第14讲　铝、镁及其化合物-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦铝、镁及其化合物专题，依据课标要求和高考评价体系，梳理了其性质、转化及应用，涵盖海水提取镁流程，分析高考命题综合性、应用性特点，明确铝热反应、Al(OH)3两性等高频考点，归纳工艺流程、实验及计算题等常考题型。 课件亮点在于高考真题集训与核心素养培养，如2025浙江选考卷正误辨析、镁铝合金计算题等实例，通过科学思维构建物质转化模型，结合科学探究与实践指导AlCl3水解制备实验设计，帮助学生掌握证据推理技巧，教师可据此高效开展针对性复习。

第14讲　铝、镁及其化合物 课标 指引 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铝、镁及其化合物的主要性质。 2.了解铝、镁及其化合物在生产生活中的应用。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 综合性:多模块融合命题,化工流程题中的除杂,实验与计算结合。 应用性:紧扣实际场景,材料应用(铝合金、镁合金),生活与环保(明矾净水原理)。 2.命题趋势:真实情境深化(工艺流程主导,环保议题),能力导向强化(图像分析高频,定量计算融合),核心素养渗透(证据推理、科学态度)。 考点一　铝及其重要化合物 必备知识•梳理 1.铝元素及存在 三 ⅢA 最多 化合物 2.铝的化学性质 (1)与非金属单质的反应 加热时,Al与Cl2反应生成AlCl3,化学方程式为_____________________。  (2)与酸的反应 ①遇冷的浓硫酸或浓硝酸__________。  ②与非氧化性酸(如盐酸)反应的化学方程式为_____________________。  (3)与碱的反应:Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________________________________。  (4)与某些金属氧化物的反应 铝与Fe2O3反应的化学方程式为__________________________________。该反应又称___________,反应时放出大量的热量,常用于冶炼难熔金属。 2Al+3Cl2 2AlCl3 钝化 2Al+6HCl══2AlCl3+3H2↑ 2Al+2OH-+6H2O══2[Al(OH)4]-+3H2↑ 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 铝热反应 3.氧化铝的性质与用途 (1)化学性质(写出化学方程式) (2)重要用途 ①作耐火材料:Al2O3的熔点很高,可制造耐火坩埚等。 ②冶炼金属铝:通过电解熔融氧化铝得到金属铝: ____________________。 Al2O3+6HCl══2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH+3H2O══2Na[Al(OH)4] 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 4.氢氧化铝的性质及制备 (1)化学性质(写出离子方程式) ①_______________________________;  ②_______________________________;  ③2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。 (2)制备方法(写出离子方程式) ①向可溶性铝盐溶液中加入足量氨水: ___________________________。  ②向Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2: ___________________________。  Al(OH)3+3H+══Al3++3H2O　 Al(OH)3+OH-══[Al(OH)4]-　 Al3++3NH3·H2O══Al(OH)3↓+3N　 [Al(OH)4]-+CO2══Al(OH)3↓+HC 5.重要的铝盐——明矾 (1)化学式:___________________,属于复盐。  (2)净水原理:明矾溶于水时发生电离,电离方程式为___________________,其中Al3+发生水解反应,产生____________________,其吸附能力很强,可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀,使水变得澄清。  KAl(SO4)2·12H2O KAl(SO4)2══K++Al3++2S Al(OH)3胶体 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2025·浙江6月选考卷)氧化铝因为具有两性,故可用于制作坩埚。(　　) (2)(2025·山东卷)化学应用体现在生活的方方面面,用明矾可净化黄河水。 (　　) (3)(2025·陕晋青宁卷)金属铝具有还原性,可用于冶炼金属。(　　) (4)(2024·浙江6月选考卷)Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多。(　　) (5)(2024·河北卷)Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶,则Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强。 (　　) (6)(2023·浙江6月选考卷)铝有强还原性,故可用于制作门窗框架。(　　) × √ √ × √ × 关键能力•提升 命题角度　铝及其化合物的性质与转化 1.(2026·安徽名校联盟调研)镁铝合金是现代工业中“轻量化”材料的代表,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。某化学小组按下列流程检测镁铝合金样品中铝的质量分数(各反应充分进行): 下列叙述错误的是(　　) A.镁、铝均能与稀硫酸发生置换反应 B.消耗的H+与生成H2的物质的量之比为2∶1 C.稀硫酸中H2SO4的质量分数为9.8% D.镁铝合金样品中铝的质量分数为40% D 解析:镁和铝均为活泼金属,能与稀硫酸发生置换反应生成氢气和硫酸盐,A正确;由反应的方程式可知,每生成1 mol H2需要2 mol H+,所以消耗的H+与生成H2的物质的量之比为2∶1,B正确;根据质量守恒,第一次反应生成H2的质量为3.0 g+100 g-102.8 g=0.2 g。由于第二次加入酸液后仍有气体生成,说明第一次加入的100 g稀硫酸中H2SO4已完全反应,则100 g稀硫酸中含H2SO4的物质的量是0.2 g÷2 g·mol-1=0.1 mol。H2SO4的质量为0.1 mol×98 g·mol-1=9.8 g。故稀硫酸的质量分数为×100%=9.8%,C正确;设3.0 g镁铝合金中Mg为x mol、Al为y mol,由H2总量可得:x+1.5y=0.15,由合金质量可得:24x+27y=3.0,解得y=,Al的质量为27 g·mol-1× mol=1.8 g,故Al的质量分数为×100%=60%,D错误。 2.(2025·浙江五校联盟联考)从饱和AlCl3溶液中制备无水AlCl3固体,某小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是(　　) A.步骤Ⅰ通入HCl的作用是抑制AlCl3水解并有利于AlCl3·6H2O结晶 B.步骤Ⅱ洗涤用的洗涤剂是水 C.步骤Ⅲ可采用减压干燥或低温干燥 D.步骤Ⅳ试剂SOCl2与水反应的产物可使品红溶液褪色 B 解析:步骤Ⅰ通入HCl,使得溶液中氯离子、氢离子的浓度增大,能抑制AlCl3水解并有利于AlCl3·6H2O结晶,A正确;为了减少晶体溶解损失且利于干燥,应该使用无水乙醇洗涤,B错误;步骤Ⅲ为了防止氯化铝水解,可采用减压干燥或低温干燥,C正确;SOCl2与水反应会生成HCl和SO2,SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,D正确。 考点二 镁及其重要化合物　海水提取镁 必备知识•梳理 1.镁的化学性质 [注意]Mg3N2极易水解生成Mg(OH)2和NH3,化学方程式为___________________________________。  Mg3N2+6H2O══3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 2.镁的重要化合物 物质 颜色、状态 主要性质 反应方程式 氧化镁 白色 固体 碱性氧化物 MgO与盐酸反应的离子方程式: _________________________________ 氢氧化镁 白色 固体 中强碱 Mg(OH)2+2H+══Mg2++2H2O 溶解度小于MgCO3 MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑ MgO+2H+══Mg2++H2O 3.从海水中提取镁 (1)工艺流程 (2)主要步骤及反应(写出化学方程式) ①制石灰乳:CaCO3 CaO+CO2↑、CaO+H2O══Ca(OH)2; ②生成Mg(OH)2: ________________________________;  ③制备MgCl2: ________________________________;  ④冶炼金属镁: ________________________________。  (3)循环利用设计 ①电解副产物Cl2用于制盐酸,循环用于酸化步骤。 ②过滤母液(主要含CaCl2)可返回海洋或用于其他工业。 MgCl2+Ca(OH)2══Mg(OH)2+CaCl2　 Mg(OH)2+2HCl══MgCl2+2H2O MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2024·江苏卷)金属Mg制备:Mg(OH)2 MgCl2溶液 Mg。(　　) (2)(2023·重庆卷)Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同。(　　) (3)(2023·全国乙卷)MgO的水合物具有两性。(　　) (4)(2022·浙江1月选考卷)用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+,生成碳酸镁。 (　　) × × × × 关键能力•提升 命题角度1　镁及其化合物的性质与转化 1.(2025·湖南岳阳模考)制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉,通氮气,升温至1 073 K,加热半小时,冷却至室温,停止通氮气。下列说法不正确的是(　　) A.1中的试剂是浓硫酸,便于观察气泡,调节气流速度 B.7中的试剂是浓硫酸,防止空气中的水蒸气进入装置 C.氮化镁的水解反应是中和反应的逆反应 D.实验时,应先通入一段时间的氮气,后加热瓷管 C 解析:制备氮化镁需要加热,且要防止氮化镁水解,所以进入瓷管的气体必须干燥,1中试剂应为浓硫酸,通入氮气时便于观察气泡,调节气流速度,故A正确;7中试剂是浓硫酸,防止空气中的水分进入装置使氮化镁水解,故B正确;氮化镁的水解反应是Mg3N2+6H2O══3Mg(OH)2+2NH3↑,Mg(OH)2和NH3都是碱性物质,其逆反应不是中和反应,故C错误;加热时O2、CO2会与Mg反应,实验时,应先通入一段时间的氮气,排出装置中的空气,故D正确。 2.室温下,用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨),分别探究不同条件下与水反应的实验(装置图如下),实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中,实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[mMg(OH)2·nMgCO3]。 实验1 实验2 实验3       镁条表面有微小气泡,且溶液较长时间无明显变化 镁条表面有较多气泡且产生气泡的速率逐渐加快,溶液中无明显现象 镁条表面有大量气泡,溶液逐渐变浑浊 下列说法不正确的是(　　) A.实验1现象不明显,可能与Mg表面生成了难溶的Mg(OH)2有关 B.实验2比实验1现象更明显,可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失 C.实验3中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积,增大了镁与水的接触面积 D.由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论 D 解析:金属镁与水反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2会覆盖在镁条的表面阻止反应的继续进行,故实验1现象不明显,A正确;实验2比实验1现象更明显,可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失,从而导致温度升高,Mg(OH)2的溶解度增大,覆盖在镁条表面的Mg(OH)2溶解,不再阻止Mg与水的反应,B正确;由于HC可电离产生H+,从而破坏Mg(OH)2的生成,故实验3中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积,增大了镁与水的接触面积,C正确;实验1和实验3的反应原理不同,变量不唯一,不能由实验1和实验3对比得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论,D错误。 命题角度2　海水提取镁的流程及分析 3.如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是(　　) A.“石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应 B.“过滤器”的母液中主要是CaCl2溶液,可直接返回海洋 C.“中和”时反应的离子方程式为H++OH-══H2O D.“电解槽”中发生反应的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ C 解析:“石灰窑”中CaCO3在高温下分解生成CaO和CO2,该反应为吸热反应; “消化池”中CaO与水反应生成Ca(OH)2,该反应为放热反应,A正确。“沉淀池”中MgCl2与Ca(OH)2悬浊液反应生成Mg(OH)2和CaCl2,海水中含有CaCl2,则母液可直接返回海洋,B正确。“中和”时Mg(OH)2与盐酸反应生成氯化镁和水,离子方程式为2H++Mg(OH)2══Mg2++2H2O,C错误。“电解槽”中发生的反应为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,D正确。 4.(2021·湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下: 下列说法错误的是(　　) A.物质X常选用生石灰 B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁 C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2 MgCl2+CO D.向“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2 D 解析:物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生反应CaO+H2O══Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+══Mg(OH)2+Ca2+,A正确;Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,B正确;“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCl2,C在高温下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为CO,化学方程式为MgO+C+Cl2 MgCl2+CO,C正确;“煅烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,将所得溶液加热蒸发HCl会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCl2,D错误。 能力提升 题组1　教材习题改编 1.(必修第一册·P86,T3改编)向一个铝质易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的浓NaOH溶液,立即用胶布封严罐口。一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪;再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。下列说法不正确的是(　　) A.“易拉罐变瘪”是由于发生反应2NaOH+CO2══Na2CO3+H2O,易拉罐内气体压强减小 B.“易拉罐又鼓起来”是由于发生反应2Al+2OH-+6H2O══2[Al(OH)4]-+3H2↑ C.最后向易拉罐内溶液中滴加稀盐酸,会产生白色沉淀,稀盐酸过量时,沉淀又溶解 D.若向易拉罐中注入足量的稀盐酸,也会产生同样现象 D 解析:最后易拉罐内溶液中含有NaOH、Na[Al(OH)4],滴加稀盐酸, Na[Al(OH)4]与盐酸反应生成Al(OH)3,会产生白色沉淀,稀盐酸过量时, Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3,沉淀溶解,C正确;若向易拉罐中注入足量的稀盐酸,由于稀盐酸不能与CO2发生反应,易拉罐不会变瘪,D错误。 2.(必修第二册·P106,T6改编)海洋资源丰富,从海水中获取镁和溴的流程示意图如下: 下列有关说法正确的是(　　) A.从经济角度分析,试剂X最适合的是氢氧化钠 B.直接将MgCl2溶液加热蒸干得MgCl2 C.可用FeCl2或Na2SO3代替SO2吸收含溴的空气 D.虚线框内流程的主要目的是减少环境污染 C 解析:向苦卤中加入生石灰(或氢氧化钙、石灰乳)生成氢氧化镁沉淀,向氢氧化镁中加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢氛围中蒸发氯化镁溶液得到氯化镁,电解熔融氯化镁得到镁;向苦卤中通入氯气生成溴单质,用热空气吹出溴然后用二氧化硫吸收得到含Br-的吸收液,再通入氯气得到溴单质的浓溶液,最终得到液溴。从经济角度看,试剂X最适合的是生石灰(或氢氧化钙、石灰乳),A错误;MgCl2水解生成的氯化氢易挥发,直接将MgCl2溶液加热蒸干最终不能得到MgCl2,应在氯化氢氛围中加热蒸干,B错误;FeCl2或Na2SO3都具有还原性,可以吸收含溴的空气,C正确;虚线框内流程的主要目的是富集溴元素,D错误。 题组2　高考真题集训 3.(2025·云南卷改编)已知Be和Al在元素周期表中处于对角线位置,Be和Al的单质及其化合物的性质相似。Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是(　　) A.Be(OH)2是两性氢氧化物 B.Be(OH)2与NaOH溶液反应的离子方程式:Be(OH)2+2OH-══[Be(OH)4]2- C.蒸干BeCl2溶液可获得无水BeCl2 D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O══2Be(OH)2+CH4↑ C 解析:由图中转化信息可知,Be(OH)2既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应,故属于两性氢氧化物,A正确;Be(OH)2与NaOH溶液反应生成Na2[Be(OH)4],离子方程式为Be(OH)2+2OH-══[Be(OH)4]2-,B正确;类似于AlCl3,蒸干BeCl2溶液会促进其水解,不能获得无水BeCl2,C错误;Be2C中Be的化合价为+2价, C的化合价为-4价,发生水解反应生成Be(OH)2和CH4,化学方程式为Be2C+4H2O══2Be(OH)2+CH4↑,D正确。 AlCl3溶液AlCl3·6H2O无水AlCl3 主要性质 反应方程式 与O2、N2反应 2Mg+O22MgO(发出耀眼白光) 3Mg+N2Mg3N2(淡黄色固体) 与CO2反应 2Mg+CO22MgO+C(生成白色粉末和黑色固体) 与H+的反应 Mg+2H+Mg2++H2↑ 与沸水反应 Mg+2H2OMg(OH)2↓+H2↑ $