第03讲 镁、铝及其重要化合物（复习讲义）（广东专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 镁、铝及其重要化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 镁及其化合物 知识点1 镁的性质 知识点2 镁的氧化物MgO 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 知识点4 镁的其他化合物 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程 考点二　铝及其化合物 知识点1 铝的性质 知识点2 氧化铝 知识点3 氢氧化铝 知识点4 常见的铝盐 知识点5 “铝三角” 考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用 考向2 考查铝热反应及其应用 考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 镁、铝及其化合物的性质与应用 选择题 非选择题 T4，2分 T7，2分 T9，2分 T14，4分 T14，4分 镁、铝及其化合物的制备的工艺流程 选择题 非选择题 T18，2分 T18，2分 T18，2分 考情分析： 从近三年广东高考试题来看，铝、镁及其化合物的性质与应用仍是高考的命题点。其中镁、铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用几乎是每年必考内容。 预测新的一年广东高考可能会在选择题或化工流程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及氢氧化镁、氢氧化铝的性质与应用，如化学方程式或离子方程式的正误判断，或在化工流程图中考查铝及其重要化合物的的转化或去除，题目难度中等偏大。 复习目标： 1．能列举、描述、辨识镁、铝及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2．能根据镁、铝及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 3．能说明镁、铝及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 4．了解铝土矿制备铝、海水制镁的原理。 考点一 镁及其化合物 知识点1 镁的性质 1．镁的原子结构及存在 （1）镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，原子结构示意图为。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的金属性，即失电子的能力强，是常用的还原剂。 （2）镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，在地壳中含量丰度2%。含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿（MgCO3）、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。 2.镁的物理性质 具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。 3.镁的化学性质 ①与非金属反应 A.镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO； B.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO、C和Mg3N2的混合物)。 得分速记 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。 C.镁条能与Cl2反应，化学方程式为Mg＋Cl2MgCl2 ②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火) ③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑（镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快。） ④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 4.镁的用途 ①镁单质用于制造信号弹和焰火； ②镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂； ④冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 5.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀：化学方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 酸化：化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2O=MgCl2·6H2O↓ 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制Mg2+的水解，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 得分速记 ①由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。 ②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。 知识点2 镁的氧化物MgO 物理性质 白色固体，难溶于水，熔点高，密度小 化学 性质 类别 碱性氧化物 与H2O反应 MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢) 与H＋反应 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 与浓铵盐溶液反应 MgO＋2NH4＋===Mg2＋＋H2O＋2NH3 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐火、耐高温器材 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 物理性质 白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 电离性 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－ 与H＋反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O 热稳定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 重要用途 治疗胃酸过多，阻燃剂 得分速记 碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 知识点4 镁的其他化合物 1．氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属镁。 2．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl。 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 例1 关于实验室突发事件的应对措施、常见废弃物的处理方法及试剂的保存，下列说法正确的是 A．金属镁着火时，使用干沙土进行灭火 B．检验氯离子后，溶液倒入下水道 C．不慎将碱沾到皮肤上，应尽快涂上1%的硼酸溶液 D．将液溴存放在棕色细口瓶中盖紧橡胶塞，加水液封 【答案】A 【解析】A．金属镁能在CO2中燃烧，不可使用二氧化碳灭火器，而使用干沙土可以隔绝空气，达到灭火的目的，A正确； B．实验室常使用硝酸酸化的溶液检验属于重金属离子且硝酸具有腐蚀性，检验后的溶液不能倒入下水道，B错误； C．不慎将碱沾到皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂抹1%的硼酸溶液，C错误； D．液溴具有强氧化性、腐蚀性，会与橡胶中的成分反应，储存时不应用橡胶塞，而应该使用玻璃塞，D错误； 故答案选A。 【变式训练1】室温下，用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨)，探究与溶液能快速反应产生的原因。 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑浊[经检验浑浊物为]，气体中检测到 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞试液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 【查阅资料】与致密的相比，是质地疏松的难溶物。下列说法错误的是 A．试管①中还有生成 B．实验①中破坏了在镁条表面的沉积，加快了反应速率 C．实验②说明不活泼，难与水反应 D．实验③中X可以是，作用是排除钠离子与氢氧根离子的干扰 【答案】C 【分析】本实验目的是为了验证探究Mg与NaHCO3溶液能快速反应产生H2的原因，设计实验①②③，目的是为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，据此分析解答。 【解析】A．实验①中Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，与OH-反应生成，则有生成，故A正确； B．实验①中Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，与OH-反应生成，结合Mg2+形成质地疏松的，使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快，故B正确； C．实验②表明镁与水缓慢地反应生成氢氧化镁和氢气，而不是难与水反应，故C错误； D．设计实验③为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰，则X是NaOH，故D正确； 故答案为C。 【变式训练2】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质为宝石，电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，下列说法不正确的是 A．M元素位于周期表中的第三周期ⅥA族 B．Z元素在自然界中常见的二元化合物是 C．X与M的单质在高温下反应，产物分子为直线形结构，其化学键属于非极性共价键 D．Y元素单质与稀盐酸反应的化学方程式为 【答案】C 【分析】元素X的一种高硬度单质为宝石，则X为碳元素；电子层结构与氖相同，则Y是镁元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，M是硫元素，则Z是硅元素，据此解答。 【解析】A．硫元素位于第三周期ⅥA族，故A正确； B．Z元素是硅元素，其在自然界中常见的二元化合物是，故B正确； C．碳与硫在高温下反应生成二硫化碳，分子为直线形结构，其化学键属于极性共价键，故C错误； D．Y元素的单质是金属镁，其与稀盐酸反应的化学方程式为，故D正确； 答案选C。 【变式训练3·变载体】部分含钠或含镁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 A．c能与水反应生成d B．电解熔融的g可生成a C．e能与d发生化学反应 D．固体b中一定含有共价键 【答案】B 【分析】结合图像，a为Na或Mg，b为Na2O或Na2O2，c为MgO，d为Mg（OH）2，e为NaOH，f为MgCl2，g为NaCl，据此解答。 【解析】A．MgO不能与水反应，A项不符合题意； B．电解熔融的NaCl可生成项符合题意； C．NaOH与不发生化学反应，C项不符合题意； D．b为Na2O或Na2O2，中不含有共价键，D项不符合题意； 故选B。 考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程 例2碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是一种重要的无机化工产品。一种由白云石【主要成分为CaMg(CO3)2，含少量SiO2、Fe2O3等】为原料制备碱式碳酸镁的实验流程如下： （1）常温常压下，“碳化”可使镁元素转化为Mg(HCO3)2，“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图1和图2所示。 应控制“碳化”终点pH约为 ，钙元素的主要存在形式是 (填化学式)。 （2）“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为 。 （3）该工艺为达到清洁生产，可以循环利用的物质是 (填化学式)。 【答案】（1）9.0 CaCO3 （2）5Mg(HCO3)2=4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6CO2↑ （3）CO2 【分析】白云石[主要成分为CaMg(CO3)2，含少量SiO2、Fe2O3等]在高温下焙烧，其中CaMg(CO3)2分解生成CaO、MgO和CO2，再加水“消化”，其中MgO、CaO均与水反应生成Mg(OH)2和Ca(OH)2，经过滤除去SiO2、Fe2O3等残渣，再向所得溶液中通入CO2气体进行碳化，使得Mg(OH)2转化为可溶的Mg(HCO3)2，经过滤除去CaCO3，将所得Mg(HCO3)2溶液加热并控制温度95∼100℃即得到碱式碳酸镁，最后过滤并洗涤得到产品，据此分析作答； 【解析】（1）由图象可知，应控制“碳化”终点pH约为9.0，这时碱式碳酸镁产率较高，而CaO含量较低；煅烧产物CaO和MgO都可与水反应生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，结合产物的要求，所以“碳化”时发生的主要反应有Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2 和Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+H2O，钙元素存在的主要形式为CaCO3，故答案为9.0；CaCO3； （2）由Mg(HCO3)2受热分解生成碱式碳酸镁的化学方程式为5Mg(HCO3)2=4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6CO2↑； （3）由流程图可知，可循环利用的物质有CO2。 【变式训练1】以水泥厂的废料(主要成分为，含少量等杂质)为原料制备的工艺流程如下： 已知：下列说法正确的是 A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸 B．试剂X可以是 C．滤渣为 D．操作a所得滤液经处理后可循环利用 【答案】D 【分析】水泥厂的废料（主要成分为MgO，还有少量等杂质）制取MgSO4•7H2O，废料加入足量稀硫酸，都与硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，向反应后溶液中加入次氯酸钠溶液氧化亚铁离子为铁离子，同时使锰离子转化为MnO2沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH值，除去锰离子、铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4•7H2O；据此分析解题。 【解析】A．适当升温（或粉碎或搅拌）即可提高浸取速率，不需要使用浓硫酸，故A错误；B．试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为，故B错误；C．滤渣为、MnO2，故C错误；D．操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用，故D正确；故答案选D。 【变式训练2】为模拟海水制备MgO的工业过程，用氯化钠、氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠等试剂配成模拟海水，制得了MgO，实验过程如下： 已知：ⅰ.模拟海水中主要离子的浓度 离子 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 ⅱ.溶液中某种离子的浓度小于，可认为该离子已完全沉淀；ⅲ.实验过程中，忽略溶液体积的变化；ⅳ.；；；。 下列说法正确的是 A．沉淀物X为 B．滤液M中已完全沉淀 C．滤液N中、均已完全沉淀 D．②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为和的混合物 【答案】A 【解析】A．①中n(NaOH)=0.001mol，n(OH-)=0.001mol，依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1L模拟海水中，加入0.001molNaOH时，OH-恰好与完全反应：＋=＋H2O，生成0.001mol，由于<，生成的与水中的Ca2+反应生成CaCO3沉淀，所以沉淀物X为CaCO3，A正确；B．①中只有0.001mol，反应生成CaCO3所消耗的Ca2+也只有0.001mol，滤液中还剩余c(Ca2+)=0.010mol·L-1，所以滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+，B错误；C．②中加入NaOH固体，调至pH=11时，此时滤液中c()=1×10-3mol·L-1，则Ca(OH)2的浓度积为c (Ca2+) c2 ()=1×10-8<Ksp[Ca(OH)2]，无Ca(OH)2生成，Mg(OH)2的浓度积为：c(Mg2+)×c2 ()=5×10-8> [Mg(OH)2]，有Mg(OH)2沉淀生成，又由于[Mg(OH)2]= c(Mg2+)c2 () =5.6×10-12，c(Mg2+)=5.6×10-6<10-5，无剩余，滤液N中不存在Mg2+，故C错误；D．步骤②中若改为加入4.2g NaOH固体，则n(NaOH)=0.105mol，与0.05mol Mg2+反应：Mg2++2＝Mg(OH)2↓，生成0.05mol Mg(OH)2，剩余0.005mol，由于Ca(OH)2的浓度积为：c (Ca2+)c2 ()=0.010× (0.005) 2=2.5×10-7 <[Ca(OH)2]，所以无Ca(OH)2沉淀析出，沉淀物Y为Mg(OH)2，故D错误；故本题选A。 考点二 铝及其化合物 知识点1 铝的性质 1．铝的原子结构和存在 （1）铝的原子结构：铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。 （2）铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存在，主要成分是Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。 2．金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 3．金属铝的化学性质 ①常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生：4Al＋3O22Al2O3，铝片在空气中加热，铝片卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点高于铝。 ②2Al＋3Cl22AlCl3 ③常温铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸钝化，与非氧化酸发生反应生成氢气：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ ⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 4．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 5.铝的制备和用途 （1）制备原理：铝土矿Al2O3Al，电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 得分速记 工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 （2）铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等，铝还用作还原剂。 6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ （1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H2的物质的量相等。 ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 （2）足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ①消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ②生成H2的物质的量之比为1∶3。 （3）一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定 ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 得分速记 （1）常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 （2）铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 （3）铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 （4）铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。 （5）Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。 知识点2 氧化铝 1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 2.化学性质——两性氧化物 ①与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②与碱反应： 得分速记 这里的酸碱是指强酸、强碱。 3.用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料 4.制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 知识点3 氢氧化铝 1.物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 2.化学性质——两性氢氧化物 Al(OH)3的电离方程式为 （酸式电离）AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－（碱式电离） ①与酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ②与碱反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ③受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 3.用途①制药　②净水作用 4.制备Al(OH)3的三种方法 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。 知识点4 常见的铝盐 1.明矾 1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 2）明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。 3）明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。 得分速记 （1）Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。 （2）Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。 （3）由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。 （4）明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。 2.AlCl3的结构与性质 1）AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。 2） AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3二聚分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为sp3杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。 3）AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3（aq）＋ Cl－（aq）=AlCl4-（aq） 4）与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。 知识点5 “铝三角” 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O （3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ （4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O （5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O （6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2.铝三角的应用 （1）选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应： 2H2O＋AlO＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合： Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ②与AlO不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③AlO与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ①向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：Ⅰ.H＋＋OH－===H2O；Ⅱ.Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH)；Ⅲ.NH＋OH－===NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀]；Ⅳ.Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 ②向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ.OH－＋H＋===H2O；Ⅱ.AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(AlO比CO先反应)；Ⅲ.CO＋H＋===HCO；Ⅳ.HCO＋H＋===CO2↑＋H2O[HCO比Al(OH)3先反应]；Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用 例1 （2025·广东广州·模拟预测）部分含Na或含Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可存在的转化 B．和均能与溶液反应 C．工业上通过电解熔融制备 D．若能与反应生成，则中含共价键 【答案】A 【分析】由图可知a、b、c对应物质分别为：Na、Na2O（或Na2O2）、NaOH或a、e、d对应Al、Al2O3、Al(OH)3。 【解析】A．Al2O3无法直接转化为Al(OH)3，e→d的转化无法实现，A错误； B．Al2O3、Al(OH)3均可以与NaOH生成Na[Al(OH)4]和H2O，B正确； C．工业上在冰晶石存在的条件下，通常电解Al2O3来冶炼金属Al，C正确； D．b能与水反应则b为Na2O2，电子式为，O和O之间为非极性共价键，D正确； 故选A。 【变式训练1】铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是 A．铝合金硬度低，可用于航空工业 B．熔点高，可用于电解冶炼铝 C．有弱碱性，可用于治疗胃酸过多 D．易溶于水，可用于净水 【答案】C 【解析】A．铝合金通常硬度较高，且因其密度低、强度高而用于航空工业，而非硬度低。A错误； B．电解冶炼铝使用Al2O3是因为其在熔融状态下可导电并分解，但需加入冰晶石降低熔点，而非直接利用其熔点高的性质。B错误； C．Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸（HCl）且刺激性小，符合治疗胃酸过多的原理。C正确； D．KAl(SO4)2用于净水是因Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质，而非易溶于水的性质。D错误； 故选C。 【变式训练2】（2025·广东深圳·模拟预测）劳动开创未来，下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 做水果罐头时加入维生素C 维生素C受热易分解 B 用固体疏通剂处理管道堵塞 C 用除去废水中的 具有很强的还原性 D 用氢氟酸雕刻玻璃花纹 氢氟酸具有弱酸性 【答案】B 【解析】A．维生素C具有还原性，抗氧化，故做水果罐头时加入维生素C ，A错误； B．固体疏通剂为Al和NaOH的混合物，遇水发生反应，B正确； C．与反应生成难溶性沉淀CuS，非氧化还原反应，所以可以除，C错误； D．玻璃中的SiO2可以与HF反应生成SiF4，不是HF的弱酸性，D错误； 故答案选B。 考向2 考查铝热反应及其应用 例2下列实验装置不能达到实验目的的是 ①验证SO2具有还原性 ②分离I2和NaCl固体 ③模拟侯氏制碱法获得NaHCO3 ④可用于制备金属锰 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】C 【解析】A．装置①中，将盐酸滴入Na2SO3固体中，反应生成SO2气体等，溴水和酸性KMnO4溶液都具有强氧化性，通入SO2气体后溶液褪色，证明SO2具有还原性，A能达到实验目的； B．装置②中，将和NaCl固体混合物加热，升华后在盛有冷水的烧瓶底部凝华，而NaCl的沸点高，仍留在烧瓶底部，从而实现与NaCl固体的分离，B能达到实验目的； C．装置③中，将极易溶于水的NH3通入饱和食盐水中，易发生倒吸，而通入CO2的导管口没有插入饱和食盐水中，CO2溶于饱和食盐水中的量很少，难以获得NaHCO3晶体，C不能达到实验目的； D．装置④中，用镁条、氯酸钾引发二氧化锰和铝粉混合物发生铝热反应，生成锰和氧化铝，滴落在盛有沙子的蒸发皿中，D能达到实验目的； 故选C。 【变式训练1】化学是一门认识和应用自然资源的学科。下列叙述中涉及的主要变化，与其他三项有本质区别的是 A．用铝热剂焊接铁轨 B．从青蒿中萃取青蒿素 C．从石油中分馏汽油 D．用热空气吹出富集溴 【答案】A 【解析】用铝热剂焊接铁轨时有新物质生成，属于化学变化；而从青蒿中萃取青蒿素、从石油中分馏汽油、用热空气吹出富集溴都没有新物质生成，都属于物理变化；则用铝热剂焊接铁轨与其他三项有本质区别，故选A。 【变式训练2】不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 A．钒、铬、锰等难熔金属通常采用铝热法炼制 B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单 C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质 D．炼铁时加入的焦炭只是为了提供热量 【答案】A 【解析】A．铝热反应用铝作还原剂，与某些金属氧化物发生置换反应，并放出大量的热，可以用来冶炼钒、铬、锰等难熔金属，A正确； B．因为有良好导电、导热和延展的性能，才被广泛使用，通过电解熔融氧化铝冶炼铝单质方法不简单，B错误； C．氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝，C错误； D．高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，D错误； 答案选A。 考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程 例3废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al箔、活性材料和少量不溶于酸碱的导电剂，兴趣小组在实验室中模拟回收相关资源的部分流程如图。下列说法错误的是 A．“碱浸”中铝箔反应的离子方程式为 B．“酸浸”主要反应为 C．、与足量炭黑高温灼烧再生反应的氧化产物一定为 D．“洗涤”操作为向漏斗中加水至没过沉淀，待水自然流下，重复2～3次 【答案】C 【分析】废旧磷酸亚铁锂离子电池正极片(除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂)加入氢氧化钠溶液进行碱浸，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，过滤得到滤液①四羟基合铝酸钠溶液，浸渣加入硫酸、H2O2氧化剂，LiFePO4中亚铁被氧化生成铁离子，调节溶液pH生成磷酸铁沉淀，过滤后的滤液3为LiCl溶液，加入饱和碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，利用碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小的性质，经趁热过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸锂。 【解析】A．铝在强碱中反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式2Al+2OH⁻+6H2O=2[Al(OH)4]⁻+3H2↑书写正确，A正确； B．利用H2O2将LiFePO4中的Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)生成Fe2(SO4)3、H3PO4等物质，选项所给方程式正确，B正确； C．将FePO4、Li2CO3与足量炭黑高温灼烧生成LiFePO4时，碳被氧化不一定只生成CO2，高温下还可能生成CO等产物，C错误； D．选项描述的“洗涤”操作方法符合实验常规操作，D正确； 故本题选C。 【变式训练1】铝是一种重要的金属，如图是工业生产中利用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程。下列说法不正确的是 A．实验室完成操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台 B．向铝土矿中加入溶液，发生反应的化学方程式为(或) C．在生产过程中可以循环使用 D．将等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同 【答案】A 【解析】A．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是过滤，实验室中过滤操作需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗、玻璃棒，铁架台不是玻璃仪器，故A错误； B．向铝土矿中加入溶液，只有氧化铝与其发生反应，生成四羟基合铝酸钠(或偏铝酸钠)，化学方程式为{或}，故B正确； C．观察流程，溶液E中有，因此可以循环使用，故C正确； D．铝是等质量的，根据电子守恒可知，与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同，故D正确； 答案选A。 【变式训练2】以金属为主要成分的废旧合金(还含少量)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是 A．加入足量溶液发生反应： B．滤渣A为 C．操作Ⅴ在坩埚中进行 D．滤液B经蒸发结晶、过滤、洗涤可获得绿矾 【答案】D 【分析】足量的NaOH溶液与Al反应，生成和H2，与Al2O3反应生成；向滤液中通入足量二氧化碳，生成Al(OH)3，在坩埚中进行灼烧，生成Al2O3，经电解生成Al；滤渣中加入足量的稀硫酸，反应后过滤得Cu和硫酸亚铁溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾。 【解析】A．氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成，离子方程式为：，A正确； B．加入足量溶液，不溶解，进入滤渣A，B正确； C．操作Ⅴ为灼烧，应该在坩埚中进行，C正确； D．滤液B是溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾，D错误； 故选D。 1．（2025·山东卷）化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 【答案】B 【解析】A．明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质，可用于净水，用法合理，A正确； B．漂白粉含次氯酸钙，其强氧化性会破坏蚕丝（蛋白质）结构，导致丝制品损坏，用法不合理，B不正确； C．食醋中的醋酸与水垢（碳酸钙、氢氧化镁）反应生成可溶物，可用于除水垢，用法合理，C正确； D．小苏打（碳酸氢钠）受热分解产生CO2使糕点疏松，可用于烘焙糕点，用法合理，D正确； 故选B。 2．（2024·江西卷）由下列实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需要引燃 该反应 B KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性： C 久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体 NaOH结晶析出 D 久置的溶液中出现红褐色沉淀 【答案】B 【解析】A．铝热反应大量放热，反应需要引燃和反应放热还是吸热无关，A错误； B．KI溶液加热浓缩过程中，I-被空气中O2氧化生成I2，加入淀粉溶液后变蓝，根据氧化还原反应的强弱规律，氧化性：O2>I2，B正确； C．氢氧化钠会和空气中二氧化碳发生反应生成碳酸钠，故久置的NaOH溶液试剂瓶口出现的白色固体是碳酸钠，C错误； D．亚铁离子和Fe(OH)2都有较强的还原性，易被空气中氧气氧化，故久置的FeCl2溶液中出现红褐色Fe(OH)3沉淀和Ksp大小无关，D错误； 本题选B。 3．（2023·湖南卷）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为)，反应现象没有明显差别的是 选项 试剂① 试剂② A 氨水 溶液 B 溶液 溶液 C 溶液 酸性溶液 D 溶液 溶液 【答案】D 【解析】A．向氨水中滴加溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为，继续滴加产生沉淀；向溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多，发生的反应为；当氨水过量后，继续滴加氨水沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，A不符合题意；B．向中滴加溶液并振荡，由于开始时过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为；向溶液中滴加并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多，发生的反应为；当过量后，继续滴加沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，B不符合题意；C．向溶液中滴加酸性溶液并振荡，由于开始时是过量的，可以被完全还原，可以看到紫红色的溶液褪为无色，发生的反应为;向溶液中滴加酸性溶液并振荡，由于开始时是过量的，逐渐被还原，可以看到紫红色的溶液逐渐变浅，最后变为无色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C不符合题意；D．向溶液中滴加溶液，溶液立即变为血红色；向溶液中滴加溶液，溶液同样立即变为血红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D符合题意；综上所述，本题选D。 4．（2022·河北卷）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．3.9gNa2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA B．1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA C．2.7gAl与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA D．6.0gSiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiO的个数为0.1NA 【答案】B 【解析】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则3.9g过氧化钠与足量水反应，转移电子个数为×1×NAmol-1=0.05NA，故A错误；B．镁在空气中燃烧无论生成氧化镁，还是氮化镁，镁均转化为镁离子，则1.2gMg在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时，转移电子个数为×2×NAmol-1=0.1NA，故B正确；C．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为××NAmol-1=0.15NA，故C错误；D．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸钠在溶液中发生水解反应，则由原子个数守恒可知，6.0g二氧化硅与足量氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于×NAmol-1=0.1NA，故D错误；故选B。 5．（2022·浙江卷）下列说法不正确的是 A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 【答案】A 【解析】A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误；B．钠的焰色反应为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B正确；C．耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C正确；D．石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应：CaCO3CaO+CO2↑，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4，得到了石膏，D正确；答案选A。 6．（2022·全国卷）能正确表示下列反应的离子方程式为 A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑ B．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O 【答案】D 【解析】A．硝酸具有强氧化性，可以将S2-氧化为S单质，自身根据其浓度大小还原为NO或NO2，反应的离子方程式为4H++2NO+S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2NO+3S2-=3S↓+2NO↑+4H2O(稀)，A错误；B．明矾在水中可以电离出Al3+，可以与氨水电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3，但由于氨水的碱性较弱，生成的Al(OH)3不能继续与弱碱发生反应，故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，B错误；C．硅酸的酸性小于碳酸，向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时，生成硅酸沉淀，二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根，反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2过量)，C错误；D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1：2混合，Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水，Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，D正确；故答案选D。 7．（2022·海南卷）依据下列实验，预测的实验现象正确的是 选项 实验内容 预测的实验现象 A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失 B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色 C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀 D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去 【答案】D 【解析】A．MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A不正确；B．FeCl3溶液中滴加 KSCN洛液，溶液变血红色，实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在；FeCl2溶液中滴加 KSCN洛液，溶液不变色，B不正确；C．AgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量，黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；D．酸性KMnO4溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去，D正确；综上所述，依据相关实验预测的实验现象正确的是D，本题选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 镁、铝及其重要化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 镁及其化合物 知识点1 镁的性质 知识点2 镁的氧化物MgO 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 知识点4 镁的其他化合物 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程 考点二　铝及其化合物 知识点1 铝的性质 知识点2 氧化铝 知识点3 氢氧化铝 知识点4 常见的铝盐 知识点5 “铝三角” 考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用 考向2 考查铝热反应及其应用 考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 镁、铝及其化合物的性质与应用 选择题 非选择题 T4，2分 T7，2分 T9，2分 T14，4分 T14，4分 镁、铝及其化合物的制备的工艺流程 选择题 非选择题 T18，2分 T18，2分 T18，2分 考情分析： 从近三年广东高考试题来看，铝、镁及其化合物的性质与应用仍是高考的命题点。其中镁、铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用几乎是每年必考内容。 预测新的一年广东高考可能会在选择题或化工流程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及氢氧化镁、氢氧化铝的性质与应用，如化学方程式或离子方程式的正误判断，或在化工流程图中考查铝及其重要化合物的的转化或去除，题目难度中等偏大。 复习目标： 1．能列举、描述、辨识镁、铝及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2．能根据镁、铝及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 3．能说明镁、铝及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 4．了解铝土矿制备铝、海水制镁的原理。 考点一 镁及其化合物 知识点1 镁的性质 1．镁的原子结构及存在 （1）镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第 周期第 族，原子结构示意图为 。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的 性，即 电子的能力强，是常用的 剂。 （2）镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第 ，在地壳中含量丰度2%。含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿（MgCO3）、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。 2.镁的物理性质 具有 色金属光泽的固体，密度、硬度均较 ，熔点较 ，有良好的导 、传 和 性。 3.镁的化学性质 ①与非金属反应 A.镁条在O2中燃烧，发出耀眼的 ，生成白色固体物质，反应的化学方程式为 ； B.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到 、 和 的混合物)。 得分速记 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。 C.镁条能与Cl2反应，化学方程式为 ②与CO2反应： (镁着火不能用 灭火) ③与H2O反应： （镁与冷水反应很 ，镁在沸水中反应较 。） ④与H＋反应： 4.镁的用途 ① 用于制造信号弹和焰火； ② 用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③ 用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂； ④冶金工业上 用作还原剂和脱氧剂。 5.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为 、 沉淀：化学方程式为 酸化：化学方程式为 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O， 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制Mg2+的水解， 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为 得分速记 ①由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。 ②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。 知识点2 镁的氧化物MgO 物理性质 色固体， 溶于水，熔点 ，密度 化学 性质 类别 氧化物 与H2O反应 (反应缓慢) 与H＋反应 与浓铵盐溶液反应 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐 、耐 器材 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 物理性质 色固体， 溶于水，溶解度 碳酸镁 电离性 碱，悬浊液使酚酞变 ：Mg(OH)2 与H＋反应 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 热稳定性 重要用途 治疗 过多， 剂 得分速记 碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式： ，镁元素在水垢中的存在形式是 。 知识点4 镁的其他化合物 1．氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在 中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属 。 2．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为 ，与酸反应生成两种盐： 。 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 例1 （2025·河南开封·期中）关于实验室突发事件的应对措施、常见废弃物的处理方法及试剂的保存，下列说法正确的是 A．金属镁着火时，使用干沙土进行灭火 B．检验氯离子后，溶液倒入下水道 C．不慎将碱沾到皮肤上，应尽快涂上1%的硼酸溶液 D．将液溴存放在棕色细口瓶中盖紧橡胶塞，加水液封 【变式训练1】（2025·山东济宁·期末）室温下，用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨)，探究与溶液能快速反应产生的原因。 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑浊[经检验浑浊物为]，气体中检测到 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞试液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 【查阅资料】与致密的相比，是质地疏松的难溶物。下列说法错误的是 A．试管①中还有生成 B．实验①中破坏了在镁条表面的沉积，加快了反应速率 C．实验②说明不活泼，难与水反应 D．实验③中X可以是，作用是排除钠离子与氢氧根离子的干扰 【变式训练2】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质为宝石，电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，下列说法不正确的是 A．M元素位于周期表中的第三周期ⅥA族 B．Z元素在自然界中常见的二元化合物是 C．X与M的单质在高温下反应，产物分子为直线形结构，其化学键属于非极性共价键 D．Y元素单质与稀盐酸反应的化学方程式为 【变式训练3·变载体】部分含钠或含镁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 A．c能与水反应生成d B．电解熔融的g可生成a C．e能与d发生化学反应 D．固体b中一定含有共价键 考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程 例2碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是一种重要的无机化工产品。一种由白云石【主要成分为CaMg(CO3)2，含少量SiO2、Fe2O3等】为原料制备碱式碳酸镁的实验流程如下： （1）常温常压下，“碳化”可使镁元素转化为Mg(HCO3)2，“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图1和图2所示。 应控制“碳化”终点pH约为 ，钙元素的主要存在形式是 (填化学式)。 （2）“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为 。 （3）该工艺为达到清洁生产，可以循环利用的物质是 (填化学式)。 【变式训练1】以水泥厂的废料(主要成分为，含少量等杂质)为原料制备的工艺流程如下： 已知：下列说法正确的是 A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸 B．试剂X可以是 C．滤渣为 D．操作a所得滤液经处理后可循环利用 【变式训练2】为模拟海水制备MgO的工业过程，用氯化钠、氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠等试剂配成模拟海水，制得了MgO，实验过程如下： 已知：ⅰ.模拟海水中主要离子的浓度 离子 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 ⅱ.溶液中某种离子的浓度小于，可认为该离子已完全沉淀；ⅲ.实验过程中，忽略溶液体积的变化；ⅳ.；；；。 下列说法正确的是 A．沉淀物X为 B．滤液M中已完全沉淀 C．滤液N中、均已完全沉淀 D．②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为和的混合物 考点二 铝及其化合物 知识点1 铝的性质 1．铝的原子结构和存在 （1）铝的原子结构：铝位于元素周期表第 周期 族，原子结构示意图为 。 （2）铝的存在：自然界中的铝 以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第 位，以铝土矿的形式存在，主要成分是 ，含少量Fe2O3和SiO2。 2．金属铝的物理性质 色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较 ，质地 。 3．金属铝的化学性质 ①常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生： ，铝片在空气中加热，铝片卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点 铝。 ② ③ 铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸 ，与非氧化酸发生反应生成 ： ④2 ⑤ 4．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈 ，放出大量的 ，并发出耀眼的 ，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有 落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的 ： 原理应用 ①制取熔点较 、活动性 于Al的金属，如铁、 、锰、 等， ； ②金属 ，如野外 等 5.铝的制备和用途 （1）制备原理：铝土矿 Al，电解 ： 。 得分速记 工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 （2）铝的用途： 用作导线， 用于制造汽车、飞机、生活用品等， 还用作还原剂。 6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ （1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H2的物质的量 。 ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝ 。 （2）足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ①消耗Al的物质的量之比为 。 ②生成H2的物质的量之比为 。 （3）一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定 ①铝与盐酸反应时，铝过量而 不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而 过量。 得分速记 （1）常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 （2）铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 （3）铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 （4）铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。 （5）Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。 知识点2 氧化铝 1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 2.化学性质—— 氧化物 ①与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②与碱反应： 得分速记 这里的酸碱是指 酸、 碱。 3.用途：①作 材料②冶炼 的原料 4.制备：Al(OH)3加热分解： 知识点3 氢氧化铝 1.物理性质： 色胶状 溶于水的固体，有较强的 性。 2.化学性质—— 氢氧化物 Al(OH)3的电离方程式为 （ 式电离） Al(OH)3 （ 式电离） ①与酸反应： ②与碱反应： ③受热分解： 【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 3.用途①制 　② 作用 4.制备Al(OH)3的三种方法 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为 。 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合： 。 知识点4 常见的铝盐 1.明矾 1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的 盐。 2）明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是 色晶体， 溶于水，水溶液pH 7。 3）明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是 ，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。 得分速记 （1）Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。 （2）Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。 （3）由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。 （4）明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。 2.AlCl3的结构与性质 1）AlCl3熔点、沸点都很 ，且会 ， 溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种 型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于 晶体，故制备铝时 用AlCl3电解。 2） AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3 分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为 杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。 3）AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3（aq）＋ Cl－（aq）=AlCl4-（aq） 4）与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。 知识点5 “铝三角” 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O （3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ （4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O （5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O （6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2.铝三角的应用 （1）选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应： 2H2O＋AlO＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合： Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ②与AlO不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③AlO与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ①向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：Ⅰ. ；Ⅱ. (若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH)；Ⅲ. [若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀]；Ⅳ. 。 ②向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ. ；Ⅱ. (AlO比CO先反应)；Ⅲ. ；Ⅳ. [HCO比Al(OH)3先反应]；Ⅴ. 。 考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用 例1 （2025·广东广州·模拟预测）部分含Na或含Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可存在的转化 B．和均能与溶液反应 C．工业上通过电解熔融制备 D．若能与反应生成，则中含共价键 【变式训练1】铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是 A．铝合金硬度低，可用于航空工业 B．熔点高，可用于电解冶炼铝 C．有弱碱性，可用于治疗胃酸过多 D．易溶于水，可用于净水 【变式训练2】（2025·广东深圳·模拟预测）劳动开创未来，下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 做水果罐头时加入维生素C 维生素C受热易分解 B 用固体疏通剂处理管道堵塞 C 用除去废水中的 具有很强的还原性 D 用氢氟酸雕刻玻璃花纹 氢氟酸具有弱酸性 考向2 考查铝热反应及其应用 例2下列实验装置不能达到实验目的的是 ①验证SO2具有还原性 ②分离I2和NaCl固体 ③模拟侯氏制碱法获得NaHCO3 ④可用于制备金属锰 A．① B．② C．③ D．④ 【变式训练1】化学是一门认识和应用自然资源的学科。下列叙述中涉及的主要变化，与其他三项有本质区别的是 A．用铝热剂焊接铁轨 B．从青蒿中萃取青蒿素 C．从石油中分馏汽油 D．用热空气吹出富集溴 【变式训练2】不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 A．钒、铬、锰等难熔金属通常采用铝热法炼制 B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单 C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质 D．炼铁时加入的焦炭只是为了提供热量 考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程 例3废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al箔、活性材料和少量不溶于酸碱的导电剂，兴趣小组在实验室中模拟回收相关资源的部分流程如图。下列说法错误的是 A．“碱浸”中铝箔反应的离子方程式为 B．“酸浸”主要反应为 C．、与足量炭黑高温灼烧再生反应的氧化产物一定为 D．“洗涤”操作为向漏斗中加水至没过沉淀，待水自然流下，重复2～3次 【变式训练1】铝是一种重要的金属，如图是工业生产中利用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程。下列说法不正确的是 A．实验室完成操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台 B．向铝土矿中加入溶液，发生反应的化学方程式为(或) C．在生产过程中可以循环使用 D．将等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同 【变式训练2】以金属为主要成分的废旧合金(还含少量)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是 A．加入足量溶液发生反应： B．滤渣A为 C．操作Ⅴ在坩埚中进行 D．滤液B经蒸发结晶、过滤、洗涤可获得绿矾 1．（2025·山东卷）化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 2．（2024·江西卷）由下列实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需要引燃 该反应 B KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性： C 久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体 NaOH结晶析出 D 久置的溶液中出现红褐色沉淀 3．（2023·湖南卷）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为)，反应现象没有明显差别的是 选项 试剂① 试剂② A 氨水 溶液 B 溶液 溶液 C 溶液 酸性溶液 D 溶液 溶液 4．（2022·河北卷）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．3.9gNa2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA B．1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA C．2.7gAl与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA D．6.0gSiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiO的个数为0.1NA 5．（2022·浙江卷）下列说法不正确的是 A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 6．（2022·全国卷）能正确表示下列反应的离子方程式为 A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑ B．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O 7．（2022·海南卷）依据下列实验，预测的实验现象正确的是 选项 实验内容 预测的实验现象 A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失 B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色 C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀 D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去 / 学科网（北京）股份有限公司 $$