（課標(biāo)版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破練案（7）鎂、鋁及其重要化合物（含解析）新人教版-新人教版高三全冊(cè)化學(xué)試題

第7講鎂、鋁及其重要化合物A組基礎(chǔ)必做題1．(2019·天津理綜，3,6分)下列有關(guān)金屬及其化合物的應(yīng)用不合理的是(C)A．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2B．鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)C．鹽堿地(含較多Na2CO3等)不利于作物生長(zhǎng)，可施加熟石灰進(jìn)行改良D．無(wú)水CoCl2呈藍(lán)色，吸水會(huì)變?yōu)榉奂t色，可用于判斷變色硅膠是否吸水[解析]本題涉及的考點(diǎn)有鐵、氯、鈉及其化合物的性質(zhì)，合金的性質(zhì)與應(yīng)用?？疾閷W(xué)生對(duì)元素化合物基礎(chǔ)知識(shí)的整合能力，體現(xiàn)了宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。A項(xiàng)，溶液中發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，將廢鐵屑加入FeCl2溶液中可以除去工業(yè)廢氣中的Cl2，故正確；B項(xiàng)，鋁、鋰均為輕金屬，鋁中添加適量鋰可以制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，故正確；C項(xiàng)，Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，施加熟石灰生成了燒堿NaOH，堿性增強(qiáng)，不利于作物生長(zhǎng)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，無(wú)水CoCl2吸水的現(xiàn)象(藍(lán)色變粉紅色)明顯，可用于判斷變色硅膠是否吸水，故正確。2．(2019·課標(biāo)Ⅱ，11,6分)下列化學(xué)方程式中，不能正確表達(dá)反應(yīng)顏色變化的是(C)A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液藍(lán)色消失：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出現(xiàn)白色固體：Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OC．Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?Na2O2=2Na2O＋O2↑D．向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3=2Fe(OH)3＋3MgCl2[解析]本題考查了分析和解決化學(xué)問(wèn)題的能力，體現(xiàn)了宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。C項(xiàng)，Na2O2在空氣中與CO2反應(yīng)生成了Na2CO3與O2，化學(xué)方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，故錯(cuò)誤。[解題關(guān)鍵]該題不僅要關(guān)注所給化學(xué)方程式能否解釋反應(yīng)的顏色變化，還要關(guān)注所給化學(xué)方程式是否符合該條件下的反應(yīng)事實(shí)。比如C項(xiàng)，Na2O2在空氣中放置并不能分解成Na2O與O2。3．(2020·山東德州武城二中月考)下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是(D)①Ca(OH)2②Al2O3③Ca(HCO3)2④Al(OH)3⑤NaHSO4⑥Al⑦(NH4)2SA．②④⑥ B．②③⑤⑥C．①③④⑥ D．②③④⑥⑦[解析]Ca(OH)2與氫氧化鈉不反應(yīng)；②Al2O3是兩性氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；③Ca(HCO3)2是弱酸的酸式鹽，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣、碳酸鈉和水；④Al(OH)3是兩性氫氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；⑤NaHSO4與鹽酸不反應(yīng)；(6)Al與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；⑦(NH4)2S是弱酸弱堿鹽，與鹽酸反應(yīng)生成硫化氫和氯化銨，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫化鈉和一水合氨。4．(2020·貴州遵義六中月考)向3mol·L－1鹽酸中加入打磨后的鎂條，一段時(shí)間后生成灰白色固體X，并測(cè)得反應(yīng)后溶液的pH升高。為確認(rèn)固體X的成分，過(guò)濾洗滌后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①向固體X中加入足量硝酸，固體溶解，得到無(wú)色溶液，將其分成兩等份；②向其中一份無(wú)色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a；③向另一份無(wú)色溶液中加入足量NaOH溶液，得到白色沉淀b。下列分析不正確的是(D)A．溶液pH升高的主要原因：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑B．生成沉淀a的離子方程式：Ag＋＋Cl－=AgCl↓C．沉淀b是Mg(OH)2D．若a、b的物質(zhì)的量關(guān)系為n(a)﹕n(b)＝1﹕3，則可推知固體X的化學(xué)式為Mg3(OH)6Cl[解析]溶液pH升高的主要原因是H＋被消耗，即：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，故A正確；向其中一份無(wú)色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a，a是不溶于HNO3的白色沉淀，應(yīng)為AgCl，故B正確；沉淀b與OH－有關(guān)，NOeq\o\al(－,3)、Cl－、Mg2＋與OH－能形成沉淀的只有Mg2＋，故C正確；若a、b的物質(zhì)的量關(guān)系為n(a)﹕n(b)＝1﹕3，即得n(Cl－)﹕n(Mg2＋)＝1﹕3，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，則可推知固體X的化學(xué)式為Mg3(OH)5Cl，故D錯(cuò)誤。5．(2020·浙江杭州蕭山區(qū)命題比賽)下列有關(guān)金屬鎂的說(shuō)法不正確的是(B)A．Mg在CO2中燃燒生成MgO和C，是放熱反應(yīng)B．工業(yè)上通過(guò)電解MgCl2溶液制取金屬鎂C．Mg和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量硫酸銅溶液，能加快反應(yīng)速率D．鎂可以用來(lái)制造信號(hào)彈和焰火，MgO可以作耐高溫材料[解析]金屬M(fèi)g可以在CO2中燃燒生成MgO和C，同時(shí)放出大量的熱，A項(xiàng)正確；工業(yè)上通過(guò)電解熔融MgCl2來(lái)制取金屬鎂，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量硫酸銅溶液，Mg置換出Cu，形成原電池，化學(xué)反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)正確；Mg在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，常用來(lái)制造信號(hào)彈和焰火，MgO的熔點(diǎn)很高，常用作耐高溫材料，D項(xiàng)正確。6．(2020·江蘇南通、徐州、揚(yáng)州、泰州、淮安、宿遷六市檢測(cè))下列通過(guò)制取硫酸鋁、氫氧化鋁獲得氧化鋁的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?C)[解析]常溫下濃硫酸與鋁發(fā)生鈍化而得不到硫酸鋁，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)量氫氧化鈉與硫酸鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉而得不到氫氧化鋁，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化鋁不溶于水，可通過(guò)過(guò)濾與水分離，且過(guò)濾操作正確，C項(xiàng)正確；灼燒固體用坩堝，不能用蒸發(fā)皿，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．(2020·湖北荊州質(zhì)檢)將一定質(zhì)量的鐵粉和鋁粉的均勻混合物平均分成兩份。一份與足量的稀硫酸反應(yīng)，收集到的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.792L；另一份與某濃度的硝酸反應(yīng)，生成的氣體與標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的O2一起通入水中，反應(yīng)后無(wú)氣體剩余。則原混合物中鐵粉的質(zhì)量為(C)A．2.24g B．3.36gC．4.48g D．5.60g[解析]根據(jù)得失電子守恒知2n(Fe)＋3n(Al)＝eq\f(1.792L×2,22.4L·mol－1)，與某濃度的硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體再與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2反應(yīng)一起通入水中，反應(yīng)后無(wú)氣體剩余，氧氣得到的電子與Fe和Al總共失去的電子數(shù)目相等，因此有3n(Fe)＋3n(Al)＝eq\f(1.12L×4,22.4L·mol－1)，解得n(Fe)＝0.04mol，混合物均勻分成兩份，則原混合物中鐵的質(zhì)量為2×0.04mol×56g·mol－1＝4.48g，故C項(xiàng)正確。8．(2020·河南輝縣一中月考)某探究性實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將打磨過(guò)的鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)迅速，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液的紅色加深。該小組同學(xué)對(duì)白色不溶物的成分進(jìn)行了探究和確定。Ⅰ.提出假設(shè)甲同學(xué)：可能只是MgCO3；乙同學(xué)：可能只是Mg(OH)2；丙同學(xué)：可能是xMgCO3·yMg(OH)2。Ⅱ.定性實(shí)驗(yàn)探究(1)取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸時(shí)固體溶解，產(chǎn)生大量氣泡，則乙(填“甲”“乙”或“丙”)同學(xué)假設(shè)錯(cuò)誤。Ⅲ.定量實(shí)驗(yàn)探究取已干燥過(guò)的沉淀樣品，利用下列裝置測(cè)定其組成(部分固定夾持類裝置未畫出)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)前后對(duì)比各裝置的質(zhì)量變化來(lái)分析沉淀的組成，得出丙同學(xué)的假設(shè)是正確的。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(2)實(shí)驗(yàn)中合理的連接順序?yàn)閑→f→a→b→d→c→g→h(各裝置只使用一次)。(3)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，當(dāng)B裝置中無(wú)氣泡冒出(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，停止加熱，說(shuō)明固體已分解完全，然后打開f處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是使裝置中的CO2和水蒸氣完全被后續(xù)裝置吸收。(4)指導(dǎo)老師認(rèn)為在上述實(shí)驗(yàn)裝置中末端還需再連接一個(gè)D裝置，若無(wú)此裝置，會(huì)使測(cè)出的x﹕y的值偏大(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。(5)若改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，最終裝置B質(zhì)量增加mg，裝置D質(zhì)量增加ng，則eq\f(x,y)＝eq\f(9n,22m)(用含m、n的代數(shù)式表示)。[解析]本題通過(guò)探究鎂與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，考查鎂的化合物的相關(guān)性質(zhì)、裝置連接、實(shí)驗(yàn)誤差分析等。(1)取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸時(shí)固體溶解，產(chǎn)生大量氣泡，說(shuō)明沉淀中有MgCO3，則乙同學(xué)假設(shè)錯(cuò)誤。(2)濃硫酸吸收分解產(chǎn)生的水蒸氣，D中堿石灰吸收分解產(chǎn)生的CO2，利用空氣排出裝置中產(chǎn)生的氣體，實(shí)驗(yàn)中合理的連接順序?yàn)閑→f→a→b→d→c→g→h或e→f→b→a→d→c→g→h。(3)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，當(dāng)B裝置中無(wú)氣泡冒出時(shí)，停止加熱，說(shuō)明固體已分解完全；然后打開f處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是使裝置中的CO2和水蒸氣完全被后續(xù)裝置吸收。(4)在上述實(shí)驗(yàn)裝置中的末端還需再連接一個(gè)D裝置，若無(wú)此裝置，空氣中的水蒸氣和CO2也被堿石灰吸收，導(dǎo)致測(cè)得的CO2質(zhì)量偏大，因此會(huì)使測(cè)出的x﹕y的值偏大。(5)若改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，最終裝置B質(zhì)量增加mg，即生成H2O的物質(zhì)的量為eq\f(m,18)mol，裝置D質(zhì)量增加ng，CO2的物質(zhì)的量為eq\f(n,44)mol，則根據(jù)原子守恒可知eq\f(x,y)＝eq\f(9n,22m)。B組能力提升題9．(2020·河北衡水中學(xué)一調(diào))現(xiàn)有一塊已知質(zhì)量的鋁鎂合金，欲測(cè)定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，幾位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下三種不同的實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))測(cè)定生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)②：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))測(cè)定生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)③：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))eq\o(→,\s\up7(過(guò)量NaOH溶液))過(guò)濾，測(cè)定得到沉淀的質(zhì)量則能測(cè)定出鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是(A)A．都能 B．都不能C．①不能，其他都能 D．②③不能，①能[解析]已知質(zhì)量的鋁鎂合金，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①、②中，利用金屬的質(zhì)量、氫氣的物質(zhì)的量可計(jì)算出鎂的質(zhì)量，進(jìn)而求得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)③中，沉淀的質(zhì)量為氫氧化鎂的質(zhì)量，由元素守恒可知鎂的質(zhì)量，進(jìn)而求得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案均可測(cè)定鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。10．(2020·甘肅天水一中檢測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)一含有Al3＋的未知溶液進(jìn)行了如下探究：(1)滴入少量NaOH溶液，無(wú)明顯變化；(2)繼續(xù)滴加NaOH溶液，有白色沉淀；(3)滴入過(guò)量的NaOH溶液，白色沉淀明顯減少。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)經(jīng)定量分析，得到如圖所示沉淀與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是(C)A．該未知溶液中至少含有4種陽(yáng)離子B．滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L－1C．若溶液中除Al3＋外，還含另一種二價(jià)金屬陽(yáng)離子，則a＝10D．若將最終沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒，其質(zhì)量一定為6g[解析]分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，開始滴入NaOH溶液無(wú)沉淀，說(shuō)明含有H＋，繼續(xù)滴入NaOH溶液生成白色沉淀，最后沉淀部分溶解，說(shuō)明溶液中除了Al3＋，還有另一種金屬陽(yáng)離子，該未知溶液中至少含有3種陽(yáng)離子，故A錯(cuò)誤；依據(jù)圖像分析，生成Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.20mol－0.15mol＝0.05mol，溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液的體積＝110mL－100mL＝10mL，則NaOH溶液的濃度＝eq\f(0.05mol,0.01L)＝5mol·L－1，故B錯(cuò)誤；若含二價(jià)金屬陽(yáng)離子，生成Al(OH)3沉淀的最大量為0.05mol，則另一種金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為0.15mol，開始階段H＋消耗NaOH溶液的體積為amL，則消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.05mol×3＋0.15mol×2＋a×10－3L×5mol·L－1＝0.1L×5mol·L－1，a＝10，故C正確；最后得到的沉淀不能確定其成分，所以不能計(jì)算灼燒后得到的物質(zhì)的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。11．(2020·云南玉溪一中檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是(C)①將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂條于其中探究Mg的活潑性②鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱③MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對(duì)應(yīng)的金屬④澄清的石灰水中滴加碳酸鈉溶液有白色沉淀，滴加碳酸氫鈉無(wú)白色沉淀⑤用鐵制容器盛放硫酸銅溶液，容器易被腐蝕⑥生鐵和鋼都能完全溶解在足量的鹽酸中A．①②⑤⑥ B．③④⑥C．②⑤ D．②③⑤[解析]應(yīng)該把濃硫酸加入水中進(jìn)行稀釋，①錯(cuò)誤；鈉、鎂、鋁三種元素的金屬性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱，②正確；工業(yè)上分別電解熔融的氯化鎂、氧化鋁冶煉金屬鎂和鋁，③錯(cuò)誤；澄清的石灰水中滴加碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均有白色沉淀碳酸鈣產(chǎn)生，④錯(cuò)誤；鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，因此用鐵制容器盛放硫酸銅溶液，容器易被腐蝕，⑤正確：生鐵和鋼中均含有碳，碳與鹽酸不反應(yīng)，故不可能都完全溶解在足量的鹽酸中，⑥錯(cuò)誤。12．(2020·西安模擬)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)為原料制銨明礬NH4Al(SO4)2晶體的工藝流程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．固體a的化學(xué)式為SiO2B．固體b的化學(xué)式為Fe(OH)3C．Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=COeq\o\al(2－,3)＋2Al(OH)3↓D．由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分離方法是過(guò)濾[解析]SiO2不溶鹽酸，A正確；紅褐色固體是Fe(OH)3，B正確；Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=HCOeq\o\al(－,3)＋Al(OH)3↓，C錯(cuò)誤；Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分離方法是過(guò)濾，D正確。13．(2020·黑龍江、吉林兩省六校期中聯(lián)考)把一塊鎂鋁合金投入到20mL1mol/L的鹽酸中，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積(mL)變化的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(B)A．鎂鋁合金具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，它不能溶解在任何酸、堿或鹽溶液中B．c值越大，合金中Al的含量越高C．b值越大，合金中Mg的含量越高D．假設(shè)c＝25，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，只發(fā)生了4個(gè)離子反應(yīng)[解析]鎂鋁合金表面因形成致密的氧化膜而具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，但MgO、Al2O3、Mg、Al都可與H2SO4等反應(yīng)，Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，c值越大，溶解Al(OH)3消耗的NaOH越多，說(shuō)明合金中Al的含量越高，B項(xiàng)正確；b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀為Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，溶液中溶質(zhì)只有氯化鈉，故b為固定值20，因而無(wú)法根據(jù)b值判斷合金中Mg的含量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，當(dāng)c＝25時(shí)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中包含Mg、Al分別與鹽酸的反應(yīng)，H＋與OH－的反應(yīng)，Mg2＋、Al3＋分別與OH－的反應(yīng)，Al(OH)3與OH－的反應(yīng)，主要有6個(gè)離子反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14．(新題選粹)向甲溶液中緩慢滴加乙溶液，反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量如圖所示，其中符合圖像的一組是(C)甲乙AAlCl3、Mg(NO3)2、HNO3NaOHBNa2CO3、NH4HCO3、Na2SO4Ba(OH)2CNH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HClNaOHDNaAlO2、氨水、NaOHH2SO4[解析]向甲溶液中緩慢滴加NaOH溶液時(shí)，圖像中間一段沉淀質(zhì)量不變的反應(yīng)不存在，A錯(cuò)誤；向甲溶液中緩慢滴加Ba(OH)2溶液時(shí)，不存在沉淀部分溶解的反應(yīng)，B錯(cuò)誤；在甲溶液中加入NaOH溶液時(shí)，NaOH先與鹽酸反應(yīng)，沒(méi)有沉淀生成，隨后Al3＋、Fe3＋開始沉淀，當(dāng)兩種離子沉淀完全后，OH－和NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)，此時(shí)沉淀質(zhì)量不變，最后OH－與Al(OH)3反應(yīng)，沉淀部分溶解與圖像變化相符，C正確；向甲溶液中加硫酸時(shí)，最終沉淀會(huì)全部溶解，D錯(cuò)誤。15．(2020·天津七校期末)KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，應(yīng)用廣泛。采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如圖所示。eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up7(試劑①),\s\do5(微熱、過(guò)濾))eq\x(\a\al(溶液,A))eq\o(→,\s\up7(NaHCO3))eq\x(\a\al(沉淀,B))eq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(K2SO4))eq\x(\a\al(溶液,C))→eq\x(產(chǎn)物)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)寫出Al3＋的結(jié)構(gòu)示意圖：。(2)試劑①最好選用C(填序號(hào))。A．鹽酸 B．H2SO4溶液C．NaOH溶液 D．氨水寫出Al溶解的化學(xué)方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)用離子方程式表示明礬凈水的原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。(4)寫出溶液A到沉淀B的離子方程式：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。(5)室溫下，Al(OH)3AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2OK1＝2.0×10－13，H2CO3的Ka1＝1×10－7，Ka2＝4×10－11，計(jì)算溶液A到沉淀B反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝200。[解析]本題考查鋁及其化合物的化學(xué)性質(zhì)。(1)Al3＋是由Al原子失去最外層3個(gè)電子得到的，故Al3＋的結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽涿鞯\，需除去易拉罐中的Fe、Mg雜質(zhì)。加入試劑①后過(guò)濾得到含Al元素的溶液，Al能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，鐵、鎂不與氫氧化鈉反應(yīng)，因此試劑①為NaOH溶液，C正確；鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)明礬凈水的原理是Al3＋水解成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體具有吸附性，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，從而達(dá)到凈水的目的，離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。(4)溶液A的主要成分是NaAlO2，酸性HCOeq\o\al(－,3)>Al(OH)3，即A→B發(fā)生較強(qiáng)酸制較弱酸的反應(yīng)，離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。(5)由(4)中分析可知，溶液A到沉淀B的平衡常數(shù)K＝eq\f(cCO\o\al(2－,3),cAlO\o\al(－,2)·cHCO\o\al(－,3))＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cAlO\o\al(－,2)·cHCO\o\al(－,3)·cH＋)＝eq\f(Ka2,K1)＝eq\f(4×10－11,2.0×10－13)＝200。16．(2020·黑龍江哈爾濱六中期末)鎂在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域均有重要用途。某化學(xué)興趣小組利用硼砂工廠的固體廢棄物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等)，設(shè)計(jì)了如下回收鎂的工藝流程：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)酸浸前，將固體廢棄物研磨的目的是加快浸出速率，提高浸取率；為達(dá)到目的，還可以采取的措施是提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增加硫酸濃度(或其他合理答案)(任寫一條)。(2)酸浸時(shí)，生成濾渣1的離子方程式為MgSiO3＋2H＋=Mg2＋＋H2SiO3↓。(3)第一次調(diào)節(jié)pH的目的是使Fe3＋、Al3＋沉淀。當(dāng)加入氨水使Al3＋開始沉淀時(shí)，溶液中eq\f(cFe3＋,cAl3＋)為4.0×10－5。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11。(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方案分離濾渣2中的成分，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程：溶于適量氫氧化鈉溶液，過(guò)