第5讲 镁、铝及其化合物 金属材料【大单元精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学高考复习讲义聚焦镁、铝及其化合物和金属材料核心考点，按性质转化、工业制备、实验应用逻辑架构知识，通过双基自测明考向、核心梳理明考点、考点突破明方向、限时训练强实战的教学流程，帮助学生系统掌握两性特征、铝三角转化等高考重点。 资料突出高考考向预测与真实情境融合，如结合新型合金材料、工业冶炼流程设计探究题，通过铝土矿提取铝中反应顺序分析等活动培养科学思维和科学探究能力，分层练习与真题训练保障复习效果，助力学生提升综合应用能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

大单元三 第一单元 金属及其化合物 第5讲　镁、铝及其化合物　金属材料 【高考考向预测】 镁、铝及其化合物重点考查单质、氧化物、氢氧化物的两性特征，铝三角转化、相关离子反应、图像分析与除杂提纯，兼顾镁的典型反应与金属材料性能应用，常结合实验、化工流程、定量计算综合设问；近三年选择、大题均有涉及，考频稳定；预测2027年偏向两性物质的图像计算、混合体系分离提纯，结合新型合金材料、工业冶炼情境，强化反应先后顺序与实验方案分析。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）在点燃的条件下，碳可以还原氧化镁生成镁和二氧化碳。(____) 【答案】错误 【详解】Mg是活泼金属，还原性强于碳，点燃条件下可发生反应；工业上冶炼镁需采用电解熔融氯化镁的方法，无法用碳还原氧化镁得到镁单质。 该说法错误。 2．（25-26高三·全国·一轮复习）Mg表面易被氧化生成氧化膜，保存时一般直接放在塑料袋中或试剂瓶中。(_____) 【答案】正确 【详解】Mg是活泼金属，常温下可与空气中的发生反应，在表面生成一层致密的MgO氧化膜，该氧化膜能隔绝内部Mg与空气接触，阻止Mg进一步被氧化，因此Mg无需特殊隔绝空气保存，直接存放于塑料袋或试剂瓶中即可，题干表述符合化学事实。因此答案为：正确； 3．（24-25高三·全国·一轮复习）在给定条件下，可实现转化：。（______） 【答案】正确 【详解】向MgCl2溶液中加入石灰乳（主要成分为Ca(OH)2），由于Mg(OH)2的溶度积远小于Ca(OH)2，Ca(OH)2电离出的少量OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀，煅烧Mg(OH)2时，其受热分解生成MgO和H2O，两步反应均能实现转化。 4．（2025高三·全国·专题练习）长期暴露在空气中的食盐变成了糊状：食盐中常含有容易潮解的。(_____) 【答案】正确 【详解】食盐的主要成分是氯化钠，它本身不易潮解。但生产食盐中常含有少量杂质，如氯化镁，氯化镁会吸收空气中的水分，发生潮解，导致食盐变成了糊状。 5．（26-27高三·全国·一轮复习）常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸。(_____) 【答案】正确 【详解】常温下浓硫酸具有强氧化性，会与铝发生反应，在铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内层铝继续与浓硫酸发生反应，该现象为钝化。因此常温下可以使用铝制贮罐贮运浓硫酸，题干表述符合化学事实。 6．（25-26高三·全国·一轮复习）往溶液中加入过量稀氨水生成而不生成。(____) 【答案】正确 【详解】Al(OH)3是两性氢氧化物，仅能与强酸、强碱发生反应，不与弱碱反应。氨水属于弱碱，溶液中电离产生的OH-浓度较低，即便氨水过量，也只能将AlCl3中的Al3+沉淀为Al(OH)3，无法进一步溶解Al(OH)3生成[Al(OH)4]-，因此题干表述正确。 7．（25-26高三·全国·一轮复习）工业上电解熔融状态的制备Al涉及氧化还原反应。(_____) 【答案】正确 【详解】工业电解熔融制备Al的反应为：，反应中Al元素化合价从+3价降为0价，O元素化合价从-2价升为0价，有化合价变化和电子转移，属于氧化还原反应，因此说法正确。 8．（25-26高三·全国·一轮复习）金属铝具有还原性，可用铝来冶炼金属。(_____) 【答案】正确 【详解】金属铝的还原性较强，在高温条件下可以将金属活动性顺序中排在铝之后的金属从其氧化物中还原为金属单质，这类反应称为铝热反应，可用于冶炼铁、铬、锰等高熔点金属，典型反应为，因此可用铝冶炼金属，题干表述正确。 9．（2025高三·全国·专题练习）呈两性，不能用于治疗胃酸过多。(_____) 【答案】错误 【详解】氢氧化铝能和胃酸反应，能用于治疗胃酸过多 10．（24-25高三·全国·一轮复习）工业上用电解熔融的方法冶炼铝。（______） 【答案】错误 【详解】为共价化合物，熔融状态下不电离，无法导电，不能用于电解，工业上用电解熔融的方法冶炼铝，故答案为：错误。 【核心梳理●明考点】 考点一　镁及其化合物　海水提镁 1.镁及其重要化合物的物理性质及用途 镁单质 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。 用途:镁单质用于制造信号弹和焰火,镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件,被誉为“国防金属” 氧化镁(MgO) 白色固体,熔点为2 825 ℃,常用于制耐高温材料 氢氧化镁Mg(OH)2 白色固体,难溶于水,可用做阻燃剂 2.镁及其重要化合物的化学性质 (1)单质镁 主要性质 反应方程式 与O2、N2反应 2Mg+O22MgO(发出耀眼白光) 3Mg+N2Mg3N2 与CO2反应 化学方程式为2Mg+CO22MgO+C(镁着火不能用CO2灭火) 与H+的反应 离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑ 与沸水反应 化学方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ (2)氧化镁:属于碱性氧化物,与盐酸反应的离子方程式为MgO+2H+===Mg2++H2O。 (3)氢氧化镁:中强碱,与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。 特别提醒　氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,能发生反应MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑,镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 3.从海水中提取镁的流程如图所示: 【考点突破●明方向】 1.以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图: 下列说法错误的是(　　) A.酸浸的离子方程式为C+2H+===CO2↑+H2O B.浸出渣的成分是SiO2 C.母液的主要溶质是NH4Cl D.固体X是Mg(OH)2 【答案】A 【解析】MgCO3是微溶物,不可拆成离子,故A错误;SiO2不溶于盐酸,浸出渣为SiO2,故B正确;加入氨水沉镁:MgC+2NH3·H2O ===Mg(OH)2↓+2NH4Cl,母液的主要溶质是NH4Cl,故C、D正确。 2.某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(　　) A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成 C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 D.将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体 【答案】B 【解析】稀释浓硫酸应将浓硫酸加到水中,而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,A错误;过滤时应该用玻璃棒引流,C错误;由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢,水解吸热,且氯化氢易挥发,所以加热促进镁离子水解,蒸干得不到无水MgCl2固体,得到的是氢氧化镁固体,D错误。 3.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]。下列说法不正确的是(　　) 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 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 【答案】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所得到的产物不同,故变量不唯一,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。 考点二　铝及其化合物 1.铝元素的存在 铝是地壳中含量最多的金属元素,全部以化合态的形式存在。 2.铝单质 (1)物理性质 铝单质是银白色、有金属光泽的固体,硬度、密度较小,具有良好的导电、导热和延展性。 (2)化学性质 3.氧化铝——两性氧化物 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 5.明矾 (1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,属于复盐。 (2)明矾净水的原理:明矾溶于水时发生电离,电离方程式为KAl(SO4)2===K++Al3++2S,其中Al3+发生水解反应,产生Al(OH)3胶体,其吸附能力很强,可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀,使水变澄清。 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。 【考点突破●明方向】 1.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+3H2O===3CO2↑+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++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 【答案】B 【解析】A.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;B.泡沫灭火器中碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应的离子方程式为Al3++3HC===3CO2↑+Al(OH)3↓,故B错误;C.苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,故C正确;D.明矾能净水是因为Al3+水解:Al3++3H2OAl(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。 2.称取两份铝粉,第一份加入足量氢氧化钠溶液,第二份加入足量盐酸,若要放出等量的气体,两份铝粉的质量之比为(　　) A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3 【答案】C 【解析】由反应:2Al+6H+===2Al3++3H2↑和2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑可知,等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,生成的氢气的量相等。 3.铝土矿是生产金属铝的最佳原料,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠(NaAlH4)的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀): 下列说法中错误的是(　　) A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎 B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同 C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为2H2O-4e-+4C D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl 【答案】B 【解析】A.在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎,可以增大接触面积,提高“碱溶”效率,故A正确;B.“反应Ⅰ”是[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O,与泡沫灭火器的原理不相同,故B错误;C.“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液,阳极的电极反应式为2H2O-4e-+4C,故C正确;D.“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成NaAlH4和NaCl,化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl,故D正确。 4.向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 mol),逐滴加入NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2+、Al3+结合OH-能力相同) 分析图像的变化情况,回答下列问题: (1)H+、Al3+、Al(OH)3、N四种微粒与OH-反应的先后顺序依次为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)依次写出各阶段的离子方程式: ①OA:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②AB:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③BC:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ④CD:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)H+、Al3+、N、Al(OH)3 (2)①H++OH-===H2O ②Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ③N+OH-===NH3·H2O ④Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]- 考点三　金属材料　合金 1.金属材料分类 2.合金 (1)由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)合金具有优良的物理、化学或机械性能;一般来说,合金的硬度大于各成分金属,熔点低于各成分金属。 3.几种常见的合金 (1) (2) (3) 【考点突破●明方向】 1.镧镍合金是一种具有实用价值的新型储氢合金材料。下列说法不正确的是(　　) A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物 B.镍属于过渡元素,位于元素周期表d区 C.氢能是理想能源,具有来源广、热值高、无污染等优点 D.合金的熔点一定比各成分金属的熔点低 【答案】D 【解析】A.镧镍合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,金属氢化物稍稍加热又容易分解,所以可用作储氢材料,A正确;B.镍是28号元素,属于过渡元素,位于元素周期表d区,B正确;C.氢能是理想能源,具有来源广、热值高、无污染等优点,C正确;D.合金的熔点一般比各成分金属的熔点低,但不是一定低,比如汞合金的熔点比汞高,D错误。 2.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的说法正确的是(　　) A.铜铝合金的硬度比铜和铝的都大,熔点比铜和铝的都低 B.合金只能由两种或两种以上的金属组成 C.合金的制备过程发生的是化学变化 D.铁合金不能与酸反应 【答案】A 【解析】合金是一种金属熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的混合物,合金中可以含有非金属元素,如生铁为铁与碳的合金,故B不符合题意;合金的制备过程没有新物质生成,是物理变化,故C不符合题意;铁合金中含有铁,能够与盐酸等反应生成盐和氢气,故D不符合题意。 3.下列关于新型合金材料说法不正确的是(　　) A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料 B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼 C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 【答案】D 【解析】储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料,镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,是目前解决氢气的储存和运输问题的材料,故A正确;钛合金与人体有很好的相容性,且性质稳定,抗腐蚀性强,所以可用来制造人造骨骼,故B正确。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·四川·高考真题）一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 【答案】C 【分析】主要成分为和的高钾磷矿，与焦炭经电炉煅烧生成、、气体、气体，炉气水洗，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，尾气为不溶于水的CO，燃烧生成CO2，用于中和沉淀；炉渣经水浸，浸渣主要成分为不溶于水的，浸液中通入CO2，生成，过滤经燃烧得；滤液主要成分为，据此分析； 【详解】A．“电炉煅烧”时生成，可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确； B．根据分析可知，浸渣的主要成分是，B正确； C．“炉气水洗”因、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使与分离，C错误； D．“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的（只溶于强酸强碱中），但需要控制溶液的，防止生成，D正确； 故选C。 2．（2026·北京延庆·一模）我国科研团队通过高温高压技术成功合成新型超导材料，其临界温度远高于传统超导材料，在新能源、医疗设备等领域具有广阔应用前景。下列说法正确的是 A．中镁元素的化合价为+2价，硼元素为-3价 B．合成的过程中，原子的种类和数目均发生改变 C．的超导性属于物质的化学性质 D．镁原子的结构示意图中，最外层电子数为2 【答案】D 【详解】A．化合物中正负化合价代数和为0，中Mg为+2价，计算可得B元素化合价为-1价，A错误； B．化学反应遵循质量守恒定律，化学变化中原子的种类和数目均不发生改变，B错误； C．超导性不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质，C错误； D．镁是12号元素，镁原子核外电子排布为2、8、2，最外层电子数为2，D正确； 答案选D。 3．（2026·湖北宜昌·二模）通过加热反应实现的以镁元素为核心的物质转化关系如图。下列说法错误的是 A．MgO和NH4Cl都是离子化合物 B．物质b一定条件下可还原氧化铜 C．物质a、b均为电解质，且a为强电解质 D．利用NaOH溶液和红色石蕊试纸可检验 【答案】C 【分析】根据元素化合物性质，结合元素守恒可得出a为HCl，b为NH3。 【详解】A．MgO 由镁离子和氧离子构成，NH4​Cl 由铵根离子和氯离子构成，二者均为离子化合物，A正确； B．物质 b 为NH3​，在一定条件下（如加热）具有还原性，可将CuO还原为Cu，自身被氧化为N2​，3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，B正确； C．NH3为非电解质，HCl为强电解质，C错误； D．加入浓氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明溶液中存在，D正确； 故答案为：C。 4．（25-26高三上·甘肃·阶段检测）镁在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用，浓海水(含NaCl、MgSO4等)提取镁的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．“沉降”步骤反应的离子方程式为2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓ B．“溶液Z”可循环利用于“脱硫”步骤 C．用惰性电极电解“酸溶”所得溶液可制得Mg D．利用铝热法也可以制备镁 【答案】B 【分析】浓海水中先加入氯化钙溶液，除去硫酸根，沉淀Y为硫酸钙，过滤后再加入石灰乳得到氯化钙溶液与Mg(OH)2沉淀，将Mg(OH)2沉淀用盐酸溶解后在HCl氛围下蒸发浓缩，冷却结晶，获得氯化镁晶体，最后电解熔融氯化镁可得到Mg单质，据此解答。 【详解】A．石灰乳为氢氧化钙的悬浊液，正确离子方程式为，A错误； B．溶液Z”中含有氯化钙，与硫酸根反应生成沉淀，故可循环利用于“脱硫”步骤，B正确； C．“酸溶”所得氯化镁溶液，用惰性电极电解得到的是氢氧化镁，需电解熔融氯化镁冶炼镁，C错误； D．铝热法原理为Al与金属氧化物在高温下的置换反应，但Mg的金属性大于Al，不能用铝热法制备镁，D错误； 故选B。 5．（2026·云南昭通·三模）利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示： 已知：SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是 A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．溶液A中通入过量的CO2，发生反应： C．向Al中加入Cu、Si、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．“熔融电解”时加入的冰晶石，其含有离子键和配位键 【答案】B 【分析】铝土矿经过溶解后溶液中含[Al(OH)4]-，不溶于氢氧化钠溶液，SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀，二者经过操作Ⅰ过滤除去，向滤液中通入过量的CO2，反应生成Al(OH)3沉淀，通过操作Ⅱ过滤后得到Al(OH)3沉淀，通过操作Ⅲ灼烧后得到Al2O3固体，加入冰晶石熔融电解后得到金属Al。 【详解】A．增大反应物浓度可提高反应速率，A正确； B．过量的CO2会继续与反应生成，正确的反应方程式应该为：，B错误； C．合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，加入Cu、Si、Mg等元素可改善Al的性能，C正确； D．冰晶石的化学式为Na3AlF6，其为离子化合物，含有离子键和配位键，D正确； 故答案选B。 6．（2026·湖北孝感·三模）氢氧化铝可溶于某些弱酸中，如醋酸可溶解沉淀。反应方程式为：。已知的结构如图所示。下列说法正确的是 A．配位数和配体数均为3 B．中含键 C．中碳原子的杂化方式均为 D．溶于溶液形成的阴离子中含有配位键 【答案】D 【详解】A．由图可知中，配体数为3，因醋酸根是双齿配体，配位原子数为6，A错误； B．中键包括：C-C（1个）、C-H（3个）、C-O（1个）、O-H（1个）、C=O（1个）　，共7个键。因此1mol含7mol键，B错误； C．中，甲基的C原子形成4个单键，杂化方式为；羧基的碳原子形成1个C=O双键和2个单键，杂化方式为，C错误； D．溶于溶液时，发生反应：。生成的中，提供空轨道，提供孤对电子，形成配位键，D正确； 故选D。 7．（2026·北京海淀·二模）一种从粉煤灰(主要成分为，含少量、、)中获得的流程如下图。 已知：焙烧过程中几乎不发生反应，、、转化为相应的硫酸盐。 下列说法不正确的是 A．浸出环节无法将Ca元素除尽 B．由分步沉淀可推测 C．母液经处理后得到的可循环利用 D．获得的反应为 【答案】B 【分析】首先将粉煤灰与硫酸铵混合送入焙烧炉共焙烧，杂质不参与反应，、、均转化为硫酸盐；焙烧产物移入浸出池加稀硫酸浸出，留在酸浸渣中被除去，滤渣中还有；金属硫酸盐进入浸出液。 随后通过两次沉淀池分步除杂：沉淀池1调pH先沉淀出除去铁杂质，沉淀池2沉淀出，最终焙烧分解得到产品，母液回收的硫酸铵可返回焙烧炉循环使用。 【详解】A．焙烧生成的微溶于水，稀硫酸浸出时部分会残留于溶液中，无法将Ca元素完全除去，A正确； B．分步沉淀中优先形成沉淀，说明相同条件下溶解度更小，同构型氢氧化物溶度积越小溶解度越小，故，B错误； C．沉淀池2中沉淀后，母液主要成分为，可返回焙烧炉1循环利用，C正确； D．高温煅烧分解生成和，反应方程式为，D正确； 故选B。 8．（2026·广西百色·二模）以铝土矿(主要成分为，含杂质和)为原料，制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是 A．“碱溶”时与NaOH溶液反应： B．“反应Ⅰ”： C．“反应Ⅱ”： D．“反应Ⅲ”： 【答案】D 【分析】铝土矿碱溶时，氧化铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，氧化铁不反应过滤除去。滤液中加入碳酸氢钠，四羟基合铝酸根与碳酸氢根发生反应生成氢氧化铝沉淀。氢氧化铝灼烧分解为氧化铝，电解熔融氧化铝得到铝单质。铝与氯气反应生成氯化铝。氯化铝与氢化钠反应生成铝氢化钠和氯化钠。 【详解】A．“碱溶”时与溶液反应生成硅酸钠和水，离子方程式为，A正确； B．“反应Ⅰ”中，四羟基合铝酸根与碳酸氢根反应，碳酸氢根提供氢离子，生成氢氧化铝沉淀、碳酸根和水，离子方程式为，B正确； C．“反应Ⅱ”是铝与氯气反应生成氯化铝，化学方程式为，C正确； D．“反应Ⅲ”中，与反应生成和，根据原子守恒配平，正确的化学方程式应为，原方程式未配平，D错误； 故选D。 二、解答题 9．（2025·海南·高考真题）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： (1)“粉碎”的目的是______。 (2)“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为______。 (3)“碱熔”中产生的气体C为______，滤渣E是______(均填化学式)。E与______(填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 (4)某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为______。 (5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。 【答案】(1)加快“加压氨浸”的速度 (2) (3) 盐酸 (4)90% (5) 实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力 【分析】废耐火砖中主要含、Cu12.0%，经过粉碎通入氧气加压氨浸，铜转化为配位离子，过滤后得到的滤液A中含有，经过一系列处理回收金属Cu；滤渣B中含有，加入碳酸钠碱溶后，气体C是，在碱熔高温转化为，通过水萃滤液D中含有，加入二氧化碳气体得到滤渣E(氢氧化铝)。 【详解】（1）“粉碎”的目的是通过增大接触面积加快“加压氨浸”的速度。 （2）“加压氨浸”时铜与氧气、氨气反应转化为配位离子铜氨离子，该过程的化学反应方程式为。 （3）“碱熔”所加的“碱”实际上是纯碱，与滤渣B中的反应产生的气体C为。根据分析滤液D中为，与气体C()反应可生成滤渣E为。，需要引入Cl—，故可让与盐酸反应获得聚合氯化铝。 （4）废砖中Cu的质量为 。产出的2.70 kg CuO中Cu的质量为 。则Cu的回收率为 。 （5）本工艺的环保与绿色化学优势，可归纳为： ①实现、等物质的循环利用，原料利用率高。 ②资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力。 10．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）失效的催化剂经“吸附-解吸”工艺富集贵金属后，会产生含铂(Pt)和锡(Sn)的报废树脂。一种回收该树脂中铂、锡的工艺流程如下图所示： 已知：①报废后的树脂主要骨架为苯乙烯、二乙烯苯等； ②焚烧后的焚灰中主要成分为、，，，； ③较高温度下焙烧后杂质熔化形成熔体，冷却后凝固，难溶于水； ④氯铂酸铵[]难溶于氯化铵的浓盐酸溶液。 请回答下列问题： (1)焚烧的目的是___________。 (2)“碱焙烧”是该工艺的核心步骤之一， ①滤液1中主要溶质除、外还有___________、___________。 ②实验研究了碱用量(料碱比)、焙烧温度对水浸渣和碱焙砂溶解率(R)的影响。(，)。根据图像，最佳“料碱比”为___________，最佳温度为___________℃，温度过高水浸渣溶解率下降，其可能的原因是___________。 (3)加入溶液可得到沉淀。该沉淀常用___________进行洗涤。 (4)将加热至750℃煅烧得到海绵铂，化学方程式为：___________。 (5)使用焚灰(铂含量为4%)产生的海绵铂质量为，铂的回收率为___________。(回收率，保留4位有效数字) 【答案】(1)除去有机物 (2) 1.6 700 杂质形成熔体，冷却后对固体形成包裹，影响后续水浸渣的溶解 (3)浓盐酸和氯化铵混合溶液 (4) (5)98.20% 【分析】由题给流程可知，焚烧含铂废催化剂，将苯乙烯、二乙烯苯等有机物转化为二氧化碳除去；向焚烧后的焚灰中加入氢氧化钠焙烧，将二氧化锡、二氧化硅、氧化铝转化为锡酸钠、硅酸钠、四羟基合铝酸钠；向焙烧渣中加入热水浸出，过滤得到含有氢氧化钠、锡酸钠、硅酸钠、四羟基合铝酸钠的滤液和水浸渣；滤液经一系列操作得到锡酸钠；向水浸渣中加入王水溶解，将铂元素转化为六氯合铂酸，过滤得到不溶渣和六氯合铂酸溶液；向六氯合铂酸溶液中加入氯化铵，将溶液中的六氯合铂酸转化为六氯合铂酸铵沉淀，过滤得到六氯合铂酸铵；六氯合铂酸铵煅烧得到铂。 【详解】（1）由分析可知，焚烧的目的是将苯乙烯、二乙烯苯等有机物转化为二氧化碳除去； （2）①滤液1中主要溶质为氢氧化钠、锡酸钠、硅酸钠、四羟基合铝酸钠； ②由图可知，料碱比为1.6、温度为700℃时，水浸渣和碱焙砂溶解率最高，则最佳“料碱比”为1.6、最佳温度为700℃；由题给信息可知，较高温度下焙烧后杂质熔化形成熔体，冷却后凝固，难溶于水，则温度过高水浸渣溶解率下降的原因是杂质形成熔体，冷却后对固体形成包裹，影响后续水浸渣的溶解； （3）由题给信息可知，六氯合铂酸铵难溶于氯化铵的浓盐酸溶液，所以沉淀应用浓盐酸和氯化铵混合溶液进行洗涤，防止沉淀溶解造成损失； （4）由题意可知，六氯合铂酸铵加热至750℃煅烧发生分解反应生成海绵铂、氨气、氯化氢和氮气，反应的化学方程式为：； （5）由题意可知，铂的回收率为：≈98.20%。 11．（2026·安徽淮南·二模）粉煤灰的资源化与高值化利用是实现工业绿色低碳转型的重要课题。碱浸法从粉煤灰提铝废渣（主要成分为、、等）中回收镓（Ga）和铝的工业流程如下。 回答下列问题： (1)提高浸出率的措施为_______。（只答一点） (2)碱浸过程中有关镓的离子方程式为_______。 (3)过滤中涉及到的硅酸盐材质的仪器有_______。 (4)浸出渣的主要成分是_______，分离浸出渣时滤液中离子会少量损失的原因是_______。 (5)吸附尾液中金属元素的主要存在形式为_______，为了得到，碳分过程中应通入_______。 (6)电解过程中金属元素在_______（填电极名称）的电极方程式为_______。 【答案】(1)将废渣粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大碱液浓度（只答一点） (2) (3)漏斗、烧杯、玻璃棒 (4) 、 具有吸附性 (5) CO2 (6) 阴极 【分析】粉煤灰提铝废渣（主要成分为、、等）碱浸，Al2O3会转化为，而CaO可能部分溶解或形成Ca(OH)2沉淀，是两性氢氧化物，可溶于强碱生成，不溶于强碱，留在浸出渣中，树脂选择性吸附，留在吸附尾液中，向吸附尾液中通入CO2，使转化为Al(OH)3沉淀，再煅烧得Al2O3。镓洗脱液经除杂后电解得Ga，以此解答。 【详解】（1）提高浸出率的措施为：将废渣粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大碱液浓度。 （2）镓（Ga）与铝（Al）同主族，性质相似。原料中的是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液生成，离子方程式为：。 （3）过滤操作需要的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。其中，铁架台是金属材质，而漏斗、烧杯、玻璃棒通常由玻璃制成，玻璃属于硅酸盐材料。 （4）由分析可知，浸出渣的主要成分是、，过滤后，由于具有吸附性，滤渣表面会残留含有和的滤液，如果不进行洗涤，这部分离子就会随滤渣流失。 （5）滤液中含有和，经过“树脂吸附”步骤，树脂专门吸附了，因此吸附尾液中金属元素的主要存在形式为，尾液中的需要转化为沉淀以便后续煅烧生成 。通常通入过量的二氧化碳气体，使其转化为氢氧化铝沉淀。 （6）电解的目的是从镓洗脱液中回收金属镓（Ga），即得电子被还原，发生还原反应，这是在阴极进行的，电极方程式为：。 12．（2026·浙江绍兴·二模）某实验小组利用某地煤灰(主要含Al2O3、不溶性杂质及少量SiO2)来制取三聚磷酸铝(AlH2P3O10)，流程如下： 已知：①实验原理： Al(OH)3+3H3PO4=Al(H2PO4)3+3H2O             三聚磷酸铝：，相对分子质量为282 ②磷酸铝难溶于水，磷酸二氢铝溶液为半透明黏稠状液体。 ③用KOH溶液溶解粉煤灰过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。 (1)步骤Ⅰ加热熔融时盛放试剂的仪器名称___________。 A．石英坩埚 B．铁坩埚 C．烧杯 D．蒸发皿 (2)步骤Ⅱ中一系列操作为___________。 (3)下列说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅱ得到的固体B的主要成分为SiO2和不溶性杂质 B．步骤Ⅲ通入足量气体X为HCl C．步骤Ⅳ中和操作是将一定量的氢氧化铝慢慢加入H3PO4溶液中 D．步骤Ⅴ缩合温度过高可能导致产品中可能混有Al(PO3)3 (4)步骤Ⅳ中和反应基本完全的现象为___________。 (5)产品检测：实验小组实际制得的是三聚磷酸铝结晶水合物，对其进行热重分析，如下图所示(数据简化处理)： 写出该工艺条件下得到的产品的化学式___________。 【答案】(1)B (2)溶解、过滤、洗涤 (3)AB (4)白色固体基本消失变为半透明黏稠状液体 (5)AlH2P3O10·2H2O 【分析】煤灰经过足量氢氧化钾加热熔融后，转化为可溶性的，转化为难溶性的铝硅酸盐，加入水通过系列操作得到含、KOH的溶液A和难溶性铝硅酸盐和原不溶性杂质的固体B，向溶液A中通入足量后过滤得到固体，与溶液先中和后加热缩合得到产品三聚磷酸铝，据此分析。 【详解】（1）加热熔融强碱KOH时，石英坩埚含，会与KOH反应被腐蚀；烧杯、蒸发皿不能用于高温加热熔融固体，因此选择不与KOH反应的铁坩埚，故选B。 （2）熔融产物加水后，需要先溶解可溶性的，再过滤分离出不溶性固体B，因此一系列操作为溶解、过滤、洗涤。 （3）A．根据已知③，在KOH熔融过程中已经转变为难溶性铝硅酸盐，因此固体B主要成分为铝硅酸盐和原不溶性杂质，不是，A错误； B．若通入足量，过量HCl会溶解，无法得到固体，X应为过量，B错误； C．要生成磷酸二氢铝，需要保证过量，因此将慢慢加入溶液中，C正确； D．缩合温度过高时，三聚磷酸铝会进一步脱去水，生成杂质，D正确； 故选AB。 （4）根据已知②，产物磷酸二氢铝为半透明黏稠液体，因此中和反应完全时，固体无剩余，得到半透明黏稠液体。 （5）根据热重分析原理，最终恒重的物质为高温下三聚磷酸铝完全脱水生成的，其摩尔质量为。 最终恒重质量为，则，对应结晶水合物的物质的量也为。 结晶水合物总质量为，因此结晶水合物摩尔质量。 已知无水摩尔质量为，因此结晶水总式量为，结晶水个数，因此该工艺条件下得到的产品的化学式为。 13．（2025·辽宁沈阳·二模）硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下。回答下列问题： (1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___________。 (2)“滤渣1”的主要成分有___________。 (3)H3BO3是一元弱酸，由于硼是缺电子原子，硼酸水溶液的酸性来源不是硼酸本身给出质子，请用化学用语表示稀的硼酸水溶液呈弱酸性的原因___________。在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是___________。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为___________。 (5)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁中含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制，获得阻燃剂氢氧化镁。 ①Mg(OH)2可以作阻燃剂的原因是___________(至少答两点) ②更易与EDTA配合生成可溶性化合物的是___________(填“Fe2+”或“Mg2+”)。 【答案】(1) (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 (3) 将硼元素转化生成H3BO3，促进其析出 (4) (5) Mg(OH)2分解是吸热反应，可起到降温作用，分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气，且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度 Fe2+ 【分析】硼镁矿(含Mg2B2O5•H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)加入硫酸铵溶液，得到气体，根据硼镁矿和硫酸铵化学式知，得到的气体应为NH3，用NH4HCO3吸收NH3得到(NH4)2CO3；过滤得到的滤渣1应为难溶于硫酸铵溶液的SiO2、Fe2O3、Al2O3；调节滤液pH=3.5转化硼元素生成H3BO3，过滤得到H3BO3，此时滤液中主要含有MgSO4，调节滤液pH=6.5(可减少后面碳酸铵的消耗量)，向滤液中加入前面得到的碳酸铵溶液进行沉镁，得到，加热分解可以得到轻质MgO；母液中含有(NH4)2SO4，以此解答该题。 【详解】（1）结合分析知，“溶浸”产生的气体为氨气，NH4HCO3溶液吸收氨气的化学方程式为：； （2）经分析可知“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3； （3）为一元弱酸，B原子缺电子，则一个B原子可以结合4个氢氧根离子形成对应的稀的硼酸水溶液呈弱酸性的原因离子方程式为；使得稀的硼酸水溶液呈弱酸性；在“过滤2”前将溶液pH调节至3.5，目的是转化硼元素生成H3BO3，并促进其析出； （4） 滤液中主要含有MgSO4，向滤液中加入碳酸铵发生反应进行沉镁，得到，根据电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为； （5）保险粉Na2S2O4具有还原性，可与Fe(OH)3发生氧化还原反应生成Fe(OH)2，加入EDTA浸泡，生成含有亚铁离子的络合物，过滤可得到Mg(OH)2。 ①Mg(OH)2可以作阻燃剂的原因是Mg(OH)2分解是吸热反应，可起到降温作用，分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气，且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度； ②由流程可知，加入EDTA浸泡，生成含有亚铁离子的络合物，说明当不断滴入EDTA时，Fe2＋更易和EDTA结合，促使平衡向右移动，使Fe(OH)2不断溶解，生成可溶性化合物。 第 1 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元三 第一单元 金属及其化合物 第5讲　镁、铝及其化合物　金属材料 【高考考向预测】 镁、铝及其化合物重点考查单质、氧化物、氢氧化物的两性特征，铝三角转化、相关离子反应、图像分析与除杂提纯，兼顾镁的典型反应与金属材料性能应用，常结合实验、化工流程、定量计算综合设问；近三年选择、大题均有涉及，考频稳定；预测2027年偏向两性物质的图像计算、混合体系分离提纯，结合新型合金材料、工业冶炼情境，强化反应先后顺序与实验方案分析。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）在点燃的条件下，碳可以还原氧化镁生成镁和二氧化碳。(____) 2．（25-26高三·全国·一轮复习）Mg表面易被氧化生成氧化膜，保存时一般直接放在塑料袋中或试剂瓶中。(_____) 3．（24-25高三·全国·一轮复习）在给定条件下，可实现转化：。（______） 4．（2025高三·全国·专题练习）长期暴露在空气中的食盐变成了糊状：食盐中常含有容易潮解的。(_____) 5．（26-27高三·全国·一轮复习）常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸。(_____) 6．（25-26高三·全国·一轮复习）往溶液中加入过量稀氨水生成而不生成。(____) 7．（25-26高三·全国·一轮复习）工业上电解熔融状态的制备Al涉及氧化还原反应。(_____) 8．（25-26高三·全国·一轮复习）金属铝具有还原性，可用铝来冶炼金属。(_____) 9．（2025高三·全国·专题练习）呈两性，不能用于治疗胃酸过多。(_____) 10．（24-25高三·全国·一轮复习）工业上用电解熔融的方法冶炼铝。（______） 【核心梳理●明考点】 考点一　镁及其化合物　海水提镁 1.镁及其重要化合物的物理性质及用途 镁单质 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。 用途:镁单质用于制造信号弹和焰火,镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件,被誉为“国防金属” 氧化镁(MgO) 白色固体,熔点为2 825 ℃,常用于制耐高温材料 氢氧化镁Mg(OH)2 白色固体,难溶于水,可用做阻燃剂 2.镁及其重要化合物的化学性质 (1)单质镁 主要性质 反应方程式 与O2、N2反应 2Mg+O22MgO(发出耀眼白光) 3Mg+N2Mg3N2 与CO2反应 化学方程式为2Mg+CO22MgO+C(镁着火不能用CO2灭火) 与H+的反应 离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑ 与沸水反应 化学方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ (2)氧化镁:属于碱性氧化物,与盐酸反应的离子方程式为MgO+2H+===Mg2++H2O。 (3)氢氧化镁:中强碱,与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。 特别提醒　氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,能发生反应MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑,镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 3.从海水中提取镁的流程如图所示: 【考点突破●明方向】 1.以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图: 下列说法错误的是(　　) A.酸浸的离子方程式为C+2H+===CO2↑+H2O B.浸出渣的成分是SiO2 C.母液的主要溶质是NH4Cl D.固体X是Mg(OH)2 2.某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(　　) A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成 C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 D.将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体 3.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]。下列说法不正确的是(　　) 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 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 考点二　铝及其化合物 1.铝元素的存在 铝是地壳中含量最多的金属元素,全部以化合态的形式存在。 2.铝单质 (1)物理性质 铝单质是银白色、有金属光泽的固体,硬度、密度较小,具有良好的导电、导热和延展性。 (2)化学性质 3.氧化铝——两性氧化物 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 5.明矾 (1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,属于复盐。 (2)明矾净水的原理:明矾溶于水时发生电离,电离方程式为KAl(SO4)2===K++Al3++2S,其中Al3+发生水解反应,产生Al(OH)3胶体,其吸附能力很强,可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀,使水变澄清。 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。 【考点突破●明方向】 1.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+3H2O===3CO2↑+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++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 2.称取两份铝粉,第一份加入足量氢氧化钠溶液,第二份加入足量盐酸,若要放出等量的气体,两份铝粉的质量之比为(　　) A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3 3.铝土矿是生产金属铝的最佳原料,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠(NaAlH4)的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀): 下列说法中错误的是(　　) A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎 B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同 C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为2H2O-4e-+4C D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl 4.向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 mol),逐滴加入NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2+、Al3+结合OH-能力相同) 分析图像的变化情况,回答下列问题: (1)H+、Al3+、Al(OH)3、N四种微粒与OH-反应的先后顺序依次为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)依次写出各阶段的离子方程式: ①OA:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②AB:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③BC:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ④CD:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  考点三　金属材料　合金 1.金属材料分类 2.合金 (1)由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)合金具有优良的物理、化学或机械性能;一般来说,合金的硬度大于各成分金属,熔点低于各成分金属。 3.几种常见的合金 (1) (2) (3) 【考点突破●明方向】 1.镧镍合金是一种具有实用价值的新型储氢合金材料。下列说法不正确的是(　　) A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物 B.镍属于过渡元素,位于元素周期表d区 C.氢能是理想能源,具有来源广、热值高、无污染等优点 D.合金的熔点一定比各成分金属的熔点低 2.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的说法正确的是(　　) A.铜铝合金的硬度比铜和铝的都大,熔点比铜和铝的都低 B.合金只能由两种或两种以上的金属组成 C.合金的制备过程发生的是化学变化 D.铁合金不能与酸反应 3.下列关于新型合金材料说法不正确的是(　　) A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料 B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼 C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·四川·高考真题）一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 2．（2026·北京延庆·一模）我国科研团队通过高温高压技术成功合成新型超导材料，其临界温度远高于传统超导材料，在新能源、医疗设备等领域具有广阔应用前景。下列说法正确的是 A．中镁元素的化合价为+2价，硼元素为-3价 B．合成的过程中，原子的种类和数目均发生改变 C．的超导性属于物质的化学性质 D．镁原子的结构示意图中，最外层电子数为2 3．（2026·湖北宜昌·二模）通过加热反应实现的以镁元素为核心的物质转化关系如图。下列说法错误的是 A．MgO和NH4Cl都是离子化合物 B．物质b一定条件下可还原氧化铜 C．物质a、b均为电解质，且a为强电解质 D．利用NaOH溶液和红色石蕊试纸可检验 4．（25-26高三上·甘肃·阶段检测）镁在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用，浓海水(含NaCl、MgSO4等)提取镁的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．“沉降”步骤反应的离子方程式为2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓ B．“溶液Z”可循环利用于“脱硫”步骤 C．用惰性电极电解“酸溶”所得溶液可制得Mg D．利用铝热法也可以制备镁 5．（2026·云南昭通·三模）利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示： 已知：SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是 A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．溶液A中通入过量的CO2，发生反应： C．向Al中加入Cu、Si、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．“熔融电解”时加入的冰晶石，其含有离子键和配位键 6．（2026·湖北孝感·三模）氢氧化铝可溶于某些弱酸中，如醋酸可溶解沉淀。反应方程式为：。已知的结构如图所示。下列说法正确的是 A．配位数和配体数均为3 B．中含键 C．中碳原子的杂化方式均为 D．溶于溶液形成的阴离子中含有配位键 7．（2026·北京海淀·二模）一种从粉煤灰(主要成分为，含少量、、)中获得的流程如下图。 已知：焙烧过程中几乎不发生反应，、、转化为相应的硫酸盐。 下列说法不正确的是 A．浸出环节无法将Ca元素除尽 B．由分步沉淀可推测 C．母液经处理后得到的可循环利用 D．获得的反应为 8．（2026·广西百色·二模）以铝土矿(主要成分为，含杂质和)为原料，制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是 A．“碱溶”时与NaOH溶液反应： B．“反应Ⅰ”： C．“反应Ⅱ”： D．“反应Ⅲ”： 二、解答题 9．（2025·海南·高考真题）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： (1)“粉碎”的目的是______。 (2)“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为______。 (3)“碱熔”中产生的气体C为______，滤渣E是______(均填化学式)。E与______(填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 (4)某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为______。 (5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。 10．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）失效的催化剂经“吸附-解吸”工艺富集贵金属后，会产生含铂(Pt)和锡(Sn)的报废树脂。一种回收该树脂中铂、锡的工艺流程如下图所示： 已知：①报废后的树脂主要骨架为苯乙烯、二乙烯苯等； ②焚烧后的焚灰中主要成分为、，，，； ③较高温度下焙烧后杂质熔化形成熔体，冷却后凝固，难溶于水； ④氯铂酸铵[]难溶于氯化铵的浓盐酸溶液。 请回答下列问题： (1)焚烧的目的是___________。 (2)“碱焙烧”是该工艺的核心步骤之一， ①滤液1中主要溶质除、外还有___________、___________。 ②实验研究了碱用量(料碱比)、焙烧温度对水浸渣和碱焙砂溶解率(R)的影响。(，)。根据图像，最佳“料碱比”为___________，最佳温度为___________℃，温度过高水浸渣溶解率下降，其可能的原因是___________。 (3)加入溶液可得到沉淀。该沉淀常用___________进行洗涤。 (4)将加热至750℃煅烧得到海绵铂，化学方程式为：___________。 (5)使用焚灰(铂含量为4%)产生的海绵铂质量为，铂的回收率为___________。(回收率，保留4位有效数字) 11．（2026·安徽淮南·二模）粉煤灰的资源化与高值化利用是实现工业绿色低碳转型的重要课题。碱浸法从粉煤灰提铝废渣（主要成分为、、等）中回收镓（Ga）和铝的工业流程如下。 回答下列问题： (1)提高浸出率的措施为_______。（只答一点） (2)碱浸过程中有关镓的离子方程式为_______。 (3)过滤中涉及到的硅酸盐材质的仪器有_______。 (4)浸出渣的主要成分是_______，分离浸出渣时滤液中离子会少量损失的原因是_______。 (5)吸附尾液中金属元素的主要存在形式为_______，为了得到，碳分过程中应通入_______。 (6)电解过程中金属元素在_______（填电极名称）的电极方程式为_______。 12．（2026·浙江绍兴·二模）某实验小组利用某地煤灰(主要含Al2O3、不溶性杂质及少量SiO2)来制取三聚磷酸铝(AlH2P3O10)，流程如下： 已知：①实验原理： Al(OH)3+3H3PO4=Al(H2PO4)3+3H2O             三聚磷酸铝：，相对分子质量为282 ②磷酸铝难溶于水，磷酸二氢铝溶液为半透明黏稠状液体。 ③用KOH溶液溶解粉煤灰过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。 (1)步骤Ⅰ加热熔融时盛放试剂的仪器名称___________。 A．石英坩埚 B．铁坩埚 C．烧杯 D．蒸发皿 (2)步骤Ⅱ中一系列操作为___________。 (3)下列说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅱ得到的固体B的主要成分为SiO2和不溶性杂质 B．步骤Ⅲ通入足量气体X为HCl C．步骤Ⅳ中和操作是将一定量的氢氧化铝慢慢加入H3PO4溶液中 D．步骤Ⅴ缩合温度过高可能导致产品中可能混有Al(PO3)3 (4)步骤Ⅳ中和反应基本完全的现象为___________。 (5)产品检测：实验小组实际制得的是三聚磷酸铝结晶水合物，对其进行热重分析，如下图所示(数据简化处理)： 写出该工艺条件下得到的产品的化学式___________。 13．（2025·辽宁沈阳·二模）硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下。回答下列问题： (1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___________。 (2)“滤渣1”的主要成分有___________。 (3)H3BO3是一元弱酸，由于硼是缺电子原子，硼酸水溶液的酸性来源不是硼酸本身给出质子，请用化学用语表示稀的硼酸水溶液呈弱酸性的原因___________。在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是___________。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为___________。 (5)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁中含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制，获得阻燃剂氢氧化镁。 ①Mg(OH)2可以作阻燃剂的原因是___________(至少答两点) ②更易与EDTA配合生成可溶性化合物的是___________(填“Fe2+”或“Mg2+”)。 第 1 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 $