第四单元 第14讲 镁、铝及其化合物【核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●考点突破（新高考通用）

该高中化学高考复习讲义围绕镁、铝及其化合物核心考点，涵盖单质性质、化合物转化、工业提取流程等内容，按“性质-应用-计算”逻辑构建知识框架。通过核心梳理夯实基础，双基自测排查易错点，考点突破拆解图像与流程题解题范式，真题演练溯源高考命题逻辑，形成系统复习链条。 资料突出高考命题趋势导向，设计镁铝混合矿物提取流程分析、两性氢氧化物滴定图像计算等专题，培养学生科学思维与证据推理能力。设置过关限时训练模拟实战，配合分层练习实现基础巩固与能力提升，助力学生高效突破高频考点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第四单元 金属及其化合物 第14讲　镁、铝及其化合物 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养，研判高考命题趋势 02 核心梳理●明考点 搭建知识框架，构建系统思维 03 双基自测●夯基础 夯实基础知识，总结易错难点 04 考点突破●明方向 拆解核心考点，归纳解题范式 05 真题演练●悟高考 溯源真题逻辑，感知高考考向 06 过关限时训练 限定答题时长，模拟考场实战 【考向预测●明考向】 镁、铝及其化合物围绕Mg、Al单质的还原性、铝的两性展开，重点考查镁与CO2燃烧、铝热反应、Al3+、Al(OH)3、AlO2⁻之间三角转化，图像类铝盐逐滴酸碱沉淀变化计算，Mg2+、Al3+混合体系除杂分离，明矾净水、耐火材料等实际应用，常出现在离子方程式正误判断、化工流程、定量计算、实验大题；近三年属于高频金属元素考点，每年均有相关图像或流程类设问；预测2027年会侧重镁铝混合矿物工业提取流程、两性氢氧化物相关滴定图像定量计算、含铝废液回收方案设计，强化镁铝与酸碱、氧化还原结合的陌生反应书写、多金属离子共存分步沉淀除杂综合考查。 考点1　镁及其化合物　海水提镁 　　　　　　　　　　　　　　　　 【核心梳理●明考点】 1．镁的性质与用途 (1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体。 (2)化学性质(写化学方程式) ①与O2反应：2Mg＋O22MgO(产生强烈白光)。 ②与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2。 ③与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C。 ④与沸水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 ⑤与非氧化性强酸反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 【提醒】 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气，所以只能在干燥状态下制取。 (3)用途：生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 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。 【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 (1)工艺流程 (2)基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀 Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋ 酸化 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 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 电解 电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【提醒】 (1)由MgCl2·6H2O得到无水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或Ar氛围中冷却。 【双基自测●夯基础】 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)镁在空气中燃烧，产物为纯净的氧化镁( ) (2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 ( ) (3)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－被氧化，Mg2＋被还原 ( ) (4)向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为先产生白色沉淀，后沉淀消失( ) 【考点突破●明方向】 1．一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的方法制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋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 2．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 考点2　铝及其化合物 【核心梳理●明考点】 1．铝 (1)存在 铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在。 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3。 ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。 ④2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 ⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(铝热反应)。 【提醒】 铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下Al能与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，从而防止内部金属进一步被氧化。 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 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 ①Al(OH)3的电离 酸式电离：Al(OH)3＋H2O⇌[Al(OH)4]－＋H＋。 碱式电离：Al(OH)3⇌Al3＋＋3OH－。 ②写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ⅰ.Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； ⅱ.Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－； ⅲ.2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 (3)制备方法 向可溶性铝盐中加入足量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O__===Al(OH)3↓＋3NH。 4．一种重要的复盐——明矾 化学式 KAl(SO4)2·12H2O(水溶液pH<7) 净水原理 Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 与Ba(OH)2溶液的反应 Al3＋恰好完全沉淀的离子方程式：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓； SO恰好完全沉淀的离子方程式：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓ 【双基自测●夯基础】 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼( ) (2)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料( ) (3)可以利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈( ) (4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4] ( ) (5)在给定条件下，可发生转化：Al(s)Na[Al(OH)4](aq)Al(OH)3(s)( ) 【考点突破●明方向】 考向一、铝及其化合物的性质与用途 1．下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是(　　 ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 明矾可用作净水剂和消毒剂 铝离子水解生成氢氧化铝胶体 B Al(OH)3不与碱反应 氨水和AlCl3制备Al(OH)3 C Al2O3熔点高，硬度大 实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH固体 D AlCl3属于共价化合物 不能用电解熔融AlCl3的方法制备铝单质 2．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列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，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 C．将Al(OH)3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Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体 考向二、以铝及其化合物为载体的工艺流程题 3．（双选）由铝土矿(含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2)冶炼铝的简单流程如图所示(假定每步转化均完全)。下列说法正确的是(　　 ) A．“溶渣”和“烧渣”的主要成分均属于电解质 B．“酸溶”时用盐酸和用硫酸得到的“溶渣”的主要成分一样 C．铝土矿中铝元素的质量分数为% D．“电解”时，阳极为石墨，一段时间后需补充阳极材料 4．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下： (1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________________________________，“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是________________________________________________________________________________。 (2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为___________________________________________________。 (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________。 (4)“废渣”的成分为________________(填化学式)。 (5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【真题演练●悟高考】 1．（2026·四川·高考真题）稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 2．（2026·广东·高考真题）下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是 A．溶于溶液： B．铜丝插入热的浓硫酸中： C．6-羟基己酸的缩聚反应：nHOOC(CH2)5OH+n D．乙醛被氧化： 3．（2026·贵州·高考真题）某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 4．(2024·广东高考)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 5．（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______、______。 6．(2024·浙江1月选考)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。 已知：NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。请回答： (1)依据步骤Ⅲ，MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是__________。写出溶液C中的所有阴离子 ________________________________________________________________________。 步骤Ⅱ中，加入NH4Cl的作用是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下列说法正确的是________(填字母)。 A．气体D是形成酸雨的主要成分 B．固体E可能含有Na2CO3 C．Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液 D．碱性：Ca(OH)2<Fe(OH)2 (3)酸性条件下，固体NaBiO3(微溶于水，其还原产物为无色的Bi3＋)可氧化Mn2＋为MnO。根据该反应原理，设计实验验证Y中含有Mn元素______________________________________________________ ________________________________________________________________________； 写出Mn2＋转化为MnO的离子方程式：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【过关限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·广东中山·模拟预测）部分含或物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是 A．一定条件下可与水反应 B．、、、都能溶于氢氧化钠溶液 C．海水提取存在 的转化过程 D．溶液与溶液混合能产生白色沉淀和无色气体 2．（2026·广东韶关·二模）部分含N或Mg或Fe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．工业上利用a→d→e的转化制备硝酸 B．若a在沸水中可生成f，则工业上利用b→a的转化制备a C．若c常作红色颜料，则存在b→f→g的转化 D．h→i的转化可能通过化合反应得以实现 3．（2025·江苏·模拟预测）室温下，取三根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知：Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的水溶液中，镁条表面有少量气泡，溶液显无色； 实验2：将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中，有气体产生，溶液显红色； 实验3：将镁条放入NaHCO3溶液中，有较多气体产生；经检验，该气体中含H2和CO2。 下列说法正确的是 A．实验2产生的气体中可能含有Cl2 B．实验2反应后的溶液中存在：2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-) C．实验3中氧化剂为H2O D．实验3中生成CO2的反应：Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O 4．（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 5．（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 6．（2026·江西赣州·模拟预测）硼不与盐酸作用，加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知：“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是 A．“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行 B．“滤渣”的主要成分为和 C．“还原”时若Mg过量，则粗硼中含有两种物质 D．粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼 7．（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 8．（2026·广东广州·二模）下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验装置中，不能达到实验目的的是 A．制取 B．制取 C．分离 D．制取 A．A B．B C．C D．D 9．（2026·江苏连云港·三模）实验室用铝合金(含Al、Cu)制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A．用图甲装置溶解铝合金 B．用图乙装置过滤溶解后混合物 C．用图丙制备 D．用图丁装置灼烧制 10．（2026·河南南阳·三模）铝及其部分化合物的转化如图(部分产物和条件省略)。下列叙述正确的是 A．和溶液混合可生成 B．反应②中生成有刺激性气味的气体 C．实验室完成反应③需要选择蒸发皿、酒精灯等 D．利用反应④冶炼金属铝，阳极材料(石墨)不需要定时补充 11．（2026·安徽合肥·模拟预测）美好生活由劳动创造。下列劳动项目不能用对应化学知识解释的是 选项 劳动项目 化学知识 A 工人用石墨和黏土烧制铅笔芯 石墨为层状结构，层间范德华力弱 B 木工用含羟基的白乳胶黏合木材 白乳胶高分子的相对分子质量较大 C 凉茶师傅熬制广东凉茶 加热可促进营养成分的溶出 D 工人用铝热剂焊接钢轨 A．A B．B C．C D．D 12．（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 13．（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 14．（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 15．（2026·黑龙江·二模）铍是一种重要的战略性金属，其性质与铝相似。一种以铍矿石[主要成分为，含少量等杂质]为原料制备铍的工艺流程如图： 已知：易溶于水，且其溶解度随温度升高而显著增大。 下列说法错误的是 A．若使用溶液“沉铍”，可能会导致铍的产率降低 B．“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 C．“气体X”的组成成分为、 D．“高温还原”时应在保护氛围中进行 16．（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 17．（2026·贵州毕节·二模）推动磷矿资源“富矿精开、贫矿利用”，培育绿色化工领域新质生产力具有重要的现实意义和推广价值。一种以磷尾矿(主要成分、、)为原料开展湿式镁法烟气脱硫及高值化利用工艺流程如下： 回答下列问题： (1)高温煅烧磷尾矿的目的是___________。 (2)煅烧后的磷尾矿加入溶液进行脱钙预处理，反应完成后，过滤得到固体混合物，该混合物中用于脱硫的有效成分是___________(填化学式)。 (3)工业烟气()脱硫模拟装置中发生的化学反应方程式为___________。 (4)“脱镁”过程用于制备高纯氢氧化镁，其操作是___________。此过程中可循环利用的物质是___________(填化学式)。 (5)磷尾矿、脱钙预处理过滤后得到的混合物和磷精矿主要成分质量分数如下表： CaO MgO 磷尾矿 10.6% 38.2% 16.8% 脱钙预处理过滤后得到的混合物 20.14% 35.5% 22.88% 磷精矿 28.0% 51.2% 0.5% ①分析表中数据，说明磷尾矿中的镁资源在生产过程中的作用是___________。 ②化工生产中，若磷的回收率为95%，计算100吨原磷尾矿可生产磷精矿___________吨(保留小数点后两位)。 18．（2026·广东湛江·一模）镁的金属性较强，置换氢气的能力较强。 (1)使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨一下镁条(下述实验中所使用的镁条均已打磨)，打磨的目的是除去镁条表面的___________(填化学式)。 (2)常温下，将镁条投入水中，镁条表面无明显变化，将水煮沸后，镁条表面会有气泡产生，发生反应的化学方程式为___________。 (3)若将镁条投入1.0mol・L-1 FeCl3溶液中，镁条表面迅速产生大量气泡，同时溶液中产生红褐色沉淀，请结合离子方程式解释产生该实验现象的原因：___________。 (4)某小组根据上述现象提出猜想：溶液酸性越强，镁置换氢气的速率越快碱性越强，置换氢气的速率越慢。 【设计方案并完成实验】甲同学根据上述猜想设计了NaOH、Na2CO3和NaHCO3溶液与镁条的反应。 配制溶液时需用到下列仪器中的___________(填写仪器名称)。 ①实验室用Na2CO3·10H2O晶体制备100mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液。 ②取四份质量、形状完全相同的镁条进行实验。 实验组 实验操作 现象 ⅰ 第一份镁条加入50mL蒸馏水中 一段时间后镁条上覆盖了少量气泡 ⅱ 第二份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaHCO3溶液中 持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊 ⅲ 第三份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 Na2CO3溶液中 有气泡产生，溶液略显浑浊 ⅳ 第四份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaOH溶液中 无明显现象 【实验小结】小组同学根据实验现象，判断猜想不符合实际，判断的依据是___________。 (5)反应速率差异的机理探究 查阅资料可知，Mg(OH)2质地致密，会附在金属表面阻碍反应继续进行。 已知：Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgCO3)=3.5×10-8，Kw=1.0×10-14. ①小组同学推测是或破坏了Mg(OH)2保护膜，使镁与水的反应可以继续进行，在NaHCO3体系中的反应为，该反应的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 ②乙同学猜测对Mg(OH)2保护膜的破坏能力强于，设计如下实验验证： 实验组 镁片预处理 加入溶液 气泡产生速率 ⅴ 预先制备Mg(OH)2保护膜 50mL 0.5mol·L-1 Na2CO3溶液 极慢 ⅵ 同ⅴ组 a mL b mol・L-1 NaHCO3溶液 较快 根据表中信息，补充数据：a=___________，b=___________。 根据结果可知吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中，而不能很好地破坏Mg(OH)2保护膜。 (6)丙同学继续探究镁与碳酸钠溶液反应，实验组ⅲ的沉淀成分中经检验存在MgCO3，MgCO3质地疏松，不能有效阻止内部金属Mg与水的反应。从溶度积分析，理论上Mg(OH)2更易沉淀，但实际存在MgCO3的原因是___________。 教师指导：要充分认识化学反应的复杂性，影响化学反应的因素有很多，要抓到主要矛盾等解决问题。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 金属及其化合物 第14讲　镁、铝及其化合物 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养，研判高考命题趋势 02 核心梳理●明考点 搭建知识框架，构建系统思维 03 双基自测●夯基础 夯实基础知识，总结易错难点 04 考点突破●明方向 拆解核心考点，归纳解题范式 05 真题演练●悟高考 溯源真题逻辑，感知高考考向 06 过关限时训练 限定答题时长，模拟考场实战 【考向预测●明考向】 镁、铝及其化合物围绕Mg、Al单质的还原性、铝的两性展开，重点考查镁与CO2燃烧、铝热反应、Al3+、Al(OH)3、AlO2⁻之间三角转化，图像类铝盐逐滴酸碱沉淀变化计算，Mg2+、Al3+混合体系除杂分离，明矾净水、耐火材料等实际应用，常出现在离子方程式正误判断、化工流程、定量计算、实验大题；近三年属于高频金属元素考点，每年均有相关图像或流程类设问；预测2027年会侧重镁铝混合矿物工业提取流程、两性氢氧化物相关滴定图像定量计算、含铝废液回收方案设计，强化镁铝与酸碱、氧化还原结合的陌生反应书写、多金属离子共存分步沉淀除杂综合考查。 考点1　镁及其化合物　海水提镁 　　　　　　　　　　　　　　　　 【核心梳理●明考点】 1．镁的性质与用途 (1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体。 (2)化学性质(写化学方程式) ①与O2反应：2Mg＋O22MgO(产生强烈白光)。 ②与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2。 ③与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C。 ④与沸水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 ⑤与非氧化性强酸反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 【提醒】 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气，所以只能在干燥状态下制取。 (3)用途：生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 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。 【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 (1)工艺流程 (2)基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀 Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋ 酸化 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 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 电解 电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【提醒】 (1)由MgCl2·6H2O得到无水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或Ar氛围中冷却。 【双基自测●夯基础】 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)镁在空气中燃烧，产物为纯净的氧化镁(×) (2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 (×) (3)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－被氧化，Mg2＋被还原 (√) (4)向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为先产生白色沉淀，后沉淀消失(×) 【考点突破●明方向】 1．一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的方法制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋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 【解析】选D。苦卤水中含有大量镁离子，加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁，生石灰来源丰富、价格便宜，常用来做沉镁的沉淀剂，A正确；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁，B正确；根据题给流程图可知，“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁，“氯化”过程中，加入碳和氯气与氧化镁反应，生成无水氯化镁和一种气体，根据原子守恒和得失电子守恒可得反应的化学方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正确；向“煅烧”后所得的氧化镁中加稀盐酸，得到氯化镁溶液，由于镁离子会发生水解反应Mg2＋＋2H2O⇌Mg(OH)2＋2H＋，直接蒸发MgCl2溶液，生成的HCl挥发，最终得到的是氢氧化镁，而不是无水氯化镁，D错误。 2．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 【答案】B 考点2　铝及其化合物 【核心梳理●明考点】 1．铝 (1)存在 铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在。 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3。 ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。 ④2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 ⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(铝热反应)。 【提醒】 铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下Al能与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，从而防止内部金属进一步被氧化。 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 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 ①Al(OH)3的电离 酸式电离：Al(OH)3＋H2O⇌[Al(OH)4]－＋H＋。 碱式电离：Al(OH)3⇌Al3＋＋3OH－。 ②写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ⅰ.Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； ⅱ.Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－； ⅲ.2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 (3)制备方法 向可溶性铝盐中加入足量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O__===Al(OH)3↓＋3NH。 4．一种重要的复盐——明矾 化学式 KAl(SO4)2·12H2O(水溶液pH<7) 净水原理 Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 与Ba(OH)2溶液的反应 Al3＋恰好完全沉淀的离子方程式：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓； SO恰好完全沉淀的离子方程式：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓ 【双基自测●夯基础】 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼(×) (2)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(√) (3)可以利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈(√) (4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4] (×) (5)在给定条件下，可发生转化：Al(s)Na[Al(OH)4](aq)Al(OH)3(s)(×) 【考点突破●明方向】 考向一、铝及其化合物的性质与用途 1．下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是(　　 ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 明矾可用作净水剂和消毒剂 铝离子水解生成氢氧化铝胶体 B Al(OH)3不与碱反应 氨水和AlCl3制备Al(OH)3 C Al2O3熔点高，硬度大 实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH固体 D AlCl3属于共价化合物 不能用电解熔融AlCl3的方法制备铝单质 【答案】D 2．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列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，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 C．将Al(OH)3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Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体 【答案】D 考向二、以铝及其化合物为载体的工艺流程题 3．（双选）由铝土矿(含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2)冶炼铝的简单流程如图所示(假定每步转化均完全)。下列说法正确的是(　　 ) A．“溶渣”和“烧渣”的主要成分均属于电解质 B．“酸溶”时用盐酸和用硫酸得到的“溶渣”的主要成分一样 C．铝土矿中铝元素的质量分数为% D．“电解”时，阳极为石墨，一段时间后需补充阳极材料 【解析】选CD。“酸溶”所得溶渣的主要成分为SiO2，属于非电解质，A错误；用硫酸“酸溶”时，“溶渣”中还会有硫酸钡，B错误；铝土矿中铝元素的质量分数 为×100%＝%，C正确；“电解”时，氧离子在阳极上失电子生成氧气，氧气与石墨反应生成CO2，过一段时间需要补充阳极材料，D正确。 4．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下： (1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________________________________，“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是________________________________________________________________________________。 (2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为___________________________________________________。 (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________。 (4)“废渣”的成分为________________(填化学式)。 (5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑　加快AlN的水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出 (2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O (4)Fe(OH)3 (5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3 【真题演练●悟高考】 1．（2026·四川·高考真题）稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 【答案】C 【分析】高温煅烧：加入碳酸钠后，氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应，铝按照题干信息转化为偏铝酸盐（M为、），镓同理转化为偏镓酸盐，硅转化为可溶性硅酸盐； 酸浸：加入稀硫酸后，偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应，转化为、进入溶液；硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀，和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去； 浓缩结晶：溶液中的、和硫酸根结合，形成复盐结晶析出，，留在母液中，过滤得到镓富集液。 【详解】A．高温下可和反应，1 mol 完全按此反应生成1 mol ，A正确； B．高温煅烧后，硅元素转化为硅酸盐，酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀，因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去，B正确； C．“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应，镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中，是和反应：，C错误； D．类比明矾，体系阳离子为、，浓缩结晶析出铝的复盐晶体，化学式为或，D正确； 故选C。 2．（2026·广东·高考真题）下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是 A．溶于溶液： B．铜丝插入热的浓硫酸中： C．6-羟基己酸的缩聚反应：nHOOC(CH2)5OH+n D．乙醛被氧化： 【答案】C 【详解】A．为两性氧化物，与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为，A正确； B．热浓硫酸具有强氧化性，可氧化Cu生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为，B正确； C．n个6-羟基己酸发生缩聚反应时，生成1分子高聚物的同时仅脱去分子，且缩聚反应一般使用单向箭头而非可逆符号，方程式，C错误； D．碱性条件下乙醛被氧化为乙酸根，同时生成砖红色 沉淀，离子方程式为，D正确； 故选C。 3．（2026·贵州·高考真题）某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 【答案】A 【分析】磷废渣主要含、、，先在600℃下焙烧，该温度仅分解释放并生成，与不分解，焙烧产物加入溶液，75℃、pH=6.0条件下浸取，与反应生成并释放，过滤后得到含的滤液与含、的滤渣，滤渣添加油脂浮选剂，依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出，剩余，滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂，使转化为沉淀完成镁的分离回收。 【详解】A．分解温度高于，焙烧时仅分解，未分解，且后续浮选得到，故“焙烧”目的不是使分解，A错误； B．焙烧后分解生成，溶液呈酸性，加热条件下与反应生成、和，反应式符合反应规律，B正确； C．浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离，C正确； D．流程中焙烧产生、浸取产生，二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂，与滤液中反应生成，D正确； 故选A。 4．(2024·广东高考)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】选B。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＋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；若c为铝盐，加热c的饱和溶液，得不到能产生丁达尔效应的红棕色分散系，若c为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，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。 5．（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。 6．(2024·浙江1月选考)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。 已知：NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。请回答： (1)依据步骤Ⅲ，MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是__________。写出溶液C中的所有阴离子 ________________________________________________________________________。 步骤Ⅱ中，加入NH4Cl的作用是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下列说法正确的是________(填字母)。 A．气体D是形成酸雨的主要成分 B．固体E可能含有Na2CO3 C．Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液 D．碱性：Ca(OH)2<Fe(OH)2 (3)酸性条件下，固体NaBiO3(微溶于水，其还原产物为无色的Bi3＋)可氧化Mn2＋为MnO。根据该反应原理，设计实验验证Y中含有Mn元素______________________________________________________ ________________________________________________________________________； 写出Mn2＋转化为MnO的离子方程式：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】(1)由溶液B中通入二氧化碳后生成MnCO3和CaCO3沉淀，结合溶解度小的物质先析出知，MgCO3的溶解度最大；步骤Ⅰ中加入盐酸引入氯离子，步骤Ⅲ中又通入CO2引入碳酸根离子，溶液C中的物质还存在水解和电离平衡，故其中还含有碳酸氢根离子和氢氧根离子；由步骤Ⅱ中只得到Fe(OH)2知，步骤Ⅱ中加入的NH4Cl可以控制溶液pH，防止pH过高生成其他氢氧化物沉淀。(2)气体D为CO2，不是形成酸雨的主要成分，A项错误；Na与过量二氧化碳反应的化学方程式为2CO2＋2NaNa2CO3＋CO，故固体E中可能含有Na2CO3，B项正确；NH4Cl溶液呈酸性，H＋可与Mn(OH)2反应，C项正确；Ca(OH)2为强碱，Fe(OH)2为弱碱，故碱性：Ca(OH)2>Fe(OH)2，D项错误。(3)由酸性条件下，固体NaBiO3可将Mn2＋氧化为MnO知，应将Y酸溶后再加NaBiO3，通过观察溶液颜色变化来证明Y中含有锰元素，由于Y酸溶后溶液中含Ca2＋，故酸溶时不能选用H2SO4，又由于生成的MnO具有氧化性，故酸溶时不能选用HCl。 【答案】(1)MgCO3　CO、HCO、OH－、Cl－　控制溶液的pH　(2)BC　(3)取少许Y固体加醋酸或硝酸溶解，再加NaBiO3，溶液变成浅红色(或紫红色)，证明含有锰元素　5NaBiO3＋14H＋＋2Mn2＋===2MnO＋5Bi3＋＋7H2O＋5Na＋ 【过关限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·广东中山·模拟预测）部分含或物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是 A．一定条件下可与水反应 B．、、、都能溶于氢氧化钠溶液 C．海水提取存在 的转化过程 D．溶液与溶液混合能产生白色沉淀和无色气体 【答案】B 【分析】根据化合价及对应的物质类别可知，a是Mg或Al，b是MgO，c是，d是，e为，f为+2价镁盐，g为含+3价铝元素的盐；由此解题。 【详解】A．Mg可与热水反应，Al可在高温下与水蒸气反应，二者一定条件下都可与水反应，A正确； B．b是MgO，c是，d是，e为， MgO是碱性氧化物，能与酸反应，不能溶于NaOH溶液；是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，能溶于氢氧化钠溶液；是碱，能与酸反应生成盐和水，不能与氢氧化钠溶液反应；是两性氢氧化物，既能与酸和强碱溶液反应，能溶于氢氧化钠溶液，B错误； C．海水提镁，加入碱将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，过滤分离出氢氧化镁加入盐酸生成氯化镁，获得氯化镁后，电解熔融氯化镁生成镁单质，存在 的转化过程，C正确； D．g为+3价铝元素的盐，若是形成的盐，则和溶液混合会发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，D正确； 故答案选B。 2．（2026·广东韶关·二模）部分含N或Mg或Fe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．工业上利用a→d→e的转化制备硝酸 B．若a在沸水中可生成f，则工业上利用b→a的转化制备a C．若c常作红色颜料，则存在b→f→g的转化 D．h→i的转化可能通过化合反应得以实现 【答案】D 【分析】首先梳理题图信息：横坐标为物质类别（单质→氧化物→酸→碱→盐），纵坐标为元素化合价，各点对应化合价和类别：a：0价单质；b：+2价氧化物，d：+4价氧化物；e：价酸；c：+3价氧化物；f：+2价碱；g：+3价碱；h：+2价盐；：+3价盐； 【详解】A．工业制硝酸的流程为：，不能直接一步转化为，A不符合题意； B．若单质在沸水中生成+2价碱，则为，为，工业制备是电解熔融，熔点极高，不会通过电解熔融（氧化物）的方法制备，B不符合题意； C． 若+3价氧化物为红色颜料，则是，为，为，+2价铁的氧化物不溶于水，不能直接一步转化为，不存在该连续转化，C不符合题意； D．h是+2价盐，i是+3价盐，该转化可通过化合反应实现，例如：，属于化合反应，D符合题意； 故选D。 3．（2025·江苏·模拟预测）室温下，取三根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。已知：Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的水溶液中，镁条表面有少量气泡，溶液显无色； 实验2：将镁条放入滴有酚酞的稀NaCl溶液中，有气体产生，溶液显红色； 实验3：将镁条放入NaHCO3溶液中，有较多气体产生；经检验，该气体中含H2和CO2。 下列说法正确的是 A．实验2产生的气体中可能含有Cl2 B．实验2反应后的溶液中存在：2c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-) C．实验3中氧化剂为H2O D．实验3中生成CO2的反应：Mg+4=MgCO3+CO2↑+2+H2O 【答案】B 【详解】A．Cl⁻还原性极弱，Mg为还原剂，无法将Cl⁻氧化为Cl₂，A错误； B．实验2反应后溶液中存在的离子为、、、、，根据电荷守恒可得：，NaCl不参与反应，因此，两式联立消去和，可得，B正确； C．实验3中生成，得电子的部分来自的电离，因此氧化剂不只有，C错误； D．给出的反应式中Mg元素从0价变为+2价，失去2个电子，但没有元素得到电子，得失电子不守恒，且缺少产物，不符合实验事实，D错误； 故选B。 4．（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。 5．（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。 6．（2026·江西赣州·模拟预测）硼不与盐酸作用，加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知：“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是 A．“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行 B．“滤渣”的主要成分为和 C．“还原”时若Mg过量，则粗硼中含有两种物质 D．粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼 【答案】C 【分析】制备粗硼的步骤如下：向中加入在水中脱氟，期间生成HF，HF与反应生成更难溶的，过滤出和过量的后取滤液，蒸发结晶得到；脱水生成，向中加入镁还原，通过反应制得粗硼。 【详解】A．脱氟过程生成，会与玻璃的主要成分反应（），腐蚀玻璃容器，因此不能用玻璃容器，A正确； B．脱氟时加入的一般过量，与反应生成难溶的，因此滤渣主要成分为过量的和生成的，B正确； C．还原反应为，若过量，粗硼中除产物外，还含有未反应的、生成的，若过量还会生成硼化镁，因此粗硼中共含至少3种物质，C错误； D．题干已知硼不与盐酸反应，粗硼中的杂质、都可与盐酸反应溶解，因此经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥，即可除去杂质得到高纯硼，D正确； 故选C。 7．（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。 8．（2026·广东广州·二模）下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验装置中，不能达到实验目的的是 A．制取 B．制取 C．分离 D．制取 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．实验室制取氨气，就是加热和固体混合物，装置为固体加热型，试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管，装置正确，可以达到实验目的，A不符合题意； B．通入溶液可以生成，且不溶于弱碱氨水；同时极易溶于水，图中球形干燥管可以起到防倒吸的作用，装置正确，可以达到实验目的，B不符合题意； C．是难溶沉淀，分离固体和液体用过滤操作，图中过滤操作符合规范，可以达到实验目的，C不符合题意； D．灼烧使其分解得到，需要在坩埚中进行高温灼烧，图中使用的容器是蒸发皿，蒸发皿仅用于蒸发浓缩溶液，不能用于高温灼烧固体，仪器选用错误，不能达到实验目的，D符合题意； 故选D。 9．（2026·江苏连云港·三模）实验室用铝合金(含Al、Cu)制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A．用图甲装置溶解铝合金 B．用图乙装置过滤溶解后混合物 C．用图丙制备 D．用图丁装置灼烧制 【答案】A 【详解】A．铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜和稀硫酸不反应，加热加快铝的溶解速率，所以用图甲装置溶解铝合金，故A正确；     B．过滤应该用玻璃棒引流，故B错误； C．硫酸铝和过量氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，应该用硫酸铝和过量氨水反应制备，故C错误；     D．灼烧制，应该在坩埚中进行，故D错误； 答案选A。 10．（2026·河南南阳·三模）铝及其部分化合物的转化如图(部分产物和条件省略)。下列叙述正确的是 A．和溶液混合可生成 B．反应②中生成有刺激性气味的气体 C．实验室完成反应③需要选择蒸发皿、酒精灯等 D．利用反应④冶炼金属铝，阳极材料(石墨)不需要定时补充 【答案】B 【详解】A．和在水溶液中会发生完全双水解反应，生成沉淀和气体，无法制得，A错误； B．反应②为的水解反应，生成的是具有臭鸡蛋气味的刺激性气体，B正确； C．反应③是高温分解生成，高温灼烧固体需使用坩埚，蒸发皿仅用于蒸发溶液，不能承受高温灼烧，C错误； D．电解熔融冶炼铝时，阳极生成的在高温下会和石墨电极反应生成，阳极石墨会被消耗，需要定时补充，D错误； 故选B。 11．（2026·安徽合肥·模拟预测）美好生活由劳动创造。下列劳动项目不能用对应化学知识解释的是 选项 劳动项目 化学知识 A 工人用石墨和黏土烧制铅笔芯 石墨为层状结构，层间范德华力弱 B 木工用含羟基的白乳胶黏合木材 白乳胶高分子的相对分子质量较大 C 凉茶师傅熬制广东凉茶 加热可促进营养成分的溶出 D 工人用铝热剂焊接钢轨 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．石墨为层状结构，层间范德华力弱，质地较软，可与黏土混合烧制铅笔芯，对应关系成立，A不符合题意； B．含羟基的白乳胶黏合木材的原理是羟基可与木材中的羟基形成氢键，与白乳胶高分子相对分子质量较大无关，对应关系不成立，B符合题意； C．加热可提升溶解速率、增大溶质溶解度，促进凉茶中营养成分的溶出，对应关系成立，C不符合题意； D．铝热反应放出大量热，生成熔融态铁可用于焊接钢轨，对应关系成立，D不符合题意； 故选B。 12．（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。 13．（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。 14．（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。 15．（2026·黑龙江·二模）铍是一种重要的战略性金属，其性质与铝相似。一种以铍矿石[主要成分为，含少量等杂质]为原料制备铍的工艺流程如图： 已知：易溶于水，且其溶解度随温度升高而显著增大。 下列说法错误的是 A．若使用溶液“沉铍”，可能会导致铍的产率降低 B．“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 C．“气体X”的组成成分为、 D．“高温还原”时应在保护氛围中进行 【答案】D 【分析】铍矿石[主要成分为，含少量等杂质]与硫酸反应，将Be、Al、Fe等元素溶解转化为Be2+、Al3+、Fe3+，滤液中加入硫酸铵，使 转化为 固体析出，加入氨水调pH，使 沉淀为，继续加入氨水，使 转化为沉淀，“转化”步骤中，与HF、NH3反应生成，从溶液中分离出固体后灼烧，分解为 ，同时回收气体 HF、NH3，用 Mg 高温还原 得到Be。 【详解】A．根据题目，铍的性质与铝相似，是两性氢氧化物，既能溶于强酸，也能溶于强碱，如果在“沉铍”步骤中使用 NaOH 溶液，过量的 NaOH 可能会溶解 ，导致铍的损失，从而降低产率，A正确； B．已知易溶于水，且溶解度随温度升高而显著增大，从溶液中分离固体，应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤，B正确； C．在“转化”步骤中，与HF、NH3反应生成，从溶液中分离出固体后灼烧，分解为 ，同时回收气体 HF、NH3，故“气体X”的组成成分为、，C正确； D．Mg 是活泼金属，在高温下会与 反应：，这会导致 Mg 的消耗，“高温还原”时不能在保护氛围中进行，D错误； 故选D。 16．（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 17．（2026·贵州毕节·二模）推动磷矿资源“富矿精开、贫矿利用”，培育绿色化工领域新质生产力具有重要的现实意义和推广价值。一种以磷尾矿(主要成分、、)为原料开展湿式镁法烟气脱硫及高值化利用工艺流程如下： 回答下列问题： (1)高温煅烧磷尾矿的目的是___________。 (2)煅烧后的磷尾矿加入溶液进行脱钙预处理，反应完成后，过滤得到固体混合物，该混合物中用于脱硫的有效成分是___________(填化学式)。 (3)工业烟气()脱硫模拟装置中发生的化学反应方程式为___________。 (4)“脱镁”过程用于制备高纯氢氧化镁，其操作是___________。此过程中可循环利用的物质是___________(填化学式)。 (5)磷尾矿、脱钙预处理过滤后得到的混合物和磷精矿主要成分质量分数如下表： CaO MgO 磷尾矿 10.6% 38.2% 16.8% 脱钙预处理过滤后得到的混合物 20.14% 35.5% 22.88% 磷精矿 28.0% 51.2% 0.5% ①分析表中数据，说明磷尾矿中的镁资源在生产过程中的作用是___________。 ②化工生产中，若磷的回收率为95%，计算100吨原磷尾矿可生产磷精矿___________吨(保留小数点后两位)。 【答案】(1)将碳酸盐分解为氧化物，便于后续化学处理； (2)MgO； (3)2MgO+2SO2​+​O2=2MgSO4； (4) 向高镁溶液中加入氨水，调节pH使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，过滤、洗涤、干燥； NH4NO3(或NH3、NH3•H2O)； (5) 用于烟气脱硫，同时制备高纯氢氧化镁，实现镁资源高值化利用，并富集磷元素提升磷精矿品位。 35.96 【分析】工业上将磷尾矿煅烧将碳酸盐进行分解，便于后续化学分离处理，得到CaO、MgO、P2O5，加入NH4NO3溶液脱钙时，CaO会与水、NH4NO3溶液反应进入高钙液，而根据信息MgO和P2O5留在固体中进行工业脱硫并后续得到磷精矿，得到MgSO4溶液后与高钙液（主要成分硝酸钙）反应得到精品硫酸钙及高镁液（主要成分硝酸镁），往高镁液中加氨水得到Mg(OH)2沉淀和硝酸铵浸取液。 【详解】（1）磷尾矿煅烧时将碳酸盐进行分解，便于后续化学分离处理； （2）根据以上分析及脱硫产物可知，过滤得到的固体混合物中脱硫的有效成分是MgO； （3）根据脱硫装置中的反应物和生成物可知方程式为2MgO+2SO2​+​O2=2MgSO4； （4）向高镁溶液（主要含硝酸镁）中加入氨水，生成Mg(OH)2沉淀和NH4NO3，要获得高纯氢氧化镁还要进行过滤、洗涤、干燥等一系列操作，得到的NH4NO3可以循环利用。 （5）设可生产磷精矿质量为x 吨，根据P2O5守恒：；解得x≈35.96。 18．（2026·广东湛江·一模）镁的金属性较强，置换氢气的能力较强。 (1)使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨一下镁条(下述实验中所使用的镁条均已打磨)，打磨的目的是除去镁条表面的___________(填化学式)。 (2)常温下，将镁条投入水中，镁条表面无明显变化，将水煮沸后，镁条表面会有气泡产生，发生反应的化学方程式为___________。 (3)若将镁条投入1.0mol・L-1 FeCl3溶液中，镁条表面迅速产生大量气泡，同时溶液中产生红褐色沉淀，请结合离子方程式解释产生该实验现象的原因：___________。 (4)某小组根据上述现象提出猜想：溶液酸性越强，镁置换氢气的速率越快碱性越强，置换氢气的速率越慢。 【设计方案并完成实验】甲同学根据上述猜想设计了NaOH、Na2CO3和NaHCO3溶液与镁条的反应。 配制溶液时需用到下列仪器中的___________(填写仪器名称)。 ①实验室用Na2CO3·10H2O晶体制备100mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液。 ②取四份质量、形状完全相同的镁条进行实验。 实验组 实验操作 现象 ⅰ 第一份镁条加入50mL蒸馏水中 一段时间后镁条上覆盖了少量气泡 ⅱ 第二份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaHCO3溶液中 持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊 ⅲ 第三份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 Na2CO3溶液中 有气泡产生，溶液略显浑浊 ⅳ 第四份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaOH溶液中 无明显现象 【实验小结】小组同学根据实验现象，判断猜想不符合实际，判断的依据是___________。 (5)反应速率差异的机理探究 查阅资料可知，Mg(OH)2质地致密，会附在金属表面阻碍反应继续进行。 已知：Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgCO3)=3.5×10-8，Kw=1.0×10-14. ①小组同学推测是或破坏了Mg(OH)2保护膜，使镁与水的反应可以继续进行，在NaHCO3体系中的反应为，该反应的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 ②乙同学猜测对Mg(OH)2保护膜的破坏能力强于，设计如下实验验证： 实验组 镁片预处理 加入溶液 气泡产生速率 ⅴ 预先制备Mg(OH)2保护膜 50mL 0.5mol·L-1 Na2CO3溶液 极慢 ⅵ 同ⅴ组 a mL b mol・L-1 NaHCO3溶液 较快 根据表中信息，补充数据：a=___________，b=___________。 根据结果可知吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中，而不能很好地破坏Mg(OH)2保护膜。 (6)丙同学继续探究镁与碳酸钠溶液反应，实验组ⅲ的沉淀成分中经检验存在MgCO3，MgCO3质地疏松，不能有效阻止内部金属Mg与水的反应。从溶度积分析，理论上Mg(OH)2更易沉淀，但实际存在MgCO3的原因是___________。 教师指导：要充分认识化学反应的复杂性，影响化学反应的因素有很多，要抓到主要矛盾等解决问题。 【答案】(1)MgO (2)Mg+2H2O(沸水)⇌Mg(OH)2+H2↑或 (3)Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+或3Mg+2Fe3++6H2O=2Fe(OH)3↓+3Mg2++3H2↑，Mg与H+反应产生大量H2，同时使Fe3+水解平衡右移，产生Fe(OH)3沉淀 (4) 100mL容量瓶和胶头滴管 NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性，但镁条在NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中的反应速率均大于在中性的水中的反应速率 (5) 50 0.5 (6)反应体系中浓度较高，使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积，从而析出MgCO3 【详解】（1）使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨镁条的目的是除去镁条表面的MgO。 （2）常温下，将镁条投入水中，镁条表面无明显变化，将水煮沸后，镁条表面会有气泡产生，发生反应的化学方程式为Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑。 （3）Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，Mg与H+反应产生大量H2，同时使Fe3+水解平衡右移，产生Fe(OH)3沉淀。 （4）①实验室配制100 mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液，需用到100 mL容量瓶和胶头滴管。 ②NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性，但由现象可知，与镁条反应产生气泡的速率：NaHCO3溶液>Na2CO3溶液>水>NaOH溶液，与猜想不符。 （5）①的平衡常数K，表达式为 代入常数数值：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Kw=1.0×10-14，可得。 ②该实验的自变量为阴离子种类，控制的无关变量为镁片规格、溶液体积与浓度、反应温度等相同，即50mL 0.5mol·L-1。 （6）从溶度积分析，理论上Mg(OH)2更易沉淀，但碳酸钠与镁反应体系中浓度较高，使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积，从而析出MgCO3。 学科网（北京）股份有限公司 $