第三章　第4講　鎂、鋁及其化合物-2025年高中化學高考備考

第三章金屬及其化合物第4講鎂、鋁及其化合物課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接1.結(jié)合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解鎂、鋁及其化合物的主要性質(zhì)。2.了解鎂、鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活中的應用。3.結(jié)合實例認識鎂、鋁及其化合物的多樣性。4.認識鎂、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化在促進社會文明進步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護中的重要價值鎂及其化合物2022廣東，T12；2021年6月浙江，T15；2021重慶，T6；2021湖南，T6；2020山東，T9；2019全國Ⅰ，T26；2019天津，T2；2019年4月浙江，T311.宏觀辨識與微觀探析：能運用化學方程式、離子方程式描述鎂、鋁及其化合物的變化；能聯(lián)系鎂、鋁的組成和結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象；能根據(jù)典型實驗現(xiàn)象說明鎂、鋁及其化合物可能具有的性質(zhì)，評估所作說明或預測的合理性。2.證據(jù)推理與模型認知：能從鎂、鋁的提純工藝流程中提取鎂、鋁及其化合物的性質(zhì)，了解鎂、鋁的用途，建立物質(zhì)性質(zhì)與用途之間的聯(lián)系。3.科學態(tài)度與社會責任：主動關(guān)心與鎂、鋁制備有關(guān)的環(huán)境保護、資源開發(fā)等社會熱點問題，形成與社會和諧共處、合理利用資源的觀念鋁及其化合物2023重慶，T2；2023年6月浙江，T4、T20；2023湖南，T7；2023年1月浙江，T7；2022全國甲，T9；2022湖南，T7；2022廣東，T6；2022年6月浙江，T8；2021全國乙，T26；2021北京，T7；2021山東，T17；2021廣東，T18；2020北京，T6；2019江蘇，T3命題分析預測高考常以選擇題的形式考查鎂、鋁及其化合物的性質(zhì)、應用、化學方程式的正誤判斷等；以工藝流程題的形式考查鋁的化合物的制備等。預計2025年高考仍會延續(xù)這種考查形式1.鎂元素的價類二維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系2.鋁元素的價類二維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系考點1鎂及其化合物1.鎂及其重要化合物的物理性質(zhì)Mg：銀白色固體，密度較小、質(zhì)軟、有延展性，是電和熱的良導體。MgO：白色固體，熔點為2825℃。Mg（OH）2：白色固體，[1]難溶于水。2.鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)物質(zhì)主要性質(zhì)化學方程式鎂與非金屬單質(zhì)反應與O2反應：[2]2Mg＋O2點燃與N2反應：[3]3Mg＋N2點燃Mg3與CO2反應[4]2Mg＋CO2點燃2MgO＋與鹽酸反應[5]Mg＋2HClMgCl2＋H2↑與沸水反應[6]Mg＋2H2O△Mg（OH）2＋H氧化鎂與鹽酸反應[7]MgO＋2HClMgCl2＋H2O氫氧化鎂與鹽酸反應[8]Mg（OH）2＋2HClMgCl2＋2H2O熱分解Mg（OH）2△MgO＋氮化鎂發(fā)生水解反應[9]Mg3N2＋6H2O3Mg（OH）2＋2NH3↑MgCl2一般以MgCl2·6H2O的形式存在，MgCl2·6H2O受熱易分解MgCl2·6H2O△Mg（OH）Cl＋HCl↑＋繼續(xù)加熱，Mg（OH）Cl△與堿反應MgCl2＋2NH3·H2OMg（OH）2↓＋2NH4MgCl2＋2NaOHMg（OH）2↓＋提醒氫氧化鎂的溶解度小于碳酸鎂，能發(fā)生反應MgCO3＋H2O△Mg（OH）2＋CO2↑，鎂元素在水垢中的存在形式是Mg（OH3.從海水中提取鎂的工藝流程（1）流程（2）主要化學反應①制石灰乳：[10]CaCO3高溫CaO＋CO2↑、[11]CaO＋H2OCa（OH②沉淀Mg2＋：[12]Mg2＋＋Ca（OH）2Mg（OH）2＋Ca2＋③制備MgCl2：[13]Mg（OH）2＋2HClMgCl2＋2H2O④電解MgCl2：[14]MgCl2（熔融）電解Mg＋Cl21.易錯辨析。（1）[2021浙江]鎂在空氣中燃燒可生成氧化鎂和氮化鎂。（√）（2）[2021浙江改編]Mg能從CO2中置換出C。（√）（3）[2021福建]電解熔融MgCl2制2.4gMg，電路中通過的電子數(shù)為0.1NA。（?）（4）工業(yè)上冶煉金屬鎂也可以采用電解熔融MgO的方法。（?）（5）將Mg加入過量FeCl3溶液中可得Fe。（?）（6）加熱MgCl2溶液最終可制得MgCl2固體。（?）（7）Mg表面易被氧化生成氧化膜，保存時一般直接放在塑料袋中或試劑瓶中。（√）（8）鎂合金具有密度小、強度高的性質(zhì)，可用于航空材料。（√）（9）氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐火材料。（√）（10）Mg（OH）2是弱堿，氫氧化鎂懸浮劑可用作防酸助消化藥。（√）2.[2021湖北改編]向盛有少量Mg（OH）2沉淀的試管中加入適量飽和NH4Cl溶液，振蕩，白色沉淀溶解，請寫出該反應的化學方程式：Mg（OH）2＋2NH4ClMgCl2＋2NH3·H2O[或NH4Cl＋H2O?NH3·H2O＋HCl，Mg（OH）2＋2HClMgCl2＋2H2O]3.根據(jù)從海水中提取鎂的工藝流程，回答下列問題：（1）從MgCl2溶液中得到無水MgCl2固體需經(jīng)一系列實驗操作，第一步是將MgCl2溶液用濃鹽酸酸化，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到MgCl2·6H2O；第二步是在干燥的HCl氣流中加熱第一步得到的晶體使其脫水得到無水MgCl2。（2）從海水中提取鎂的工藝流程涉及的基本反應類型有化合反應、分解反應、復分解反應。（3）請寫出電解熔融MgCl2的電極反應式。陽極：2Cl－－2e－Cl2↑陰極：Mg2＋＋2e－Mg（4）從海水到MgCl2（aq）經(jīng)歷了Mg2＋→Mg（OH）2→Mg2＋的過程，生成Mg（OH）2的過程看似多余，其實該過程的作用是富集鎂（或分離出鎂）。（5）電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂，下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是A（填字母）。A.Ar B.CO2C.O2 D.N2命題點鎂及其化合物的性質(zhì)和制備1.[山東高考]以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：已知浸出時產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe（OH）3和Al（OH）3。下列說法錯誤的是（B）A.浸出鎂的反應為MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2B.浸出和沉鎂的操作均應在較高溫度下進行C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD.分離Mg2＋與Al3＋、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同解析煅燒過程中，MgCO3轉(zhuǎn)化為MgO，浸出鎂的過程中MgO和NH4＋水解生成的H＋反應，化學方程式為MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O，A項正確。浸出在較高溫度下進行，可促使NH4Cl水解和NH3逸出；但一水合氨受熱易分解，若沉鎂在較高溫度下進行，會造成一水合氨大量分解，利用率降低，B項錯誤。浸出過程中產(chǎn)生的NH3可轉(zhuǎn)化為氨水，用于沉鎂，沉鎂時濾液中的NH4Cl可用于浸出操作，C項正確。Fe（OH）3、Al（OH）3的Ksp遠小于Mg（OH）2的Ksp，當pH達到一定值時，F(xiàn)e3＋、Al3＋沉淀完全，Mg2＋2.[2021湖南]一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程如下：下列說法錯誤的是（D）A.物質(zhì)X常選用生石灰B.工業(yè)上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂C.“氯化”過程中發(fā)生的反應為MgO＋C＋Cl2高溫MgClD.“煅燒”后的產(chǎn)物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水MgCl2解析苦鹵水中有Mg2＋，沉鎂時加入生石灰，CaO與H2O反應生成Ca（OH）2，Ca（OH）2與Mg2＋反應生成Mg（OH）2，A項正確；MgCl2是離子化合物，熔點相對較低，電解熔融MgCl2時發(fā)生反應MgCl2（熔融）電解Mg＋Cl2↑，B項正確；Mg（OH）2煅燒生成MgO，“氯化”時加入C、Cl2，反應生成MgCl2和CO，C項正確；加熱MgCl2溶液會促進Mg2＋水解生成Mg（OH）2，最終得不到無水MgCl2考點2鋁及其化合物1.鋁的性質(zhì)及用途（1）鋁的物理性質(zhì)及用途銀白色固體，具有良好的導熱性、導電性和延展性，熔點為660.37℃。純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。（2）鋁的化學性質(zhì)與非金屬單質(zhì)反應4Al＋3O22Al2O32Al＋3Cl2點燃與酸反應遇冷的濃硫酸或濃硝酸[1]鈍化；Al＋4HNO3（?。〢l（NO3）3＋NO↑＋2H2與非氧化性強酸（如稀鹽酸、稀硫酸）反應：[2]2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑與強堿溶液反應[3]2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑鋁熱反應[4]2Al＋Fe2O3高溫2Fe＋Al2注意鋁是活潑金屬，但抗腐蝕性能強，原因是常溫下Al與O2反應生成一層致密的氧化物薄膜而防止內(nèi)部金屬進一步被氧化。2.Al2O3和Al（OH）3的性質(zhì)及用途Al2O3Al（OH）3類別兩性氧化物兩性氫氧化物物理性質(zhì)高熔點，高沸點，高硬度，不溶于水的白色固體不溶于水的白色膠狀固體，具有吸附性化學性質(zhì)①與強酸反應：[5]Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O②與強堿反應：[6]Al2O3＋2OH－＋3H2O2①與強酸反應：[7]Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O②與強堿反應：[8]Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－③灼燒：[9]2Al（OH）3△Al2O3＋3H用途作耐火材料；煉鋁原料可用作吸附劑、媒染劑和凈水劑；治療胃酸過多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水織物的原料注意既能與強酸溶液反應，又能與強堿溶液反應的物質(zhì)有Al、Al2O3、Al（OH）3。3.從鋁土礦中提取Al2O3的流程鋁土礦的主要成分為Al2O3，含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。方案一：堿溶法①中相關(guān)反應的離子方程式為[10]Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－，SiO2＋2OH－SiO32－＋③中相關(guān)反應的離子方程式為[11][Al（OH）4]－＋CO2Al（OH）3↓＋HCO3－，SiO32－＋2CO2＋2H2OH2SiO（實際生產(chǎn)中，硅元素轉(zhuǎn)化為硅鋁酸鈉沉淀）方案二：酸溶法①中相關(guān)反應的離子方程式為[12]Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O②中相關(guān)反應的離子方程式為[13]Al3＋＋4OH－[Al（OH）4]－Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓1.易錯辨析。（1）[江蘇高考改編]鋁的金屬活動性強，故可用于制作鋁金屬制品。（?）（2）鋁粉和氧化鐵組成的鋁熱劑可用于焊接鋼軌。（√）（3）鋁可用作包裝材料和建筑材料。（√）（4）蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應后的溶液，可制備無水AlCl3。（?）（5）氫氧化鋁受熱易分解，故可用于中和過多的胃酸。（?）（6）氧化鋁熔點高，故可用作電解冶煉鋁的原料。（?）（7）明礬溶于水并水解形成膠體，故可用于凈水。（√）（8）實驗室可用氧化鋁坩堝做熔化NaOH、Na2CO3固體的實驗。（?）2.寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式，分析反應的本質(zhì)，指出該反應的氧化劑和還原劑，并用單線橋法標出該反應電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目：+3H2↑鋁先與強堿溶液中的水反應生成H2和Al（OH）3，Al（OH）3再與NaOH反應生成Na[Al（OH）4]，反應中Al為還原劑，H2O為氧化劑。3.回答下列問題：（1）等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積（相同條件下）之比是1∶1。（2）足量的兩份鋁分別投入等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積（相同條件下）之比是1∶3。（3）足量的兩份鋁分別投入等體積、一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2的體積（相同條件下）相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是3∶1。4.寫出下列反應的離子方程式。（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量：Al3＋＋3OH－Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至過量：Al3＋＋4OH－[Al（OH）4]－Al3＋＋3[Al（OH）4]－4Al（OH）3↓（3）向Na[Al（OH）4]溶液中滴加鹽酸至過量：[Al（OH）4]－＋H＋Al（OH）3↓＋H2O，Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O（4）向鹽酸中滴加Na[Al（OH）4]溶液至過量：[Al（OH）4]－＋4H＋Al3＋＋4H2O，Al3＋＋3[Al（OH）4]－4Al（OH）3↓（5）向AlCl3溶液中逐滴滴加氨水：Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3NH4（6）向Na[Al（OH）4]溶液中通入過量CO2氣體：[Al（OH）4]－＋CO2Al（OH）3↓＋HCO3命題點1有關(guān)鋁及其化合物的性質(zhì)1.下列說法正確的是（D）A.[江蘇高考改編]用鋁粉和NaOH溶液反應制取少量H2：Al＋4OH－＋H2O[Al（OH）4]－＋H2B.[2022全國甲改編]明礬溶液與過量氨水混合：Al3＋＋4NH3＋4H2O[Al（OH）4]－＋4NC.[江蘇高考]Al（s）NaOH（aq）Na[Al（OH）4]（aq）過量HCl（D.[江蘇高考改編]室溫下，在0.1mol·L－1NaOH溶液中，Na＋、K＋、CO32－、[Al（OH）4解析題給離子方程式不符合電荷守恒、原子守恒和得失電子守恒，A項錯誤；Al（OH）3不能溶于氨水中，故明礬溶液與過量氨水混合的離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3NH4＋，B項錯誤；Al（OH）3（s）在HCl（aq）中不能存在，C命題拓展[素材拓展]按照要求寫出明礬與Ba（OH）2溶液反應的離子方程式。（1）Al3＋恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SO42－＋3Ba2＋＋6OH－2Al（OH）3↓＋3BaSO（2）SO42－恰好完全沉淀：Al3＋＋2SO42－＋2Ba2＋＋4OH－[Al（OH）4]技巧點撥Al3＋為弱堿陽離子，易水解生成的命題點2有關(guān)鋁的制備工藝流程2.工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是氧化鋁，含氧化鐵雜質(zhì)）為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示。下列敘述正確的是（A）A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液B.試劑Y可以是HCl，它與[Al（OH）4]－反應生成Al（OH）3C.圖中涉及的反應中包含2個氧化還原反應D.將試劑X與Y進行互換，最終可以達到相同目的解析NaOH與Al2O3反應，與Fe2O3不反應，試劑X可以是氫氧化鈉溶液，A項正確；若試劑Y是HCl，則過量HCl與[Al（OH）4]－反應生成Al3＋，得不到Al（OH）3沉淀，B項錯誤；題圖中涉及的反應中，只有電解熔融Al2O3得到Al的反應為氧化還原反應，C項錯誤；試劑Y為CO2，若將試劑X與Y進行互換，CO2不與Al2O3反應，最終不能達到相同目的，D項錯誤。3.[海南高考改編]KAl（SO4）2·12H2O（明礬）是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應選用d（填標號）。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液（2）易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑（3）沉淀B的化學式為Al（OH）3；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大。（4）已知：Kw＝1.0×10－14，Al（OH）3＋H2O?[Al（OH）4]－＋H＋K＝2.0×10－13。Al（OH）3溶于NaOH溶液反應的平衡常數(shù)等于20。解析（1）試劑①的作用是除去廢易拉罐中的Fe、Mg雜質(zhì)，根據(jù)題意，應選擇NaOH溶液，以溶解Al，過濾出Fe、Mg。（2）易拉罐溶解過程中，Al與NaOH溶液發(fā)生反應。（3）濾液A的主要成分為Na[Al（OH）4]，加入NH4HCO3得到的沉淀為Al（OH）3。明礬溶于水，溶液呈弱酸性，是由于Al3＋發(fā)生水解，使溶液中H＋濃度增大。（4）Al（OH）3＋H2O?[Al（OH）4]－＋H＋的K＝c（[Al（OH）4]－）·c（H＋）＝2.0×10－13。Al（OH）3溶于NaOH溶液發(fā)生反應Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－，平衡常數(shù)K＝c([Al（OH）4命題拓展[變式拓展]實驗室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過程如圖所示：下列敘述錯誤的是（B）A.回收處理廢易拉罐有利于保護環(huán)境和資源再利用B.沉淀為Al2（CO3）3C.操作a包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等D.上述流程中可用過量CO2代替NH4HCO3解析回收處理廢易拉罐有利于保護環(huán)境和資源再利用，A項正確；Na[Al（OH）4]與碳酸氫銨發(fā)生反應可生成氫氧化鋁，故沉淀為Al（OH）3，B項錯誤；操作a包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等，C項正確；過量二氧化碳與Na[Al（OH）4]溶液反應也可得到氫氧化鋁沉淀，D項正確。1.[2020浙江]下列關(guān)于鋁及其化合物的說法，不正確的是（A）A.明礬可用作凈水劑和消毒劑B.利用鋁熱反應可冶煉高熔點金屬C.鋁可用作包裝材料和建筑材料D.氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物解析明礬能電離出Al3＋，Al3＋水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)，故明礬可作凈水劑，但不能作為消毒劑，A錯誤；鋁熱反應能放出大量的熱，且鋁的還原性較強，可用于冶煉高熔點金屬，B正確；鋁表面易形成氧化膜保護層，不易被腐蝕，鋁還具有易加工、質(zhì)輕等特點，所以鋁可用作包裝材料和建筑材料，C正確；氫氧化鋁能中和胃酸，可用作治療胃酸過多的藥物，D正確。2.[2020江蘇]下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關(guān)系的是（D）A.鋁的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品B.氧化鋁熔點高，可用作電解冶煉鋁的原料C.氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸D.明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水解析鋁具有很好的延展性，可以用于制作鋁金屬制品，與鋁的金屬活潑性無關(guān)，A項錯誤；電解氧化鋁冶煉鋁是因為氧化鋁熔融狀態(tài)下能導電，與熔點高無關(guān)，B項錯誤；氫氧化鋁能與胃酸的主要成分鹽酸發(fā)生反應，與氫氧化鋁受熱分解無關(guān)，C項錯誤；明礬中的Al3＋可以水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有很強的吸附能力，可以吸附水中的懸浮物，起到凈水作用，D項正確。3.[鋁的化合物之間的轉(zhuǎn)化][上海高考改編]鋁元素之間的相互轉(zhuǎn)化如圖所示，下列敘述正確的是（C）A.實現(xiàn)①的轉(zhuǎn)化，可通入過量CO2B.實現(xiàn)②的轉(zhuǎn)化，可加入過量NaOH溶液C.實現(xiàn)③的轉(zhuǎn)化，可加入過量NaOH溶液D.實現(xiàn)④的轉(zhuǎn)化，可通入過量NH3解析氫氧化鋁不能溶于碳酸，通入過量的CO2不能實現(xiàn)①的轉(zhuǎn)化，A項錯誤；鋁鹽與過量NaOH溶液發(fā)生反應：Al3＋＋4OH－[Al（OH）4]－，不能實現(xiàn)②的轉(zhuǎn)化，B項錯誤；氫氧化鋁與過量的NaOH溶液反應Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－，可以實現(xiàn)③的轉(zhuǎn)化，C項正確；鋁鹽溶液中通入過量NH3發(fā)生反應Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3NH4＋4.[有關(guān)含鋁化合物之間的轉(zhuǎn)化流程][廣東高考]七鋁十二鈣（12CaO·7Al2O3）是新型的超導材料和發(fā)光材料。用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：（1）煅粉主要含MgO和CaO。用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液Ⅰ中c（Mg2＋）小于5×10－6mol·L－1，則溶液pH大于11[Mg（OH）2的Ksp＝5×10－12]；該工藝中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是若使用（NH4）2SO4，會生成微溶的CaSO4進入濾渣，造成CaCO3產(chǎn)率降低。（2）濾液Ⅰ中的陰離子有NO3－和OH－（忽略雜質(zhì)成分的影響）；若濾液Ⅰ中僅通入CO2，會生成Ca（HCO3）2，從而導致CaCO（3）用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－（4）電解制備Al（OH）3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為2Al＋6H2O電解2Al（OH）3＋3H2（5）一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl4－和Al2Cl7－兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應。放電時負極Al的電極反應式為Al＋7AlCl4－－3e－解析（1）白云石煅燒時MgCO3和CaCO3均發(fā)生分解反應，得到MgO和CaO。根據(jù)Mg（OH）2的Ksp和c（Mg2＋）＜5×10－6mol·L－1，可求得c（OH－）＞1.0×10－3mol·L－1，則溶液的pH＞11。NH4NO3和（NH4）2SO4溶液均呈酸性，而SO42－易和Ca2＋結(jié)合轉(zhuǎn)化成CaSO4微溶物，造成CaCO3產(chǎn)率降低。（2）CaO在NH4NO3溶液中轉(zhuǎn)化成Ca（OH）2和Ca（NO3）2，濾液Ⅰ中含有NO3－和OH－，若濾液Ⅰ中只通入CO2，會生成Ca（HCO3）2。（3）鋁片表面的Al2O3與NaOH溶液反應轉(zhuǎn)化為Na[Al（OH）4]。（5）放電時，負極發(fā)生氧化反應，且AlCl4－參與電極反應，其反應式為Al－3e－＋5.[海南高考]以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O的過程如圖所示：硼鎂泥的主要成分如下表：MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330％～40％20％～25％5％～15％2％～3％1％～2％1％～2％回答下列問題：（1）“酸解”時應該加入的酸是H2SO4，“濾渣1”中主要含有SiO2（寫化學式）。（2）“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是將Fe2＋氧化為Fe3＋、調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋、Al3＋形成氫氧化物沉淀而除去。（3）判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未變紅，則說明除雜基本完成。（4）分離濾渣3應趁熱過濾的原因是防止MgSO4·7H2O結(jié)晶析出。解析（1）由于制取的產(chǎn)品是MgSO4·7H2O，所以“酸解”時應加入硫酸。根據(jù)硼鎂泥的主要成分可知，“濾渣1”中主要含有SiO2。（2）次氯酸鈣具有強氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3＋，加入MgO可以消耗過量的硫酸，調(diào)節(jié)溶液的pH，從而使Fe3＋、Al3＋形成氫氧化物沉淀而除去。（3）“除雜”基本完成時，濾液中不存在Fe3＋，可以通過檢驗濾液中是否含有Fe3＋來判斷“除雜”是否完成。（4）較低溫度下，MgSO4·7H2O的溶解度較小，會結(jié)晶析出，造成產(chǎn)品損失，所以分離濾渣3應趁熱過濾。6.[浙江高考]某興趣小組在定量分析了鎂渣[含有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基礎上，按如下流程制備六水合氯化鎂（MgCl2·6H2O）。相關(guān)信息如下：①700℃只發(fā)生MgCO3和Mg（OH）2的分解反應。②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應，且反應程度不大。③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來，且須控制合適的蒸出量。請回答：（1）下列說法正確的是ABD。A.步驟Ⅰ，煅燒樣品的容器可以用坩堝，不能用燒杯和錐形瓶B.步驟Ⅲ，蒸氨促進平衡正向移動，提高MgO的溶解量C.步驟Ⅲ，可以將固液混合物C先過濾，再蒸氨D.步驟Ⅳ，固液分離操作可采用常壓過濾，也可采用減壓過濾（2）步驟Ⅲ，需要搭建合適的裝置，實現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體（用硫酸溶液吸收氨氣）。①選擇必須的儀器，并按連接順序排列（填寫代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接）：熱源→a→d→f→c。②為了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示劑。請給出指示劑并說明蒸氨可以停止時的現(xiàn)象甲基橙，溶液顏色由紅色變橙色。（3）溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。①含有的雜質(zhì)是堿式氯化鎂（或氫氧化鎂）。②從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是過度蒸發(fā)導致氯化鎂水解。（4）有同學采用鹽酸代替步驟Ⅱ中的NH4Cl溶液處理固體B，然后除雜，制備MgCl2溶液。已知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍：金屬離子pH開始沉淀完全沉淀Al3＋3.04.7Fe3＋1.12.8Ca2＋11.3—Mg2＋8.410.9請給出合理的操作排序（從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復使用）：固體B→a→（c）→（f）→（e）→（f）→（g）→（a）→MgCl2溶液→產(chǎn)品。a.用鹽酸溶解 b.調(diào)pH＝3.0c.調(diào)pH＝5.0 d.調(diào)pH＝8.5e.調(diào)pH＝11.0 f.過濾g.洗滌解析根據(jù)鎂渣的成分和題給信息，可知鎂渣A在700℃煅燒時，MgCO3和Mg（OH）2分解生成MgO，固體B的成分為MgO、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2，加入NH4Cl溶液發(fā)生反應：MgO＋2NH4Cl＋H2O?MgCl2＋2NH3·H2O，通過蒸氨，使氨氣逸出，促進平衡正向移動，提高MgO的轉(zhuǎn)化率。固液混合物D的成分主要為MgCl2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2，過濾后得到的溶液F的溶質(zhì)主要為MgCl2，固體渣E中含有CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2。溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥得到MgCl2·6H2O。（1）煅燒樣品應在坩堝中進行，不能在燒杯和錐形瓶中進行，A項正確；蒸氨促進反應MgO＋2NH4Cl＋H2O?MgCl2＋2NH3·H2O正向移動，提高MgO的溶解量，B項正確；由于NH4Cl溶液與MgO的反應程度不大，先過濾，再蒸氨導致大量未反應的MgO損失，產(chǎn)率降低，C項錯誤；最后得到的是MgCl2·6H2O，固液分離操作既可以用常壓過濾，也可以用減壓過濾，D項正確。（2）①裝置a用作反應容器，裝置d用于導氣，裝置f用于防倒吸，裝置c用于尾氣處理（吸收氨），故連接的順序為熱源→a→d→f→c。②當H2SO4溶液中的H2SO4均轉(zhuǎn)化為（NH4）2SO4時，表示蒸氨可以停止，由于硫酸銨溶液顯酸性，故應選擇甲基橙作指示劑，故蒸氨可以停止時的現(xiàn)象是溶液由紅色變?yōu)槌壬＃?）①產(chǎn)品溶于水后溶液呈堿性，說明可能含有的雜質(zhì)為Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。②引入該雜質(zhì)最有可能的操作是過度蒸發(fā)濃縮導致Mg2＋水解生成Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。（4）若用鹽酸代替NH4Cl溶液，則用鹽酸溶解固體B所得溶液中含有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和Ca2＋。根據(jù)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍，可先將溶液pH調(diào)節(jié)至5.0，使Fe3＋和Al3＋分別完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀從而過濾除去，再將溶液pH調(diào)節(jié)至11.0，將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，過濾得到Mg（OH）2固體，洗滌后用鹽酸溶解即可得到MgCl2溶液，故合理的操作排序為固體B→a→c→f→e→f→g→a。1.下列關(guān)于鎂的性質(zhì)的敘述正確的是（C）A.在氮氣中不能燃燒B.與水不能反應釋放出氫氣C.在氯氣中燃燒會產(chǎn)生白煙D.鎂條在二氧化碳氣體中燃燒只生成白色固體解析Mg在N2、O2、Cl2、CO2中均能燃燒；在加熱時，Mg與H2O反應生成H2；Mg與CO2反應生成固體MgO和C。2.[2024江蘇南京六校調(diào)研]以菱鎂礦（主要成分是MgCO3，含少量FeCO3）為原料制取高純氧化鎂需要經(jīng)歷酸浸、調(diào)pH、過濾、灼燒等操作。下列實驗裝置和原理能達到實驗目的的是（C）A.用裝置甲配制稀H2SO4 B.用裝置乙測溶液的pHC.用裝置丙過濾懸濁液 D.用裝置丁灼燒Mg（OH）2固體解析不能用容量瓶稀釋濃硫酸，應用燒杯稀釋，然后轉(zhuǎn)移到容量瓶中，A錯誤；不能直接將pH試紙伸入溶液中，應用玻璃棒蘸取少量溶液滴到pH試紙上，B錯誤；應用坩堝灼燒氫氧化鎂固體，D錯誤。3.[高考組合]下列說法錯誤的是（B）①[2023全國乙改編]使用明礬對水進行凈化不涉及氧化還原反應②[2023浙江改編]鋁具有強還原性，故可用于制作門窗框架③[2023湖南改編]取濃度均為0.1mol·L－1的一定體積的NaOH溶液和Al2（SO4）3溶液進行反應，改變兩種溶液的滴加順序，反應現(xiàn)象沒有明顯差別④[2023遼寧]冶煉鎂：2MgO電解2Mg＋⑤[2022海南改編]MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量，產(chǎn)生白色沉淀后沉淀消失A.①②③④ B.②③④⑤C.①③④⑤ D.①②③⑤解析明礬水解產(chǎn)生的Al（OH）3膠體能吸附水中的懸浮物，從而達到凈水的目的，與氧化還原反應無關(guān)，①正確；鋁可用于制作門窗框架是因為鋁的質(zhì)量輕、耐腐蝕，與鋁具有強還原性無關(guān)，②錯誤；NaOH溶液加入Al2（SO4）3溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解，Al2（SO4）3溶液加入NaOH溶液中先無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，③錯誤；工業(yè)冶煉鎂為電解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣，④錯誤；MgCl2溶液中滴加NaOH溶液，產(chǎn)生Mg（OH）2白色沉淀，Mg（OH）2不能溶于NaOH溶液，⑤錯誤。4.甲、乙兩燒杯中分別盛有100mL濃度均為3mol·L－1的鹽酸與NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結(jié)束后測得同溫同壓下生成氣體的體積之比為1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為（A）A.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g解析由2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑可知，若甲、乙兩燒杯中鋁粉完全反應，兩燒杯中產(chǎn)生H2的體積相等。因為甲、乙兩燒杯中反應產(chǎn)生H2的體積（同溫同壓下）之比為1∶2，所以甲、乙兩燒杯中反應消耗的Al的質(zhì)量之比為1∶2。綜合上述分析可得，甲燒杯中鹽酸不足，反應產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量n（H2）＝12n（HCl）＝0.15mol；乙燒杯中反應產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量n（H2）＝0.3mol，則乙燒杯中反應消耗的n（Al）＝n（NaOH）＝0.2mol，可知乙燒杯中NaOH過量，Al不足，所以m（Al）＝0.2mol×27g·mol－15.[2021上海]在稀的NH4Al（SO4）2溶液中加入適量Ba（OH）2溶液至SO42－恰好完全沉淀，此時鋁元素的存在形式為（A.Al3＋ B.Al（OH）3C.[Al（OH）4]－ D.Al3＋和Al（OH）3解析正確解答本題的關(guān)鍵是知道OH－反應順序：OH－先與Al3＋反應生成Al（OH）3，再與NH4＋反應生成NH3·H2O，最后Al（OH）3再與OH－反應生成[Al（OH）4]－。要使SO42－恰好完全沉淀，1molNH4Al（SO4）2需要2molBa（OH）2，此時反應的離子方程式為Al3＋＋4OH－＋NH4＋＋2SO42－＋2Ba2＋NH3·H2O＋Al（OH）3↓＋2BaSO6.下列各組物質(zhì)中，不能按（“→”表示反應一步完成）關(guān)系轉(zhuǎn)化的是（D）選項abcAAl2O3Na[Al（OH）4]Al（OH）3BMgCl2Mg（OH）2MgOCNa2CO3NaClNaOHDAlAl（OH）3Al2O3解析Al2O3與足量的氫氧化鈉溶液反應，可生成Na[Al（OH）4]，向Na[Al（OH）4]溶液中通入CO2或加入適量的鹽酸，可生成Al（OH）3沉淀，加熱Al（OH）3可得到Al2O3，A項可實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系；向MgCl2溶液中加入氫氧化鈉溶液，可生成Mg（OH）2沉淀，加熱Mg（OH）2可生成MgO，MgO與鹽酸反應可生成MgCl2，B項可實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系；向碳酸鈉中加入鹽酸，可生成NaCl，電解氯化鈉溶液可生成NaOH，向NaOH溶液中通入適量CO2，可生成Na2CO3，C項可實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系；Al不能一步轉(zhuǎn)化為Al（OH）3，D項不能實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系。7.[海水提鎂][2024廣東惠州模擬]海洋是一個巨大的資源寶庫，實驗室中模擬海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示，下列說法錯誤的是（C）A.物質(zhì)X可以選用CaOB.操作1中玻璃棒的作用是引流C.第①步中，蒸發(fā)結(jié)晶、高溫烘干可以得到干燥的MgCl2·6H2O固體D.第②步反應的離子方程式為Br2＋SO2＋2H2OSO42－＋2Br解析苦鹵中加入物質(zhì)X生成Mg（OH）2，物質(zhì)X常選用CaO，氧化鈣便宜、易得，和水反應生成Ca（OH）2，且氫氧化鎂比氫氧化鈣更難溶，A項正確；操作1是過濾，過濾中玻璃棒的作用是引流，B項正確；高溫烘干會使結(jié)晶水合物失水，且氯化鎂屬于強酸弱堿鹽，在水溶液中會發(fā)生水解，加熱促進其水解，生成的HCl受熱揮發(fā)，最終得不到MgCl2·6H2O，C項錯誤；第②步中二氧化硫作還原劑，溴單質(zhì)作氧化劑，發(fā)生氧化還原反應生成氫溴酸和硫酸，離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O4H＋＋SO42－＋2Br8.以混有SiO2的MgCO3為原料制備氧化鎂的實驗流程如圖：下列說法錯誤的是（A）A.酸浸的離子方程式為CO32－＋2H＋CO2↑B.浸出渣的成分是SiO2C.母液的主要溶質(zhì)是NH4ClD.固體X是Mg（OH）2解析MgCO3是微溶物，書寫離子方程式時不可拆成離子，故A錯誤；SiO2不溶于鹽酸，浸出渣為SiO2，故B正確；加入氨水沉鎂，發(fā)生反應MgCl2＋2NH3·H2OMg（OH）2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶質(zhì)是NH4Cl，固體X是Mg（OH）2，故C、D9.工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)）冶煉鋁的主要流程如下：（注：SiO2堿溶時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀）下列敘述錯誤的是（D）A.操作Ⅰ增大NaOH溶液的用量可以提高Al2O3的浸取率B.操作Ⅱ、Ⅲ為過濾，操作Ⅳ為灼燒C.加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融溫度D.如果操作Ⅰ換成H2SO4溶液來溶解鋁土礦，后面的操作不變也可以冶煉出鋁解析向鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液，Al2O3轉(zhuǎn)化為Na[Al（OH）4]、SiO2轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀、Fe2O3不溶，過濾，濾液中含Na[Al（OH）4]，向濾液中通入足量的二氧化碳后，Na[Al（OH）4]轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾、洗滌、干燥后，灼燒氫氧化鋁使之分解生成氧化鋁，加冰晶石可降低氧化鋁的熔融溫度，電解時節(jié)約能源。操作Ⅰ增大NaOH溶液的用量可以使浸取更充分，可提高Al2O3的浸取率，A項正確。操作Ⅱ、Ⅲ用于分離固體和液體，為過濾，操作Ⅳ使氫氧化鋁分解，則為灼燒，B項正確。Al2O3熔點在2000℃以上，加入冰晶石能使之在1000℃左右熔融，則加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融溫度，C項正確。如果操作Ⅰ換成H2SO4溶液來溶解鋁土礦，氧化鐵和氧化鋁均會溶解、二氧化硅不溶，則過濾后，需向濾液中加過量氫氧化鈉溶液再過濾才能得到Na[Al（OH）4]溶液，即后面的操作要跟著改變才可以冶煉出鋁，D項錯誤。10.室溫下用砂紙打磨過的鎂條與蒸餾水反應的探究實驗如圖所示。實驗2中的鎂條放在尖嘴玻璃導管內(nèi)并浸于蒸餾水中，實驗3中產(chǎn)生的渾濁物主要為堿式碳酸鎂[mMg（OH）2·nMgCO3]。下列說法錯誤的是（C）A.實驗1現(xiàn)象不明顯，可能與Mg表面生成了難溶的Mg（OH）2有關(guān)B.實驗2比實驗1現(xiàn)象明顯，可能是由于尖嘴玻璃導管空間狹小，熱量不易散失C.由實驗1和實驗3可得出“堿性增強有利于增大鎂與水的反應速率”的結(jié)論D.實驗3中HCO3－破壞了Mg（OH）解析鎂與蒸餾水反應的化學方程式為Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑，生成的Mg（OH）2覆蓋在鎂條表面阻止反應繼續(xù)進行，故實驗1現(xiàn)象不明顯，A正確。實驗2比實驗1現(xiàn)象明顯，可能是由于尖嘴玻璃導管空間狹小，熱量不易散失，導致溫度升高，Mg（OH）2的溶解度增大，覆蓋在鎂條表面的Mg（OH）2溶解，不再阻止反應繼續(xù)進行，B正確。由題干可知，實驗1和實驗3所得到的產(chǎn)物不同，故變量不唯一，不能由實驗1和實驗3得出“堿性增強有利于增大鎂與水的反應速率”的結(jié)論，C錯誤。實驗3中，反應快，且產(chǎn)生了堿式碳酸鎂，則HCO3－破壞了Mg（OH）211.某研究小組利用BaS的還原性以HBr溶液（含Br2）和Mg（OH）2為原料制取MgBr2的工藝流程如圖所示。下列說法正確的是（C）A.“沉淀”步驟中可使用Na2SO4溶液代替H2SO4溶液B.濾渣中只有BaSO4C.“轉(zhuǎn)化”步驟中發(fā)生反應的化學方程式為Mg（OH）2＋2HBrMgBr2＋2H2D.將MgBr2·6H2O直接加熱得到MgBr2固體解析“沉淀”步驟中若使用Na2SO4溶液代替H2SO4溶液，則得到的濾液中將引入Na＋雜質(zhì)，導致MgBr2的產(chǎn)率降低，A錯誤。由于MgBr2水解生成的HBr易揮發(fā)，加熱促進其水解，故將MgBr2·6H2O直接加熱得不到MgBr2固體，需要在HBr的氣流中加熱脫水才能得到MgBr2固體，D錯誤。12.實驗室為測定鎂鋁合金中鎂、鋁含量，設計如下流程：下列說法錯誤的是（B）A.所加鹽酸體積不少于100mLB.沉淀1的質(zhì)量為（m＋4.25）gC.沉淀1與足量NaOH溶液反應的離子方程式為Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]D.鎂鋁合金中鎂、鋁質(zhì)量之比為8∶9解析鎂鋁合金與鹽酸反應得到AlCl3、MgCl2和H2，向溶液中加入足量氨水并過濾，沉淀1為Mg（OH）2、Al（OH）3，濾液1為NH4Cl、NH3·H2O的混合溶液；向沉淀1中加入足量NaOH溶液并過濾，由于Al（OH）3會轉(zhuǎn)化為[Al（OH）4]－，而Mg（OH）2與NaOH不反應，則沉淀2為Mg（OH）2，濾液2為Na[Al（OH）4]、NaOH的混合溶液；向濾液2中通入過量CO2，發(fā)生反應Na[Al（OH）4]＋CO2NaHCO3＋Al（OH）3↓，過濾、洗滌得到Al（OH）3沉淀，灼燒得到的固體為Al2O3。由題給流程圖中數(shù)據(jù)知，溶解鎂鋁合金所需要的HCl的物質(zhì)的量至少為n（HCl）＝2n（H2）＝2×5.6L22.4L·mol－1＝0.5mol，則所加鹽酸體積不少于0.5mol÷5mol·L－1＝0.1L＝100mL，A正確。鎂鋁合金溶解時消耗的HCl的物質(zhì)的量就是Mg2＋、Al3＋形成沉淀1消耗的OH－的物質(zhì)的量，則n（OH－）＝n（HCl）＝0.5mol，沉淀1為Mg（OH）2、Al（OH）3，則沉淀1的質(zhì)量為Mg、Al的質(zhì)量之和加上OH－的質(zhì)量，即質(zhì)量為mg＋0.5mol×17g·mol－1＝（m＋8.5）g，B錯誤。沉淀1與足量NaOH溶液反應的離子方程式為Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－13.[2022福建]粉煤灰是火電廠的大宗固廢。以某電廠的粉煤灰為原料（主要含SiO2、Al2O3和CaO等）提鋁的工藝流程如下：回答下列問題：（1）“浸出”時適當升溫的主要目的是提高浸出率（或提高浸出速率），Al2O3發(fā)生反應的離子方程式為Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O（2）“浸渣”的主要成分除殘余Al2O3外，還有SiO2和CaSO4。實驗測得，5.0g粉煤灰（Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為30％）經(jīng)浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”（Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為8％），Al2O3的浸出率為84％。（3）“沉鋁”時，體系中三種物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示，加入K2SO4沉鋁的目的是使更多的鋁元素轉(zhuǎn)化為晶體析出，同時保證晶體純度，“沉鋁”的最佳方案為高溫溶解再冷卻結(jié)晶。（4）“焙燒”時，主要反應的化學方程式為2KAl（SO4）2高溫K2SO4＋Al2O3＋3SO3↑或[4KAl（SO4）2高溫2K2SO4＋2Al2O3＋6SO2↑（5）“水浸”后得到的“濾液2”可返回沉鋁工序循環(huán)使用。解析（1）升高溫度，化學反應速率加快，從而提高“浸出”時的浸出率，Al2O3與硫酸反應的離子方程式為Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O。（2）由于SiO2與硫酸不反應，CaSO4微溶，因此“浸渣”的主要成分除殘余Al2O3外，還有SiO2和CaSO4；5.0g粉煤灰（Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為30％）中m（Al2O3）＝5.0g×30％＝1.5g，“浸渣”（Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為8％）中m（Al2O3）＝3.0g×8％＝0.24g，則Al2O3的浸出率為1.5g－0.24g1.5g×100％＝84％。（3）由同離子效應和題圖知，“沉鋁”時，向Al2（SO4）3溶液中加入K