2020版高考化學新增分大一輪復習 第3章 題型突破5 有關鎂、鋁及其化合物的化工流程題精講義+優(yōu)習題（含解析）魯科版.docx
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有關鎂、鋁及其化合物的化工流程題 1．從海水中提取鎂的流程 (1)流程： (2)主要化學反應： ①制石灰乳： CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； ②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋； ③制備MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O； ④電解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 2．工業(yè)煉鋁的流程 鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)的形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設計出兩種提純氧化鋁的方案。 方案一：堿溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①③兩步驟中可能發(fā)生反應的離子方程式。 答案?、貯l2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－， SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 ③[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO， SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_____________________________________。 答案 因為[Al(OH)4]－與酸反應生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強酸，不易控制酸的量；CO2廉價而且生成的副產物NaHCO3用途廣泛，經濟效益好 (3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有____________雜質，在電解時它不會影響鋁的純度的原因：_____________________________________________________________________。 答案 SiO2 由于SiO2的熔點很高，在加熱到1000℃左右時不會熔化，因而不影響鋁的純度 方案二：酸溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①②中可能發(fā)生反應的離子方程式。 答案 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O， Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－， Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 (2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：______________________________________。 答案 Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離 1．已知MgO、MgCl2的熔點分別為2800℃、604℃，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是( ) 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 答案 D 解析 工業(yè)上提取鎂除從理論上可行外還要考慮設備、原料、成本等問題。A項中使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一種不溶性堿，加熱熔融時會發(fā)生分解，因此不可行；B項中海水加HCl得不到MgCl2；C項中電解MgO時，由于MgO的熔點很高，耗能大，所以經濟效益差。 2．(2018洛陽第一次統(tǒng)考)鎵(Ga)與鋁同主族，曾被稱為“類鋁”，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如下圖所示： 下列判斷不合理的是( ) A．Al、Ga均處于第ⅢA族 B．Ga2O3可與鹽酸反應生成GaCl3 C．Ga(OH)3可與NaOH反應生成Na[Ga(OH)4] D．酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3 答案 D 解析 鎵(Ga)與鋁同主族，均處于第ⅢA族，A項正確；Ga2O3與Al2O3的性質相似，可與鹽酸反應生成GaCl3，B項正確；Ga(OH)3屬于兩性氫氧化物，與Al(OH)3的性質相似，能與NaOH溶液反應生成Na[Ga(OH)4]，C項正確；在Na[Al(OH)4]和Na[Ca(OH)4]的混合液中通入適量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而沒有Ga(OH)3沉淀，根據(jù)強酸制弱酸的原理，鎵酸的酸性強于碳酸，則酸性：Al(OH)3
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