《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

三、从铝土矿中提取铝（碱溶法）的工艺流程
4. 铝土矿的主要成分是$Al_{2}O_{3}$，还含有少量$SiO_{2}$、$Fe_{2}O_{3}$等杂质。

（1）氧化铝是________氧化物，资料表明，$SiO_{2}$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$NaAlO_{2}$的离子方程式：____________。
（2）采用电解熔融$Al_{2}O_{3}$制备铝而不用氯化铝的原因是____________。
（3）冰晶石的化学式为____________，电解时加入冰晶石的目的是____________。
（4）写出$Al(OH)_{3}\xrightarrow{\triangle}Al_{2}O_{3}\xrightarrow{电解}Al$转化的化学方程式：____________、____________。
（5）电解熔融$Al_{2}O_{3}$时作阳极的石墨易消耗，原因是____________，应该采取的措施是____________。

答案： 4.
(1)两性 $Fe_{2}O_{3}$ $Al_{2}O_{3} + 2OH^{-}=2AlO_{2}^{-} + H_{2}O$
(2)氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在
(3)$Na_{3}AlF_{6}$ 降低$Al_{2}O_{3}$熔融的温度
(4)$2Al(OH)_{3}\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}Al_{2}O_{3} + 3H_{2}O$ $2Al_{2}O_{3}(熔融)\stackrel{电解}{=\!=\!=}4Al + 3O_{2}\uparrow$ （冰晶石）
(5)石墨电极被阳极上产生的$O_{2}$氧化 定期补充石墨

□ 拓展应用
锌、铍的两性化合物
1. 铝、铍（$Be$）及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：$BeCl_{2}+Na_{2}BeO_{2}+2H_{2}O=2NaCl + 2Be(OH)_{2}\downarrow$能完全进行，则下列推断正确的是 （ ）
A. $Be(OH)_{2}$既能溶于盐酸，又能溶于$NaOH$溶液
B. $BeCl_{2}$水溶液的导电性强，故$BeCl_{2}$是离子化合物
C. $Na_{2}BeO_{2}$溶液的$pH＞7$，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为$BeO$
D. $BeCl_{2}$溶液的$pH＞7$，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是$BeCl_{2}$

答案： 1.A

2. 锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物均既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是$Al(OH)_{3}$不溶于氨水，而$Zn(OH)_{2}$能溶于氨水，生成$[Zn(NH_{3})_{4}]^{2+}$。
回答下列问题：
（1）单质铝溶于$NaOH$溶液后，溶液中铝元素的存在形式为_______（用化学式表示）。
（2）写出锌和$NaOH$溶液反应的离子方程式：____________。
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是_______（填序号）。
①$Al_{2}(SO_{4})_{3}$和$NaOH$ ②$Al_{2}(SO_{4})_{3}$和氨水
③$ZnSO_{4}$和$NaOH$ ④$ZnSO_{4}$和氨水
（4）写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：____________。
试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：____________。

答案： 2.
(1)$AlO_{2}^{-}$ 
(2)$Zn + 2OH^{-}=ZnO_{2}^{2 - } + H_{2}\uparrow$ 
(3)①③④
(4)$Al^{3 + } + 3NH_{3}\cdot H_{2}O = Al(OH)_{3}\downarrow + 3NH_{4}^{+}$ 可溶性锌盐与氨水反应产生的$Zn(OH)_{2}$可溶于过量氨水中，生成$[Zn(NH_{3})_{4}]^{2 + }$，氨水的用量不易控制

整合　　必备知识
1. 镁的化学性质
（1）与氧气反应：____________________________。
（发出耀眼的强光，生成白色固体物质）
（2）与氮气反应：____________________________。
（镁在空气中燃烧得到MgO和Mg₃N₂的混合物）
（3）与盐酸（或硫酸）反应：____________________。
（4）与二氧化碳反应：________________________。
（镁着火不能用CO₂灭火）
（5）与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：______。
（6）与水反应：______________________________。

答案： 答案：$2Mg + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO$解析：镁在点燃条件下与氧气反应生成氧化镁，发出耀眼的强光，生成白色固体物质。
@@答案：$3Mg + N_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}Mg_{3}N_{2}$解析：镁在点燃条件下能与氮气反应生成氮化镁，所以镁在空气中燃烧得到MgO和Mg₃N₂的混合物。
@@答案：$Mg + 2H^{+}=\!=\!=Mg^{2+} + H_{2}\uparrow$解析：镁是活泼金属，能与盐酸或硫酸等酸反应生成氢气和相应的镁盐，离子方程式为$Mg + 2H^{+}=\!=\!=Mg^{2+} + H_{2}\uparrow$。
@@答案：$2Mg + CO_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO + C$解析：镁在点燃条件下能与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以镁着火不能用CO₂灭火。
@@答案：$Mg + Cu^{2+}=\!=\!=Mg^{2+} + Cu$解析：镁的金属活动性比铜强，能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，离子方程式为$Mg + Cu^{2+}=\!=\!=Mg^{2+} + Cu$。
@@答案：$Mg + 2H_{2}O\xlongequal{\triangle}Mg(OH)_{2} + H_{2}\uparrow$解析：镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为$Mg + 2H_{2}O\xlongequal{\triangle}Mg(OH)_{2} + H_{2}\uparrow$。

2. 镁的重要化合物
（1）氧化镁：白色粉末状固体，____溶于水，属于________________，与盐酸反应的离子方程式为______________________________。
（2）氢氧化镁：白色固体，____溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为__________________。

答案： 答案：难 碱性氧化物 $MgO + 2H^{+}=\!=\!=Mg^{2+} + H_{2}O$解析：氧化镁是白色粉末状固体，难溶于水，能与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，与盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为$MgO + 2H^{+}=\!=\!=Mg^{2+} + H_{2}O$。
@@答案：难 $Mg(OH)_{2} + 2H^{+}=\!=\!=Mg^{2+} + 2H_{2}O$解析：氢氧化镁是白色固体，难溶于水，是中强碱，能与盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为$Mg(OH)_{2} + 2H^{+}=\!=\!=Mg^{2+} + 2H_{2}O$。