第13讲 铝、镁及其化合物(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中化学高考复习课件聚焦“铝、镁及其化合物”专题，依据新课标要求梳理了铝、镁单质及重要化合物的性质、用途，工业提取原理等核心考点，通过分析近五年高考真题明确“铝的两性”“镁的化学性质”“工艺流程”等高频考点分布，归纳了定量计算、离子反应方程式书写等常考题型。 课件亮点在于“真题感悟+考向突破+素养提升”的备考设计，如结合2025年山东卷“明矾净水”真题，运用科学思维剖析铝盐水解原理，通过“铝与酸/碱反应定量关系”模型建构培养证据推理能力。特设“微思考”易错点辨析和“关键能力”解题指导，帮助学生掌握工艺流程题的信息提取技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第13讲　铝、镁及其化合物 第四章　金属及其化合物 高三总复习化学 广东版 1.了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途。 2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。 课程标准 考点一　铝及其化合物 考点二　镁及其化合物 高考真题感悟 内容索引 课时测评 考点一 铝及其化合物 返回 1.铝元素的存在 铝是地壳中含量______的金属元素，全部以________的形式存在。 2.铝单质 (1)物理性质 铝单质是______色、有金属光泽的固体，硬度、密度较____，具有良好的导电、导热和延展性。 必备知识 整合 最多 化合态 银白 小 (2)化学性质 1 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式。 ①_____________________________________________________； 1 ②_____________________________________________________； ③_____________________________________________________； 2Al＋3Cl22AlCl3 1 ④_____________________________________________________； ⑤_____________________________________________________。 2Al＋2OH－＋6H2O2［Al(OH)4］－＋3H2↑ 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(铝热反应) 3.氧化铝——两性氧化物 Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al(OH)4]－ 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 4.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 2 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式。 ①___________________________________； ②___________________________________； ③___________________________________。 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－［Al(OH)4］－ 　　由Al(OH)3的电离方程式：Al3＋＋3OH－⥫⥬Al(OH)3⥫⥬H＋＋Al＋H2O以及与强酸和强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。 特别提醒 (3)Al(OH)3的制备 3 写出下列反应的离子方程式。 ①Al3＋与氨水反应：_____________________________________。 ②向含［Al(OH)4］－的溶液中通入过量的CO2：________________________________________。 ③Al3＋与［Al(OH)4］－发生相互促进的水解反应：_______________________________________。 Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3N [Al(OH)4]－＋ CO2Al(OH)3↓＋HC Al3＋＋ 3[Al(OH)4]－4Al(OH)3↓ 5.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，使水澄清。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。 复 无 可 ＜ Al3＋＋3H2O⥫⥬ Al(OH)3(胶体)＋3H＋ (2)AlCl3的结构与性质 ①AlCl3熔点、沸点都很____，且会______，____溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种______化合物。熔化的AlCl3不导电，AlCl3晶体属于______晶体，故______用电解AlCl3制备铝。 低 升华 易 共价 分子 不能 ②AlCl3的蒸汽或处于熔融状态的AlCl3，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。 ③AlCl3能与Cl－生成AlC： AlCl3(aq)＋Cl－(aq)AlC(aq) ④与Al2Cl6类似，AlC、Na3AlF6、［Al(OH)4］－中均存在配位键。 二聚 sp3 4 (1)下列有关铝及其化合物的性质、用途说法不正确的有_____________(填序号)。 ①MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 ②明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用 ③铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物 ④两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多 ⑤用氢氧化钠溶液去除铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－2Al3＋＋H2O ⑥向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3N ⑦常温下，由于铝与浓硫酸不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸 ⑧与Al反应能放出H2的溶液中可能大量存在：Fe2＋、K＋、N、S ①②④⑤⑦⑧ 4 (2)写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应的本质，指出该反应的氧化剂和还原剂，并用单线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na［Al(OH)4］＋3H2↑ 铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3再与NaOH反应生成Na［Al(OH)4］，反应中Al为还原剂，水为氧化剂 6.从铝土矿中提取金属铝 铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 5 (1)上述转化流程①中不用氨水沉淀Fe3＋的原因是_____________________________________________________________________。 (2)上述流程②中，不用盐酸(或H2SO4)酸化，而通入CO2的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。 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 ［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 5 (3)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是__________________________________________________。 (4)电解时加入冰晶石的目的是_____________________。 氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在 降低Al2O3熔化的温度 考向1 铝与酸、碱反应的定量分析 1.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题： (1)相同条件下，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是__________。 关键能力 提升 1∶1 根据化学方程式：2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等，即所得H2的体积之比为1∶1。 (2)相同条件下，足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是__________。 1∶3 因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。 (3)相同条件下，足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是__________。 3∶1 因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。 (4)相同条件下，甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为____(填字母)。 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g　　 D．1.8 g A 当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ 　　 6 mol　　 3 mol 　　 3×0.1 mol　　 0.15 mol 则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na［Al(OH)4］＋3H2↑ 2×27 g　　 3 mol a　　 0.3 mol 即加入的铝粉的质量a＝0.3÷3×2×27 g＝5.4 g，故选A。 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na［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。 解题指导 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，则必定有 (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。 解题指导 考向2 铝及其化合物的性质及其应用 2.(2025·广东高三下阶段考试)生活中处处有化学。下列生活中Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是 A．胃舒平［主要成分为Al(OH)3］治疗胃酸过多：Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O B．泡沫灭火器灭火原理：2Al3＋＋3C＋3H2O3CO2↑＋2Al(OH)3↓ C．某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂：2Al＋2OH－＋6H2O 2［Al(OH)4］－＋3H2↑ D．明矾净水原理：Al3＋＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋ √ 胃酸的主要成分为盐酸，胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O，故A正确；泡沫灭火器原理是碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应，离子方程式为Al3＋＋3HC3CO2↑＋Al(OH)3↓，故B错误；苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑，故C正确；明矾能净水是因为Al3＋水解：Al3＋＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋，产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的杂质，故D正确。 3.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．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼铝 C．Al(OH)3有弱碱性，可用于治疗胃酸过多 D．KAl(SO4)2易溶于水，可用于净水 √ 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；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化温度，而非直接利用其熔点高的性质，B错误；Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸(HCl)且对人体刺激性小，C正确；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。 考向3 铝及其化合物制备的工艺流程 4.由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。 下列有关说法不正确的是 A．控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率 B．Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式： Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O C．滤液中主要存在的阳离子有：H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋ D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用 √ 控制适当反应温度并不断搅拌，可以加快反应速率，使反应更充分，有利于提高铁、铝浸取率，A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O，B正确；双氧水会将亚铁离子氧化，所以滤液中主要存在的阳离子中没有Fe2＋，而是Fe3＋，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝胶体和氢氧化铁胶体，具有吸附作用，D正确。 5.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NaOH溶液，发生反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na［Al(OH)4］ C．NaOH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 √ 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不正确；向铝土矿中加入NaOH溶液，只有氧化铝与其发生反应，生成四羟基合铝酸钠，化学方程式为Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na［Al(OH)4］，故B正确； 观察流程，溶液E中有NaOH，因此NaOH可以循环使用，故C正确；根据电子守恒可知，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，故D正确。 考向4 锌、铍的两性化合物(知识拓展) 6.铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确 的是 A．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液 B．BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物 C．Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO D．BeCl2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2 √ 由题意得，铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，BeCl2和AlCl3均是共价化合物；Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧得到的残留物为Na2BeO2；BeCl2是强酸弱碱盐，其溶液的pH＜7，蒸干并灼烧得到的残留物是BeO。 7.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物均既能溶于强酸溶液，又能溶于强 碱溶液，但是Al(OH)3不溶于氨水，而Zn(OH)2能溶于氨水，生成 ［Zn(NH3)4］2＋。 回答下列问题： (1)单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为______________(用化学式表示)。 (2)写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________。 ［Al(OH)4］－ Zn＋2OH－＋2H2O ［Zn(OH)4］2－＋H2↑　 (3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是________(填序号)。 ①Al2(SO4)3和NaOH ②Al2(SO4)3和氨水 ③ZnSO4和NaOH ④ZnSO4和氨水 (4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：__________________________________________。 试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：_________________________________________________________________________________________。 ①③④ Al3＋＋3NH3·H2O 返回 Al(OH)3↓＋3N 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成［Zn(NH3)4］2＋，氨水的用量不易控制 考点二 镁及其化合物 返回 1.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。 必备知识 整合 八 银白 小 低 电 热 延展 3.镁的化学性质 (1)与氧气反应：2Mg＋O22MgO。(发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体物质) (2)与氮气反应：3Mg＋N2Mg3N2。(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物) (3)与盐酸(或硫酸)反应：Mg＋2H＋Mg2＋＋H2↑。 (4)与二氧化碳反应：2Mg＋CO22MgO＋C。(镁着火不能用CO2灭火器灭火) (5)与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：Mg＋Cu2＋Mg2＋＋Cu。 (6)与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 4.镁的重要化合物 (1)氧化镁：白色粉末状固体，____溶于水，属于____________，与盐酸反应的离子方程式为MgO＋2H＋Mg2＋＋H2O。 (2)氢氧化镁：白色固体，____溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋Mg2＋＋2H2O。 (3)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____。 (4)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：__________________________________。 难 碱性氧化物 难 HCl的 气氛 镁 Mg3N2＋6H2O 3Mg(OH)2＋2NH3↑ Mg3N2＋8HCl3MgCl2 ＋2NH4Cl 　　氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在锅炉内水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 特别提醒 5.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；氢氧化镁用作阻燃剂。 (4)冶金工业上________用作还原剂和脱氧剂。 镁单质 镁合金 氧化镁 镁单质 1 (1)空气的主要成分有N2、O2和少量CO2，预测镁在空气中充分燃烧的可能的固体产物有__________________(写化学式)。 (2)向0.5 g镁粉中加入足量的1.0 mol·L－1的NH4Cl溶液，观察到镁粉剧烈反应，放出两种气体并生成灰白色难溶固体。 ①两种气体可能是__________。 ②经分析灰白色难溶固体是Mg(OH)Cl，灰白色固体应属于__________(填“复盐”或“碱式盐”)，生成固体的化学方程式为_____________________________________________。 MgO、Mg3N2、C 氢气和氨气 碱式盐 Mg＋NH4Cl＋H2ONH3↑＋H2↑＋Mg(OH)Cl 6.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_________________________________ CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋H2OCa(OH)2 Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓ Mg(OH)2＋2HClMgCl2＋2H2O 工艺 流程 基本步骤及主要反应 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，氯化氢的作用为抑 制Mg2＋的水解，__________________________________ 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为____________________________ MgCl2＋6H2OMgCl2·6H2O↓ MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 考向1 镁及其化合物的制备、性质及应用 1.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 关键能力 提升 √ 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。MgO不能与水反应，A项不符合题意；电解熔融的NaCl可生成Na，B项符合题意；NaOH与Mg(OH)2不发生化学反应，C项不符合题意；b为Na2O或Na2O2，Na2O中不含有共价键，D项不符合题意。 2.室温下，用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨)，探究Mg与NaHCO3溶液能快速反应产生H2的原因。 【查阅资料】与致密的Mg(OH)2相比，Mg(OH)2CO3·xH2O是质地疏松的难溶物。下列说法错误的是 A．试管①中还有Na2CO3生成 B．实验①中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积，加快了反应速率 C．实验②说明Mg不活泼，难与水反应 D．实验③中X可以是NaOH，作用是排除钠离子与氢氧根离子的干扰 √ 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑 浊［经检验浑浊物为Mg2(OH)2CO3· xH2O］，气体中检测到H2 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞溶液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 本实验目的是验证探究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。 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑 浊［经检验浑浊物为Mg2(OH)2CO3· xH2O］，气体中检测到H2 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞溶液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 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)，HC与OH－反应生成C，则有Na2CO3生成，C结合Mg2＋形成质地疏松的Mg(OH)2CO3·xH2O，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A、B正确； 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑 浊［经检验浑浊物为Mg2(OH)2CO3· xH2O］，气体中检测到H2 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞溶液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 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Mg难与水反应，故C错误；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。 镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑 浊［经检验浑浊物为Mg2(OH)2CO3· xH2O］，气体中检测到H2 镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞溶液后，镁条附近溶液显红色 镁表面无明显气泡 考向2 镁及其化合物制备工艺流程 3.以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O的工艺流程如下： 已知：MnO＋H2SO4MnSO4＋H2O，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MgSO4 C．滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2 D．操作a所得滤液经处理后可循环利用 √ 水泥厂的废料(主要成分为MgO，还有少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)制取MgSO4·7H2O，废料加入足量稀硫酸，MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2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，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。适当升温(或粉碎或搅拌)即可提高酸浸速率，不能使用浓硫酸，故A错误；试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为MgSO4，故B错误；滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2，故C错误；操作a是从溶液中经过一系列操作得到晶体，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。 4.(2025·北京高三阶段考试)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如下表： ⅱ．溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 mol/L，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．Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；Ksp［Ca(OH)2］＝4.68× 10－6；Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10－12。 下列说法正确的是 A．沉淀物X为CaCO3 B．滤液M中Ca2＋已完全沉淀 C．滤液N中Mg2＋、Ca2＋均已完全沉淀 D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 √ ①中n(NaOH)＝0.001 mol，n(OH－)＝0.001 mol，依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1 L模拟海水中加入0.001 mol NaOH时，OH－恰好与HC完全反应生成0.001 mol C：OH－＋HCC＋H2O，由于Ksp(CaCO3)＜Ksp(MgCO3)，生成的C与水中的Ca2＋反应生成CaCO3沉淀，所以沉淀物X为CaCO3，A正确； ①中C只有0.001 mol，反应生成CaCO3所消耗的Ca2＋也只有0.001 mol，滤液中剩余c(Ca2＋)＝0.010 mol·L－1，所以滤液M中同时存在着Ca2＋和 Mg2＋，B错误；②中加入NaOH固体，调至pH＝11时，此时滤液中c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，则Ca(OH)2的离子积为c(Ca2＋)×c2(OH－)＝1×10－8＜Ksp[Ca(OH)2]，无Ca(OH)2生成，Mg(OH)2的离子积为c(Mg2＋)×c2(OH－)＝5×10－8＞Ksp[Mg(OH)2]，有Mg(OH)2沉淀生成，又由于Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝5.6×10－12，c(Mg2＋)＝5.6×10－6＜10－5，无剩余，滤液N中不存在Mg2＋，C错误； 步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，则n(NaOH)＝0.105 mol，先与0.05 mol Mg2＋反应：Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓，生成0.05 mol Mg(OH)2，剩余0.005 mol OH－，Ca(OH)2的离子积：c(Ca2＋)× c2(OH－)＝0.010×(0.005)2＝2.5×10－7＜Ksp[Ca(OH)2]，所以无Ca(OH)2沉淀析出，沉淀物Y为Mg(OH)2，D错误。 返回 高 考 真 题 感 悟 返回 1.正误判断 (1)(2025·安徽卷)硫酸铝可用作净水剂 (　　) (2)(2025·陕、晋、宁、青卷)金属铝具有还原性，可用于冶炼金属 (　　) (3)(2025·山东卷)用明矾净化黄河水 (　　) (4)(2025·贵州卷)长期暴露在空气中的食盐变成了糊状，是因为食盐中常含有容易潮解的MgCl2 (　　) (5)(2024·浙江6月选考)Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多 (　　) (6)(2024·甘肃卷)氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成沉淀，是因为氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强 (　　) √ √ √ √ × × 2.(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 √ 若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg＋2HClMgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，故A错误；e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； c的饱和溶液可能是铁盐也可能是铝盐，故加热c的饱和溶液，不一定得到红棕色分散系，故C错误；假设b为Al2O3，则d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，则d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误。 返回 课 时 测 评 返回 1.下列物质的性质和用途具有对应关系的是 A．Al2O3熔点高，可用于电解制铝 B．Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多 C．明矾水解生成胶体，可用作混凝剂 D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂 √ 熔融的Al2O3中含有自由移动的Al3＋和O2－，故可电解熔融Al2O3制备铝，与其熔点高无关，A错误；Al(OH)3能和胃酸即盐酸反应，故可用于治疗胃酸过多，与其稳定性无关，B错误；Al具有还原性，可用于制备铝热剂，与其具有导热性无关，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2.镁是一种活泼的金属单质，下列关于金属镁的说法中正确的是 A．镁能与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀 B．镁在任何条件下都不能与水反应 C．镁能在N2中燃烧，且生成MgN D．将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 镁不能与NaOH溶液反应，A错误；镁在加热条件下能与水反应，生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，并非在任何条件下都不能与水反应，B错误；镁能在N2中燃烧，反应生成 Mg3N2，不是MgN，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2，C错误；将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，发生反应2Mg＋CO22MgO ＋C，MgO是白色固体，产生白烟，C是黑色固体，所以集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3.Mg3N2常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物，实验室通过CuO氧化NH3制得N2，然后与镁反应得到Mg3N2。已知Mg＋2NH3Mg(NH2)2＋H2，Mg3N2是一种浅黄色粉末，易水解。下列说法错误的是 A．装置D的作用只是吸收装置C中产生的水蒸气 B．实验开始时应先点燃C处酒精灯；再点燃E处酒精灯 C．装置A中生石灰可用氢氧化钠固体代替 D．取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有Mg3N2k √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 装置A中分液漏斗盛放浓氨水，浓氨水与生石灰混合放出氨气，装置B中碱石灰干燥氨气，装置C中氨气与氧化铜在加热条件下生成氮气，装置D中浓硫酸能够吸收氨气、干燥氮气，干燥的氮气进入装置E与Mg加热反应，生成Mg3N2，装置F防止空气中的水等进入装置与氮化镁反应。装置D的作用吸收氨气、干燥氮气，故A错误； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 实验进行时，应先点燃C处酒精灯，等产生的N2将装置中的空气排尽时再点燃E中酒精灯，故B正确；NaOH固体溶于水放出大量热，同时使溶液中OH－浓度增大，使氨气溶解度减小有利于氨气的逸出，所以装置A中生石灰可用氢氧化钠固体代替，故C正确；取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，若闻到刺激性气味，则有氮化镁，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 4.化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的一门以实验为基础的学科，在给定条件下，下列物质间转化均能实现的有 (1)Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) (2)MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s) (3)CaCO3CaOCaSiO3 (4)Al(s)Na［Al(OH)4］(aq)Al(OH)3(s) A．1组 B．2组 C．3组 D．4组 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (1)氧化铁和铝在高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能得到氯化铁，则转化不能实现；(2)MgCl2和石灰乳反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解生成MgO，则转化均能实现；(3)CaCO3高温分解生成CaO，CaO和二氧化硅高温反应生成CaSiO3，则转化均能实现；(4)铝和NaOH溶液反应生成Na［Al(OH)4］，Na［Al(OH)4］和过量盐酸反应生成氯化铝，则转化不能实现。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 选项 操作及现象 结论 A 将点燃的镁条放入盛有干冰的灯笼里，发出耀眼的白光并剧烈燃烧 干冰易升华且CO2能支持燃烧 B 向苯酚钠溶液中通入CO2，溶液变浑浊 酸性：H2CO3＞苯酚 C 向NaOH溶液中滴2滴MgCl2溶液，再滴2滴同浓度的CuSO4溶液，先生成白色沉淀，后生成蓝色沉淀 Ksp［Mg(OH)2］＞Ksp［Cu(OH)2］ D 向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸，产生浅黄色沉淀和刺激性气味的气体 稀硫酸仅表现酸性 5.根据下列操作及现象，不能得出相关结论的是 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 干冰受热升华，Mg可在CO2中燃烧，A项正确； ＋CO2＋H2O ＋NaHCO3↓，说明酸性：H2CO3＞ ，B项正确；向NaOH溶液中滴加少量MgCl2溶液，得到的浊液含NaOH和Mg(OH)2，过量的NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2，不能说明Mg(OH)2转化成Cu(OH)2，C项错误；根据现象可知发生反应：2H＋＋S2S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸仅表现酸性，D项正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 6.部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．e可用于制造耐高温材料 B．可存在a→f→g→e→a的循环转化关系 C．a不能与H2O反应生成d或g D．直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 由图知，a为Al或Mg，b为MgO，e为Al2O3，c为MgCl2，f为AlCl3，d为Mg(OH)2，g为Al(OH)3，据此回答。e是Al2O3可用于制造耐高温材料，A正确；Al与盐酸反应得到AlCl3，AlCl3与氨水反应得到Al(OH)3，Al(OH)3加热分解得到Al2O3，电解Al2O3得到Al，存在Al→AlCl3→ Al(OH)3→Al2O3→Al的循环转化关系，B正确； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 Mg能在加热条件下与水反应生成Mg(OH)2，C错误；由于MgCl2或AlCl3均会水解，生成的氯化氢易挥发，直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 7.下列方程式与所给事实不相符的是 A．铝粉溶于氢氧化钠溶液，产生无色气体：2Al＋2OH－＋6H2O 2［Al(OH)4］－＋3H2↑ B．在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O制无水MgCl2：MgCl2·6H2O MgCl2＋6H2O C．草酸(H2C2O4)使酸性KMnO4溶液褪色：2Mn＋5C2＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O D．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：CH3CHO＋2［Ag(NH3)2］OH CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 铝粉溶于氢氧化钠溶液，产生无色气体(即H2)和Na[Al(OH)4]，则离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑，A正确；在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O制无水MgCl2，以抑制Mg2＋水解，反应方程式为MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，B正确；已知H2C2O4是弱酸，离子方程式书写时不能拆，故草酸(H2C2O4)使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式为2Mn＋5H2C2O4＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，C错误；用银氨溶液检验乙醛中的醛基产生光亮的银镜，反应方程式为CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 8.以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示： 下列说法正确的是 A．滤渣1一定不能被酸溶解 B．操作①、操作②名称均为过滤，操作③需要使用蒸发皿 C．通入过量CO2生成滤渣3的离子方程式为 2［Al(OH)4］－＋CO22Al(OH)3↓＋C＋H2O D．硬铝密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀性，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 滤渣1为SiO2，可以被氢氟酸溶解，故A错误；操作①、操作②都得到滤渣，说明操作①、操作②名称均为过滤，操作③是将氢氧化铝加热变为氧化铝，需要使用坩埚，不需要蒸发皿，故B错误；通入过量CO2生成滤渣3和碳酸氢根，其离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2Al(OH)3↓＋HC，故C错误；硬铝是铝的合金，其密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀性，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 9.某同学为探究Al和N反应情况，做如下实验： 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶1 B．实验Ⅱ、Ⅲ说明铝粉只有在碱性或中性时才能将N还原到最低价 C．实验Ⅲ的离子反应为8Al＋3N＋5OH－＋18H2O3NH3↑＋8［Al(OH)4］－ D．实验Ⅰ、Ⅱ消耗等量铝粉时，所得还原产物的物质的量之比为8∶3 √ 实 验 现 象 产生气泡，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 产生气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 实验Ⅰ发生的反应为Al＋4HNO3Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O，根据反应方程式可知，氧化剂为1 mol HNO3时，还原剂为1 mol Al，物质的量之比为1∶1，A错误； 实 验 现 象 产生气泡，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 产生气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 实验Ⅱ为碱性条件下，实验Ⅲ为中性条件下，均生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为NH3，只能说明N在碱性或中性时被还原到最低价，不能说明N只有在碱性或中性时才被还原到最低价，B错误； 实 验 现 象 产生气泡，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 产生气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 实验Ⅲ在中性条件下没有OH－的参与，反应的离子反应为8Al＋3N＋18H2O3NH3↑＋3[Al(OH)4]－＋5Al(OH)3↓，C错误；实验Ⅰ还原产物为NO，实验Ⅱ的还原产物为NH3，消耗等量铝粉时，转移电子数相同，设转移a mol电子，所得还原产物的物质的量之比为∶＝8∶3，D正确。 实 验 现 象 产生气泡，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 产生气泡，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 10.(15分)过氧化镁(MgO2)不溶于水，与酸反应生成H2O2，在医学上可作解酸剂，加热时会分解。某学习小组在实验室进行了制备MgO2以及含量测定的实验。 Ⅰ．制备MgO2 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为： ①称取碱式碳酸镁样品m1 g； ②将样品充分高温煅烧，冷却后称量； ③重复操作②，测得剩余固体质量为m2 g。 下列仪器中，煅烧碱式碳酸镁不会用到的是____(用对应的字母填写)。 E 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (2)研究表明，由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用Mg(OH)2灼烧所得产品密度更小、比表面积更大，其原因为______________________________________________________________________________________________。 碱式碳酸镁分解产生CO2气体，有利于形成粒径更小的MgO(或生成的CO2可使MgO变得更蓬松)(合理即可) 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用Mg(OH)2所得产品密度更小、比表面积更大，其原因为碱式碳酸镁分解产生CO2气体，有利于形成粒径更小的MgO或生成的CO2可使MgO变得更蓬松，颗粒较为疏松(答案合理即可)； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (3)加入30％过氧化氢和稳定剂，再通过一系列操作a可得到较纯净的MgO2，则操作a为____________________。 过滤、洗涤、干燥 加入30％过氧化氢和稳定剂，再通过一系列操作得到较纯净的MgO2，可知操作为固液分离，即为过滤，洗涤除去多余过氧化氢和稳定剂，最后进行干燥； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 Ⅱ．测定样品(含MgO杂质)中MgO2纯度的实验装置如图所示。 (4)稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是_________________。 作催化剂(或催化) 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 滴入的盐酸与过氧化镁反应生成过氧化氢，加入少量FeCl3溶液加速双氧水的分解，起到催化剂的作用，在量气管内测量氧气的体积，从而测定样品中MgO2的纯度； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (5)仪器A的名称为______________；实验中使用A的优点是___________________________________________________________________________。 恒压滴液漏斗 便于液体顺利滴下；减小滴入液体的体积对所测气体体积的影响，减少实验误差 仪器A的名称为恒压滴液漏斗；恒压滴液漏斗因有玻璃管连通，能使体系压强保持恒定，实验中便于液体顺利滴下、在测量气体体积时，减小滴入液体的体积对所测量气体体积的影响，减少实验误差； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (6)该小组记录的实验数据如下：样品的质量为m g；反应开始前量气管的读数为V1 mL；反应结束冷却到室温后量气管的读数为V2 mL，已知：室温条件下气体摩尔体积为V0 L/mol，则样品中过氧化镁的质量分数为 _____________％(用含V1、V2、m、V0的代数式表示)。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 MgO2＋2HClMgCl2＋H2O2，2H2O22H2O＋O2↑得到关系式：2MgO2～O2，则n(MgO2)＝2n(O2)＝，m(MgO2)＝×56 g·mol－1＝ g，则样品中过氧化镁的质量分数为×100％＝％。 返回 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 谢 谢 观 看 第13讲　铝、镁及其化合物 $