第03讲 铝镁及其重要化合物（培优讲义）（全国通用）2027年高考化学一轮复习高效培优系列

该高中化学高考复习讲义聚焦铝、镁及其重要化合物核心考点，覆盖其存在、性质、用途及工业提取等课标要求，以“铝三角转化”“海水提镁流程”为知识主线，构建从基础性质到转化关系再到工业应用的逻辑体系。通过考情分析明确命题方向，知识梳理夯实基础，重难突破提炼解题技巧，分层集训强化实战能力，助力学生系统掌握铝镁化合物的性质规律与转化应用。 讲义突出真实情境与能力综合的教学特色，如以铝土矿炼铝、粉煤灰回收为背景设计工艺流程题，培养学生科学探究与实践能力。针对铝离子沉淀图像分析，采用“原理讲解-图像绘制-定量计算”三步教学法，提升科学思维。分层设置基础演练、能力进阶、真题实战练习，配合考向归纳与技巧总结，帮助学生高效突破难点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第03讲 铝镁及其重要化合物 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读（课标要求 考情解读 备考策略） 知识・归纳梳理（知识导图 核心梳理 方法归纳） 知识点01 铝及其化合物性质 知识点02 铝及其化合物的转化 知识点03 镁及其化合物的性质 重难・核心突破（核心提炼 解题技巧 命题探究） 考向01 铝及其化合物性质与用途 考向02 铝及其化合物制备的工艺流程 考向03 镁及其化合物的性质及应用 考向04 镁及其化合物制备工艺流程 考向05 铝及其化合物的转化 拔高・分层集训（基础演练 能力进阶 真题实战） 考情·分析解读 课标要求 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。 3.掌握铝三角转化，掌握铝盐、偏铝酸盐图像及其计算。 4.熟悉海水提镁、铝土矿炼铝工艺流程，掌握分离提纯操作。 考题统计 核心考点 2026年 2025年 2024年 考点01 铝及其化合物 四川卷T11，3分 广东卷T14，3分 黑吉辽蒙卷T3，3分 四川卷T13，3分 浙江6月卷T5，2分 山东卷T2，2分 广西卷T6，3分 江西卷T14，3分 浙江6月卷T2，2分 考点02 镁及其化合物 四川卷T11，3分 广东卷T14，3分 黑吉辽蒙卷T3，3分 四川卷T13，3分 浙江6月卷T5，2分 山东卷T2，2分 广西卷T6，3分 江西卷T14，3分 浙江6月卷T2，2分 考情解读 镁、铝及其化合物是高考的常考内容，近年考查频率高、覆盖面广，命题呈现四大特点： （1）情境真实化：以铝土矿、粉煤灰等工业废料回收为背景； （2）能力综合化——融合图像分析、工艺流程、定量计算； （3）知识交叉化——与离子反应、盐类水解、电化学等广泛结合； （4）题型稳定化——以选择题和工艺流程题为主。 备考策略 第一、构建知识体系，熟练掌握“铝三角”的转化关系及镁的“海水提镁”完整流程，规范书写核心离子方程式。第二、突破工艺流程题型，精练铝土矿炼铝等工业流程题，重点关注试剂选择、条件控制与除杂原理。 第三、强化图像分析能力，针对铝离子溶液中逐滴加入氢氧根的沉淀曲线、混合溶液中滴加氢氧化钠的复杂图像进行专项训练。 第四、注重真实情境迁移，将铝合金、明矾净水、氢氧化铝治疗胃酸等生活应用与知识点对应，预计2027高考仍会以新情境载体考查镁、铝转化关系。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 铝及其化合物性质 1.铝单质 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。 (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 ①； ②2Al+3Cl22AlCl3； ③； ④2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑； ⑤铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 （3）铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[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： a.产生H2的物质的量相等。 b.消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 ②足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： a.消耗Al的物质的量之比为1∶3。 b.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 a.铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 2.氧化铝——两性氧化物 （1）物理性质：白色高熔点固体，硬度大，常用作耐火材料、刚玉；不溶于水。 （2）化学性质——两性氧化物 ①与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②与碱反应：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)4- （3）用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料：电解熔融氧化铝制备金属铝，加冰晶石降低熔点 （4）制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 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 ①2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 ②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。 ③Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。 (3)Al(OH)3的制备 ①Al3+与氨水反应： Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N。 ②向含[Al(OH)4]-的溶液中通入过量的CO2： [Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC。 ③Al3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应：Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓。 【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质： ①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等； ②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等； ③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 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++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。 【易错警示】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。 知识点2 铝及其化合物的转化 1.铝三角 （1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O （3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ （4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O （5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O （6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2.铝三角的应用 （1）选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②由Na[Al(OH)4]制备Al(OH)3宜用CO2与[Al(OH)4]－反应：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备[Al(OH)4]－，然后将二者混合： Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、[Al(OH)4]－、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ②与[Al(OH)4]－不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③[Al(OH)4]－与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ①向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：Ⅰ.H＋＋OH－===H2O；Ⅱ.Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH)；Ⅲ.NH＋OH－===NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的[Al(OH)4]－又与NH反应生成沉淀]；Ⅳ.Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 ②向含有[Al(OH)4]－、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ.OH－＋H＋===H2O；Ⅱ.[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O([Al(OH)4]－比CO先反应)；Ⅲ.CO＋H＋===HCO；Ⅳ.HCO＋H＋===CO2↑＋H2O[HCO比Al(OH)3先反应]；Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 3.氢氧化铝的相关图像 （1）可溶性铝盐溶液与氢氧化钠溶液反应的图像 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 （2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 【方法技巧】解答Al(OH)3沉淀图像 ①明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。 ②掌握Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－三者之间的转化比例： ③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。 4.有关氢氧化铝的计算 （1）求产物Al(OH)3的量 ①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； ②当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)； ③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 （2）求反应物碱的量 ①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 知识点3 镁及其化合物的性质 1.镁的存在 镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，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。 3.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↑。 4.海水提镁 从海水中提取镁的流程如图所示： 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↑。 5.镁的用途 (1)镁单质用于制造信号弹和焰火。 (2)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件。 (3)氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用作阻燃剂。 (4)冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 5.氧化镁 物理性质 白色固体，难溶于水，熔点高，密度小 化学 性质 类别 碱性氧化物 与H2O反应 MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢) 与H＋反应 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 与浓铵盐溶液反应 MgO＋2NH4＋===Mg2＋＋H2O＋2NH3 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐火、耐高温器材 6.氢氧化镁 物理性质 白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 电离性 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－ 与H＋反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O 热稳定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 重要用途 治疗胃酸过多，阻燃剂 【易错提醒】碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 重难・核心突破 考点01 铝及其化合物性质与用途 【例1】（2026·广东珠海·模拟预测）铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是(　　) A.Al与NaOH混合固体可用于疏通管道 B.常温下不能与O2发生反应 C.铝合金的硬度一定比纯铝小 D.工业上通过电解熔融AlCl3制备金属铝 【变式探究】（2026·吉林四平·模拟预测）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－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑ D.明矾净水原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ 【变式探究】（2026·湖北黄石·模拟预测）下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述错误的是 选项 科普实验 性质或应用 A 喷泉实验 氨气极易溶于水 B 漂白实验 二氧化硫可使品红溶液褪色 C 铝热反应 铁单质可以把氧化铝中的铝置换出来 D 银镜反应 葡萄糖属于还原糖 A．A B．B C．C D．D 考点02 铝及其化合物制备的工艺流程 【例2】（2026·河南许昌·模拟预测）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.“碱溶”步骤中有H2产生 B.“沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C.用浓硫酸配制9 mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D.“一系列操作”中还需要加入K2SO4 解题技巧 含铝杂质的提纯方法 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如： (1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液； (2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液； (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液； (4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 【变式探究】（2026·重庆·模拟预测）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－＋4CO2↑＋4HC D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH＋AlCl3NaAlH4＋3NaCl 【变式探究】（2026·云南·二模）工业上以铝土矿(主要含、、)为原料生产金属铝的流程如下图所示： 下列说法正确的是 A．“试剂X”为NaOH溶液，“碱浸”时只发生与NaOH溶液的反应 B．“酸化”步骤，可通入过量的代替盐酸 C．“沉铝”时发生反应的离子方程式： D．“电解”过程中每转移1 mol电子，生成标准状况下气体的体积为11.2 L 考点03 镁及其化合物的性质及应用 【例4】（2026·河南许昌·模拟预测）关于镁的性质，下列说法错误的是(　　) A.金属镁着火，可以用CO2灭火 B.镁是一种具有银白色光泽的金属 C.镁可以与热水反应生成氢气 D.镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气 【变式探究】（2026·江苏连云港·模拟预测）室温下，取四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。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中，无明显现象。加热溶液，镁条表面产生气泡，溶液逐渐变红 实验2：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验3：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1醋酸铵溶液(pH≈7)中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验4：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NaCl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 基于相应实验现象得出的结论不正确的是(　　) A.实验1加热时发生反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ B.实验2反应后的溶液中存在：c(Cl－)＜2c(Mg2＋)＋c(N) C.实验3产生的气体中可能含有NH3 D.实验1和实验4表明Cl－对Mg与H2O的反应有催化作用 【变式探究】（2026·山西吕梁·模拟预测）Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是(　　) A.a为冷却水进口 B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气 C.实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈 D.不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行 考点04 镁及其化合物制备工艺流程 【例4】（2026·河北廊坊·模拟预测）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： 离子 Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HC c/(mol·L－1) 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 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 【变式探究】（2026·辽宁锦州·模拟预测）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 【变式探究】（2026·湖南岳阳·模拟预测）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： 下列说法错误的是(　　) A.沉淀Ⅰ主要成分为SiO2 B.溶液Ⅱ含有的阴离子主要为[Al(OH)4]－、Cl－、OH－ C.溶液Ⅲ中溶质的主要成分为Na2CO3 D.沉淀Ⅲ转化为氧化铝的反应是分解反应 考点05 铝及其化合物的转化 【例5】（2026·安徽芜湖·一模）下列各物质中，不能按如图（“→”表示一步完成）关系转化的是 选项 X Y Z A Fe B C D NO A．A B．B C．C D．D 【变式探究】（2026·广东深圳·一模）部分含Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．无法直接转化为 B．e（硫酸盐）的水溶液可用于水体的净化 C．e的水溶液一定呈酸性 D．若和含同种元素，则保存溶液时可加入少量 【变式探究】（2026·广东·一模）部分含或物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．b无法直接转化为f B．e(硫酸盐)的水溶液可用于水体的净化 C．可存在的转化 D．若a和d含同种元素，则保存d溶液时可加入少量a 拔高・分层集训 基础演练 1.（2026·山东青岛·一模）物质性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．液氨断键需要吸收大量的热，可用作制冷剂 B．明矾可以水解生成Al(OH)3胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C．小苏打遇酸能产生气体，可用作食品膨松剂 D．铁比铜金属性强，可用FeCl3溶液腐蚀Cu刻制电路板 2.（2026·山东烟台·模拟预测）下列物质的转化在给定条件下能够一步实现的是 A． B． C．铝土矿 D．黄铁矿 3.（2026·湖北十堰·模拟预测）化学与生产生活息息相关，下列叙述合理且正确的是 A．天然棉麻织物和蚕丝织物的主要化学成分均为天然纤维素 B．自来水厂常用明矾、高铁酸钾处理水质，二者均能起到杀菌消毒作用 C．聚乳酸可降解塑料替代一次性聚乙烯餐具，能缓解白色污染 D．碳酸氢钠和碳酸钠均可作食用碱，相同浓度溶液碱性： 4.（2026·广东广州·二模）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 用pH试纸测得氯水的pH为2 氯水中含有HCl，具有酸性 B 用坩埚钳夹住一小块铝箔加热，铝箔熔化但不滴落 氧化铝的熔点高于铝 C 常温下，铁制容器可用于盛装浓硝酸 常温下，铁与浓硝酸不反应 D Na与水反应生成 钠着火不能用水灭火 A．A B．B C．C D．D 5.（2026·山东济南·模拟预测）化学与生活生产密切相关，下列说法正确的是 A．可以利用紫外线为病房消毒 B．明矾可用于净水，是因为明矾溶液显酸性 C．聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜 D．燃料电池中反应物的总能量低于产物的总能量 6.（2026·山西忻州·模拟预测）化学品在人类生产生活中有重要应用，下列说法错误的是 A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．硫化钠可用作工业废水中铅离子的沉淀剂 C．硫黄可用于制造杀虫剂 D．四氧化三铁可用作红色颜料 7.（2026·青海西宁·模拟预测）下列有关物质的用途说法正确的是 A．明矾可用于自来水的杀菌消毒 B．溶液可用于刻蚀覆铜板 C．硅可用于制作光导纤维 D．电解熔融可冶炼出金属铝 8.（2026·江苏连云港·模拟预测）在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均可实现的是 A．金属Al制备：溶液 B．纯碱工业：饱和NaCl溶液 C．石灰石-石膏法脱硫的总反应方程式： D．热的NaOH溶液洗去附着在试管内壁上的硫单质： 9.（2026·重庆·模拟预测）重庆轨道交通(轻轨、地铁)建设运行涉及多种材料与能源，下列说法正确的是 A．列车外壳使用的铝合金属于纯净物 B．轨道钢材长期露天使用主要发生析氢腐蚀 C．列车内饰阻燃塑料、橡胶均为天然高分子化合物 D．轨道交通采用电能驱动，可减少、等大气污染物排放 10.（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 能力进阶 11.（2026·广东深圳·三模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 单质盐氢氧化物配合物 A．a可为铝，氢氧化物具有两性 B．a可为镁，则盐溶液显酸性 C．a可为铜，新制的氢氧化物可用于诊断糖尿病 D．a可为铁，盐中的金属离子具有还原性 12.（2026·广东深圳·三模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为N2，Y可为NO2 B．X可为硫，Z可与溶液反应生成白色沉淀 C．X可为Al，工业上由电解Z的熔融态制备 D．X可为铁，若Z为FeCl3，则加入足量铜可实现反应①的转化 13.（2026·河北雄安·模拟预测）下列化学方程式或离子方程式表示正确的是 A．甲醛在酸性高锰酸钾中被氧化： B．铁与冷的浓硝酸反应： C．铝与浓氨水反应： D．向氢氧化钙溶液中通入过量二氧化碳： 14.（2026·山西·模拟预测）部分含Na、Fe、Cu或Al的物质的“价-类”二维图如图。下列叙述正确的是 A．若a为紫红色，则分别在b、e中加入稀硫酸，实验现象完全相同 B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则常温下能实现的转化 C．若a常温下能与水剧烈反应，则常温下在空气中能实现的转化 D．若a是日常生活中使用最广泛的金属，则过量的硝酸与e或f反应均能生成g 15.（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 16.（2026·黑龙江牡丹江·模拟检测）部分含或或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．若可用f一步转化为a，则a在Cl2中燃烧一定生成＋2价氯化物 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则a一定是铝 17.（2026·辽宁鞍山·模拟中）过氧化镁不溶于水，与酸反应生成，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以及含量测定的实验。 Ⅰ．制备 (1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为： ①称取碱式碳酸镁样品； 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。 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）。 (2)研究表明，由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用灼烧所得产品密度更小、比表面积更大，其原因为______。 (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，则操作a为______。 Ⅱ．测定样品（含MgO杂质）中纯度的实验装置如图所示。 (4)稀盐酸中加入少量溶液的作用是______。 (5)仪器A的名称______；实验中使用A的优点是：______。 (6)该小组记录的实验数据如下：样品的质量为mg；反应开始前量气管的读数为；反应结束冷却到室温后量气管的读数为，已知：室温条件下气体摩尔体积为，则样品中过氧化镁的质量分数为______%（用含的代数式表示）。 98.（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上以锂云母矿石(主要成分可表示为，还含少量)为原料制备碳酸锂和明矾的简易流程如图所示。回答下列问题： 已知：①常温下，，； ②当离子浓度低于时，可认为该离子已完全沉淀； ③常温下，在pH=10.0时开始溶解。 (1)为了提高“酸浸”率，可采用的措施有___________(答出一条即可)，“酸浸”后得到的浸渣的用途有___________(答出一条即可)。 (2)“蒸发浓缩”时，蒸发至溶液中___________时添加K2SO4，冷却结晶制得明矾晶体。 (3)常温下，“调pH”控制的pH范围为___________(保留一位小数)；“调pH”后还需要分离出滤渣，滤渣的主要成分是___________(填化学式)。 (4)若试剂R是溶液和氨水混合溶液，写出“沉锂”工序中发生反应的离子方程式：___________。 (5)已知的溶解度与温度的关系如下表所示： 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 “操作a”包括___________、洗涤、干燥，洗涤时用___________(填“热水”或“冷水”)。 (6)以和为原料，在空气中高温烧结可制备锂离子电池正极材料，写出该反应的化学方程式：___________。 真题实战 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.（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 3.（2025·山东·高考真题）化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 4.（2024·广西·高考真题）化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A．用溶液处理水垢中的 B．明矾用于净水： C．抗酸药中的可治疗胃酸过多： D．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的 5.（2024·江西·高考真题）由下列实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需要引燃 该反应 B KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性： C 久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体 NaOH结晶析出 D 久置的溶液中出现红褐色沉淀 A．A B．B C．C D．D 6.（2024·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．呈两性，不能用于治疗胃酸过多 B．能与反应产生，可作供氧剂 C．有还原性，能被氧化成 D．见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 7.（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______、______。 8.（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。 (2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中_______。 (3)“除杂”时需加入的试剂X是_______。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是_______，水热合成的离子方程式为_______。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为_______。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有_______个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则_______，其可能的结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。 9.（2024·广东·高考真题）镓()在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用提取金属离子的原理如图。已知： ①。 ②(冰晶石)的为。 ③浸取液中，和以微粒形式存在，最多可与2个配位，其他金属离子与的配位可忽略。 (1)“电解”中，反应的化学方程式为_______。 (2)“浸取”中，由形成的离子方程式为_______。 (3)“还原”的目的：避免_______元素以_______(填化学式)微粒的形式通过，从而有利于的分离。 (4)“提取”中，原料液的浓度越_______，越有利于的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入_______(填化学式)，以进一步提高的提取率。 (5)“调”中，至少应大于_______，使溶液中，有利于配离子及晶体的生成。若“结晶”后溶液中，则浓度为_______。 (6)一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比_______，其立方晶胞的体积为_______。 10.（2024·甘肃·高考真题）我国科研人员以高炉渣(主要成分为，，和等)为原料，对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示： 已知： (1)高炉渣与经焙烧产生的“气体”是_______。 (2)“滤渣”的主要成分是和_______。 (3)“水浸2”时主要反应的化学方程式为_______，该反应能进行的原因是_______。 (4)铝产品可用于_______。 (5)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数。图丙中与N的距离为_______；化合物的化学式是_______，其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是，则晶体的密度为_______(列出计算表达式)。 11.（2024·湖北·高考真题）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为： 已知： 回答下列问题： (1)基态的轨道表示式为_______。 (2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是_______。 (3)“萃取分液”的目的是分离和，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是_______。 (4)写出反萃取生成的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。 (5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是_______。 (6)与醋酸反应得到某含4个的配合物，4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点，且每个的配位环境相同，与间通过相连，其化学式为_______。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 铝镁及其重要化合物 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读（课标要求 考情解读 备考策略） 知识・归纳梳理（知识导图 核心梳理 方法归纳） 知识点01 铝及其化合物性质 知识点02 铝及其化合物的转化 知识点03 镁及其化合物的性质 重难・核心突破（核心提炼 解题技巧 命题探究） 考向01 铝及其化合物性质与用途 考向02 铝及其化合物制备的工艺流程 考向03 镁及其化合物的性质及应用 考向04 镁及其化合物制备工艺流程 考向05 铝及其化合物的转化 拔高・分层集训（基础演练 能力进阶 真题实战） 考情·分析解读 课标要求 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。 3.掌握铝三角转化，掌握铝盐、偏铝酸盐图像及其计算。 4.熟悉海水提镁、铝土矿炼铝工艺流程，掌握分离提纯操作。 考题统计 核心考点 2026年 2025年 2024年 考点01 铝及其化合物 四川卷T11，3分 广东卷T14，3分 黑吉辽蒙卷T3，3分 四川卷T13，3分 浙江6月卷T5，2分 山东卷T2，2分 广西卷T6，3分 江西卷T14，3分 浙江6月卷T2，2分 考点02 镁及其化合物 四川卷T11，3分 广东卷T14，3分 黑吉辽蒙卷T3，3分 四川卷T13，3分 浙江6月卷T5，2分 山东卷T2，2分 广西卷T6，3分 江西卷T14，3分 浙江6月卷T2，2分 考情解读 镁、铝及其化合物是高考的常考内容，近年考查频率高、覆盖面广，命题呈现四大特点： （1）情境真实化：以铝土矿、粉煤灰等工业废料回收为背景； （2）能力综合化——融合图像分析、工艺流程、定量计算； （3）知识交叉化——与离子反应、盐类水解、电化学等广泛结合； （4）题型稳定化——以选择题和工艺流程题为主。 备考策略 第一、构建知识体系，熟练掌握“铝三角”的转化关系及镁的“海水提镁”完整流程，规范书写核心离子方程式。第二、突破工艺流程题型，精练铝土矿炼铝等工业流程题，重点关注试剂选择、条件控制与除杂原理。 第三、强化图像分析能力，针对铝离子溶液中逐滴加入氢氧根的沉淀曲线、混合溶液中滴加氢氧化钠的复杂图像进行专项训练。 第四、注重真实情境迁移，将铝合金、明矾净水、氢氧化铝治疗胃酸等生活应用与知识点对应，预计2027高考仍会以新情境载体考查镁、铝转化关系。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 铝及其化合物性质 1.铝单质 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。 (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 ①； ②2Al+3Cl22AlCl3； ③； ④2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑； ⑤铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 （3）铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[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： a.产生H2的物质的量相等。 b.消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 ②足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： a.消耗Al的物质的量之比为1∶3。 b.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 a.铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 2.氧化铝——两性氧化物 （1）物理性质：白色高熔点固体，硬度大，常用作耐火材料、刚玉；不溶于水。 （2）化学性质——两性氧化物 ①与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②与碱反应：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)4- （3）用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料：电解熔融氧化铝制备金属铝，加冰晶石降低熔点 （4）制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 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 ①2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 ②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。 ③Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。 (3)Al(OH)3的制备 ①Al3+与氨水反应： Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N。 ②向含[Al(OH)4]-的溶液中通入过量的CO2： [Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC。 ③Al3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应：Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓。 【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质： ①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等； ②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等； ③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 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++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。 【易错警示】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。 知识点2 铝及其化合物的转化 1.铝三角 （1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O （3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ （4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O （5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O （6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2.铝三角的应用 （1）选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②由Na[Al(OH)4]制备Al(OH)3宜用CO2与[Al(OH)4]－反应：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备[Al(OH)4]－，然后将二者混合： Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、[Al(OH)4]－、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ②与[Al(OH)4]－不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③[Al(OH)4]－与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ①向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：Ⅰ.H＋＋OH－===H2O；Ⅱ.Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH)；Ⅲ.NH＋OH－===NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的[Al(OH)4]－又与NH反应生成沉淀]；Ⅳ.Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 ②向含有[Al(OH)4]－、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ.OH－＋H＋===H2O；Ⅱ.[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O([Al(OH)4]－比CO先反应)；Ⅲ.CO＋H＋===HCO；Ⅳ.HCO＋H＋===CO2↑＋H2O[HCO比Al(OH)3先反应]；Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 3.氢氧化铝的相关图像 （1）可溶性铝盐溶液与氢氧化钠溶液反应的图像 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 （2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 【方法技巧】解答Al(OH)3沉淀图像 ①明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。 ②掌握Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－三者之间的转化比例： ③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。 4.有关氢氧化铝的计算 （1）求产物Al(OH)3的量 ①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； ②当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)； ③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 （2）求反应物碱的量 ①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 知识点3 镁及其化合物的性质 1.镁的存在 镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，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。 3.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↑。 4.海水提镁 从海水中提取镁的流程如图所示： 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↑。 5.镁的用途 (1)镁单质用于制造信号弹和焰火。 (2)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件。 (3)氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用作阻燃剂。 (4)冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 5.氧化镁 物理性质 白色固体，难溶于水，熔点高，密度小 化学 性质 类别 碱性氧化物 与H2O反应 MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢) 与H＋反应 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 与浓铵盐溶液反应 MgO＋2NH4＋===Mg2＋＋H2O＋2NH3 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐火、耐高温器材 6.氢氧化镁 物理性质 白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 电离性 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－ 与H＋反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O 热稳定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 重要用途 治疗胃酸过多，阻燃剂 【易错提醒】碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 重难・核心突破 考点01 铝及其化合物性质与用途 【例1】（2026·广东珠海·模拟预测）铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是(　　) A.Al与NaOH混合固体可用于疏通管道 B.常温下不能与O2发生反应 C.铝合金的硬度一定比纯铝小 D.工业上通过电解熔融AlCl3制备金属铝 【答案】A 【解析】Al与NaOH反应生成氢气：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可用于疏通管道，A正确；Al常温下可与O2反应生成氧化铝，化学方程式为4Al＋3O22Al2O3，B错误；铝合金的硬度比纯铝大，C错误；AlCl3为共价化合物，融熔态不导电，因此工业上通过电解熔融Al2O3制备金属铝，D错误。 【变式探究】（2026·吉林四平·模拟预测）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－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑ D.明矾净水原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ 【答案】B 【解析】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＋＋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。 【变式探究】（2026·湖北黄石·模拟预测）下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述错误的是 选项 科普实验 性质或应用 A 喷泉实验 氨气极易溶于水 B 漂白实验 二氧化硫可使品红溶液褪色 C 铝热反应 铁单质可以把氧化铝中的铝置换出来 D 银镜反应 葡萄糖属于还原糖 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】氨气极易溶于水，可使烧瓶内压强快速降低形成喷泉，该性质对应喷泉实验，A正确；二氧化硫具有漂白性，可使品红溶液褪色，该性质对应漂白实验，B正确；铝热反应的原理是还原性更强的铝单质将活泼性弱于铝的金属从其氧化物中置换出来，铁的金属活泼性弱于铝，无法置换氧化铝中的铝，C错误；葡萄糖含有醛基，具有还原性，属于还原糖，可发生银镜反应，D正确；故选C。 考点02 铝及其化合物制备的工艺流程 【例2】（2026·河南许昌·模拟预测）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.“碱溶”步骤中有H2产生 B.“沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C.用浓硫酸配制9 mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D.“一系列操作”中还需要加入K2SO4 【答案】B 【解析】易拉罐的主要成分为Al，含有少量的不溶于碱的杂质，可选择浓NaOH溶解，得到四羟基合铝酸钠溶液，并通过过滤除去不溶于碱的杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进[Al(OH)4]－水解生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到明矾晶体。碱溶过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，A正确；由分析可知，“沉铝”步骤有Al(OH)3和Na2CO3生成，所得滤液呈碱性，B错误；用浓硫酸配制9 mol/L H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C正确；由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确。 解题技巧 含铝杂质的提纯方法 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如： (1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液； (2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液； (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液； (4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 【变式探究】（2026·重庆·模拟预测）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－＋4CO2↑＋4HC D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH＋AlCl3NaAlH4＋3NaCl 【答案】B 【解析】铝土矿主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质。铝土矿加氢氧化钠，Al2O3、SiO2分别与之反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠沉淀，过滤出Fe2O3、Na2SiO3，滤液中加碳酸氢钠生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，电解碳酸钠溶液，阴极生成氢气和氢氧化钠，阳极生成氧气和碳酸氢钠，氢氧化钠、碳酸氢钠循环到“碱溶”、“反应Ⅰ”利用，氢氧化铝灼烧生成氧化铝，电解融熔氧化铝生成金属铝，铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和NaH反应生成NaAlH4和氯化钠。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；“反应Ⅰ”是[Al(OH)4]－＋HCAl(OH)3↓＋C＋H2O，与泡沫灭火器的原理不相同，故B错误；“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液，阳极的电极反应式为2H2O－4e－＋4CO2↑＋4HC，故C正确；“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成NaAlH4和氯化钠，化学方程式为4NaH＋AlCl3NaAlH4＋3NaCl，故D正确。 【变式探究】（2026·云南·二模）工业上以铝土矿(主要含、、)为原料生产金属铝的流程如下图所示： 下列说法正确的是 A．“试剂X”为NaOH溶液，“碱浸”时只发生与NaOH溶液的反应 B．“酸化”步骤，可通入过量的代替盐酸 C．“沉铝”时发生反应的离子方程式： D．“电解”过程中每转移1 mol电子，生成标准状况下气体的体积为11.2 L 【答案】C 【解析】铝土矿碱浸后，氧化铁与碱不反应，是滤渣的主要成分，二氧化硅生成硅酸盐，氧化铝转化为四羟基合铝酸根，加入过量盐酸酸化后，硅酸根转化为硅酸沉淀分离，四羟基合铝酸根转化为铝离子，加入氨水产生氢氧化铝，灼烧分解生成氧化铝，然后电解得到铝。碱浸时二氧化硅也与氢氧化钠反应，A错误；酸化目的是将硅酸根转化为硅酸除去，四羟基合铝酸根、硅酸根都与二氧化碳反应生成沉淀，无法分离，B错误；一水合氨是弱电解质，不能拆成离子形式，离子方程式正确，C正确；生成1 mol氧气转移4 mol电子，由电子守恒可知，转移1 mol电子时，生成0.25 mol氧气，标准状况下体积为5.6 L，D错误；故选C。 考点03 镁及其化合物的性质及应用 【例4】（2026·河南许昌·模拟预测）关于镁的性质，下列说法错误的是(　　) A.金属镁着火，可以用CO2灭火 B.镁是一种具有银白色光泽的金属 C.镁可以与热水反应生成氢气 D.镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气 【答案】A 【解析】镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以镁条着火不可以用CO2灭火，A错误；镁是一种银白色、有光泽、质软、能导电的金属，B正确；镁与热水反应生成氢气和氢氧化镁，C正确；镁的活泼性很强，与盐酸剧烈反应生成氯化镁和氢气，D正确。 【变式探究】（2026·江苏连云港·模拟预测）室温下，取四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。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中，无明显现象。加热溶液，镁条表面产生气泡，溶液逐渐变红 实验2：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验3：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1醋酸铵溶液(pH≈7)中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验4：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NaCl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 基于相应实验现象得出的结论不正确的是(　　) A.实验1加热时发生反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ B.实验2反应后的溶液中存在：c(Cl－)＜2c(Mg2＋)＋c(N) C.实验3产生的气体中可能含有NH3 D.实验1和实验4表明Cl－对Mg与H2O的反应有催化作用 【答案】D 【解析】A项，加热条件下，Mg与水反应生成Mg(OH)2和H2，反应方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，正确；B项，实验2反应后溶液中存在电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝2c(Mg2＋)＋c(N)＋c(H＋)，溶液呈碱性：c(OH－)＞c(H＋)，则c(Cl－)＜2c(Mg2＋)＋c(N)，正确；C项，实验3中反应后溶液呈碱性，碱性条件下N与OH－反应生成NH3，正确；D项，实验1和实验4对比可知，NaCl对Mg与H2O的反应有促进作用，起作用的离子可能是Cl－，也可能是Na＋，错误。 【变式探究】（2026·山西吕梁·模拟预测）Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是(　　) A.a为冷却水进口 B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气 C.实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈 D.不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行 【答案】B 【解析】冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷凝水的方向为下进上出，则a为冷却水进口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，原因是空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO而阻碍反应的进行，故D正确。 考点04 镁及其化合物制备工艺流程 【例4】（2026·河北廊坊·模拟预测）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： 离子 Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HC c/(mol·L－1) 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 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 【答案】A 【解析】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：OH－＋HCC＋H2O，生成0.001 mol C，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，滤液中还剩余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＋，故C错误；步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，则n(NaOH)＝0.105 mol，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，故D错误。 【变式探究】（2026·辽宁锦州·模拟预测）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 【答案】D 【解析】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、MgO都与稀硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，SiO2不与稀硫酸反应，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值，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。浓硫酸中主要含硫酸分子，c(H＋)较小，不能提高浸取速率，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过程得到晶体，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所得滤液可循环利用，故D正确。 【变式探究】（2026·湖南岳阳·模拟预测）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： 下列说法错误的是(　　) A.沉淀Ⅰ主要成分为SiO2 B.溶液Ⅱ含有的阴离子主要为[Al(OH)4]－、Cl－、OH－ C.溶液Ⅲ中溶质的主要成分为Na2CO3 D.沉淀Ⅲ转化为氧化铝的反应是分解反应 【答案】C 【解析】铝土矿加入盐酸，氧化铝和氧化铁都可以溶解，二氧化硅不溶解，所以沉淀Ⅰ为二氧化硅，溶液Ⅰ中加入过量的氢氧化钠溶液，得到氢氧化铁沉淀和四羟基合铝酸钠溶液，溶液Ⅱ主要成分为四羟基合铝酸钠，通入过量的二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀。沉淀Ⅰ为二氧化硅，A正确；溶液Ⅱ含有的阴离子主要为四羟基合铝酸根离子和氯离子和氢氧根离子，B正确；溶液Ⅲ的主要成分为碳酸氢钠，C错误；氢氧化铝加热分解生成氧化铝和水，为分解反应，D正确。 考点05 铝及其化合物的转化 【例5】（2026·安徽芜湖·一模）下列各物质中，不能按如图（“→”表示一步完成）关系转化的是 选项 X Y Z A Fe B C D NO A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】Fe与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与锌发生置换反应生成铁，可以完成转化，A项不符合题意；氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠，电解熔融氯化钠可以生成氯气，可以完成转化，B项不符合题意；铝与过量氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠与少量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝不能一步生成铝，C项符合题意；硝酸被还原转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，可以完成转化，D项不符合题意；故选C。 【变式探究】（2026·广东深圳·一模）部分含Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．无法直接转化为 B．e（硫酸盐）的水溶液可用于水体的净化 C．e的水溶液一定呈酸性 D．若和含同种元素，则保存溶液时可加入少量 【答案】C 【解析】当为铝元素时：a为Al单质，c为Al2O3，e为+3价的铝盐，g为Al(OH)3；当为铁元素时：a为Fe单质，b为FeO，c为Fe2O3，d为+2价的亚铁盐，e为+3价的铁盐，f为Fe(OH)2，g为Fe(OH)3。b为FeO，f为Fe(OH)2，FeO不溶于水且不与水直接反应，无法一步转化为Fe(OH)2，A不符合题意；e为+3价的盐（Fe3+或Al3+的盐），其硫酸盐如Fe2(SO4)3或Al2(SO4)3，在水溶液中Fe3+或Al3+水解生成胶体，具有吸附性，可用于水体净化，B不符合题意；e为+3价的盐，若为，其水溶液中水解生成OH-，溶液呈碱性，并非一定呈酸性，C符合题意；若a和d含同种元素，a为Fe单质，d为亚铁盐，保存Fe2+溶液时加入少量Fe单质可防止Fe2+被氧化，D不符合题意；故选C。 【变式探究】（2026·广东·一模）部分含或物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．b无法直接转化为f B．e(硫酸盐)的水溶液可用于水体的净化 C．可存在的转化 D．若a和d含同种元素，则保存d溶液时可加入少量a 【答案】C 【解析】当为铝元素时：a为Al单质，c为Al2O3，e为+3价的铝盐，g为Al(OH)3； 当为铁元素时：a为Fe单质，b为FeO，c为Fe2O3，d为+2价的亚铁盐，e为+3价的铁盐，f为Fe(OH)2，g为Fe(OH)3。b为FeO，f为Fe(OH)2，FeO难溶于水，不能直接与水反应生成Fe(OH)2，不符合题意，A错误；e为+3价的铁盐（硫酸盐）或e为+3价的铝盐，其水溶液中Fe3+或Al3+水解生成氢氧化铁或氢氧化铝胶体，氢氧化铁或氢氧化铝胶体具有吸附性，可用于水体的净化，不符合题意，B错误；当c为Fe2O3，Fe2O3与NaOH不反应，不能实现的转化，当c为氧化铝时，e为四羟基合铝酸钠，不能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝，故不存在选项中的转化关系，符合题意，C正确；若a和d含同种元素，即a为Fe，d为亚铁盐，亚铁离子易被氧化，保存亚铁盐溶液时，加入少量Fe，可以防止亚铁离子被氧化，D错误； 故选C。 拔高・分层集训 基础演练 1.（2026·山东青岛·一模）物质性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．液氨断键需要吸收大量的热，可用作制冷剂 B．明矾可以水解生成Al(OH)3胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C．小苏打遇酸能产生气体，可用作食品膨松剂 D．铁比铜金属性强，可用FeCl3溶液腐蚀Cu刻制电路板 【答案】C 【解析】液氨用作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热，属于物理变化，该过程只破坏范德华力，不存在化学键断裂，A错误；明矾水解生成的胶体具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质起到净水作用，但不能用于自来水杀菌消毒，B错误；小苏打为，遇酸会反应生成气体，能使食品变得疏松多孔，可用作食品膨松剂，C正确；用溶液腐蚀Cu刻制电路板，是因为具有氧化性，能将Cu氧化为，反应离子方程式为，D错误；故选C。 2.（2026·山东烟台·模拟预测）下列物质的转化在给定条件下能够一步实现的是 A． B． C．铝土矿 D．黄铁矿 【答案】A 【解析】Fe与稀硫酸反应生成，与反应生成，在空气中被氧化为，灼烧分解生成，各步转化均可实现，A符合题意；电解水溶液得到、和，无法得到单质，需电解熔融才能生成，第一步转化不能实现，B不符合题意；是共价化合物，熔融状态不导电，无法通过电解得到，工业上采用电解熔融的方法冶炼，第三步转化不能实现，C不符合题意；黄铁矿煅烧生成的是，而非，需经催化氧化才能生成，第一步转化不能实现，D不符合题意；故选A。 3.（2026·湖北十堰·模拟预测）化学与生产生活息息相关，下列叙述合理且正确的是 A．天然棉麻织物和蚕丝织物的主要化学成分均为天然纤维素 B．自来水厂常用明矾、高铁酸钾处理水质，二者均能起到杀菌消毒作用 C．聚乳酸可降解塑料替代一次性聚乙烯餐具，能缓解白色污染 D．碳酸氢钠和碳酸钠均可作食用碱，相同浓度溶液碱性： 【答案】C 【解析】蚕丝的主要化学成分为蛋白质，并非天然纤维素，A错误；明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质净水，但明矾没有强氧化性，无法起到杀菌消毒作用，只有高铁酸钾可杀菌消毒，B错误；聚乳酸属于可降解塑料，聚乙烯难以降解，用聚乳酸替代一次性聚乙烯餐具可减少难降解塑料的使用，能缓解白色污染，C正确；相同浓度下，的水解程度大于，故碱性，D错误；故选C。 4.（2026·广东广州·二模）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 用pH试纸测得氯水的pH为2 氯水中含有HCl，具有酸性 B 用坩埚钳夹住一小块铝箔加热，铝箔熔化但不滴落 氧化铝的熔点高于铝 C 常温下，铁制容器可用于盛装浓硝酸 常温下，铁与浓硝酸不反应 D Na与水反应生成 钠着火不能用水灭火 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】氯水中含有的HClO具有漂白性，会漂白pH试纸，无法用pH试纸测定氯水的pH，陈述Ⅰ错误，A不符合题意；铝加热时表面会迅速生成氧化铝薄膜，氧化铝的熔点高于铝，会包裹住熔化的铝使其不滴落，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系，B符合题意；常温下铁遇浓硝酸发生钝化，钝化本质是铁被浓硝酸氧化生成致密氧化膜阻止反应持续进行，属于化学反应，并非不反应，陈述Ⅱ错误，C不符合题意；Na与水反应生成的是而非，陈述Ⅰ错误，虽然陈述Ⅱ正确，但二者无因果且Ⅰ不成立，D不符合题意。 5.（2026·山东济南·模拟预测）化学与生活生产密切相关，下列说法正确的是 A．可以利用紫外线为病房消毒 B．明矾可用于净水，是因为明矾溶液显酸性 C．聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜 D．燃料电池中反应物的总能量低于产物的总能量 【答案】A 【解析】紫外线能够使病菌的蛋白质变性失活，是常用的病房消毒手段，A正确；明矾可用于净水是因为明矾电离出的水解生成胶体，胶体可以吸附水中悬浮杂质使之沉降，和溶液显酸性无关，B错误；聚氯乙烯会释放有毒物质，不能用于制造饮用水分离膜，C错误；燃料电池是将化学能转化为电能的装置，属于放热反应，反应物的总能量高于产物的总能量，D错误；故选A。 6.（2026·山西忻州·模拟预测）化学品在人类生产生活中有重要应用，下列说法错误的是 A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．硫化钠可用作工业废水中铅离子的沉淀剂 C．硫黄可用于制造杀虫剂 D．四氧化三铁可用作红色颜料 【答案】D 【解析】氢氧化铝能与胃酸反应生成氯化铝和水，氢氧化铝可用于治疗胃酸过多，A正确；和反应生成沉淀，硫化钠可用作工业废水中铅离子的沉淀剂，B正确；硫黄具有抑制真菌和寄生虫生长的能力，硫黄可用于制造杀虫剂，C正确；四氧化三铁是黑色固体，不能用作红色颜料，D错误；故选D。 7.（2026·青海西宁·模拟预测）下列有关物质的用途说法正确的是 A．明矾可用于自来水的杀菌消毒 B．溶液可用于刻蚀覆铜板 C．硅可用于制作光导纤维 D．电解熔融可冶炼出金属铝 【答案】B 【解析】明矾溶于水电离出的水解生成氢氧化铝胶体，可吸附水中悬浮杂质起到净水作用，但明矾没有强氧化性，不能用于杀菌消毒，A错误；具有氧化性，可与Cu发生反应，因此可用于刻蚀覆铜板，B正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，硅单质用于制作半导体、太阳能电池板等，C错误；是共价化合物，熔融状态不导电，无法电解得到铝，工业上冶炼铝是电解熔融的，D错误；故选B。 8.（2026·江苏连云港·模拟预测）在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均可实现的是 A．金属Al制备：溶液 B．纯碱工业：饱和NaCl溶液 C．石灰石-石膏法脱硫的总反应方程式： D．热的NaOH溶液洗去附着在试管内壁上的硫单质： 【答案】B 【解析】和盐酸反应生成溶液正确，但电解溶液时阴极优先放电，无法得到金属，工业上需电解熔融制备，A错误；饱和溶液先通使溶液呈碱性，可吸收更多，析出溶解度较小的，受热易分解生成，是侯氏制碱法的核心转化，转化均可实现，B正确；石灰石-石膏法脱硫需要作氧化剂，元素从+4价升高到+6价，给出的方程式无氧化剂、化合价不守恒，正确总反应为，C错误；热的溶液与发生歧化反应生成、和，正确离子方程式为，产物不是，D错误；故选B。 9.（2026·重庆·模拟预测）重庆轨道交通(轻轨、地铁)建设运行涉及多种材料与能源，下列说法正确的是 A．列车外壳使用的铝合金属于纯净物 B．轨道钢材长期露天使用主要发生析氢腐蚀 C．列车内饰阻燃塑料、橡胶均为天然高分子化合物 D．轨道交通采用电能驱动，可减少、等大气污染物排放 【答案】D 【解析】铝合金是铝与其他金属或非金属熔合形成的合金，属于混合物，并非纯净物，A错误；轨道钢材长期处于露天的中性或弱酸性环境中，主要发生吸氧腐蚀，仅在酸性较强的环境中才会发生析氢腐蚀，B错误；阻燃塑料、橡胶大多为人工合成的高分子材料，不属于天然高分子化合物，C错误；轨道交通采用电能驱动，无需燃烧化石燃料，可减少、等大气污染物的排放，D正确；故选D。 10.（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 【解析】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；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；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；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。 能力进阶 11.（2026·广东深圳·三模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 单质盐氢氧化物配合物 A．a可为铝，氢氧化物具有两性 B．a可为镁，则盐溶液显酸性 C．a可为铜，新制的氢氧化物可用于诊断糖尿病 D．a可为铁，盐中的金属离子具有还原性 【答案】C 【解析】若a为铝，铝与过量浓硫酸加热反应生成硫酸铝，硫酸铝与稍过量NaOH溶液反应生成（属于盐），无法得到氢氧化物氢氧化铝，且氢氧化铝也不能与氨水形成配合物，A错误；若a为镁，镁与过量浓硫酸加热反应生成硫酸镁，硫酸镁与稍过量NaOH溶液反应生成氢氧化镁，但氢氧化镁不溶于氨水，无法形成配合物，转化不成立，B错误；若a为铜，铜与过量浓硫酸加热反应生成硫酸铜，硫酸铜与稍过量NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜可与氨水反应生成得到配合物，且新制氢氧化铜悬浊液可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，用于诊断糖尿病，C正确；若a为铁，过量浓硫酸加热条件下将铁氧化为+3价，生成硫酸铁，硫酸铁与稍过量NaOH反应生成氢氧化铁，氢氧化铁不能与氨水形成配合物，且盐中金属离子为，主要表现氧化性而非还原性，D错误；故选C。 12.（2026·广东深圳·三模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为N2，Y可为NO2 B．X可为硫，Z可与溶液反应生成白色沉淀 C．X可为Al，工业上由电解Z的熔融态制备 D．X可为铁，若Z为FeCl3，则加入足量铜可实现反应①的转化 【答案】B 【解析】和一步反应只能生成，无法直接得到，不能满足直接转化，A错误；若X为硫单质：，Z中含+4价硫，在溶液中，酸性条件下会将+4价硫氧化为​，生成白色​沉淀，转化和推理均成立，B正确；为，氧化物是，是铝盐，工业上是电解熔融制备，不是电解熔融，C错误；若为，为，足量铜和反应只能生成和，无法得到单质，不能实现反应①的转化，D错误；故选B。 13.（2026·河北雄安·模拟预测）下列化学方程式或离子方程式表示正确的是 A．甲醛在酸性高锰酸钾中被氧化： B．铁与冷的浓硝酸反应： C．铝与浓氨水反应： D．向氢氧化钙溶液中通入过量二氧化碳： 【答案】D 【解析】甲醛在酸性高锰酸钾中被氧化为二氧化碳气体：，A错误；Fe在冷的浓硝酸中会钝化，表面形成氧化物保护膜，不发生后续反应，B错误；氨水为弱碱，其碱性不足以与Al反应，C错误；氢氧化钙溶液中通入过量二氧化碳，反应生成碳酸氢钙，D正确；故选D。 14.（2026·山西·模拟预测）部分含Na、Fe、Cu或Al的物质的“价-类”二维图如图。下列叙述正确的是 A．若a为紫红色，则分别在b、e中加入稀硫酸，实验现象完全相同 B．若a能与NaOH溶液反应生成盐，则常温下能实现的转化 C．若a常温下能与水剧烈反应，则常温下在空气中能实现的转化 D．若a是日常生活中使用最广泛的金属，则过量的硝酸与e或f反应均能生成g 【答案】C 【解析】若a为紫红色，可知a为Cu，b为，e为。向b中加入稀硫酸，发生反应，溶液变蓝且有红色沉淀生成；向e中加入稀硫酸，发生反应，仅溶液变蓝，实验现象不同，A不符合题意；若能与溶液反应生成盐，可知该元素为Al，j为铝盐（如），i为，h为，a为Al。转化中，转化为Al需要电解熔融氧化铝，常温下不能实现，B不符合题意；若a常温下能与水剧烈反应，可知a为Na，b为，c为，d为钠盐（如）。转化中，在常温下与氧气反应生成，与水反应生成，与二氧化碳反应生成，常温下在空气中可实现，C符合题意；若a是日常生活中使用最广泛的金属，可知a为Fe，e为，f为，g为盐；过量硝酸与反应生成盐，过量硝酸与反应也生成盐，D不符合题意；故选C。 15.（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 【解析】根据元素化合物性质，结合元素守恒可得出a为HCl，b为NH3。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；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；NH3为非电解质，HCl为强电解质，C错误；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；故选C。 16.（2026·黑龙江牡丹江·模拟检测）部分含或或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．若可用f一步转化为a，则a在Cl2中燃烧一定生成＋2价氯化物 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则a一定是铝 【答案】B 【解析】先根据分类（单质、氧化物、盐、碱）和化合价（0、+2、+3）确定各物质可能类别： a：0价单质（Mg、Al、Fe中的一种）；b：+3价氧化物（、）；g：+2价氧化物（MgO、FeO，Al无+2价氧化物）；c：+3价盐（盐、盐）；f：+2价盐（盐、盐，Al无+2价盐）；d：+3价碱（、）；e：+2价碱（、，Al无+2价碱）。若a在沸水中生成e，a只能是Mg（Mg与沸水反应生成），则f为盐，a→f可通过Mg与酸（如）反应生成（置换反应），不一定是化合反应（如Mg与的化合反应），A错误；g→f→e→d转化需涉及+2→+3价变化，只能是Fe元素（Mg无+3价碱，Al无+2价物质）：g（FeO，黑色）→f（盐，浅绿色）→e（，白色→灰绿色）→d（，红褐色），过程中颜色变化明显（黑→浅绿→白→红褐），B正确；若f一步转化为a，f可为盐（如被Zn置换生成Fe），此时a为Fe，Fe在中燃烧生成（+3价），并非+2价，C错误；b（+3价氧化物）和d（+3价碱）与同一物质（如盐酸）反应生成c（+3价盐），可能是Fe元素（和与盐酸反应均生成），此时a为Fe，并非一定是Al，D错误；故选B。 17.（2026·辽宁鞍山·模拟中）过氧化镁不溶于水，与酸反应生成，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以及含量测定的实验。 Ⅰ．制备 (1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为： ①称取碱式碳酸镁样品； 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。 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）。 (2)研究表明，由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用灼烧所得产品密度更小、比表面积更大，其原因为______。 (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，则操作a为______。 Ⅱ．测定样品（含MgO杂质）中纯度的实验装置如图所示。 (4)稀盐酸中加入少量溶液的作用是______。 (5)仪器A的名称______；实验中使用A的优点是：______。 (6)该小组记录的实验数据如下：样品的质量为mg；反应开始前量气管的读数为；反应结束冷却到室温后量气管的读数为，已知：室温条件下气体摩尔体积为，则样品中过氧化镁的质量分数为______%（用含的代数式表示）。 【答案】(1)E (2)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) (3)过滤、洗涤、干燥 (4)催化剂（或催化作用） (5) 恒压分液漏斗/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 (6)11.2(V1−V2)/(mV0) 【解析】碱式碳酸镁煅烧得到MgO、CO2和H2O，MgO和双氧水反应生成MgO2，从液体中通过过滤、洗涤、干燥得到产品，据此分析。 （1）煅烧碱式碳酸镁是固体加热分解，应该在坩埚中进行，使用坩埚加热时需要泥三角和三角架，酒精喷灯，在称量前需要干燥，用到干燥器，不会用到的是蒸发皿，即E； （2）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)； （3）加入30%过氧化氢和稳定剂，再通过一系列操作得到产品较纯净的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； （4）稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是：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，在量气量内测量氧气的体积； （5）仪器A的名称恒压分液漏斗/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； （6）MgO2+2HCl=MgCl2+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%=。 98.（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上以锂云母矿石(主要成分可表示为，还含少量)为原料制备碳酸锂和明矾的简易流程如图所示。回答下列问题： 已知：①常温下，，； ②当离子浓度低于时，可认为该离子已完全沉淀； ③常温下，在pH=10.0时开始溶解。 (1)为了提高“酸浸”率，可采用的措施有___________(答出一条即可)，“酸浸”后得到的浸渣的用途有___________(答出一条即可)。 (2)“蒸发浓缩”时，蒸发至溶液中___________时添加K2SO4，冷却结晶制得明矾晶体。 (3)常温下，“调pH”控制的pH范围为___________(保留一位小数)；“调pH”后还需要分离出滤渣，滤渣的主要成分是___________(填化学式)。 (4)若试剂R是溶液和氨水混合溶液，写出“沉锂”工序中发生反应的离子方程式：___________。 (5)已知的溶解度与温度的关系如下表所示： 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 “操作a”包括___________、洗涤、干燥，洗涤时用___________(填“热水”或“冷水”)。 (6)以和为原料，在空气中高温烧结可制备锂离子电池正极材料，写出该反应的化学方程式：___________。 【答案】(1) 适当提高硫酸浓度（或适当升温，将固体粉碎研磨，适当搅拌反应混合物等，适当延长酸浸时间） 制造玻璃或光导纤维等 (2)出现晶膜或有少量晶体析出 (3) 和 (4) (5)趁热过滤 热水 (6) 【解析】锂云母矿石(主要成分可表示为，还含少量)和一起“焙烧”，用硫酸“酸浸”焙烧产物，、、和被转化为、、、，不参与反应，过滤后浸渣为；滤液经“蒸发浓缩”后加入，“冷却”可得明矾；再向滤液中加入“调”，和残留的被转化为和沉淀，过滤后滤液经“沉锂”等操作可得。 （1）为了提高“酸浸”率，可适当提高硫酸浓度或适当升温，也可将固体粉碎研磨或适当搅拌反应混合物等，也可适当延长酸浸时间；由分析可得，“酸浸”后得到的浸渣为，其用途可制造玻璃或光导纤维等； （2）“蒸发浓缩”时，蒸发至溶液中出现晶膜或有少量晶体析出时添加K2SO4，冷却结晶制得明矾晶体； （3）由已知条件可得，当完全沉淀时，，此时，则；当完全沉淀时，，此时，则，且在时开始溶解，因此“调pH”控制的范围为；由分析可知，“调”后产生滤渣的主要成分为和； （4）若试剂R是溶液和氨水混合溶液，则“沉锂”工序中发生反应的离子方程式为； （5）由表格得出，的溶解度随温度的升高而降低，则“操作a”包括趁热过滤、洗涤、干燥；可用热水洗涤时可以减少的损失； （6）中的平均化合价为价，中的化合价为价， 从价降低到价，根据得失电子守恒可得反应方程式为。 真题实战 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 【解析】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。高温下可和反应，，1 mol 完全按此反应生成1 mol ，A正确；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；“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；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.（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 【答案】A 【解析】金刚石是天然存在的最硬物质，硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具，A正确；氧化铝具有两性，但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性，以耐受高温和腐蚀，两性并非制作坩埚的关键性质，B错误；光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质，如高透明度和低光损耗，而非高熔点，C错误；氨气具有还原性，但生产铵态氮肥（如硫酸铵、硝酸铵）主要利用其碱性（与酸反应生成铵盐），还原性与铵态氮肥生产无直接关联，D错误；故选A。 3.（2025·山东·高考真题）化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 【答案】B 【解析】明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质，可用于净水，用法合理，A正确；漂白粉含次氯酸钙，其强氧化性会破坏蚕丝（蛋白质）结构，导致丝制品损坏，用法不合理，B不正确；食醋中的醋酸与水垢（碳酸钙、氢氧化镁）反应生成可溶物，可用于除水垢，用法合理，C正确；小苏打（碳酸氢钠）受热分解产生CO2使糕点疏松，可用于烘焙糕点，用法合理，D正确；故选B。 4.（2024·广西·高考真题）化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A．用溶液处理水垢中的 B．明矾用于净水： C．抗酸药中的可治疗胃酸过多： D．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的 【答案】A 【解析】用溶液处理水垢中的CaSO4，生成溶解度更小的碳酸钙，，A项正确；水解方程式不对，明矾是硫酸铝钾晶体，溶于水，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，可用于净水：，不写沉淀符号，B项错误；物质拆分不对，抗酸药中的可治疗胃酸过多，属于难溶性碱，离子方程式：，C项错误；未配平方程式，用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的，D项错误；故选A。 5.（2024·江西·高考真题）由下列实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需要引燃 该反应 B KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性： C 久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体 NaOH结晶析出 D 久置的溶液中出现红褐色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】铝热反应大量放热，反应需要引燃和反应放热还是吸热无关，A错误；KI溶液加热浓缩过程中，I-被空气中O2氧化生成I2，加入淀粉溶液后变蓝，根据氧化还原反应的强弱规律，氧化性：O2>I2，B正确；氢氧化钠会和空气中二氧化碳发生反应生成碳酸钠，故久置的NaOH溶液试剂瓶口出现的白色固体是碳酸钠，C错误；亚铁离子和Fe(OH)2都有较强的还原性，易被空气中氧气氧化，故久置的FeCl2溶液中出现红褐色Fe(OH)3沉淀和Ksp大小无关，D错误；故选B。 6.（2024·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．呈两性，不能用于治疗胃酸过多 B．能与反应产生，可作供氧剂 C．有还原性，能被氧化成 D．见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 【答案】A 【解析】呈两性，不溶于水，但可以与胃酸反应生成无毒物质，因此其能用于治疗胃酸过多，A不正确；能与反应产生，该反应能安全发生且不生成有毒气体，故可作供氧剂，B正确；有还原性，其中Fe元素的化合价为+2，用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的，C正确；见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中；见光易分解，故其应保存在棕色试剂瓶中，D正确；故选A。 7.（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 【解析】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)。 （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。 8.（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。 (2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中_______。 (3)“除杂”时需加入的试剂X是_______。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是_______，水热合成的离子方程式为_______。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为_______。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有_______个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则_______，其可能的结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。 【答案】(1)SiO2 (2)2.8×10-6 (3)NaOH溶液 (4) 提供Na+和反应所需要的碱性环境 (5) 3 0.25 乙 【解析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤，滤液1中含硫酸铝和硫酸镁，加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，过滤，滤液主要含和NaOH，往其中加氢氧化铝晶种，过滤得Al2O3‧3H2O和NaOH溶液，焙烧Al2O3‧3H2O得Al2O3；在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原，然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。 （1）煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，即“滤渣”的主要成分为SiO2； （2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，即c(H+)=10-3mol/L，则c(OH-)=10-11mol/L，此时溶液中； （3）“除杂”时需要沉淀镁离子、得，所以加入的试剂X是NaOH溶液； （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”为NaOH溶液，其既可以提供合成所需要的Na+，又可以提供反应所需要的碱性环境，水热合成的离子方程式为； （5）①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成，其化学方程式为； ②由的晶胞图如甲可知，每个晶胞中含有Fe：4×+2=3，Na：8×+2=3，O：8×+4=6，即每个晶胞中的单元数有3个； ③若“焙烧”温度为时，，生成纯相，则，解得0.25；丙图中Na：1+6×=1.75，，乙图中Na：2+2×=2.25，，则其可能的结构示意图为乙。 9.（2024·广东·高考真题）镓()在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用提取金属离子的原理如图。已知： ①。 ②(冰晶石)的为。 ③浸取液中，和以微粒形式存在，最多可与2个配位，其他金属离子与的配位可忽略。 (1)“电解”中，反应的化学方程式为_______。 (2)“浸取”中，由形成的离子方程式为_______。 (3)“还原”的目的：避免_______元素以_______(填化学式)微粒的形式通过，从而有利于的分离。 (4)“提取”中，原料液的浓度越_______，越有利于的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入_______(填化学式)，以进一步提高的提取率。 (5)“调”中，至少应大于_______，使溶液中，有利于配离子及晶体的生成。若“结晶”后溶液中，则浓度为_______。 (6)一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比_______，其立方晶胞的体积为_______。 【答案】(1)2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ (2)Ga3++4Cl-=[GaCl4]- (3) 铁 [FeCl4]- (4) 高 NaCl (5) 3.2 4.0×10-7 (6) 2:1:1 8a3 【解析】电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)进行焙烧，金属转化为氧化物，焙烧后的固体加入盐酸浸取，浸取液加入铝片将Fe3+进行还原，得到原料液，原料液利用LAEM提取，[GaCl4]-通过交换膜进入II室并转化为Ga3+，II室溶液进一步处理得到镓，I室溶液加入含F-的废液调pH并结晶得到NaAlF6晶体用于电解铝。 （1）“电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单质，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑； （2）“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]-的离子方程式为Ga3++4Cl-=[GaCl4]-； （3）由已知，浸取液中，Ga(III)和Fe(III)以[MClm](m-3)-(m=0~4)微粒形式存在，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区，为了避免铁元素以[FeCl4]-的微粒形式通过LAEM，故要加入铝片还原Fe3+，从而有利于Ga的分离； （4）“LAEM提取”中，原料液的Cl-浓度越高，更有利于生成[GaCl4]-的反应正向移动，更有利于Ga的提取，在不提高原料液酸度的前提下，同时不引入新杂质，可向I室中加入NaCl，提高Cl-浓度，进一步提高Ga的提取率； （5）由pKa(HF)=3.2，Ka(HF)==10-3.2，为了使溶液中c(F-)>c(HF)，c(H+)=×10-3.2<10-3.2mol/L，故pH至少应大于3.2，有利于[AlF6]3-配离子及Na3[AlF6]晶体的生成，若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10mol⋅L-1，根据Na3[AlF6](冰晶石)的Ksp为4.0×10-10，[AlF6]3-浓度为=4.0×10-7mol⋅L-1； （6）合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga为晶胞顶点，晶胞面心也是Ga，Ni处于晶胞棱心和体心，Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co，故晶胞中Ga、Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co:Ga:Ni=2:1:1，晶胞棱长为两个最近的Ga之间（或最近的Ni之间）的距离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3nm。 10.（2024·甘肃·高考真题）我国科研人员以高炉渣(主要成分为，，和等)为原料，对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示： 已知： (1)高炉渣与经焙烧产生的“气体”是_______。 (2)“滤渣”的主要成分是和_______。 (3)“水浸2”时主要反应的化学方程式为_______，该反应能进行的原因是_______。 (4)铝产品可用于_______。 (5)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数。图丙中与N的距离为_______；化合物的化学式是_______，其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是，则晶体的密度为_______(列出计算表达式)。 【答案】(1)NH3 (2)SiO2 (3) ，微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙 (4)净水 (5) Ca3N3B 【解析】高炉渣(主要成分为，，和等)加入在400℃下焙烧，生成硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝，同时产生气体，该气体与烟气(和水蒸气)反应，生成，所以该气体为NH3；焙烧产物经过水浸1，然后过滤，滤渣为以及未反应的SiO2，滤液溶质主要为硫酸镁、硫酸铝及硫酸铵；滤液浓缩结晶，析出，剩余富镁溶液；滤渣加入溶液，滤渣中的会转化为更难溶的碳酸钙。 【解析】（1）由分析可知，高炉渣与经焙烧产生的“气体”是NH3； （2）由分析可知，“滤渣”的主要成分是和未反应的SiO2； （3）“水浸2”时主要反应为硫酸钙与碳酸铵生成更难溶的碳酸钙，反应方程式为，该反应之所以能发生，是由于，，，微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙； （4）铝产品溶于水后，会产生，水解生成胶体，可用于净水； （5）图丙中，Ca位于正方形顶点，N位于正方形中心，故与N的距离为pm；由均摊法可知，晶胞中Ca的个数为，N的个数为，B的个数为，则化合物的化学式是Ca3N3B；其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是，晶胞体积为则晶体的密度为。 11.（2024·湖北·高考真题）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为： 已知： 回答下列问题： (1)基态的轨道表示式为_______。 (2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是_______。 (3)“萃取分液”的目的是分离和，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是_______。 (4)写出反萃取生成的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。 (5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是_______。 (6)与醋酸反应得到某含4个的配合物，4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点，且每个的配位环境相同，与间通过相连，其化学式为_______。 【答案】(1) (2)快速冷却 (3)无明显现象 (4) 反萃取 (5)增强熔融氯化铍的导电性 (6) 【解析】首先铝硅酸盐先加热熔融，然后快速冷却到其玻璃态，再加入稀硫酸酸浸过滤，滤渣的成分为H2SiO3，“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中，水相1中含有Al3+，有机相为，加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中，分离出含NaA的煤油，最后对水相2加热过滤，分离出Be(OH)2，通过系列操作得到金属铍，据此回答。 （1）基态Be2+的电子排布式为1s2，其轨道表达式为； （2）熔融态物质冷却凝固时，缓慢冷却会形成晶体，快速冷却会形成非晶态，即玻璃态，所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态，其冷却过程的特点为：快速冷却； （3）“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中，水相1中含有Al3+、H+，则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液，发生的反应为H++OH-=H2O、Al3++4OH-=，可观察到无明显现象； （4）反萃取生成的化学方程式为，滤液2的主要成分为NaOH，可进入反萃取步骤再利用； （5）氯化铍的共价性较强，电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性； （6）由题意可知，该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上，四面体中心只有一个O，Be与Be之间总共有六个CH3COO-，则其化学式为：。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $