第4章 第14讲 铝、镁及其化合物（Word教参）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

该高中化学讲义围绕铝、镁及其化合物高考核心考点，依据课程标准要求，系统梳理单质性质、化合物转化及工业提取方法，构建从物质性质到实际应用的逻辑体系。通过考点梳理、方法指导与真题训练，助力学生突破两性化合物、水解平衡等难点，体现复习教学的系统性与针对性。 资料采用分层练习与真题对接策略，如通过对比铝与镁的化学性质差异，结合工业流程题培养科学思维；设计Al(OH)3制备方案探究活动，强化化学观念。设置基础判断、能力提升及高考真题模块，保障复习效果，有效提升学生应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第14讲　铝、镁及其化合物 [课程标准]　1.了解镁、铝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。 考点一　铝及其化合物 1．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 写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ②2Al＋3Cl22AlCl3。 ④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。 ⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(铝热反应)。 2．氧化铝——两性氧化物 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 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 ②Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O。 ③Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 (3)Al(OH)3的制备 写出下列反应的离子方程式： ①Al3+与氨水反应： Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②向含[Al(OH)4]－的溶液中通入过量的CO2： [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。 ③Al3+与[Al(OH)4]－发生相互促进的水解反应：Al3+＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。 4．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+＋2SO，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。 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)投入铝片能产生氢气的溶液一定呈强酸性。(　　) (2)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。(　　) (3)某管道疏通剂的主要成分为铝粉和苛性钠，原理之一为Al与NaOH溶液可以反应产生气体。(　　) (4)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。(　　) (5)在给定条件下，可发生转化：Al(s)Na[Al(OH)4](aq)Al(OH)3(s)。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 一、铝及其化合物的性质与用途 1．(2025·湖南邵阳一模)下列有关铝及其化合物的叙述中，正确的是(　　) A．将AlCl3溶液蒸干并灼烧得到无水AlCl3 B．Al(OH)3是两性化合物，其化学式也可写成H3AlO3，故其可看成是一种三元酸 C．将等质量的Al片分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，可得到等质量的气体 D．2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，该反应的氧化剂是NaOH和H2O 解析　AlCl3溶液蒸干时，Al3+水解生成Al(OH)3和HCl，灼烧后最终产物为Al2O3，A错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，其酸式电离：Al(OH)3＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋，属于一元酸，B错误；铝与足量盐酸或NaOH溶液反应的化学计量关系均为2Al～3H2，等质量的Al生成H2的物质的量相等，因此气体质量相等，C正确；反应中Al被氧化，H2O中＋1价H被还原为H2，氧化剂仅为H2O，D错误。 答案　C 2．(2026·重庆开学考试)某短周期元素单质X有如下转化关系，下列说法正确的是(　　) A．X可能为非金属单质 B．盐溶液a显碱性 C．c能溶解在过量的氨水中 D．b中溶质用于工业制取单质X 解析　短周期元素单质X既能和NaOH反应，又能和盐酸反应，X为Al单质，与NaOH反应生成Na[Al(OH)4](溶液a)，加入足量盐酸得到AlCl3(溶液b)，再加入足量NaOH又得到Na[Al(OH)4]，AlCl3和弱碱氨水生成Al(OH)3(白色沉淀c)，铝单质和盐酸生成氯化铝b。X不可能为非金属单质，A错误；Na[Al(OH)4]的溶液显碱性，B正确；白色沉淀c为Al(OH)3，仅溶于强酸强碱，不溶于过量氨水，C错误；工业制取Al单质是电解熔融Al2O3(AlCl3为共价化合物，熔融不导电)，D错误。 答案　B 二、工业流程中铝及其化合物的转化 3．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料炼铝的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 B．反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3 C．图中所示反应都不是氧化还原反应 D．试剂X是氢氧化钠溶液 解析　根据反应②的生成物为NaHCO3和Al(OH)3可知，Y是CO2，则乙中含有Na[Al(OH)4]，所以试剂X是NaOH溶液。铝土矿先与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，过滤所得沉淀为Fe2O3；然后向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2，生成Al(OH)3和NaHCO3，A、B、D正确。电解熔融氧化铝的反应是氧化还原反应，C错误。 答案　C 4．(2025·广东广州三模)某化学兴趣小组用废弃易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg等杂质)制备明矾的流程如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．NaOH溶液可改用氨水 B．生成“沉淀”的过程产生大量CO2气体 C．滤渣中含有Fe、Mg D．“操作a”为蒸发结晶 解析　氨水为弱碱，与Al不反应，无法溶解Al得到溶液，A错误；生成“沉淀”的反应为Na[Al(OH)4]与NH4HCO3反应，离子方程式为[Al(OH)4]－＋NH===Al(OH)3↓＋NH3·H2O(或[Al(OH)4]－＋HCO===Al(OH)3↓＋CO＋H2O)，无CO2气体产生，B错误；Al与NaOH溶液反应溶解，Fe、Mg不与NaOH反应，故滤渣含Fe、Mg，C正确；明矾为结晶水合物[KAl(SO4)2·12H2O]，“操作a”需经蒸发浓缩、冷却结晶得到，不能直接蒸发结晶(易失去结晶水)，D错误。 答案　C 考点二　镁及其化合物 1．镁的化学性质 (1)与氧气反应：2Mg＋O22MgO。(发出耀眼的强光，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) (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↑。 2．镁的重要化合物 (1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，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，难溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2+＋2H2O。 3．从海水中提取镁的流程 主要化学反应为 (1)制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (2)沉淀Mg2+：Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+。 (3)制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O。 (4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。(　　) (2)工业上冶炼金属镁可以采用电解熔融MgO的方法。(　　) (3)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2+可被还原。(　　) (4)在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3。(　　) (5)在给定条件下，可实现转化：MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 一、镁及其化合物的性质 1．(2025·江苏苏州月考)在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A．Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2 B．MgCl2·6H2OMgCl2Mg C．MgMgSO4Mg(s) D．MgCO3MgCl2(aq)MgCl2(s)Mg 解析　蒸发氯化镁溶液，发生水解生成Mg(OH)2，得不到无水MgCl2，A错误；电解硫酸镁溶液相当于电解水，生成氧气和氢气，得不到Mg，C错误；加热MgCl2溶液过程中发生水解，得不到无水MgCl2，D错误；故选B。 答案　B 2．镁是一种活泼的金属单质，下列关于金属镁的说法正确的是________(填字母)。 A．镁能与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀 B．大量镁条燃烧引起的火灾可以用干冰灭火器灭火 C．镁在任何条件下都不能与水反应 D．镁能在N2中燃烧，且生成MgN E．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 F．镁燃烧，产生强烈白光，因此镁可以作为燃烧弹的原料 解析　镁不能与NaOH溶液反应，A错误；镁能在CO2中燃烧，镁着火不可以用干冰灭火器灭火，B错误；镁在加热条件下能与水反应生成氢氧化镁和氢气，C错误；镁能在N2中燃烧，且生成Mg3N2，D错误；EF正确，故选EF。 答案　EF 二、工艺流程中的“镁” 3．(2025·北京东城月考)从海水的母液中提取金属镁的一种工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．步骤①沉镁可加入石灰乳 B．设计步骤①②③的主要目的是富集镁元素 C．步骤④中镁在阴极生成 D．步骤③脱水时，在空气中加热MgCl2·6H2O得到MgCl2 解析　步骤①中，需加入碱，为降低成本及便于分离提纯，常加入石灰乳，A正确；母液中含有Mg2+，经过步骤①、②、③后，仍得到含Mg2+的溶液，只是Mg2+的浓度增大，所以步骤①、②、③的主要目的是富集镁元素，B正确；Mg2+得电子生成Mg，所以镁在阴极生成，C正确；步骤③脱水时，应设法抑制Mg2+水解反应的发生，所以应在HCl气流中加热MgCl2·6H2O，D不正确。 答案　D 4．(2025·湖南开学考试)皮江法冶炼镁的工业流程如图所示。已知铁的沸点2750 ℃，镁的沸点1107 ℃。下列说法错误的是(　　) A．白云石粉碎的目的是增大固体表面积，加快化学反应速率 B．还原炉中发生的反应为Si＋2MgO＋CaOCaSiO3＋2Mg↑ C．还原炉内可用气体a来排除空气 D．还原炉需控制温度为1200 ℃左右，目的是分离提纯金属镁 解析　白云石粉碎增大固体表面积，加快化学反应速率，A正确；还原炉中氧化镁和氧化钙与硅铁发生反应生成硅酸钙和镁，反应方程式为Si＋2MgO＋CaOCaSiO3＋2Mg↑，B正确；气体a是CO2，CO2与镁能发生反应，不能用来排除空气，C错误；还原炉需控制温度为1200 ℃左右，镁转化为镁蒸气，然后冷凝得到镁锭，D正确。 答案　C 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2025·陕晋青宁卷)泡沫灭火器反应原理：6NaHCO3＋Al2(SO4)3===3Na2SO4＋2Al(OH)3↓＋6CO2↑(　　) (2)(2024·江西卷)铝和氧化铁反应需要引燃，则该反应ΔH>0(　　) (3)(2024·浙江6月卷)Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多(　　) (4)(2023·浙江6月卷)铝有强还原性，故可用于制作门窗框架。(　　) (5)(2023·湖南卷)取一定体积的NaOH溶液、Al2(SO4)3溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L-1)，反应现象没有明显差别。(　　) (6)(2023·辽宁卷)工业冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg＋O2↑。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 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 解析　若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，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，B正确；由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，C错误；假设b为Al2O3，即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，即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，D错误。 答案　B 3．(2025·四川卷)一种主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷(P4)、K2CO3、Al2O3。其中，电炉煅烧发生的反应为：2Ca3(PO4)2＋2KAlSi3O8＋10C6CaSiO3＋2KAlO2＋P4↑＋10CO↑。 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CaSiO3 C．“炉气水洗”使P4溶于水而与CO分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的pH 解析　主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，与焦炭经电炉煅烧生成CaSiO3、KAlO2、P4气体、CO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CaSiO3，浸液中通入CO2，生成K2CO3、Al(OH)3，过滤Al(OH)3经燃烧得Al2O3；滤液主要成分为K2CO3，B正确，C错误；“电炉煅烧”时生成P4，P4可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确；“中和沉淀”时通入的CO2形成弱酸，不会溶解生成的Al(OH)3(只溶于强酸强碱中)，但需要控制溶液的pH，防止生成KHCO3，D正确。 答案　C 4．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是(　　) A．a、c分别是HCl、NH3 B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热 解析　NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO。 由分析可知，a为NH3，c为HCl，A项错误；d为MgO，B错误；可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少MgCl2的生成，C正确；反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D错误；故选C。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $