的措施有 (写出两种即可)。
(2)“转化”过程中参与反应的离子方程式为 。
(3)分离滤渣2时，溶液X通常选用 (填化学式)；在实验室中加热滤渣3需用到的仪器有 、三脚架和泥三角。
(4)“沉镁”过程中发生反应的离子方程式为 。该过程中加入氨水的量不能太多，否则的产率会降低，原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、根据反应2Al+2NAOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，生成等质量H2时，①和②反应消耗n (HCl)＝3n (NaOH)，选项A错误；B、反应③为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3，其中氧化剂CuSO4与还原剂Al的物质的量之比为3︰2，选项B错误；C、反应③：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3，反应④：2Al+Fe2O32 Fe +Al2O3，消耗等量的Al时，生成的n (Cu)︰n (Fe)＝3︰2，选项C正确；D、反应⑤的离子方程式为Al3+ + 3NH3 H2O===Al(OH)3↓+3NH4+，选项D错误。答案选C。
2．A
【详解】分析：在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，加入试剂X，过滤得到铁，说明试剂X能溶解铝，盐酸和铁、铝都反应，氢氧化钠溶液只和铝反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，生成可溶性的偏铝酸盐，所以X为NaOH溶液，Y为盐酸，a为偏氯酸钠溶液，偏铝酸钠和适量盐酸反应NaAlO2+HCl+H2O=AL(OH)3↓+NaCl，生成氢氧化铝沉淀，b为氢氧化铝，氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，氧化铝电解生成铝和氧气。
详解:A. b为氢氧化铝，为两性氢氧化物，既能与酸又能与碱反应，C为氧化铝，属于两性氧化物，既能与酸又能与碱反应，a为偏氯酸钠溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，故A错误；
B.a为偏氯酸钠溶液，b为氢氧化铝，a→b发生的反应为NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，
离子反应为：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，所以B选项是正确的；
C.b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解2 Al(OH)3Al2O3+3H2O，生成氧化铝和水，氧化铝电解2 Al2O34Al+3O2↑，生成铝和氧气，所以C选项是正确的；
D. 铁粉和铝粉混合物,加入试剂X,过滤得到铁,试剂X能溶解铝,盐酸和铁、铝都反应,氢氧化钠溶液只和铝反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，a为偏氯酸钠溶液,偏铝酸钠和适量盐酸反应NaAlO2+HCl+H2O=AL(OH)3↓+NaCl，所以X为NaOH溶液，Y为盐酸，所以D选项是正确的；
故本题答案选A。
3．B
【分析】菱镁矿煅烧后得到轻烧粉，MgCO3转化为MgO，加入氯化铵溶液浸取，浸出的废渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，同时产生氨气，则此时浸出液中主要含有Mg2+，加入氨水得到Mg(OH)2沉淀，煅烧得到高纯镁砂。
【详解】A．高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应，促进铵根的水解，所以得到氯化镁、氨气和水，化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O，故A正确；
B．一水合氨受热易分解，沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解，挥发出氨气，降低利用率，故B错误；
C．浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水，沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中，故C正确；
D．Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp，所以当pH达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀，而Mg2+不沉淀，从而将其分离，故D正确；
故答案为B。
4．C
【分析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应，过滤得到和含有的滤液。
【详解】A．陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；
B．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；
C．由上述分析可知，合成槽内发生反应，产物是和，故C错误；
D．由上述分析可知，滤液的主要成分为，可进入吸收塔循环利用，故D正确；
答案选C。
5．A
【详解】A．偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；
B．设M的化合价为m，则根据正负化合价代数和为0计算，m×+x×(-1)=0，解得m=+2，B正确；
C．调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；
D．调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确；
故答案选A。
6．C
【详解】A．熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，A不符合题意；
B．能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，物质的性质和用途不具有对应关系，B不符合题意；
C．明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用做混凝剂，物质的性质和用途具有对应关系，C符合题意；
D．铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，物质的性质和用途不具有对应关系，D不符合题意；
故选C。
7．C
【详解】A．生物体内的酶大多数为蛋白质，故A正确；
B．疏通剂含有铝粉和固体，溶水后铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，因此使用时要避免接触明火，故B正确；
C．铝制品能与疏通剂中的NaOH发生，因此不能用其疏通铝制管道，故C错误；
D．疏通剂使用时发生Al与NaOH的反应，该反应放热，且溶液呈碱性有利于油脂的水解，故D正确；
故选：C。
8．C
【详解】A．冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；
B．氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征，因此被称为过渡晶体，正确；
C．工业上用电解熔融的氧化铝，得到金属铝和氧气，而工业上用热还原法来冶炼金属铁、铜，错误；
D．Al为活泼金属，冶金工业中常作还原剂，正确；
故选C。
9．C
【分析】X、Y、Z位于同周期，结合图中信息，先生成沉淀后沉淀部分溶解，说明是氯化镁和氯化铝，则X为Mg、Y为Al、Z为Cl，Z和R位于同主族，R的单质能与水发生置换反应，则R为F。
【详解】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，故A错误；
B．HF分子间存在氢键，HF的沸点高于HCl的，故B错误；
C．属于缺电子分子，有空轨道，中N上有孤电子对，一定条件下与能形成配合物，故C正确；
D．、、、中氯原子的价层电子对数都为4，都采取杂化，故D错误。
综上所述，答案为C。
10．D
【分析】除SiO2不与盐酸反应外，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应；结合流程可知，步骤①中，用盐酸浸取铝土矿井过滤得到母液1，母液1含有AlCl3、FeCl3；向母液1中加入过量烧碱除去H+、Fe3+，并将Al3+转化为，过滤得到母液2，母液2中含有NaAlO2；向母液2中通入过量二氧化碳，得到Al(OH)3沉淀；加热Al(OH)3分解得到Al2O3，再电解氧化铝可得到金属Al。
【详解】A．氧化铝熔点较高，需要加入冰晶石，降低氧化铝熔融所需的温度，故A正确；
B．母液1含有AlCl3、FeCl3、HCl；步骤②中加入过量NaOH溶液，作用是除去、，故B正确；
C．通入足量二氧化碳与偏铝酸根反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式是，故C正确；
D．将步骤①和步骤②顺序颠倒，母液1含有偏铝酸钠、硅酸钠，母液2中含有，再通入足量CO2能得不到氢氧化铝沉淀，故D错误；
选D。
11．D
【分析】菱镁矿粉碎煅烧碳酸镁转化为氧化镁，加入氯化铵，将氧化镁转化为氯化镁溶液，控制溶液pH，将铁、铝转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀，两者和二氧化硅一起成为滤渣，滤液加入氨水生成氢氧化镁沉淀，煅烧氢氧化镁得到镁砂；
【详解】A．煅烧时将菱镁矿粉碎增大接触面积，有利于加快反应速率，A正确；
B．铵根离子水解显酸性，和氧化镁反应生成氯化镁和氨气，浸出镁的反应为，B正确；
C．由分析可知，浸出时产生废渣的主要成分是、和，C正确；
D．浸出操作，升高温度可以加快反应速率且利于氨气逸出，但是沉镁操作温度过高会导致氨气逸出反而不利于氢氧化镁沉淀的生成，D错误；
故选D。
12．错误
【详解】铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜，保护内部金属不被氧化，故错误。
答案为：错误。
13．错误
【详解】钝化是先发生氧化还原反应而形成致密的氧化膜阻碍反应继续进行，不是不反应，说法错误。
14．错误
【详解】铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，蒸干得到的不是纯NaAlO2，含有氢氧化钠杂质，故错误。
答案为：错误。
15．正确
【详解】铝离子和碳酸氢根离子水解相互促进生成CO2，因此泡沫灭火器灭火利用了Al2(SO4)3和小苏打反应，说法正确；
16．正确
【详解】氨水是弱碱不能溶解氢氧化铝，则向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,故正确。
答案为：正确。
17．错误
【详解】明矾净水是因为Al3+水解成Al(OH)3胶体吸附，故错误。
答案为：错误。
18．错误
【详解】高温时，O2、N2、CO2等都能与镁反应，因此镁蒸气不能在CO2气体中冷却，说法错误。
19．错误
【详解】比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，故错误。
答案为：错误。
20．错误
【详解】镁和铝原子的电子层数均为3，最外层电子数分别是2和3，故错误。
答案为：错误。
21． 球形冷凝管 b 极易挥发 2Mg+O2 =2MgO 镁屑 加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动 92.0% CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+6xN2O5↑+2xCO2↑+3xH2O或CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+3xN2O5↑+2xCO2↑+6xHNO3
【分析】本实验的目的，是用Mg屑与液溴反应制取MgBr2，但Mg能与空气中的O2反应，所以需隔绝空气。为营造无氧环境，先将乙醚与镁屑混合于三颈烧瓶内，并用冰水保持低温环境，以减少乙醚挥发，将液溴用干燥的N2吹入三颈烧瓶内，与Mg反应生成MgBr2·3C2H5OC2H5，去除未反应的镁屑后，再加热让其分解，从而获得无水MgCl2。
【详解】(1)仪器D为内部为球形的冷凝管，名称是球形冷凝管；冷凝水流向总是下进上出，所以冷却水从b口流出；答案为：球形冷凝管；b；
(2)干燥的N2可将液溴吹出，此时液溴转化为溴蒸气，是因为液溴具有极易挥发的性质；因为空气中的O2能与Mg反应，所以实验中不能用干燥空气代替干燥N2，用化学方程式解释其原因为：2Mg+O2 =2MgO；答案为：极易挥发；2Mg+O2 =2MgO；
(3)步骤3中，由于镁屑未完全反应，所以会有部分剩余，则第一次过滤除去的物质是镁屑；答案为：镁屑；
(4)因为MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5 H＜0，所以加热使平衡逆向移动，有利于MgBr2·3C2H5OC2H5分解，从而得无水MgBr2产品，原因是：加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动；答案为：加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动；
(5)由反应Mg2++EDTA=EDTA-Mg2+可知，n(Mg2+)=n(EDTA)，则无水MgBr2产品的纯度是=92.0%。答案为：92.0%；
(6)从图中可以看出，1molCH3O-RCNT-CH3在熔融硝酸盐中失去12x mole-，转化为(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3、CO2等，则此燃料电池负极电极反应方程式：CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+6xN2O5↑+2xCO2↑+3xH2O或CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+3xN2O5↑+2xCO2↑+6xHNO3。答案为：CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+6xN2O5↑+2xCO2↑+3xH2O或CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+3xN2O5↑+2xCO2↑+6xHNO3。
【点睛】书写燃料电池的电极反应式时，应密切关注箭头的指向，确定主要反应物和主要产物，再依据守恒原则，确定其它反应物和产物。
22．(1)Na[Al(OH)4]
(2)BC
(3) 蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀
(4) 0.7 pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多
【分析】铝土矿主要成分为，含少量和，向铝土矿中加氢氧化钠溶液，得到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤，滤液中主要含偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝沉淀，分为两份，一份加入盐酸得到氯化铝，将两份混合得到聚合氯化铝溶液，加热得到聚合氯化铝固体。
【详解】（1）根据题中信息步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是Na[Al(OH)4]；故答案为：Na[Al(OH)4]；
（2）A．步骤I，反应所学温度高于100℃，因此反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，故A正确；
B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠或氢氧化钠低，更易析出成为杂质，不有利于减少沉淀中的杂质，故B错误；
C．步骤Ⅲ，洗涤时不能对漏斗中的沉淀进行搅拌，故C错误；
D．中a、b可通过控制和的投料比来控制产品盐基度，故D正确；
综上所述，答案为：BC；
（3）步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀；故答案为：蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀；
（4）①根据，样品溶液中氯离子物质的量浓度为，，根据电荷守恒得到 产品的盐基度为；故答案为：0.7。
②测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多；故答案为：pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多。
23．(1) 温度太高，盐酸大量挥发，会引起容器内压强过大，导致反应釜损坏 Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓ +3CO2↑ 静置，取少量上层清液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液不变红色 盐酸浓度增大，溶液中Cl-浓度增大，促进Al3+形成AlCl3·6H2O晶体析出
(2) 适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率 0.41
【分析】酸浸时，只有SiO2不溶，则滤渣为SiO2，滤液中主要含有Al3+、Fe3+，加入NH4HCO3使Fe3+转化为Fe(OH)3除去，向浓溶液中通入HCl气体，从而获得AlCl3·6H2O晶体，煅烧AlCl3·6H2O晶体得到Al2O3产品。
【详解】（1）①浓盐酸易挥发，温度太高，盐酸大量挥发，会引起容器内压强过大，导致反应釜损坏，因此温度不宜过高，故答案为：温度太高，盐酸大量挥发，会引起容器内压强过大，导致反应釜损坏；
②加入NH4HCO3，HCO与Fe3+发生双水解，使Fe3+转化为Fe(OH)3除去，反应的离子方程式为Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓ +3CO2↑；铁元素除尽则溶液中不含Fe3+，静置，取少量上层清液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液不变红色，说明铁元素已经除尽，故答案为：Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓ +3CO2↑；静置，取少量上层清液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液不变红色；
③盐酸浓度增大，溶液中Cl-浓度增大，促进Al3+形成AlCl3·6H2O晶体析出，溶液中Al3+浓度减小，故答案为：盐酸浓度增大，溶液中Cl-浓度增大，促进Al3+形成AlCl3·6H2O晶体析出；
（2）①反应是室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，维持反应温度和反应时间不变，可通过增大反应速率提高x的值，可采取的方法为适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率，故答案为：适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率；
②a中得到的固体为硫酸钡，则25.00 mL溶液中，根据滴定过程可知，2.50mL碱式硫酸铝溶液中Al3+的物质的量为，25.00 mL碱式硫酸铝溶液中，根据元素守恒有，，解得x=0.41，故答案为：0.41。
24．(1)将矿石粉碎、搅拌、适当加热、适当增大酸的浓度等
(2)
(3) 坩埚、玻璃棒、酒精灯
(4) 氨水过量会生成沉淀
【分析】叶蛇纹石酸溶，二氧化硅不反应成为滤渣1，镁、铝、铁转化为相应盐溶液，加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，加入氨气调节pH，将铝离子转化为氢氧化铝沉淀、三价铁转化为氢氧化铁沉淀得到滤渣2，加入氢氧化钠溶解氢氧化铝，过滤分离出氢氧化铁得到滤渣3，加热得到铁红；滤液2含有镁离子，加入氨水、碳酸氢铵生成镁的沉淀，加热得到碱式碳酸镁；
【详解】（1）为了加快“酸浸”的速率可采取的措施有将矿石粉碎、搅拌、适当加热、适当增大酸的浓度等；
（2）“转化”过程中将二价铁转化为三价铁，利于下一步将铁离子转化为沉淀，参与反应的离子方程式为；
（3）氢氧化铝能溶于强碱氢氧化钠，氢氧化铁不溶于强碱；故分离滤渣2时，溶液X通常选用氢氧化钠，将氢氧化铝转化为偏铝酸钠溶液与氢氧化铁沉淀分离；在实验室中加热滤渣3需用到的仪器有坩埚、玻璃棒、酒精灯、三脚架和泥三角；
（4）“沉镁”过程中加入氨水、碳酸氢铵，和镁离子反应生成沉淀和铵根离子，发生反应的离子方程式为。该过程中加入氨水的量不能太多，否则的产率会降低，原因是氢氧化镁为难溶物，氨水过量氢氧根离子浓度过大会生成沉淀。
答案第1页，共2页
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