第03讲 镁、铝及其重要化合物（复习讲义）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦镁、铝及其重要化合物核心考点，按“性质-转化-应用”逻辑构建知识体系，涵盖镁铝单质、氧化物、氢氧化物及盐的性质，“价-类”二维转化网络，工业制备流程等，通过考点梳理、考向破译、解题妙招、真题训练四环节，帮助学生系统掌握重点难点。 讲义采用“三阶突破法”，知识解构夯实基础，如铝三角转化及图像分析；考向破译结合工业流程（如海水提镁、铝土矿冶炼）和前沿情境（新型储氢材料），培养科学思维与信息提取能力；分层变式训练与真题溯源确保复习实效，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第03讲 镁、铝及其重要化合物 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点 一 镁及其化合物 知识解构 知识点1 镁的性质 ∣ 知识点2 镁的氧化物MgO 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH) 2 考向破译 考向1 考查 镁 及其化合物的结构、性质及应用 ∣ 考向2 考查镁及其化合物在工艺流程的应用 考点二 铝及其化合物 知识解构 知识点1 铝的结构及性质 ∣ 知识点2 氧化铝和氢氧化铝 知识点3 有关Al(OH) 3 的少量、过量问题 ∣ 知识点 4 “ 铝 三角”的转化关系及其应用 考向破译 考向1 考查铝的 性质 和用途 ∣ 考向2 考查 氧化铝和氢氧化铝的两性 考向 3 考查 氢氧化铝的制备 ∣ 考向 4 考查Al 3＋、 [Al ( OH ) 4 ] － 形成Al(OH) 3 图像的综合分析 考向 5 考查铝的“价-类”二维图 解题妙招1 铝与酸或碱反应生成H 2 的量的关系 解题妙招 2 Al(OH) 3 的三种制备方法 解题妙招 3 有关氢氧化铝生成的图像分析 考点 三 工业制备铝的工艺流程 知识解构 知识点1 工业制铝的工艺流程—碱溶法 ∣ 知识点2 工业制铝的工艺流程—酸溶法 考向破译 考向1 考查工业制备铝的工艺流程分析 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 镁及其化合物 铝及其重要化合物 T2(C) T7(C)、T12 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： (1) 依托镁铝合金制备、铝土矿冶炼、海水提镁、明矾净水、氢氧化铝治疗胃酸过多等本土化工业与生活素材，以镁、氧化镁、氢氧化镁、氯化镁、铝、氧化铝、氢氧化铝、铝盐、偏铝酸盐为核心物质，融合物质转化、离子反应、水解平衡、沉淀溶解平衡计算，侧重考查元素化合物性质的实际应用与平衡思想核心素养；常结合工业流程设问，区分不同价态、不同存在形式的镁、铝化合物在除杂、净水、防腐、合金制备体系中的功能差异。 (2) 以新型镁基储氢材料、铝基催化剂、镁铝合金防腐、污水处理中的铝盐絮凝、新型铝离子电池等前沿科技为背景，围绕 Mg²⁺/Mg、Al³⁺/AlO₂⁻/Al 的转化、Al (OH)₃ 的两性制备与溶解、镁铝的腐蚀与防护、氧化铝的工业制备设置选择、工艺流程填空；突出镁、铝及其化合物的氧化还原、水解与电离平衡的综合定量分析，强化新情境下信息提取与化学建模能力。 (3) 依托古代湿法炼铜中镁铝置换、明矾造纸染色、传统铝盐净水工艺、古代镁质耐火材料制备等古文史料、传统手工业操作，结合镁、铝的化合物转化流程考查分离提纯、鉴别、除杂操作；融合中华传统文化考点，落实高考素养导向，依托传统化工工艺考查物质推断、实验操作评价，增强文化自信。 ►复习目标： 1.明晰 Mg、MgO、Mg (OH)₂、MgCl₂、Al、Al₂O₃、Al (OH)₃、Al³⁺盐、AlO₂⁻盐的物理性质，熟记各物质核心化学反应方程式、离子方程式，梳理完整镁、铝元素 “价 - 类” 二维转化网络，理清单质、氧化物、氢氧化物、盐之间的转化关系与反应条件。 2.熟练掌握镁、铝及其化合物的核心反应规律，重点突破 Al (OH)₃ 的两性、Al³⁺与 AlO₂⁻的相互转化、镁铝的工业制备原理（电解法），能准确分析铝盐与强碱、偏铝酸盐与强酸反应的图像变化（沉淀生成与溶解的定量关系）。 3.能结合工业流程与实验情境，分析镁、铝及其化合物在除杂、净水、合金制备、金属冶炼中的应用，掌握相关除杂、提纯、分离的实验操作方法，提升信息提取与化学建模能力。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 镁及其化合物 知●识●解●构 知识点1 镁的性质 1.镁的原子结构及存在 （1）镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第 周期 族，原子结构示意图为 。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的 性，即失电子的能力强，是常用的 剂。 （2）镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第 ，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 色金属光泽的固体，密度、硬度均较 ，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。 3.镁的化学性质 （1）与非金属反应 ①镁条在O2中燃烧，发出耀眼的 ，生成白色固体物质，反应的化学方程式为 ； ②镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO、C和Mg3N2的混合物)。 得分速记 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。 ③镁条能与Cl2反应，化学方程式为 （2）与CO2反应： (镁着火不能用CO2灭火) （3）与H2O反应： （镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快。） （4）与H＋反应： 4.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；氢氧化镁用做阻燃剂； （4）冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 5.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为 、 沉淀：化学方程式为 酸化：化学方程式为 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，氯化氢的作用抑制Mg2+的水解， 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为 得分速记 1.由MgCl2·6H2O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氛围中冷却。 知识点2 镁的氧化物MgO 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 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 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 得分速记 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。 考●向●破●译 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 例1（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 【变式1·变载体】（2024·北京西城·一模）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知：非金属性： 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热 B．Ⅱ中主要反应有：、 C．为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气 D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性 【变式2】（25-26高二上·北京·期末）研究打磨过的镁条与溶液在室温下的反应，用传感器监测气体并测定反应后pH，实验如下表。 实验装置 编号 ① ② ③ 锥形瓶中试剂 溶液 溶液和0.1 g镁条 (含酚酞溶液)和0.1g镁条 实验现象 生成极微量气泡，15min后pH无明显变化 持续产生大量气泡(净化后可点燃)，出现白色浑浊。15min后，溶液pH上升至9.0 镁条表面有微量气泡，一段时间后，镁条表面微红 瓶内浓度变化 下列说法不正确的是 A．由①可知，室温时，溶液中发生反应 B．由①②可知，②中气体含有，其产生途径可能为、 C．②中的反应比③中的剧烈，是因为溶液中更大 D．由②③可知，的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的 【变式3】（25-26高一下·北京·期中）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，则一段时间后需要补充MgO或Mg(OH)Cl 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 考向2 考查镁及其化合物在工艺流程的应用 例2浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源。利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下： 已知AgBr是淡黄色且不溶于硝酸的难溶物。 (1)氯元素在周期表中的位置是___________。 (2)提取溴的过程中，滤液中通入生成的离子方程式___________。经过2次转化的目的是___________。 (3)设计能证明水溶液能够还原的实验方案___________。 (4)通过将转化为无水以制备单质Mg，无水制取单质Mg的化学方程式是___________。 (5)工业上常用上述流程“空气吹出法”实现海水提溴，将海水浓缩至1L，使用该法最终得到，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为___________。 【变式1·变载体】海水中含有丰富的镁资源，工业上利用海水获取镁单质的简易流程如下图所示：（已知：贝壳主要成分：碳酸钙） 回答下列有关问题： (1)①对应的化学反应方程式为________________________。 (2)上述①④中属于复分解反应的是__________________。 (3)若在实验室中模拟上述过程，则过程③中用到的分离操作的玻璃仪器有烧杯、______、______。工业上该过程使用石灰乳而不是溶液的原因是________________________。 (4)④对应的离子反应方程式为__________________。 【变式2·变题型】（25-26高三上·北京·阶段检测）MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为30%SiO2和50%MgCO3，还含有10%FeCO3，其他杂质不参与反应）为原料，制备MgSO4·7H2O的主要流程如下： 已知：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸；②溶液的酸性越强，pH越小。 请回答下列问题： (1)“操作a”的名称是______。 (2)“废渣X”中主要包含的物质是______。 (3)MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式为______。 (4)pH不易调节的太高是因为______。 (5)溶液A、溶液B的pH大小顺序为______。 【变式3·变考法】（25-26高三上·北京·期末）海洋约占地球表面积的71%，其中的水资源和其他化学资源具有巨大的开发潜力。根据下列流程回答问题： (1)海水提溴工艺也叫做“吹出法”，其过程包括氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节。吸收环节中，用SO2的水溶液吸收“吹出”的溴单质时，发生反应的化学方程式为___________。 (2)“提镁”工序中分离出氢氧化镁的操作是___________，工业上获取氢氧化镁用石灰乳而不用氢氧化钠溶液的原因是___________。 (3)产品A的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“联合制碱”工序中，是将CO2和NH3通入饱和食盐水中，析出碳酸氢钠晶体，将其分离出来，再加热分解得到纯碱。为提高产率，应向饱和食盐水中先通入___________(填化学式)，生成碳酸氢钠晶体的化学方程式为___________。 (5)我省深居内陆，居民可通过食用加碘食盐的方式补充碘元素的摄入，要测定食盐中的碘元素(以形式存在)，可在酸性条件下加入KI将其转化为进行定量检测，该转化过程的离子方程式为___________。 考点二 铝及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铝的结构及性质 1． 铝的结构和存在 铝的原子结构示意图为，铝元素在地壳中含量丰富，是地壳中含量 的金属元素，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在 2． 物理性质 有金属光泽的固体，有良好的 、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 3．化学性质 (1)与非金属反应 ①Al与O2的反应：常温时：4Al＋3O2===2Al2O3 (常温下，在空气中能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，具有抗腐蚀性能) 加热时：4Al＋3O22Al2O3 ②与Cl2反应：2Al＋3Cl22AlCl3 ③与S反应：2Al＋3SAl2S3 (2)与酸反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应 与稀盐酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 a．常温下，铝遇 、 产生 现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应 b．铝与浓硝酸共热： 得分速记 常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应 (3)与碱溶液的反应 与NaOH溶液反应： 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 得分速记 1.铝与氢氧化钠溶液反反应的机理：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂 反应过程：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H 2↑ (属于氧化还原反应) 2Al(OH)3＋2NaOH===2NaAlO2＋4H2O (非氧化还原反应) 双线桥法 单线桥法 2.能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性 (4)Al与盐溶液反应： 2Al＋3Cu2+2Al3+＋3Cu (5)Al与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 4．铝热反应实验中的有关问题 (1)概念：某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应 (2)原理：铝作 ，另一种氧化物作 ，用铝将氧化物中的金属置换出来 (3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合 (4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态易Al2O3分离 (5)实验过程 实验步骤 ①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁(Fe2O3)粉末，再倒入2克铝粉、将两者混合均匀 ②用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部撕一个孔，用水润湿下面一点，再跟 另一个漏斗套在一起，使四周都有4层 ③将折好的滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒入纸漏斗中　 ④再在上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条 ⑤点燃镁条，观察发生的现象 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 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 操作要点 ①内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下 ②蒸发皿盛沙：防止 ③镁条：制造高温条件，引起氯酸钾分解，引发铝热反应 ④氯酸钾：制造氧气利于反应 得分速记 1.Al与MgO不能发生铝热反应 2.铝热反应不是一个反应，而是一类反应 3.铝热反应为放热反应 5．铝的制备及用途 (1)制备(电解熔融Al2O3)： (冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点) (2)用途：①纯铝用作导线 ②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等 知识点2 氧化铝和氢氧化铝 Al2O3 Al（OH）3 类别 两性氧化物 两性氢氧化物 物理 性质 高熔点，高沸点，高硬度，不溶于水的白色固体 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性 化学 性质 ①与强酸反应： 　Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O　（填离子方程式，下同） ②与强碱反应： 　Al2O3＋2OH－＋3H2O[Al(OH)4]-　 ①与强酸反应： 　Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O　 ②与强碱反应： 　Al(OH)3＋OH－[Al(OH)4]－　 ③灼烧： 　2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　 用途 作耐火材料；炼铝原料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料 得分速记　 1.既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3。 2.Al(OH)3两性在化学实验中的应用 检验与鉴别 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在 用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液 用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸 分离与除杂 Mg(Al)：加足量NaOH溶液 Fe2O3 (Al2O3)：加足量NaOH溶液 Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液 Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解 知识点3 有关Al(OH)3的少量、过量问题 1.NaOH和AlCl3 化学方程式 离子方程式 NaOH少量 Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O NaOH过量 Al3+＋4OH—===AlO2－＋2H2O 2.NaAlO2和HCl 化学方程式 离子方程式 HCl少量 AlO2—＋H+ ＋H2O===Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O HCl过量 AlO2—＋4H+ ===Al3+＋2H2O 3.NaAlO2和CO2 化学方程式 CO2少量 过渡反应 CO2过量 知识点4 “铝三角”的转化关系及其应用 1.铝三角的转化关系 写出实现上述各步转化的离子方程式。 【答案】　(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.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 (1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同) 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 方程式 序号 AB： BD： AB： BC： (2)四羟基合铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入四羟基合铝酸盐溶液至过量 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 方程式 序号 AB： BC： AB： BC： 得分速记　 1．离子共存问题 (1)Al3＋水解呈酸性，与OH－、[Al(OH)4]－、CO(HCO)、S2－等不能大量共存。 (2[Al(OH)4]－水解呈碱性，与H＋、HCO、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。 2．含Al3＋的溶液与碱反应的先后顺序 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。 考●向●破●译 考向1 考查铝的性质和用途 例1（2026·北京顺义·一模）以型废催化剂为原料，实现、、(钼)元素高效分离回收的某种工业流程如下。 已知：i．是一种长链有机萃取剂，呈弱碱性，几乎不溶于水。萃取时，需将先酸化为； ii．NiO不溶于强碱，易溶于氨水；易升华，易溶于碱。 (1)高温焙烧可将镍元素、钼元素转化为NiO和。但焙烧温度过高，钼元素的浸出效果反而下降，可能原因是______。 (2)浸出过程中，转化为、转化为进入溶液。 ①NiO转化为的离子方程式为______。 ②不能用NaOH溶液替代氨水，说明理由______(写出2条)。 (3)萃取时，滤液中加入酸化的会选择性萃取而不萃取。原因是______。 (4)反萃取过程中反萃取剂可选用______(填序号)。 a．氨水    b．硫酸溶液    c．氯化铵溶液 (5)该流程中可循环利用的物质有______。 (6)测定反萃取液中钼元素的物质的量浓度。 取100mL反萃取液转移至250mL容量瓶，用蒸馏水定容至刻度，摇匀得待测液；移取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入酸化后滴加指示剂，用标准液滴定，至滴定终点时消耗溶液的体积为12.00mL。 已知：。 反萃取液中钼元素的物质的量浓度为______。 解题妙招 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： ①产生H2的物质的量相等。 ②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： ①消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ②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 ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 【变式1】（25-26高三上·北京海淀·期末）铝自然形成的氧化膜易脱落。以硫酸为电解液，分别以石墨和铝材作阴、阳极材料，经过电解处理形成氧化铝膜，抗蚀能力强。其制备的简要流程如图所示。下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是 A．碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜：2OH-＋Al2O3=2AlO2-＋H2O B．碱洗时铝材表面会出现气泡：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ C．获得耐蚀铝材的电极反应：4Al－12e-＋3O2=2Al2O3 D．用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸：NH3·H2O＋H＋=NH4+＋H2O 【变式2】净化铝电解厂烟气制备冰晶石(，微溶于水)的流程如下： 下列说法正确的是 A．工业采用电解冰晶石制备金属铝 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．可以用陶瓷作吸收塔内衬材料 D．合成槽中产物主要有和 【变式3】（2026·北京·模拟预测）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”： 考向2 考查氧化铝和氢氧化铝的两性 例2（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 【变式1】（2023·北京东城·二模）明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为，含少量等)制备明矾的流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A．①中反应的离子方程式是 B．③中反应的离子方程式是 C．操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等 D．明矾净水的原理：水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物 【变式2】利用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4∙7H2O)，一种流程如下： 已知：Al2O3既可与强酸反应又可与强碱反应，均生成可溶于水的盐。下列说法中，不正确的是 A．过程①溶解烧渣可选用足量盐酸，过程④试剂X选用铁粉 B．固体1中含有SiO2，溶液2中的离子为Na+、、OH- C．从溶液3得到FeSO4∙7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在过程①中加过量NaOH溶液，得到固体1后经过程③④⑤也可得到FeSO4∙7H2O 【变式3】（25-26高三上·北京东城·期末）铁泥(主要成分是，含少量、、、等)是一种重要的化工原料，可用于生产高铁酸钾()。高铁酸钾是紫色固体，微溶于溶液，常用作水处理剂。其制备流程如下： I．制备高铁酸钾 (1)向滤液1中加入的目的是将转化为，在该过程中体现___________性。 (2)沉淀1中的主要成分有___________(填化学式)。 (3)向沉淀1中加入溶液，反应的离子方程式是___________。 (4)由沉淀2向转化的过程中发生的反应有___________ (补全化学方程式)： ①___+_________________ ② (5)取过滤后所得紫色滤液4，滴加盐酸后产生黄绿色气体。不能说明该条件下氧化性强于，原因是___________。 Ⅱ．利用高铁酸钾的氧化性去除水体中的某种有机物(用CBZ表示) 相同体积，不同pH条件下，等浓度高铁酸钾溶液去除水体中相同浓度CBZ时，和CBZ浓度随时间变化如图(其他条件不变时，CBZ的还原性和溶液酸碱性无关；实验中CBZ的氧化产物相同)： (6)下列说法不正确的是___________(填序号)。 a．，时CBZ浓度比时低的可能原因是酸性增强，的氧化性增强 b．，如图可知浓度随时间的变化只与CBZ消耗有关 c．推测，时CBZ浓度一定比时高 考向3 考查氢氧化铝的制备 例3（25-26高一上·北京·期末）利用铁铝合金制备胶体粒子及明矾[]的工业流程图如下： 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中所用试剂为______。 (2)步骤Ⅲ中的作用是______。 (3)步骤Ⅳ中制备胶体粒子的反应方程式为______。 (4)由溶液A得到的离子方程式为______。 (5)下列有关说法正确的是______(填字母)。 a．溶液C中含有的离子是、 b．室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 c．工业流程中包含置换反应和复分解反应 d．检验溶液B中是否含：取溶液B先加氯水，再加KSCN溶液，若溶液变红，说明含 解题妙招 Al(OH)3的三种制备方法 方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 反应原理：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 方法二：向可溶性四羟基合铝酸盐溶液中通入过量CO2 反应原理：Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 方法三：相互促进水解法 反应原理：Al3＋＋3[Al(OH)4]－ 4Al(OH)3↓　 【变式1】（2026·北京西城·模拟预测）以铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质有SiO2、Fe2O3等）为原料，采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示： (1)Al2O3可用于电解制Al，其反应的化学方程式是___________。 (2)调控反应池中钠铝元素之比一定时，Al2O3溶于NaOH，SiO2转化为铝硅酸钠沉淀。Al2O3溶于NaOH的离子方程式是___________。 (3)该生产过程中，需向沉淀池中加入X。 ① X 可为过量的CO2，则滤液II中主要的溶质是_______，为了使滤液II循环利用，应补充的物质是_______（选填字母）； a．CaO b．HCl c．Na2CO3 ② X 也可为少量Al(OH)3晶种（晶种可加速沉淀的生成），其优点是___________。 (4)测铝土矿中铝元素含量： I 将mg铝土矿样品经处理配成VmL溶液 II取少量该溶液用EDTA法测得该溶液中Fe3+、Al3+浓度之和为a mol·L－1 III另取少量该溶液，将Fe3+用盐酸羟胺还原为Fe2+后，利用吸光度法测得吸光度为0.400（吸光度与Fe2+浓度对应曲线如下图），该铝土矿样品中铝元素的质量分数表达式是_______（用字母表示）。 【变式2】实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下： 已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子，该配离子在乙醚(，沸点34.6℃)中生成缔合物。下列说法正确的是 A．也可用过量的氨水分离Fe3+、Al3+ B．反萃取时，加水量越多越有利于Fe3+分离 C．分液后水相为无色；说明已达到分离目的 D．蒸馏时选用球形冷凝管 【变式3】废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾，分析流程，正确的是 A．为尽量少引入杂质，NaOH溶液应改用KOH或氨水 B．“沉淀”为Al2(CO3)3 C．上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3 D．滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 考向4 考查Al3＋、[Al(OH)4]－形成Al(OH)3图像的综合分析 例4（2025·北京·模拟预测）下列有关物质转化关系的说法中不正确的是 A．图1中甲可能是Cl2，X可能是Fe B．图2中反应一定是置换反应或复分解反应 C．图3中是向某溶液中滴加NaOH溶液的变化图象，原溶质可能是Al2(SO4)3 D．图4中a可能为S，c可能为SO2 解题妙招 有关氢氧化铝生成的图像分析 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向铝盐溶液中加强碱 现象：先沉淀后溶解 注：如果向强碱中加铝盐，开始无明显现象，后生成沉淀 Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶液加碱的反应：Mg2＋＋2OH－=== Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2O 向偏铝酸盐溶液中加强酸 现象：先沉淀后溶解注：如果向强酸中加偏铝酸盐，开始无明显现象，后生成沉淀 AlO2-和OH－混合溶液加酸的反应： H＋＋OH－===H2O 4H＋＋AlO2-===Al3＋＋2H2O AlO2-和SiO32-混合溶液加酸的反应：SiO32-＋2H＋===H2SiO3↓4H＋＋AlO2-===Al3＋＋2H2O 向铝盐溶液中加弱碱 现象：生成沉淀量不断增加，后不变 Al3＋和H＋混合溶液加氨水的反应 H＋＋NH3·H2O ===NH4+＋H2O Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH4+ 向偏铝酸盐溶液中加弱酸 现象：生成沉淀量不断增加，后不变 AlO2-和OH－混合溶液通入CO2的反应：2OH－＋CO2=== CO32-＋H2O AlO2-＋CO2＋2H2O === Al(OH)3↓＋HCO3- 【变式1】下列图象表示错误的是 0 A．图A是向盐酸中滴加溶液 B．图B是向溶液中滴加溶液 C．图C是向和物质的量2∶1的混合稀酸溶液中逐渐加入粉 D．图D是向和物质的量2∶1的混合溶液中通入 【变式2】某溶液中可能含有H+、Na+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO、CO等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是(　　) A．原溶液中含阳离子H+、NH、Mg2+、Al3+ B．原溶液中一定含有SO和Na+ C．原溶液中Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1 D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4 【变式3】下列图象均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，则其中正确的是 A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 D．向等物质的量浓度的NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入CO2至过量 考向5 考查铝的“价-类”二维图 例5（2025·北京·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 【变式1】镁、铝、铁或铜的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述正确的是 A．若d为铁，则d在空气中灼烧可生成e B．若a为铜，则a、b、c均能溶于稀硫酸 C．若a为镁，则b是一种耐火材料 D．若d为铝，则e与NaOH溶液反应有H2生成 【变式2】（25-26高三上·北京·阶段检测）含Cl、Na、Al或Fe部分物质的“价－类”关系如图所示。下列叙述正确的是 A．若a能与碱反应生成两种盐，则a和c都具有漂白性 B．若f分散于水中能形成红褐色胶体，则d在空气中加热生成e C．若a能与水剧烈反应，则a在空气中最终转化成b D．若f是两性氢氧化物，则a既能盐酸反应，又能与反应 【变式3】部分含Al或含Si物质的价类二维图如下，下列推断正确的是（其中为阿伏加德罗常数的数值） A．将木材浸入到g的水溶液可以防火 B．1mol晶体e中含有共价键的数目为 C．肯定存在a→b→c和a→e→f的直接转化 D．d→c和g→f的转化均可通过向溶液中加入足量盐酸来实现 考点三 工业制备铝的工艺流程 知●识●解●构 知识点1 工业制铝的工艺流程—碱溶法 碱溶法 (1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好 (3)步骤④中得到的Al2O3中可能含有SiO2杂质，在电解时它不会影响铝的纯度是因为SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化 知识点2 工业制铝的工艺流程—酸溶法 酸溶法 (1)①、②中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ (2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋是因为：Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 考●向●破●译 考向1 考查工业制备铝的工艺流程分析 例1（2026·北京·模拟预测）含钛高炉渣富含TiO2、Al2O3、MgO、CaO、SiO2、Fe3O4等氧化物，其用于提取金属钛的流程如下。已知：TiO2不溶于水、稀酸和碱溶液。 下列说法正确的是 A．若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，最终得到的滤渣2主要成分相同 B．“研磨、磁选”时可以除去高炉渣中的铁元素和硅元素 C．“酸浸”和“碱浸”均应在高温条件下进行 D．若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，理论上氢氧化钠用量不变 【变式1】（2026·北京·模拟预测）广泛应用于手机、通信基站等无线通信设备。以废液｛含少量的｝为原料制备的微型流程如下： 下列叙述错误的是 A．“除铝”中滤渣的主要成分是 B．酸性： C．实验室完成“灼烧”，需要坩埚和坩埚钳等 D．气体X可循环用于“除铝”工序 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2023·北京卷，13，3分）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是    A．a、c分别是 B．既可以是，也可以是 C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生 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 2．（2026·广东卷，14，3分）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．（2026·四川卷，11，3分）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) 4．（2022·北京，18，12分）白云石的主要化学成分为，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。 已知： 物质 (1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为___________。 (2)用量对碳酸钙产品的影响如下表 n(NH4Cl)/n(CaO) 氧化物()浸出率/% 产品中纯度/% 产品中Mg杂质含量/% (以计) 计算值 实测值 2.1∶1 98.4 1.1 99.1 99.7 —— 2.2∶1 98.8 1.5 98.7 99.5 0.06 2.4∶1 99.1 6.0 95.2 97.6 2.20 备注：ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg) ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。 ①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是___________。 ②沉钙反应的离子方程式为___________。 ③“浸钙”过程不适宜选用的比例为___________。 ④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是___________。 (3)“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的溶液混合，充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏，的浸出率随馏出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是___________。 (4)滤渣C中含有的物质是___________。 (5)该流程中可循环利用的物质是___________。 5．（2025·海南，15，11分）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______、______。 2 / 3 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 镁、铝及其重要化合物 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点 一 镁及其化合物 知识解构 知识点1 镁的性质 ∣ 知识点2 镁的氧化物MgO 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH) 2 考向破译 考向1 考查 镁 及其化合物的结构、性质及应用 ∣ 考向2 考查镁及其化合物在工艺流程的应用 考点二 铝及其化合物 知识解构 知识点1 铝的结构及性质 ∣ 知识点2 氧化铝和氢氧化铝 知识点3 有关Al(OH) 3 的少量、过量问题 ∣ 知识点 4 “ 铝 三角”的转化关系及其应用 考向破译 考向1 考查铝的 性质 和用途 ∣ 考向2 考查 氧化铝和氢氧化铝的两性 考向 3 考查 氢氧化铝的制备 ∣ 考向 4 考查Al 3＋、 [Al ( OH ) 4 ] － 形成Al(OH) 3 图像的综合分析 考向 5 考查铝的“价-类”二维图 解题妙招1 铝与酸或碱反应生成H 2 的量的关系 解题妙招 2 Al(OH) 3 的三种制备方法 解题妙招 3 有关氢氧化铝生成的图像分析 考点 三 工业制备铝的工艺流程 知识解构 知识点1 工业制铝的工艺流程—碱溶法 ∣ 知识点2 工业制铝的工艺流程—酸溶法 考向破译 考向1 考查工业制备铝的工艺流程分析 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 镁及其化合物 铝及其重要化合物 T2(C) T7(C)、T12 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： (1) 依托镁铝合金制备、铝土矿冶炼、海水提镁、明矾净水、氢氧化铝治疗胃酸过多等本土化工业与生活素材，以镁、氧化镁、氢氧化镁、氯化镁、铝、氧化铝、氢氧化铝、铝盐、偏铝酸盐为核心物质，融合物质转化、离子反应、水解平衡、沉淀溶解平衡计算，侧重考查元素化合物性质的实际应用与平衡思想核心素养；常结合工业流程设问，区分不同价态、不同存在形式的镁、铝化合物在除杂、净水、防腐、合金制备体系中的功能差异。 (2) 以新型镁基储氢材料、铝基催化剂、镁铝合金防腐、污水处理中的铝盐絮凝、新型铝离子电池等前沿科技为背景，围绕 Mg²⁺/Mg、Al³⁺/AlO₂⁻/Al 的转化、Al (OH)₃ 的两性制备与溶解、镁铝的腐蚀与防护、氧化铝的工业制备设置选择、工艺流程填空；突出镁、铝及其化合物的氧化还原、水解与电离平衡的综合定量分析，强化新情境下信息提取与化学建模能力。 (3) 依托古代湿法炼铜中镁铝置换、明矾造纸染色、传统铝盐净水工艺、古代镁质耐火材料制备等古文史料、传统手工业操作，结合镁、铝的化合物转化流程考查分离提纯、鉴别、除杂操作；融合中华传统文化考点，落实高考素养导向，依托传统化工工艺考查物质推断、实验操作评价，增强文化自信。 ►复习目标： 1.明晰 Mg、MgO、Mg (OH)₂、MgCl₂、Al、Al₂O₃、Al (OH)₃、Al³⁺盐、AlO₂⁻盐的物理性质，熟记各物质核心化学反应方程式、离子方程式，梳理完整镁、铝元素 “价 - 类” 二维转化网络，理清单质、氧化物、氢氧化物、盐之间的转化关系与反应条件。 2.熟练掌握镁、铝及其化合物的核心反应规律，重点突破 Al (OH)₃ 的两性、Al³⁺与 AlO₂⁻的相互转化、镁铝的工业制备原理（电解法），能准确分析铝盐与强碱、偏铝酸盐与强酸反应的图像变化（沉淀生成与溶解的定量关系）。 3.能结合工业流程与实验情境，分析镁、铝及其化合物在除杂、净水、合金制备、金属冶炼中的应用，掌握相关除杂、提纯、分离的实验操作方法，提升信息提取与化学建模能力。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 镁及其化合物 知●识●解●构 知识点1 镁的性质 1.镁的原子结构及存在 （1）镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，原子结构示意图为。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的金属性，即失电子的能力强，是常用的还原剂。 （2）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）与非金属反应 ①镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO； ②镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO、C和Mg3N2的混合物)。 得分速记 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。 ③镁条能与Cl2反应，化学方程式为Mg＋Cl2MgCl2 （2）与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火) （3）与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑（镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快。） （4）与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 4.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；氢氧化镁用做阻燃剂； （4）冶金工业上镁单质用作还原剂和脱氧剂。 5.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 基本步骤及主要反应 制石灰乳：化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀：化学方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 酸化：化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2O=MgCl2·6H2O↓ 脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制Mg2+的水解，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O 电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 得分速记 1.由MgCl2·6H2O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氛围中冷却。 知识点2 镁的氧化物MgO 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 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 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 得分速记 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。 考●向●破●译 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 例1（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。 【变式1·变载体】（2024·北京西城·一模）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知：非金属性： 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热 B．Ⅱ中主要反应有：、 C．为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气 D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性 【答案】D 【详解】A．因为与镁反应需要能量，所以I中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热，A正确； B．因为硅与盐酸不反应，所以Ⅱ中主要反应有：、，B正确； C．因为容易自燃，所以为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气，C正确； D．因为非金属性：，所以中硅元素为+4价，而中硅元素为-4价，所以在中，含硅元素的物质体现还原性，D错误； 故答案选D。 【变式2】（25-26高二上·北京·期末）研究打磨过的镁条与溶液在室温下的反应，用传感器监测气体并测定反应后pH，实验如下表。 实验装置 编号 ① ② ③ 锥形瓶中试剂 溶液 溶液和0.1 g镁条 (含酚酞溶液)和0.1g镁条 实验现象 生成极微量气泡，15min后pH无明显变化 持续产生大量气泡(净化后可点燃)，出现白色浑浊。15min后，溶液pH上升至9.0 镁条表面有微量气泡，一段时间后，镁条表面微红 瓶内浓度变化 下列说法不正确的是 A．由①可知，室温时，溶液中发生反应 B．由①②可知，②中气体含有，其产生途径可能为、 C．②中的反应比③中的剧烈，是因为溶液中更大 D．由②③可知，的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的 【答案】C 【详解】A．由①可知，锥形瓶中的试剂为6.0g1mol•L-1NaHCO3溶液，锥形瓶内CO2的浓度增大，说明室温时，NaHCO3在溶液中可分解产生CO2，溶液中发生反应，故A正确； B．由①②可知，②中产生大量气泡，该气体净化后可点燃，说明产生的大量气体中含有H2，溶液中出现白色浑浊，所以反应方程式可能为、，故B正确； C．NaHCO3溶液呈碱性，其中c(H+)小于H2O中的c(H+)，故C错误； D． NaHCO3可以和碱性物质反应，由②③可知，的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的，促进反应进行，故D正确； 选C。 【变式3】（25-26高一下·北京·期中）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，则一段时间后需要补充MgO或Mg(OH)Cl 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 【答案】C 【详解】A．由分析可知，a、c分别是、HCl，A错误； B．由分析可知，d为MgO，b为，B错误； C．已知为反应副产物，由镁原子守恒可知，一段时间后MgO与 Mg(OH)Cl的总物质的量减少，则需要补充MgO或Mg(OH)Cl，C正确； D．由转化关系图可知，反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，则由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、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。 考向2 考查镁及其化合物在工艺流程的应用 例2浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源。利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下： 已知AgBr是淡黄色且不溶于硝酸的难溶物。 (1)氯元素在周期表中的位置是___________。 (2)提取溴的过程中，滤液中通入生成的离子方程式___________。经过2次转化的目的是___________。 (3)设计能证明水溶液能够还原的实验方案___________。 (4)通过将转化为无水以制备单质Mg，无水制取单质Mg的化学方程式是___________。 (5)工业上常用上述流程“空气吹出法”实现海水提溴，将海水浓缩至1L，使用该法最终得到，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为___________。 【答案】(1)第三周期ⅦA族 (2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 富集溴元素 (3)取反应后适量溶液，加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，则证明水溶液能够还原 (4)Mg+Cl2↑ (5)60mg/L 【详解】（1）氯元素在周期表中的位置是第三周期ⅦA族； （2）滤液中通入生成的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；根据分析，可知提取溴的过程中，经过2次Br-→Br2转化的目的是富集溴元素； （3）吸收塔中发生反应SO2将Br2还原，离子方程式是SO2+2H2O+Br2=4H++2Br-+SO，则取反应后适量溶液，加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，则证明水溶液能够还原； （4）无水制取单质Mg的化学方程式是Mg+Cl2↑； （5）使用该法最终得到36gBr2，则Br原子的质量为36g，提取率为60%，原海水中的Br原子的质量为36g÷60%=60g，则原海水中溴的浓度为60×1000mg÷1000L=60mg/L。 【变式1·变载体】海水中含有丰富的镁资源，工业上利用海水获取镁单质的简易流程如下图所示：（已知：贝壳主要成分：碳酸钙） 回答下列有关问题： (1)①对应的化学反应方程式为________________________。 (2)上述①④中属于复分解反应的是__________________。 (3)若在实验室中模拟上述过程，则过程③中用到的分离操作的玻璃仪器有烧杯、______、______。工业上该过程使用石灰乳而不是溶液的原因是________________________。 (4)④对应的离子反应方程式为__________________。 【答案】(1) (2)③④ (3) 漏斗 玻璃棒 石灰乳来源广泛，成本低廉 (4) 【详解】（1）①是贝壳（主要成分为）高温煅烧分解生成氧化钙和二氧化碳，方程式为： ； （2）复分解反应是两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应；各步骤反应类型： ①分解，属于分解反应；②与水化合生成，属于化合反应；③石灰乳与海水中反应生成沉淀，属于复分解反应；④与盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；⑤电解熔融氯化镁得到，属于分解反应。 因此属于复分解反应的是 ③④； （3）过程③是分离出沉淀，该操作为过滤，过滤需要的玻璃仪器除烧杯外，还有漏斗、玻璃棒； 工业使用石灰乳不用的原因是：石灰乳可由海边贝壳制得，原料易得，来源广泛，成本低廉； （4）④是沉淀与盐酸的反应，为难溶物，不能拆分为离子，离子方程式为： 。 【变式2·变题型】（25-26高三上·北京·阶段检测）MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为30%SiO2和50%MgCO3，还含有10%FeCO3，其他杂质不参与反应）为原料，制备MgSO4·7H2O的主要流程如下： 已知：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸；②溶液的酸性越强，pH越小。 请回答下列问题： (1)“操作a”的名称是______。 (2)“废渣X”中主要包含的物质是______。 (3)MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式为______。 (4)pH不易调节的太高是因为______。 (5)溶液A、溶液B的pH大小顺序为______。 【答案】(1)过滤 (2)SiO2 (3)MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O (4)避免Mg2+转化为氢氧化镁沉淀 (5)pH(A)＜pH(B) 【详解】（1）“操作a”后，得到了滤渣和滤液，故“操作a”的名称是过滤； （2）根据以上分析可知，“废渣X”中主要包含的物质是SiO2； （3）MgCO3为难溶性盐，离子方程式中不能拆，碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，离子方程式为：MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O； （4）调节pH是为了将Fe3+转化为氢氧化铁，从而将铁离子除去，若调节的pH太高，镁离子也会转化为氢氧化镁沉淀，故答案为：避免Mg2+转化为氢氧化镁沉淀； （5）在溶液A中发生反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，消耗了氢离子，故氢离子浓度降低，酸性变弱，故溶液A的酸性比溶液B强，pH更小，故答案为：pH(A)＜pH(B)。 【变式3·变考法】（25-26高三上·北京·期末）海洋约占地球表面积的71%，其中的水资源和其他化学资源具有巨大的开发潜力。根据下列流程回答问题： (1)海水提溴工艺也叫做“吹出法”，其过程包括氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节。吸收环节中，用SO2的水溶液吸收“吹出”的溴单质时，发生反应的化学方程式为___________。 (2)“提镁”工序中分离出氢氧化镁的操作是___________，工业上获取氢氧化镁用石灰乳而不用氢氧化钠溶液的原因是___________。 (3)产品A的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“联合制碱”工序中，是将CO2和NH3通入饱和食盐水中，析出碳酸氢钠晶体，将其分离出来，再加热分解得到纯碱。为提高产率，应向饱和食盐水中先通入___________(填化学式)，生成碳酸氢钠晶体的化学方程式为___________。 (5)我省深居内陆，居民可通过食用加碘食盐的方式补充碘元素的摄入，要测定食盐中的碘元素(以形式存在)，可在酸性条件下加入KI将其转化为进行定量检测，该转化过程的离子方程式为___________。 【答案】(1) (2) 过滤 石灰乳原料丰富，成本低 (3)CaSO4 (4) NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3 + NH4Cl (5) 【详解】（1）用的水溶液吸收“吹出”的溴单质发生氧化还原反应生成HBr和硫酸，发生反应的化学方程式为； （2）氢氧化镁难溶于水，“提镁”工序中分离出氢氧化镁的操作是过滤；工业上获取氢氧化镁用石灰乳而不用氢氧化钠溶液的原因是：石灰乳原料丰富，成本低； （3）氢氧化钙和硫酸钠反应生成硫酸钙微溶于水，产品A的主要成分是CaSO4； （4）氨气极易溶于水，应该先通，后通二氧化碳，获得碳酸氢钠晶体，再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱，饱和食盐水、氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为：； （5）在酸性条件下加入KI将KIO3转化为，该转化过程的离子方程式为。 考点二 铝及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铝的结构及性质 1． 铝的结构和存在 铝的原子结构示意图为，铝元素在地壳中含量丰富，是地壳中含量最多的金属元素，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在 2． 物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 3．化学性质 (1)与非金属反应 ①Al与O2的反应：常温时：4Al＋3O2===2Al2O3 (常温下，在空气中能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，具有抗腐蚀性能) 加热时：4Al＋3O22Al2O3 ②与Cl2反应：2Al＋3Cl22AlCl3 ③与S反应：2Al＋3SAl2S3 (2)与酸反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应 与稀盐酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 a．常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应 b．铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 得分速记 常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应 (3)与碱溶液的反应 与NaOH溶液反应：2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 得分速记 1.铝与氢氧化钠溶液反反应的机理：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂 反应过程：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H 2↑ (属于氧化还原反应) 2Al(OH)3＋2NaOH===2NaAlO2＋4H2O (非氧化还原反应) 双线桥法 单线桥法 2.能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性 (4)Al与盐溶液反应：2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu 2Al＋3Cu2+2Al3+＋3Cu (5)Al与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 4．铝热反应实验中的有关问题 (1)概念：某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应 (2)原理：铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 (3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合 (4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态易Al2O3分离 (5)实验过程 实验步骤 ①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁(Fe2O3)粉末，再倒入2克铝粉、将两者混合均匀 ②用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部撕一个孔，用水润湿下面一点，再跟 另一个漏斗套在一起，使四周都有4层 ③将折好的滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒入纸漏斗中　 ④再在上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条 ⑤点燃镁条，观察发生的现象 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 操作要点 ①内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下 ②蒸发皿盛沙：防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿 ③镁条：制造高温条件，引起氯酸钾分解，引发铝热反应 ④氯酸钾：制造氧气利于反应 得分速记 1.Al与MgO不能发生铝热反应 2.铝热反应不是一个反应，而是一类反应 3.铝热反应为放热反应 5．铝的制备及用途 (1)制备(电解熔融Al2O3)：2Al2O34Al＋3O2↑ (冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点) (2)用途：①纯铝用作导线 ②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等 知识点2 氧化铝和氢氧化铝 Al2O3 Al（OH）3 类别 两性氧化物 两性氢氧化物 物理 性质 高熔点，高沸点，高硬度，不溶于水的白色固体 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性 化学 性质 ①与强酸反应： 　Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O　（填离子方程式，下同） ②与强碱反应： 　Al2O3＋2OH－＋3H2O[Al(OH)4]-　 ①与强酸反应： 　Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O　 ②与强碱反应： 　Al(OH)3＋OH－[Al(OH)4]－　 ③灼烧： 　2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　 用途 作耐火材料；炼铝原料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料 得分速记　 1.既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3。 2.Al(OH)3两性在化学实验中的应用 检验与鉴别 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在 用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液 用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸 分离与除杂 Mg(Al)：加足量NaOH溶液 Fe2O3 (Al2O3)：加足量NaOH溶液 Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液 Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解 知识点3 有关Al(OH)3的少量、过量问题 1.NaOH和AlCl3 化学方程式 离子方程式 NaOH少量 AlCl3＋3NaOH(少量)===Al(OH)3↓＋3NaCl Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O NaOH过量 AlCl3＋4NaOH(过量)===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O Al3+＋4OH—===AlO2－＋2H2O 2.NaAlO2和HCl 化学方程式 离子方程式 HCl少量 NaAlO2＋HCl(少量)＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl AlO2—＋H+ ＋H2O===Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O HCl过量 NaAlO2＋4HCl(过量)===NaCl＋AlCl3＋2H2O AlO2—＋4H+ ===Al3+＋2H2O 3.NaAlO2和CO2 化学方程式 CO2少量 2NaAlO2＋3H2O＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3 过渡反应 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 CO2过量 NaAlO2＋2H2O＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3 知识点4 “铝三角”的转化关系及其应用 1.铝三角的转化关系 写出实现上述各步转化的离子方程式。 【答案】　(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.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 (1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同) 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 方程式 序号 AB：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ BD：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ AB：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ (2)四羟基合铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入四羟基合铝酸盐溶液至过量 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 方程式 序号 AB：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O BC：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O AB：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ 得分速记　 1．离子共存问题 (1)Al3＋水解呈酸性，与OH－、[Al(OH)4]－、CO(HCO)、S2－等不能大量共存。 (2[Al(OH)4]－水解呈碱性，与H＋、HCO、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。 2．含Al3＋的溶液与碱反应的先后顺序 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。 考●向●破●译 考向1 考查铝的性质和用途 例1（2026·北京顺义·一模）以型废催化剂为原料，实现、、(钼)元素高效分离回收的某种工业流程如下。 已知：i．是一种长链有机萃取剂，呈弱碱性，几乎不溶于水。萃取时，需将先酸化为； ii．NiO不溶于强碱，易溶于氨水；易升华，易溶于碱。 (1)高温焙烧可将镍元素、钼元素转化为NiO和。但焙烧温度过高，钼元素的浸出效果反而下降，可能原因是______。 (2)浸出过程中，转化为、转化为进入溶液。 ①NiO转化为的离子方程式为______。 ②不能用NaOH溶液替代氨水，说明理由______(写出2条)。 (3)萃取时，滤液中加入酸化的会选择性萃取而不萃取。原因是______。 (4)反萃取过程中反萃取剂可选用______(填序号)。 a．氨水    b．硫酸溶液    c．氯化铵溶液 (5)该流程中可循环利用的物质有______。 (6)测定反萃取液中钼元素的物质的量浓度。 取100mL反萃取液转移至250mL容量瓶，用蒸馏水定容至刻度，摇匀得待测液；移取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入酸化后滴加指示剂，用标准液滴定，至滴定终点时消耗溶液的体积为12.00mL。 已知：。 反萃取液中钼元素的物质的量浓度为______。 【答案】(1)易升华，温度过高，流失，影响后续溶浸 (2) 不可以替换，原因1：氨水提供铵根离子参与反应，氢氧化钠会增加氯化铵用量；原因2：氢氧化钠溶液可以和氧化铝反应，后续不易分离 (3)由于静电引力作用，萃取有效成分吸引，而会静电排斥 (4)a (5)、氨水 (6) 【详解】（1）已知易升华，焙烧温度过高时，升华逸出，可浸出的钼元素减少，影响后续溶浸； （2）①与氨水、反应生成六氨合镍(II)配离子，根据电荷守恒、原子守恒配平即可得到离子方程式：； ②已知NiO不溶于强碱，易溶于氨水，若使用氢氧化钠，氢氧化钠与铵根离子反应，氢氧化钠会增加氯化铵用量；氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成，后续不易分离，所以不可以用替换氨水，故答案为：不可以替换，原因1：氨水提供铵根离子参与反应，氢氧化钠会增加氯化铵用量；原因2：氢氧化钠溶液可以和氧化铝反应，后续不易分离； （3）酸化生成的带正电荷，可静电吸引带负电的进入有机层；而带正电荷，与相互排斥，不能进入有机层，因此仅选择性萃取，故答案为：由于静电引力作用，萃取有效成分吸引，而会静电排斥； （4）萃取时酸化为带正电的，结合进入有机层；反萃取需要中和的，使变回中性的，释放进入水层，因此需要碱，选项中只有氨水为碱性，故选a； （5）反萃取后再生，可回到萃取步骤循环使用；萃取后水层与反应生成和氨水，所以氨水也可以回收循环用于浸出步骤，因此可循环的物质为和氨水； （6）根据反应，可得： 待测液中，， 则原反萃取液中总，因此 解题妙招 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： ①产生H2的物质的量相等。 ②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： ①消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ②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 ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 【变式1】（25-26高三上·北京海淀·期末）铝自然形成的氧化膜易脱落。以硫酸为电解液，分别以石墨和铝材作阴、阳极材料，经过电解处理形成氧化铝膜，抗蚀能力强。其制备的简要流程如图所示。下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是 A．碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜：2OH-＋Al2O3=2AlO2-＋H2O B．碱洗时铝材表面会出现气泡：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ C．获得耐蚀铝材的电极反应：4Al－12e-＋3O2=2Al2O3 D．用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸：NH3·H2O＋H＋=NH4+＋H2O 【答案】C 【详解】A．氧化铝为两性氧化物，与强碱反应生成盐和水，反应的离子方程式：2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O，A正确； B．铝与强碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气，离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，B正确； C．获得耐蚀铝材的电极反应为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+，C错误； D．用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸，离子方程式：NH3·H2O+H+=NH4++H2O，D正确； 答案选C。 【变式2】净化铝电解厂烟气制备冰晶石(，微溶于水)的流程如下： 下列说法正确的是 A．工业采用电解冰晶石制备金属铝 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．可以用陶瓷作吸收塔内衬材料 D．合成槽中产物主要有和 【答案】B 【详解】A．工业采用电解熔融氧化铝制备金属铝，用冰晶石是可以降低氧化铝的熔点，故A错误； B．采用溶液喷淋法增大气液接触面积，可提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确； C．陶瓷的成分含有，能与HF反应生成SiF4气体，因此不能用陶瓷作吸收塔内衬材料，故C错误； D．合成槽内发生反应6NaF+，产物是和Na2CO3，故D错误； 选B。 【变式3】（2026·北京·模拟预测）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 【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。 考向2 考查氧化铝和氢氧化铝的两性 例2（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 【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。 【变式1】（2023·北京东城·二模）明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为，含少量等)制备明矾的流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A．①中反应的离子方程式是 B．③中反应的离子方程式是 C．操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等 D．明矾净水的原理：水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物 【答案】C 【详解】铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾，据此解答。 A．铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：，A正确； B．③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式是，B正确； C．混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾，C错误； D．明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确； 故选C。 【变式2】利用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4∙7H2O)，一种流程如下： 已知：Al2O3既可与强酸反应又可与强碱反应，均生成可溶于水的盐。下列说法中，不正确的是 A．过程①溶解烧渣可选用足量盐酸，过程④试剂X选用铁粉 B．固体1中含有SiO2，溶液2中的离子为Na+、、OH- C．从溶液3得到FeSO4∙7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在过程①中加过量NaOH溶液，得到固体1后经过程③④⑤也可得到FeSO4∙7H2O 【答案】B 【详解】A．烧渣的主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，过程①溶解烧渣，主要是溶解Fe2O3、Al2O3，可选用足量盐酸，过程④试剂X是将Fe3+还原为Fe2+，可以选用铁粉，A正确； B．由分析可知，固体1中含有SiO2，溶液2中除含有Na+、、OH-外，还含有酸根离子等，B不正确； C．Fe2+易水解且具有还原性，易被空气中的氧气氧化，则从溶液3得到FeSO4∙7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，C正确； D．若改变方案，在过程①中加过量NaOH溶液，Al2O3转化为，得到固体1中含有Fe2O3等，经过程③④⑤，Fe2O3分别转化为Fe3+、Fe2+，最后结晶析出，也可得到FeSO4∙7H2O，D正确； 故选B。 【变式3】（25-26高三上·北京东城·期末）铁泥(主要成分是，含少量、、、等)是一种重要的化工原料，可用于生产高铁酸钾()。高铁酸钾是紫色固体，微溶于溶液，常用作水处理剂。其制备流程如下： I．制备高铁酸钾 (1)向滤液1中加入的目的是将转化为，在该过程中体现___________性。 (2)沉淀1中的主要成分有___________(填化学式)。 (3)向沉淀1中加入溶液，反应的离子方程式是___________。 (4)由沉淀2向转化的过程中发生的反应有___________ (补全化学方程式)： ①___+_________________ ② (5)取过滤后所得紫色滤液4，滴加盐酸后产生黄绿色气体。不能说明该条件下氧化性强于，原因是___________。 Ⅱ．利用高铁酸钾的氧化性去除水体中的某种有机物(用CBZ表示) 相同体积，不同pH条件下，等浓度高铁酸钾溶液去除水体中相同浓度CBZ时，和CBZ浓度随时间变化如图(其他条件不变时，CBZ的还原性和溶液酸碱性无关；实验中CBZ的氧化产物相同)： (6)下列说法不正确的是___________(填序号)。 a．，时CBZ浓度比时低的可能原因是酸性增强，的氧化性增强 b．，如图可知浓度随时间的变化只与CBZ消耗有关 c．推测，时CBZ浓度一定比时高 【答案】(1)氧化 (2)、 (3) (4) (5)滤液可能含有未反应的，与在酸性条件下也会生成黄绿色的 (6)bc 【详解】（1）向滤液1中加入将氧化为，在此过程中体现氧化性，故答案为：氧化； （2）滤液1中含、，加入氨水后生成和沉淀，故沉淀1的主要成分为：、； （3）沉淀1中的为两性氢氧化物，与反应的方程式为：； （4）在强碱性条件下，将氧化为，自身被还原为，配平得：； （5）滤液4中可能含有未反应的，滴加盐酸时与在酸性条件下也会生成黄绿色的，因此无法确定是否由氧化产生，故答案为：滤液可能含有未反应的，与在酸性条件下也会生成黄绿色的； （6）a．酸性增强时氧化性增强，对CBZ的氧化速率加快，20min时CBZ浓度更低，a正确； b．浓度变化不仅与CBZ消耗有关，还可能发生自身分解，b错误； c．根据图像，pH=9时CBZ的去除速率快于pH=12时，因此推测80 min时，pH=9时CBZ的浓度应低于pH=12时，c错误； 因此，不正确的是bc。 考向3 考查氢氧化铝的制备 例3（25-26高一上·北京·期末）利用铁铝合金制备胶体粒子及明矾[]的工业流程图如下： 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中所用试剂为______。 (2)步骤Ⅲ中的作用是______。 (3)步骤Ⅳ中制备胶体粒子的反应方程式为______。 (4)由溶液A得到的离子方程式为______。 (5)下列有关说法正确的是______(填字母)。 a．溶液C中含有的离子是、 b．室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 c．工业流程中包含置换反应和复分解反应 d．检验溶液B中是否含：取溶液B先加氯水，再加KSCN溶液，若溶液变红，说明含 【答案】(1)NaOH (2)氧化剂 (3)(胶体) (4) (5)bc 【详解】（1）根据铁铝合金性质差异，Al与强碱反应，Fe不反应，确定步骤 I 试剂为强碱NaOH； （2）步骤 II 中Fe与稀硫酸反应生成，步骤 III 中加入 ，具有氧化性，能将氧化为； （3）溶液中有 和，加入碱液，在加热条件下发生反应生成胶体粒子，即(胶体)； （4）溶液 A 为 溶液，加入适量稀硫酸 ，发生反应 ； （5）a．溶液 C 中除了、，还有过量的 等，a 错误； b．从溶液中能析出明矾，说明室温下明矾的溶解度小于和的溶解度，b 正确； c．步骤 I 中Al与NaOH反应属于置换反应，制备明矾过程中有复分解反应，c 正确； d．检验溶液 B 中是否含，应先加 KSCN溶液，无现象，再加氯水，若变红则含 ，d 错误； 故答案选bc。 解题妙招 Al(OH)3的三种制备方法 方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 反应原理：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 方法二：向可溶性四羟基合铝酸盐溶液中通入过量CO2 反应原理：Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 方法三：相互促进水解法 反应原理：Al3＋＋3[Al(OH)4]－ 4Al(OH)3↓　 【变式1】（2026·北京西城·模拟预测）以铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质有SiO2、Fe2O3等）为原料，采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示： (1)Al2O3可用于电解制Al，其反应的化学方程式是___________。 (2)调控反应池中钠铝元素之比一定时，Al2O3溶于NaOH，SiO2转化为铝硅酸钠沉淀。Al2O3溶于NaOH的离子方程式是___________。 (3)该生产过程中，需向沉淀池中加入X。 ① X 可为过量的CO2，则滤液II中主要的溶质是_______，为了使滤液II循环利用，应补充的物质是_______（选填字母）； a．CaO b．HCl c．Na2CO3 ② X 也可为少量Al(OH)3晶种（晶种可加速沉淀的生成），其优点是___________。 (4)测铝土矿中铝元素含量： I 将mg铝土矿样品经处理配成VmL溶液 II取少量该溶液用EDTA法测得该溶液中Fe3+、Al3+浓度之和为a mol·L－1 III另取少量该溶液，将Fe3+用盐酸羟胺还原为Fe2+后，利用吸光度法测得吸光度为0.400（吸光度与Fe2+浓度对应曲线如下图），该铝土矿样品中铝元素的质量分数表达式是_______（用字母表示）。 【答案】(1) (2)Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O (3) NaHCO3 a 滤液II可直接循环使用 (4)（a-0.0400×10-3）/1000m 【详解】（1）工业上用电解熔融的Al2O3制取金属Al，氧化铝的熔点很高，需要冰晶石（Na3AlF6）做助溶剂，反应的化学方程式为。 （2）Al2O3属于两性氧化物，能与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O。 （3）① 根据流程图可知，滤液Ⅰ是偏铝酸钠溶液，碳酸的酸性强于Al(OH)3，所以CO2能与NaAlO2溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3，若CO2过量，生成NaHCO3，所以滤液II中主要的溶质是NaHCO3；因为NaHCO3在碱性环境中的反应，可以使用生石灰将NaHCO3转化为CaCO3和NaOH，答案选a。 ②根据题意，引入Al(OH)3晶种能够产生Al(OH)3沉淀，其优点是滤液II可直接循环使用。 （4）根据图象可知，c(Fe2＋)浓度为0.04m mol/L，根据铁原子守恒，则c(Fe3＋)=0.04×10-3mol/L，因为Fe3+、Al3+浓度之和为a mol·L－1，所以c(Al3＋)=a-0.4×10-3，所以该铝土矿样品中铝元素的质量分数表达式是27V（a-0.0400×10-3）/1000m。 【变式2】实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下： 已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子，该配离子在乙醚(，沸点34.6℃)中生成缔合物。下列说法正确的是 A．也可用过量的氨水分离Fe3+、Al3+ B．反萃取时，加水量越多越有利于Fe3+分离 C．分液后水相为无色；说明已达到分离目的 D．蒸馏时选用球形冷凝管 【答案】C 【详解】A．Fe3+、Al3+都能与氨水反应生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以不能用过量的氨水分离Fe3+、Al3+，A不正确； B．反萃取时，加水的目的是破坏缔合物Et2O∙H+，使Fe3+进入水层，但加水量过多会导致乙醚层体积增大或乳化，不利于分离，所以并不是水越多越有利于Fe3+分离，B不正确； C．Al3+为无色，Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子，分液后水相为无色，说明Fe3+已被萃取完全，达到分离目的，C正确； D．蒸馏时应选用直形冷凝管，若使用球形冷凝管，馏出液会滞留在冷凝管内，不易流出，球形冷凝管一般用于回流，D不正确； 故选C。 【变式3】废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾，分析流程，正确的是 A．为尽量少引入杂质，NaOH溶液应改用KOH或氨水 B．“沉淀”为Al2(CO3)3 C．上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3 D．滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 【答案】C 【详解】A．铝能与氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液反应，不能与弱碱氨水反应，则溶解易拉罐时不能用氨水代替氢氧化钠溶液，故A错误； B．由分析可知，沉淀为氢氧化铝，故B错误； C．二氧化碳也能与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，则可以用过量的二氧化碳代替碳酸氢铵得到氢氧化铝沉淀，故C正确； D．由分析可知，滤渣的主要成分是铁、镁，故D错误； 故选C。 考向4 考查Al3＋、[Al(OH)4]－形成Al(OH)3图像的综合分析 例4（2025·北京·模拟预测）下列有关物质转化关系的说法中不正确的是 A．图1中甲可能是Cl2，X可能是Fe B．图2中反应一定是置换反应或复分解反应 C．图3中是向某溶液中滴加NaOH溶液的变化图象，原溶质可能是Al2(SO4)3 D．图4中a可能为S，c可能为SO2 【答案】B 【详解】A．铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁在溶液中和铁反应生成氯化亚铁，氯气能把氯化亚铁氧化为氯化铁，则甲可能是Cl2，X可能是Fe，A正确； B．图中反应不一定是置换反应或复分解反应，例如在加热的条件下CO与氧化铜反应生成铜和CO2也符合图中转换，B错误； C．向硫酸铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液的方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓，氢氧化钠过量后发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，则图像正确，C正确； D．若a是S，S与Fe反应生成FeS，b为FeS，FeS与O2反应生成SO2，C为SO2，SO2与H2S反应生成S，符合图中的转化关系，D正确； 故选B。 解题妙招 有关氢氧化铝生成的图像分析 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向铝盐溶液中加强碱 现象：先沉淀后溶解 注：如果向强碱中加铝盐，开始无明显现象，后生成沉淀 Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶液加碱的反应：Mg2＋＋2OH－=== Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2O 向偏铝酸盐溶液中加强酸 现象：先沉淀后溶解注：如果向强酸中加偏铝酸盐，开始无明显现象，后生成沉淀 AlO2-和OH－混合溶液加酸的反应： H＋＋OH－===H2O 4H＋＋AlO2-===Al3＋＋2H2O AlO2-和SiO32-混合溶液加酸的反应：SiO32-＋2H＋===H2SiO3↓4H＋＋AlO2-===Al3＋＋2H2O 向铝盐溶液中加弱碱 现象：生成沉淀量不断增加，后不变 Al3＋和H＋混合溶液加氨水的反应 H＋＋NH3·H2O ===NH4+＋H2O Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH4+ 向偏铝酸盐溶液中加弱酸 现象：生成沉淀量不断增加，后不变 AlO2-和OH－混合溶液通入CO2的反应：2OH－＋CO2=== CO32-＋H2O AlO2-＋CO2＋2H2O === Al(OH)3↓＋HCO3- 【变式1】下列图象表示错误的是 0 A．图A是向盐酸中滴加溶液 B．图B是向溶液中滴加溶液 C．图C是向和物质的量2∶1的混合稀酸溶液中逐渐加入粉 D．图D是向和物质的量2∶1的混合溶液中通入 【答案】D 【详解】A．向盐酸中滴加 NaAlO2溶液，先生成AlCl3，开始一段时间内没有沉淀生成，当盐酸全部转化为AlCl3后，AlCl3与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀，发生的反应方程式为NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O、AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl,消耗的V(NaAlO2)之比为1：3，图像符合，故A正确； B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，设n[NH4Al(SO4)2]=2mol，反应第一步：3Ba2++3+2Al3++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此时沉淀增速最快，对应曲线斜率最大；消耗3mol Ba(OH)2，生成2mol Al(OH)3；第一步反应Al3+全部沉淀，剩余1mol和2mol，之后发生反应第二步：Ba2+++2+2OH-=BaSO4↓+2NH3•H2O，第二步全部沉淀，沉淀达到最大值，消耗1mol Ba(OH)2；再加入1mol Ba(OH)2时OH-过量，Al(OH)3溶解，发生反应第三步：2Al(OH)3+2OH-=2+4H2O[扩大2倍，与第一步生成的2mol Al(OH)3对应]，沉淀减少一部分；这三步反应消耗的Ba(OH)2的物质的量之比为3：1：1，故B正确； C．H2SO4和HNO3物质的量2：1的混合稀酸溶液中，H+与之比为5：1，设n(HNO3)=1mol，则混合稀酸溶液中，n(H+)=5mol，n()=1mol，逐渐加入Fe粉，发生反应第一步：Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O，有气体NO产生，当全部消耗时，剩余1mol H+，生成1mol Fe3+和1mol NO，消耗1mol Fe；之后发生第二步反应：Fe+Fe3+=Fe2+(扩大倍，为了与第一步生成的Fe3+对应)，无气体产生，当Fe3+全部转化为Fe2+后，消耗0.5mol Fe；之后发生第三步反应：Fe+H+=Fe2++H2↑(消耗第一步反应剩余1mol H+，故方程式扩大倍)，有气体产生，消耗0.5mol Fe，这三步反应消耗的Fe比例为2：1：1，图像正确，故C正确； D．NaOH和Ca(OH)2物质的量2：1的混合溶液中，Ca2+和OH-的物质的量之比为1：4，设n(NaOH)=2mol，n[Ca(OH)2]=1mol，则n(Ca2+)=1mol、n(OH-)=4mol；通入CO2，发生反应第一步：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O，此时有CaCO3沉淀产生，当Ca2+完全沉淀时，沉淀达最大值，消耗1mol CO2、2molOH-，之后发生反应第二步：2OH-+CO2=+H2O，此时无现象，当OH-完全反应时，消耗1molCO2；之后发生反应第三步：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，此时无现象，当完全反应时，消耗1mol CO2；再之后发生反应第四步：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，此时沉淀逐渐溶解，当CaCO3完全反应时沉淀完全溶解，消耗1mol CO2；则产生沉淀消耗的CO2的物质的量：无现象消耗的CO2的物质的量：沉淀溶解消耗的CO2的物质的量=1：2：1，故D错误； 故选：D。 【变式2】某溶液中可能含有H+、Na+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO、CO等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是(　　) A．原溶液中含阳离子H+、NH、Mg2+、Al3+ B．原溶液中一定含有SO和Na+ C．原溶液中Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1 D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4 【答案】C 【详解】A.根据图象第一段,沉淀不是马上出现，可知一定有氢离子,酸碱中和反应是一切反应的优先反应，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有铝离子，根据第三段，和氢氧化钠反应的离子不产生沉淀，证明是铵根离子，根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了一体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了三体积的氢氧化钠，还有三体积的氢氧化钠一定是被三价铁离子消耗，所以一定含有三价铁离子，一定不含碳酸根离子和镁离子，即原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Fe3+、Al3+，故A错误； B.根据A的推断，题图象第二段和最后剩余沉淀的量，可以知道氢氧化铝的沉淀量和另一沉淀的量是相等的，即一定是三价铁离子，一定不含有镁离子，所以含有的阳离子是H+、NH、Fe3+、Al3+，一定不含碳酸根离子，溶液中需要正、负离子，故一定有阴离子S O，不能确定钠离子是否存在，故B错误； C.根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠，还有3体积的氢氧化钠一定是被三价铁离子消耗，原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1，故C正确； D.加入NaOH溶液，钠离子实际不参加反应，则反应后溶液中钠离子一定存在，所以最后溶液中含有的溶质Na2SO4和偏铝酸钠，故D错误； 故选：C。 【变式3】下列图象均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，则其中正确的是 A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 D．向等物质的量浓度的NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入CO2至过量 【答案】C 【详解】A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先产生Al(OH)3沉淀，然后沉淀逐渐溶解，沉淀量达到最大时消耗NaOH溶液的体积和溶解沉淀消耗NaOH溶液的体积之比为3:1，A项错误； B．向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸，开始时发生反应AlO+H++H2O =Al(OH)3↓，随着稀盐酸的加入，发生反应Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，B项错误； C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液，开始时发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，当Al3+沉淀完全后，发生反应NH+OH-=NH3·H2O，此时氢氧化铝沉淀的物质的量不变，继续滴加NaOH溶液，发生反应Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，三个反应中消耗NaOH溶液的体积之比为3:1:1，C项正确； D．向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量，①发生反应Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O；②发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，此时沉淀的物质的量不变；③发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3，产生沉淀；④发生反应CO+H2O+CO2=2HCO ⑤发生反应BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2，沉淀部分溶解，D项错误； 答案选C。 考向5 考查铝的“价-类”二维图 例5（2025·北京·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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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。 【变式1】镁、铝、铁或铜的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述正确的是 A．若d为铁，则d在空气中灼烧可生成e B．若a为铜，则a、b、c均能溶于稀硫酸 C．若a为镁，则b是一种耐火材料 D．若d为铝，则e与NaOH溶液反应有H2生成 【答案】C 【详解】A．若d为铁，则d(Fe)在空气中灼烧生成Fe3O4，而不是e(Fe2O3)，A错误；    B．若a为铜，b(CuO)、c[Cu(OH)2]均能溶于稀硫酸，但a(Cu)不溶于稀硫酸，B错误； C．若a为镁，则b氧化镁是一种耐火材料，C正确； D．若d为铝，e(Al2O3)与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，无H2生成，D错误； 故选C。 【变式2】（25-26高三上·北京·阶段检测）含Cl、Na、Al或Fe部分物质的“价－类”关系如图所示。下列叙述正确的是 A．若a能与碱反应生成两种盐，则a和c都具有漂白性 B．若f分散于水中能形成红褐色胶体，则d在空气中加热生成e C．若a能与水剧烈反应，则a在空气中最终转化成b D．若f是两性氢氧化物，则a既能盐酸反应，又能与反应 【答案】D 【详解】A．a能与碱反应生成两种盐，则a为Cl2，c为HClO，氯气没有漂白性，A错误； B．f分散于水中能形成红褐色胶体，则f为，d为，e为，在空气中加热迅速被氧化生成，B错误； C．a能与水剧烈反应，则a为Na，在空气中Na最终变为，C错误； D．f是两性氢氧化物，则f为，a为Al，Al能与强碱强酸反应生成盐，D正确； 答案选D。 【变式3】部分含Al或含Si物质的价类二维图如下，下列推断正确的是（其中为阿伏加德罗常数的数值） A．将木材浸入到g的水溶液可以防火 B．1mol晶体e中含有共价键的数目为 C．肯定存在a→b→c和a→e→f的直接转化 D．d→c和g→f的转化均可通过向溶液中加入足量盐酸来实现 【答案】A 【详解】A．g的水溶液为的水溶液，的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂，故A正确； B．晶体e为晶体，晶体中每个Si原子与4个O原子形成共价键，含有，故B错误； C．不能一步反应生成，也不能一步反应生成，故C错误； D．d为，向溶液中加入足量盐酸生成的是AlCl3溶液，g为，向溶液中加入足量盐酸生成的是H2SiO3，故D错误； 故答案选A。 考点三 工业制备铝的工艺流程 知●识●解●构 知识点1 工业制铝的工艺流程—碱溶法 碱溶法 (1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好 (3)步骤④中得到的Al2O3中可能含有SiO2杂质，在电解时它不会影响铝的纯度是因为SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化 知识点2 工业制铝的工艺流程—酸溶法 酸溶法 (1)①、②中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ (2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋是因为：Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 考●向●破●译 考向1 考查工业制备铝的工艺流程分析 例1（2026·北京·模拟预测）含钛高炉渣富含TiO2、Al2O3、MgO、CaO、SiO2、Fe3O4等氧化物，其用于提取金属钛的流程如下。已知：TiO2不溶于水、稀酸和碱溶液。 下列说法正确的是 A．若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，最终得到的滤渣2主要成分相同 B．“研磨、磁选”时可以除去高炉渣中的铁元素和硅元素 C．“酸浸”和“碱浸”均应在高温条件下进行 D．若将酸浸区域与碱浸区域互换顺序，理论上氢氧化钠用量不变 【答案】A 【详解】A．原流程最终滤渣2为，若交换顺序，先进行碱浸，矿渣中的和与溶液反应分别生成和。同时，与水反应生成，与反应生成沉淀。故碱浸后滤渣中含有、、，再进行酸浸时，溶解，与盐酸反应生成沉淀，最终得到的滤渣2为和的混合物，由于是流程旨在提取的目标产物，在两种流程的最终滤渣中均是主要成分，A正确； B．只有具有磁性，可通过磁选除去铁元素，硅元素存在于无磁性的中，无法通过磁选除去，B错误； C．酸浸使用稀盐酸，若高温会导致大量挥发，且酸浸、碱浸在常温下即可发生反应，无需高温条件，C错误； D．原流程中被稀盐酸酸浸除去，不消耗；互换顺序后会与反应，额外消耗，故氢氧化钠用量增加，D错误； 故答案选A。 【变式1】（2026·北京·模拟预测）广泛应用于手机、通信基站等无线通信设备。以废液｛含少量的｝为原料制备的微型流程如下： 下列叙述错误的是 A．“除铝”中滤渣的主要成分是 B．酸性： C．实验室完成“灼烧”，需要坩埚和坩埚钳等 D．气体X可循环用于“除铝”工序 【答案】B 【详解】A．根据上述分析可知，通入二氧化碳后，四羟基合铝酸根离子转化为氢氧化铝，A正确； B．向废液｛含少量的｝中通入二氧化碳，能转化为氢氧化铝，而不反应，则说明酸性：＞Al(OH)3，B错误； C．“灼烧”操作需要酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等仪器，C正确； D．根据分析可知，气体X为二氧化碳，可以循环用于“除铝”工序，D正确。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2023·北京卷，13，3分）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是    A．a、c分别是 B．既可以是，也可以是 C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生 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 【答案】C 【详解】A．由分析可知，a为，c为，A项错误； B．d为，B错误； C．可以水解生成，通入水蒸气可以减少的生成，C正确； D．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。 2．（2026·广东卷，14，3分）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．（2026·四川卷，11，3分）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 【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。 4．（2022·北京，18，12分）白云石的主要化学成分为，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。 已知： 物质 (1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为___________。 (2)用量对碳酸钙产品的影响如下表 n(NH4Cl)/n(CaO) 氧化物()浸出率/% 产品中纯度/% 产品中Mg杂质含量/% (以计) 计算值 实测值 2.1∶1 98.4 1.1 99.1 99.7 —— 2.2∶1 98.8 1.5 98.7 99.5 0.06 2.4∶1 99.1 6.0 95.2 97.6 2.20 备注：ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg) ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。 ①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是___________。 ②沉钙反应的离子方程式为___________。 ③“浸钙”过程不适宜选用的比例为___________。 ④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是___________。 (3)“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的溶液混合，充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏，的浸出率随馏出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是___________。 (4)滤渣C中含有的物质是___________。 (5)该流程中可循环利用的物质是___________。 【答案】(1) (2)，在一定量溶液中，先浸出 2.4∶1 ，优先析出，沉钙过程中消耗且少量挥发，减少析出 (3)，，随大量氨气逸出，平衡正向移动 (4)（MgO） (5) 【详解】（1）白云石矿样煅烧完全分解生成氧化钙、氧化镁、二氧化碳气体，化学方程式为； （2）①水解生成与，可以调节溶液的pH，由图表可知，，在一定量溶液中，会和反应而不能，故首先溶解被浸出； ②沉钙反应中通入的和滤液中、反应生成沉淀和，离子方程式为：； ③由图表可知，“浸钙”过程为2.4∶1时，产品Mg元素杂质最多且纯度最低，故不适宜选用的比例为2.4∶1； ④，在反应中会优先析出，且也能转化为，沉钙过程中NH3少量挥发导致MgCO3析出量减小，故碳酸钙纯度的实测值高于计算值； （3）“浸镁”过程中，发生反应：，，加热蒸馏随大量氨逸出，平衡正向移动，利于转化为； （4）白云石的主要化学成分为，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2；煅烧浸钙后，绝大部分钙进入滤液中，部分钙进入B中加入后转化为微溶于水的，几乎不反应进入滤渣中；“浸镁”过程中，部分水解为进入滤渣，故滤渣C中含有的物质是：（MgO）； （5）沉钙过程中通入生成和；“浸镁”过程中加热蒸馏会有大量逸出；滤液D加入生成和，煅烧生成；白云石煅烧也会生成；在流程中既是反应物又是生成物，故该流程中可循环利用的物质是。 5．（2025·海南，15，11分）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 【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。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $