2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第3章 专题突破10 有关镁、铝及其化合物的化工流程题 4页

专题突破10　有关镁、铝及其化合物的化工流程题 ‎1．从海水中提取镁的流程 ‎(1)流程：‎ ‎(2)主要化学反应：‎ ‎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制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；‎ ‎④电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。‎ ‎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，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①③两步骤中可能发生反应的离子方程式。‎ 答案　①Al2O3＋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)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　因为[Al(OH)4]－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④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：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　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①②中可能发生反应的离子方程式。‎ 答案　①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，‎ Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。‎ ‎②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，‎ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。‎ ‎(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　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(　　)‎ 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．(2020·芜湖统考)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ⅢA族 B．Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3‎ C．Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2‎ D．酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3‎ 答案　D 解析　镓(Ga)与铝同主族，均处于第ⅢA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项正确；在Na[Al(OH)4]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)3