1、2021届高考二轮复习专题突破有关镁、铝及其化合物的化工流程题高三化学组高三化学组1.从海水中提取镁的流程(1)流程：(2)主要化学反应：制石灰乳：CaCO3 CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2；沉淀Mg2：Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2；制备MgCl2：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；电解MgCl2：MgCl2(熔融)MgCl2。2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物
2、，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法讨论回答下列问题：(1)写出两步骤中可能发生反应的离子方程式。(2)步骤中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是_。因为 与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好(3)步骤中得到较纯的Al2O3，可能含有_杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：_。SiO2由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度方案二：酸溶法讨论回答下列问题：(1)写出中可能发生反应的离子方程式。答案Al2
3、O36H=2Al33H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O。Al34OH=2H2O，Fe33OH=Fe(OH)3。(2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离1.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（）D D典例引领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
4、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。2.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A族B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2D.酸性：Al(OH)3Ga(OH)3D D解析镓(Ga)与铝同主族，均处于第A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
5、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)3Ga(OH)3，D项错误。3.下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用及产品生产流程，有关说法不正确的是（）A.除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以 如右：Al2O3 Al(OH)3Al2O3B.Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得C.粗铜炼制过程中反应2CuFeS2O2 Cu2S2FeSSO2，每转移1.2 mol 电子，则有0.2 mol硫被氧化D.若电解法分别制
6、铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的 物质的量之比为32D D解析制铝过程中Al3e，制铜过程中Cu2e，当转移电子数相等时，铝和铜的物质的量之比为23。4.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_。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Al2O36H=2Al33H2O(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式
7、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_。2Fe22HClO=2Fe3ClH2OFe(OH)3防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)35.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。已知：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3方案1取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。(1)上图装置C中球形干燥管的作用是_。防止倒吸(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先_，再加入实验药品。接下来的实验操作是_，打开分液漏斗活
8、塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_。检查装置的气密性关闭K1，打开K2把装置中残留的氨气全部赶入装置C解析实验步骤如下：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。(3)若去掉装置B，则导致测定结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：_。偏高在装置C的出口处连接一个干燥装置解析生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则装置C的质量增加，导致测定结果偏高。由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。方案2按以下步骤测定样品中AlN的纯度：(4)步骤生成沉淀的离子方程式为_。(5)步骤的操作是_。AlN的纯度是_(用含m1、m2的代数式表示)。过滤、洗涤
