第03讲 铝、镁及其化合物（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）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、铝及其化合物核心考点，按单质性质、氧化物、氢氧化物、盐及转化关系系统架构知识网络，通过命题透视研判考情、考点精讲拆解核心、真题溯源感知考向，帮助学生突破铝的两性、镁的工业制备等高频难点，体现复习教学的系统性与针对性。 资料融合科学思维与科学探究，如构建铝三角转化模型培养逻辑推理能力，结合工业流程题中Ksp计算训练定量分析能力，设置基础巩固与能力提升分层练习，配合真题变式训练，确保高效突破考点，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 镁、铝及其化合物 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 镁单质性质与应用 ∣ 知识点2 镁的氧化物及氢氧化物 知识点 3 镁的 其他化合物 性质 ∣ 知识点4 海水中提取镁 考向破译 考向1 考查 镁 单质性质及其应用 ∣ 考向 2 考查 镁 的化合物及转化 考点二 铝及其化合物 知识解构 知识点1 铝单质性质 ∣ 知识点2 铝的氧化物及氢氧化物 知识点 3 铝盐和偏铝酸盐性质及检验 ∣ 知识点 4 铝及铝的化合物转换关系 考向破译 考向1 考查 铝 单质性质及应用 ∣ 考向2 考查 铝 的化合物性质及转化 考向 3 工业流程题中镁铝及化合物的考查 ) ( 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 铝及化合物 黑吉辽蒙卷T3,3分；T10,3分 —— —— 辽宁卷T9，3分； T16（6）,3分 辽宁卷T5,3分 镁及化合物 黑吉辽蒙卷T6,3分 黑吉辽蒙卷T6,3分 —— 辽宁卷T3,3分 —— 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：镁铝内容不以独立大题出现，主要渗透于选择题和工艺流程题的某一环节中，属于基础高频考点。核心命题规律如下： 1.铝的 "两性" 是绝对核心 高频考查： Al³⁺与强碱（少量 / 过量）反应、Al₂O₃和 Al (OH)₃的两性判断、四羟基合铝酸钠的生成 典型考法：化学方程式正误判断、元素推断中作为特征性质 2.镁侧重 "工业与沉淀" 工业冶炼：电解熔融MgCl₂ ，常出现在工业制备辨析题 沉淀溶解平衡：工艺流程 "沉镁" 步骤中 Mg (OH)₂的 pH 计算、Ksp 应用、沉淀转化 总结：整体为基础中档题，以识记 + 简单应用为主，是一轮复习必须稳拿的分数点。 ►复习目标： 一、知识目标 1.熟练书写 Mg、Al 单质及氧化物、氢氧化物、盐的核心反应方程式，重点突破铝的 "两性" 转化线 二、能力目标 1.建立镁、铝各自的物质转化关系图，掌握三角转化（Al³⁺⇌Al (OH)₃⇌[Al (OH)₄]⁻） 2.能利用 Ksp 计算氢氧化物沉淀的 pH 范围，解决工艺流程中的 "调 pH 除杂" 问题 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 镁单质性质与应用 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：镁位于元素周期表中第 周期 族，镁是较活泼的金属，表现出较强的 性。 （2）镁原子序数 12，核外电子排布式： 或 ，价电子排布式： 。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态：纯镁为 金属，质地较软；空气中镁表面易氧化形成黑色的氧化膜，有一定抗 性。 熔沸点与密度：熔沸点 ，密度 ，属于 金属。 金属通性：具有良好的 性、 性和 性，导电能力弱于铜、铝。 （2）存在：镁蕴藏量丰富，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（ ）、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石（ ）和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。 3.镁的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应： a.镁条在O2中燃烧： ；现象：发出耀眼的 ，生成 物质 b.镁条能与N2反应： c.镁条能与Cl2反应： （2）与CO2反应： 现象：发出耀眼的 ，生成 和容器壁 析出 易错陷阱 镁在空气中燃烧得到 、 和 的混合物。 (3)与水的反应 镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快： (4)与酸的反应 酸 化学方程式或现象 非强氧化性酸 如：稀硫酸、盐酸 强氧化性酸如：稀HNO3 镁与强氧化性酸反应，因为浓度不同还原产物不同，如：与硝酸反应，不同浓度的硝酸得到还原成物为：NO、NO2、N2、NH4+等 HNO3、浓H2SO4 (5)与某些盐溶液反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式 ②与NH4Cl溶液反应：(实质是Mg与NH4Cl水解产生的H＋反应) 4.镁的用途： 性质 用途 ① 用于制造 和焰火； ② 用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③ 冶金工业上用作 和 。 ④ 制耐 、耐高温器材 知识点2 镁的氧化物及氢氧化物 1.氧化镁 （1）物理性质： 色固体， 溶于水，熔点 ，密度 （2）化学性质 ①与强酸反应： ②与浓铵盐溶液反应： 2．氢氧化镁 （1）物理性质： 色固体， 溶于水，溶解度 碳酸镁 （2）化学性质 ①碱性： 碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2 ②与盐溶液反应：2NH4＋＋Mg(OH)2＝ 2Fe3＋＋3Mg(OH)2＝ （详见：难溶电解质沉淀溶解平衡） ③热稳定性： 知识点3 镁的其他化合物 1．氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在 中 脱水： ，无水MgCl2用于电解制备金属 。 2.MgCO3：微溶于水，白色固体，溶解度大于Mg(OH)2；故MgCO3煮沸发生 沉淀转化： 。 3．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为 ； 与酸反应生成两种盐： 。 知识点4 海水中提取镁 1.从海水中提取镁的流程如图所示： 2.步骤与反应 ①制石灰乳： 、 ②沉淀： 。 ③酸化： ④蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O， ⑤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， 加热脱水反应： ⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁： 归纳总结 镁及其化合物的转化 考●向●破●译 考向1 考查镁单质性质及其应用 例1室温下,用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨),分别探究不同条件下与水反应的实验(装置图如下),实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中,实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[mMg(OH)2·nMgCO3]。下列说法不正确的是(　　) 实验1 实验2 实验3 镁条表面有微小气泡,且溶液较长时间无明显变化 镁条表面有较多气泡且产生气泡速率逐渐加快,溶液中无明显现象 镁条表面有大量气泡,溶液逐渐变浑浊 A.实验1现象不明显,可能与Mg表面生成了难溶的Mg(OH)2有关 B.实验2比实验1现象更明显,可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失 C.实验3中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积,增大了镁与水的接触面积 D.由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论 【变式1·换题型】镁遇到下列物质不放出的是 ①溶液；②KOH溶液；③溶液；④热的乙醇；⑤苯；⑥醋酸溶液；⑦溶液；⑧溶液；⑨溶液；⑩溶液。 A．①⑥⑦⑧ B．③④⑤⑨⑩ C．②③⑤⑩ D．③④⑤⑦ 【变式2·变角度】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___________。 考向2 考查镁的化合物及转化 例2下列转化正确的是 A．MgOMgCl2(aq)MgCl2(s) B．MgCO3(s)MgCl2(aq)Mg(s) C．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO D．MgCl2(aq)MgCl2·6H2O(s)MgCl2(s) 【变式1·变角度——工业流程中镁及其化合物转化】（25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末）由乙基麦芽酚废渣[、镁屑及有机溶剂]制取疏松的轻质的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．“蒸馏”可回收废渣中的有机溶剂，实验室进行蒸馏操作需要用球形冷凝管 B．“酸解”过程中只存在反应： C．“沉镁”时，若pH过大不易得到疏松的轻质 D．“过滤”后的母液，经蒸发结晶可回收 【变式2·变题型】（2025·黑龙江大庆·二模）MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3，SiO2杂质)制取MgSO4·7H2O的实验，流程如下： （1）第①步研磨的目的是________________________________________，所得滤液主要含__________、__________等溶质。 （2）第②步反应的离子方程式为_________________________________________________。 （3）第③步浓缩结晶后，要经过_______，洗涤，干燥等步骤才可得到MgSO4·7H2O，洗涤沉淀的基本操作是：将沉淀置于过滤器中，______________________________________________________________。 （4）若制得MgSO4·7H2O的质量为82.00 g，测得MnO2质量为1.74 g，且测得第①步滤渣质量为4.70 g，忽略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为________。 【变式3·变题型——工业流程中镁及其化合物转化】（2026·辽宁朝阳·一模）课题组欲从精粉煤灰(含、、、、)中回收提取铝、镁、铁相关化合物，设计流程如图所示： 已知：常温下，冰晶石微溶于水，碳酸氢镁可溶于水。 回答下列问题： (1)“酸浸”阶段可用“浓硫酸+水”代替稀硫酸，这样做的优点是_______。 (2)“滤渣1”的主要成分在工业上的用途有_______(任写一点)。 (3)纳米级铁黄是制备磁性纳米铁的前驱体，相关反应为，则反应中被氧化的氢原子与被还原的氢原子的物质的量之比为_______。 (4)“热解”时发生反应生成的化学方程式为_______。 (5)“电解”制金属镁须在充满_______的氛围中进行(填选项字母)。 a．　　　　b．　　　c．　　　d． (6)“合成”阶段生成冰晶石的离子方程式为_______。 (7)“滤液”中阴离子除、、外，还有_______(填离子符号)。 考点二 铝及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铝单质性质 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：铝位于元素周期表中第 周期 族，容易 电子，是次于镁的活泼的金属元素。 （2）原子序数13，核外电子排布式： 或[Ne] ，价电子排布式： 。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态： 有金属光泽的固体，硬度较 。 熔沸点与密度：熔点660.4℃、沸点2 467℃，密度2.7 g·cm－3属于 金属。 金属通性：具有良好的 性、 性和 性。 （2）存在：铝是地壳中含量 的金属元素，仅次于氧、硅，自然界中的铝全部以 态(铝土矿中)存在。 3.铝的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2：4Al＋3O22Al2O3（常温下在空气中形成 导致铝在空气中不易被氧化）。 ②与Cl2：2Al＋3Cl22AlCl3 ③与S：2Al＋3SAl2S3 （2）与酸反应 ①与非强氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应 2Al ＋ 6H+== 2Al3+＋ 3H2↑ ②与强氧化性酸(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，这层膜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： 与稀硝酸反应： 。 （3）与NaOH等强碱溶液反应： 化学方程式： 离子反应方程式： 溯本求源 化理通考 铝与NaOH等强碱溶液反应的实质是：实际真正参与氧化还原、提供 H₂的是 H₂O，NaOH 仅作为强碱溶解难溶中间产物，推动反应持续进行。 第一步、铝和水微弱氧化还原：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑生成的Al(OH)3难溶于水，会覆盖铝片表面，阻断铝和水继续接触，纯水中反应很快停止。 第二步：强碱溶解氢氧化铝，解除阻隔，反应持续：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。 两步相加消去中间产物Al(OH)3，得到总反应： 所以，铝与碱溶液反应，实质是与水反应，金属与水反应验证金属性强弱，这一点恰恰证明了铝有较强的金属性。 4．铝热反应 (1)原理：铝粉和 ** 金属氧化物（金属活泼性弱于 Al）** 在高温下发生氧化还原反应，铝作还原剂置换出金属单质，放出大量热，体系温度可达 2000℃以上，这类反应统称铝热反应。 (2)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合物 (3)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与Al2O3分离 (4)实验步骤装置与应用 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 物落入沙中 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 5．工业制法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。(冰晶石的作用是作为 剂， 氧化铝的熔点) 易错陷阱 工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用熔点更低的AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 知识点2 铝的氧化物及氢氧化物 1．氧化铝 （1）物理性质： 色固体， 溶于水，熔点 。 （2）化学性质—— 氧化物 ①与强酸反应： ②与强碱反应： （3）用途：①作 材料②冶炼 原料。 （4）制备：Al(OH)3加热分解： 溯本求源 化理通考 氧化铝、氧化镁熔点极高的原因： 一、晶体类型：二者均为离子晶体，离子晶体熔化时，需要完全破坏大量强离子键，需要吸收极多能量，因此本身熔点普遍高于分子晶体、和部分共价晶体。（严格来说：均为过渡型晶体，详见《选择性必修2》但是不影响解释熔点） 二、决定离子键强弱的两个关键因素：a阴阳离子半径；b离子所带电荷。 电荷越高、离子半径越小 → 离子键越强 → 熔点越高。氧化镁、氧化铝都具备了：电荷数高、 离子半径很小。因此熔点极高。 2．氢氧化铝 （1）物理性质： 色胶状， 溶于水的固体，有较强的 性。 （2）化学性质—— 氢氧化物 ①电离方程式 a.酸式电离Al(OH)3＋H2O b.碱式电离Al(OH)3 ②两性：与酸反应： 与碱反应： ③热稳定性： 3.用途①制 　② 作用 4.制备Al(OH)3的三种方法 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。 ②向含[Al(OH)4]－的溶液中通入过量的CO2： 。 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合： 。 知识点3铝盐和偏铝酸盐的性质及检验 1.铝盐（Al3+）： （1）性质：a.水解显 性， b.与碱反应： ； (2) 几种常见铝盐 a.AlCl3： 化合物，属于 晶体，因此熔点、沸点都很 ，且会 ， 溶于乙醚等有机溶剂，熔化的AlCl3 导电，故制备铝时 用AlCl3电解。如图所示为AlCl3二聚分子的结构简式： b.明矾：化学式为 。 明矾净水原理： ，产生的Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。 泡沫灭火器原理： 易错陷阱 泡沫灭火器原料采用碳酸氢钠而不是碳酸钠，虽然碳酸钠也可以与硫酸铝发生双水解生成二氧化碳气体，但是产生气体速度不如碳酸氢钠快。 2.偏铝酸盐（ ）：水解显 性，遇少量酸生成沉淀，酸过量沉淀 。 3.离子检验 检验方法 Al³⁺（铝盐） AlO₂⁻（偏铝酸盐） 利用水解反应 水解显酸性 水解显碱性 用强酸或强碱区分 逐滴加过量 NaOH 溶液 逐滴加过量稀盐酸 共同现象 先生成白色沉淀，后沉淀溶解消失 用弱碱或酸区分 加氨水：沉淀不溶 通 CO₂：沉淀不溶 知识点4铝及铝的化合物转换关系 1.铝三角的转化关系 (1)① ② ③ (2) (3) (4) (5)① ② (6) 2.从铝土矿中提取金属铝 铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 方案一、酸溶法 方案二、碱溶法 资料表明,SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 3.铝及其化合物在强酸或强碱环境产物总结 H2+ H⁺ Al OH⁻ + H2 H2O+ H⁺ Al₂O₃ OH⁻ + H2O H2O+ H⁺ Al(OH)₃ OH⁻ + H2O H⁺ Al³⁺ OH⁻ + H2O H2O+ H⁺ AlO₂⁻ OH⁻ 易错陷阱 强酸过量时铝以 Al³⁺ 存在；强碱过量时铝以 AlO₂⁻（或 [Al(OH)₄]⁻）存在。 考●向●破●译 考向1 考查铝单质性质及应用 例1．（2025·北京东城·一模）实验：向两支试管中分别加入溶液和稀盐酸，再加入铝片(过量)，开始均未观察到明显现象，一段时间后均产生气泡。反应结束后，将两支试管中的溶液混合，有白色沉淀产生。下列分析不正确的是 A．两支试管中反应生成的气体均为氢气 B．开始没有明显现象，说明铝与或盐酸反应的速率小 C．两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等 D．生成白色沉淀的反应有 【变式1·新情境】铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质，如图所示： 　 下列说法错误的是 A．反应①又称铝热反应，可用于焊接铁轨 B．反应②、③都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等 C．常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液 D．工业上用反应⑦制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度 【变式2·变类型——根据实验现象确定成分】易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　) 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素 【变式3·变题型——计算题型】（2025·辽宁省沈阳·联考）将12.6 g Mg、Al合金加入300 mL稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48 L NO和NO2的混合气体，将全部混合气体与2.24 L O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH溶液，滴加过程中有沉淀产生，生成沉淀的量与加入溶液的体积如图所示，下列说法不正确的是(气体体积均折算为标准状况下)(　　) A.合金完全溶解时转移的电子总数为0.4 mol B.原硝酸的浓度为6 mol·L－1 C.合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2 D.V1＝0.2 考向2 考查铝的化合物性质及转化 例11．（2025高三·全国·专题练习）向含有的混合溶液中(假设各)，逐滴加入溶液，沉淀的物质的量随溶液体积变化的图像如下(假设结合能力相同)。 分析图像的变化情况，回答下列问题： (1)四种微粒与反应的先后顺序依次为_______。 (2)依次写出各阶段的离子方程式： ①OA：_______。 ②AB：_______。 ③BC：_______。 ④CD：_______。 解题技巧 判断反应发生的先后顺序的方法——“反证法” 如上例题(1)判断：四种微粒与反应的先后顺序，可以先假设a.先与反应：生成则与不能共存；同理先与反应生成四羟基合铝酸根离子与不能共存，先与反应生成一水合氨与不能共存，所以首先反应。b.假设先与反应：生成一水合氨与不能共存，同理先与反应生成四羟基合铝酸根离子与发生双水解不能共存，所以其次反应。c.假设先与反应：生成四羟基合铝酸根离子与发生双水解不能共存，所以再次反应。最后与反应。 【变式1·变载体】（2026高三·全国·一模）某一固体物质可能由NaOH、、中的几种组成，取一定量该固体物质溶于水，有沉淀产生，在所得悬浊液中逐滴加入5的盐酸，如图表示沉淀的物质的量随加入盐酸的体积的变化情况，则图中a等于 A．70 B．100 C．120 D．130 【变式2·变题型】（24-25·广东广州·模拟预测）“价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是 A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“”代表偏铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 【变式3·变题型】3铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下： 下列说法不正确的是(　　) A．反应①产生的气体是H2 B．反应②为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3 D．黑色固体中不含Al和Fe3O4 考向3工业流程题中镁铝及化合物的考查 例3铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途。已知：铝土矿中含有40%～60%Al2O3，1%～15%SiO2，7%～30%Fe2O3，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程： 已知：①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质； ②溶液中的硅酸钠与四羟基合铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3＋2Na[Al(OH)4]＝Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH＋2H2O 回答下列问题： （1）写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：_______________________。 （2）滤渣A的主要成分为__________________________；滤渣A的用途是_______________(只写一种)。 （3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是________________________________。 （4）若将铝溶解，下列试剂中最好选用______(填编号)。理由是___________________。 A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 【变式1·变载体】明矾在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。 已知：pH约为3.7时，铁元素主要以形式存在。 请回答下列问题。 (1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有___________。 (2)加入溶液发生反应的离子方程式为___________。 (3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“沉铝”中加入的目的是将转化为沉淀。该反应还生成一种常见气体，该反应的离子方程式为___________。 (5)“操作”包括蒸发浓缩、___________、___________、___________、___________，可得到明矾晶体。 (6)在绿色发展理念下，某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备，最终得到产品bkg，则该产品的产率为___________(用分数表示)。 【变式2·变题型——铝土矿中提取铝】（24-25高三上·辽宁葫芦岛一中·阶段性测试）铝土矿中主要含有Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2杂质，从铝土矿中冶炼金属铝的方法如图所示（步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应）。下列有关说法不正确的是（　　） A.电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度 B.步骤②的作用是除去母液1中的Fe3＋和H＋ C.步骤③生成沉淀的反应的离子方程式为[Al（OH）4]－＋CO2HC＋Al（OH）3↓ D.将步骤①和步骤②顺序颠倒，再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2022·辽宁卷） 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 A. X能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 电负性： 2.（2023年·辽宁卷）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是 A. W与X的化合物为极性分子 B. 第一电离能 C. Q的氧化物是两性氧化物 D. 该阴离子中含有配位键 3.（2026·黑、吉、辽蒙卷）下列过程对应化学方程式方程式错误的是 A. 铜丝插入热的浓硫酸：（浓） B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液： C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液： D. 溶液滴入悬浊液： 4. （2026·黑、吉、辽蒙卷）颜料因含有而显色，、、、、为原子序数依次增大的短周期元素，基态最外层电子数是内层的三倍，基态最外层仅有一个电子，是地壳中含量最多的金属元素且与相邻，与同族。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 最高价氧化物水化物酸性： 5．（2023年·辽宁卷）下列有关物质的工业制备反应错误的是 ( 高温高压 催化剂 )A. 合成氨：N2+3H2 ⇋ 2NH3 B. 制HCl：H2+Cl22HCl C. 制粗硅：SiO2+2CSi+2CO D. 冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg+O2↑ 6.（2025·黑、吉、辽、蒙卷）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是 选项 颜色变化 解释 A 空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光亮的紫红色 = B 悬浊液中加入溶液，固体由白色变为红褐色 = C 溶液中加入，浅绿色溶液出现蓝色浑浊 = D 溶液中加入NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 A. A B. B C. C D. D 7.（2026·黑、吉、辽、蒙卷）镁及其化合物的部分转化关系如下，设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应①：每消耗生成分子的数目为 B. 反应②：每消耗生成数目为 C. 反应③：每消耗转移电子数目为 D. 溶液中，数目为 8.（2023·辽宁卷）（2023年·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 回答下列问题： （6）“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于_______(精确至0.1)。 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 镁单质性质与应用 ∣ 知识点2 镁的氧化物及氢氧化物 知识点 3 镁的 其他化合物 性质 ∣ 知识点4 海水中提取镁 考向破译 考向1 考查 镁 单质性质及其应用 ∣ 考向 2 考查 镁 的化合物及转化 考点二 铝及其化合物 知识解构 知识点1 铝单质性质 ∣ 知识点2 铝的氧化物及氢氧化物 知识点 3 铝盐和偏铝酸盐性质及检验 ∣ 知识点 4 铝及铝的化合物转换关系 考向破译 考向1 考查 铝 单质性质及应用 ∣ 考向2 考查 铝 的化合物性质及转化 考向 3 工业流程题中镁铝及化合物的考查 ) ( 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 铝及化合物 黑吉辽蒙卷T3,3分；T10,3分 —— —— 辽宁卷T9，3分； T16（6）,3分 辽宁卷T5,3分 镁及化合物 黑吉辽蒙卷T6,3分 黑吉辽蒙卷T6,3分 —— 辽宁卷T3,3分 —— 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：镁铝内容不以独立大题出现，主要渗透于选择题和工艺流程题的某一环节中，属于基础高频考点。核心命题规律如下： 1.铝的 "两性" 是绝对核心 高频考查： Al³⁺与强碱（少量 / 过量）反应、Al₂O₃和 Al (OH)₃的两性判断、四羟基合铝酸钠的生成 典型考法：化学方程式正误判断、元素推断中作为特征性质 2.镁侧重 "工业与沉淀" 工业冶炼：电解熔融MgCl₂ ，常出现在工业制备辨析题 沉淀溶解平衡：工艺流程 "沉镁" 步骤中 Mg (OH)₂的 pH 计算、Ksp 应用、沉淀转化 总结：整体为基础中档题，以识记 + 简单应用为主，是一轮复习必须稳拿的分数点。 ►复习目标： 一、知识目标 1.熟练书写 Mg、Al 单质及氧化物、氢氧化物、盐的核心反应方程式，重点突破铝的 "两性" 转化线 二、能力目标 1.建立镁、铝各自的物质转化关系图，掌握三角转化（Al³⁺⇌Al (OH)₃⇌[Al (OH)₄]⁻） 2.能利用 Ksp 计算氢氧化物沉淀的 pH 范围，解决工艺流程中的 "调 pH 除杂" 问题 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 镁单质性质与应用 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：镁位于元素周期表中第3周期ⅡA族，镁是较活泼的金属，表现出较强的金属性。 （2）镁原子序数 12，核外电子排布式：1s22s22p63s2或[Ne]3s2，价电子排布式：3s2。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态：纯镁为银白色金属，质地较软；空气中镁表面易氧化形成黑色的氧化膜，有一定抗腐蚀性。 熔沸点与密度：熔沸点较低，密度较小，属于轻金属。 金属通性：具有良好的延展性、导热性和导电性，导电能力弱于铜、铝。 （2）存在：镁蕴藏量丰富，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。 3.镁的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应： a.镁条在O2中燃烧：2Mg＋O22MgO；现象：发出耀眼的白光，生成白色固体物质 b.镁条能与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2 c.镁条能与Cl2反应：Mg＋Cl2MgCl2 （2）与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C 现象：发出耀眼的白光，生成白色固体和容器壁黑色固体析出 易错陷阱 镁在空气中燃烧得到MgO、C和Mg3N2的混合物。 (3)与水的反应 镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ (4)与酸的反应 酸 化学方程式或现象 非强氧化性酸 如：稀硫酸、盐酸 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 强氧化性酸如：稀HNO3 镁与强氧化性酸反应，因为浓度不同还原产物不同，如：与硝酸反应，不同浓度的硝酸得到还原成物为：NO、NO2、N2、NH4+等 HNO3、浓H2SO4 3Mg＋8HNO33Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (5)与某些盐溶液反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Mg＋Cu2＋Mg2＋＋Cu。 ②与NH4Cl溶液反应：(实质是Mg与NH4Cl水解产生的H＋反应) Mg＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2↑ 4.镁的用途： 性质 用途 ①镁燃烧 用于制造信号弹和焰火； ②合金质轻强度高 用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③还原性 冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 ④MgO熔点高 制耐火材料、耐高温器材 知识点2 镁的氧化物及氢氧化物 1.氧化镁 （1）物理性质：白色固体，难溶于水，熔点高，密度小 （2）化学性质 ①与强酸反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O ②与浓铵盐溶液反应：MgO＋2NH4＋===Mg2＋＋H2O＋2NH3 2．氢氧化镁 （1）物理性质：白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 （2）化学性质 ①碱性：中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－ ②与盐溶液反应：2NH4＋＋Mg(OH)2＝Mg2＋＋2NH3·H2O 2Fe3＋＋3Mg(OH)2＝3Mg2＋＋2Fe(OH)3↓（详见：难溶电解质沉淀溶解平衡） ③热稳定性：Mg(OH)2MgO＋H2O 知识点3 镁的其他化合物 1．氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水： MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属镁。 2.MgCO3：微溶于水，白色固体，溶解度大于Mg(OH)2；故MgCO3煮沸发生沉淀转化：MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑。 3．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑； 与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl。 知识点4 海水中提取镁 1.从海水中提取镁的流程如图所示： 2.步骤与反应 ①制石灰乳： CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2 ②沉淀：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋。 ③酸化： Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ④蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O，MgCl2＋6H2O=MgCl2·6H2O↓ ⑤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 ⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁： MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 归纳总结 镁及其化合物的转化 考●向●破●译 考向1 考查镁单质性质及其应用 例1室温下,用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨),分别探究不同条件下与水反应的实验(装置图如下),实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中,实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[mMg(OH)2·nMgCO3]。下列说法不正确的是(　　) 实验1 实验2 实验3 镁条表面有微小气泡,且溶液较长时间无明显变化 镁条表面有较多气泡且产生气泡速率逐渐加快,溶液中无明显现象 镁条表面有大量气泡,溶液逐渐变浑浊 A.实验1现象不明显,可能与Mg表面生成了难溶的Mg(OH)2有关 B.实验2比实验1现象更明显,可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失 C.实验3中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积,增大了镁与水的接触面积 D.由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论 【答案】D 【解析】金属镁与水反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2会覆盖在镁条的表面阻止反应的继续进行,故实验1现象不明显,A正确;实验2比实验1现象更明显,可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失,从而导致温度升高,Mg(OH)2的溶解度增大,覆盖在镁条表面的Mg(OH)2溶解,不再阻止Mg与水的反应,B正确;由于HC可电离产生H+,从而破坏Mg(OH)2的生成,故实验3中HC破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积,增大了镁与水的接触面积,C正确;实验1和实验3所得到的产物不同,故变量不唯一,不能由实验1和实验3对比得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论,D错误。 【变式1·换题型】镁遇到下列物质不放出的是 ①溶液；②KOH溶液；③溶液；④热的乙醇；⑤苯；⑥醋酸溶液；⑦溶液；⑧溶液；⑨溶液；⑩溶液。 A．①⑥⑦⑧ B．③④⑤⑨⑩ C．②③⑤⑩ D．③④⑤⑦ 【答案】C 【解析】①溶液显酸性，与镁反应能放出；②KOH溶液不与镁反应产生；③溶液不与镁反应产生；④热的乙醇可以和镁反应产生；⑤苯不能与镁反应产生；⑥醋酸溶液能与镁发生置换反应产生；⑦溶液水解显酸性，可以与镁反应产生；⑧溶液水解显酸性，可以与镁反应产生；⑨溶液显酸性，可以与镁反应产生；⑩溶液显碱性，不能与镁反应产生。所以不能与镁反应产生H₂的是：②③⑤⑩，故选C。 【变式2·变角度】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___________。 【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。 考向2 考查镁的化合物及转化 例2下列转化正确的是 A．MgOMgCl2(aq)MgCl2(s) B．MgCO3(s)MgCl2(aq)Mg(s) C．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO D．MgCl2(aq)MgCl2·6H2O(s)MgCl2(s) 【答案】C 【解析】A项，MgCl2水解生成Mg(OH)2和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，加热MgCl2溶液得不到无水MgCl2，错误； B项，电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2，错误； C项，MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解生成MgO，正确； D项，MgCl2·6H2O(s)加热，由于水解生成易挥发的HCl，得到的是MgO，错误。 故答案选C 【变式1·变角度——工业流程中镁及其化合物转化】（25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末）由乙基麦芽酚废渣[、镁屑及有机溶剂]制取疏松的轻质的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．“蒸馏”可回收废渣中的有机溶剂，实验室进行蒸馏操作需要用球形冷凝管 B．“酸解”过程中只存在反应： C．“沉镁”时，若pH过大不易得到疏松的轻质 D．“过滤”后的母液，经蒸发结晶可回收 【答案】C 【分析】图示工艺流程乙基麦芽酚废渣经蒸馏分离有机溶剂；酸解步骤用盐酸将、镁屑转化成；、与反应生成轻质碳酸镁沉淀和；过滤分离出沉淀，加热分解得到轻质； 【解析】A．实验室蒸馏操作需要用直形冷凝管，球形冷凝管多用于冷凝回流反应物，其球形结构会残留馏分，不适用于蒸馏，A错误； B．废渣中含有镁屑，酸解时镁屑会与盐酸发生反应，发生的反应不止一个，B错误； C．沉镁时pH过大，溶液中浓度过高，会生成过多沉淀，最终分解得到致密的，无法得到疏松的轻质，C正确； D．受热易分解，蒸发结晶过程中会分解为和，无法回收得到，D错误； 故答案选C。 【变式2·变题型】（2025·黑龙江大庆·二模）MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3，SiO2杂质)制取MgSO4·7H2O的实验，流程如下： （1）第①步研磨的目的是________________________________________，所得滤液主要含__________、__________等溶质。 （2）第②步反应的离子方程式为_________________________________________________。 （3）第③步浓缩结晶后，要经过_______，洗涤，干燥等步骤才可得到MgSO4·7H2O，洗涤沉淀的基本操作是：将沉淀置于过滤器中，______________________________________________________________。 （4）若制得MgSO4·7H2O的质量为82.00 g，测得MnO2质量为1.74 g，且测得第①步滤渣质量为4.70 g，忽略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为________。 【答案】（1）使溶解充分并加快溶解速率 MgSO4 MnSO4 （2）Mn2＋＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋Cl－＋2H＋ （3）过滤 加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复2～3次 （4）80% 【解析】由流程图可知第①步酸溶后得到的滤渣为SiO2，滤液中含有MgSO4，MnSO4，在第②步中Mn2＋被ClO－氧化为MnO2，过滤除去，ClO－自身被还原为Cl－(该转化在酸性环境中进行)，最后浓缩、结晶析出晶体，经过滤，洗涤，干燥等即可得到MgSO4晶体。 （4）由原子守恒知，所取矿石样品质量为m(MgCO3)＋m(MnCO3)＋m(SiO2)＝84 g·mol－1×(82.00 g/246 g·mol－1)＋115 g·mol－1×(1.74 g/87 g·mol－1)＋4.70 g＝28.0 g＋2.30 g＋4.70 g＝35.0 g，故矿石中MgCO3的质量分数为28.0 g/35.0 g×100%＝80%。 【变式3·变题型——工业流程中镁及其化合物转化】（2026·辽宁朝阳·一模）课题组欲从精粉煤灰(含、、、、)中回收提取铝、镁、铁相关化合物，设计流程如图所示： 已知：常温下，冰晶石微溶于水，碳酸氢镁可溶于水。 回答下列问题： (1)“酸浸”阶段可用“浓硫酸+水”代替稀硫酸，这样做的优点是_______。 (2)“滤渣1”的主要成分在工业上的用途有_______(任写一点)。 (3)纳米级铁黄是制备磁性纳米铁的前驱体，相关反应为，则反应中被氧化的氢原子与被还原的氢原子的物质的量之比为_______。 (4)“热解”时发生反应生成的化学方程式为_______。 (5)“电解”制金属镁须在充满_______的氛围中进行(填选项字母)。 a．　　　　b．　　　c．　　　d． (6)“合成”阶段生成冰晶石的离子方程式为_______。 (7)“滤液”中阴离子除、、外，还有_______(填离子符号)。 【答案】(1)利用浓硫酸与水混合放热，使溶液温度升高，加快酸浸速率 (2)制玻璃、粗硅、光导纤维等 (3)4:3 (4) (5)c (6) (7)、 【分析】稀硫酸溶解金属氧化物 ，​不反应，过滤后滤渣1为，滤液含；加入将氧化为，便于后续沉淀分离；加过量氢氧化钠溶液，、分别生成​、​沉淀，转化为可溶的​，实现铝与铁镁分离；过滤后铁镁是流程上面转化关系以​、​形式存在，铝元素是流程下面转化关系以​形式存在；在高压条件下，向​、混合体系中通入过量 ，转化为可溶于水的，不反应，过滤分离得到​沉淀和溶液；​在120℃下分解得到 和水；而加热分解生成和​，经过一系列转化得到无水氯化镁，无水氯化镁在电解的条件下，转化为镁和氯气；、 、 反应生成，回答下列问题。 【详解】（1）利用浓硫酸与水混合放热，使溶液温度升高，加快酸浸速率； （2）根据分析可知：滤渣1为，可以用作光导纤维、制玻璃、制粗硅； （3）中的硼元素显 价，则氢元素显-1价，反应 中中的氢元素被氧化，反应中被氧化的氢原子与被还原氢原子的物质的量之比为，即 。 （4）根据分析可知：“热解”时发生反应生成的化学方程式 ； （5）根据分析可知：高温下，金属镁会被、 、氧化，分别生成氮化镁、氢气以及氧化镁，电解熔融的氯化镁制镁须在充满Ar的氛围中进行，本题需要在 环境下进行，故本题选c； （6）根据分析可知：“合成”阶段生成冰晶石的离子方程式为 ； （7）“滤液”中阴离子除、、外，还有（氯酸钾的还原产物）、（“酸浸”时加入硫酸）； 考点二 铝及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铝单质性质 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：铝位于元素周期表中第3周期ⅢA族，容易失电子，是次于镁的活泼的金属元素。 （2）原子序数13，核外电子排布式：1s22s22p63s2或[Ne]3s23p1，价电子排布式：3s23p1。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态：银白色有金属光泽的固体，硬度较软。 熔沸点与密度：熔点660.4℃、沸点2 467℃，密度2.7 g·cm－3属于轻金属。 金属通性：具有良好的延展性、导热性和导电性。 （2）存在：铝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。 3.铝的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2：4Al＋3O22Al2O3（常温下在空气中形成致密的氧化膜导致铝在空气中不易被氧化）。 ②与Cl2：2Al＋3Cl22AlCl3 ③与S：2Al＋3SAl2S3 （2）与酸反应 ①与非强氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应 2Al ＋ 6H+== 2Al3+＋ 3H2↑ ②与强氧化性酸(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，这层膜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 与稀硝酸反应：Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 （3）与NaOH等强碱溶液反应： 化学方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 离子反应方程式：2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)＋3H2↑ 溯本求源 化理通考 铝与NaOH等强碱溶液反应的实质是：实际真正参与氧化还原、提供 H₂的是 H₂O，NaOH 仅作为强碱溶解难溶中间产物，推动反应持续进行。 第一步、铝和水微弱氧化还原：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑生成的Al(OH)3难溶于水，会覆盖铝片表面，阻断铝和水继续接触，纯水中反应很快停止。 第二步：强碱溶解氢氧化铝，解除阻隔，反应持续：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。 两步相加消去中间产物Al(OH)3，得到总反应： 所以，铝与碱溶液反应，实质是与水反应，金属与水反应验证金属性强弱，这一点恰恰证明了铝有较强的金属性。 4．铝热反应 (1)原理：铝粉和 ** 金属氧化物（金属活泼性弱于 Al）** 在高温下发生氧化还原反应，铝作还原剂置换出金属单质，放出大量热，体系温度可达 2000℃以上，这类反应统称铝热反应。 (2)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合物 (3)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与Al2O3分离 (4)实验步骤装置与应用 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 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 5．工业制法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。(冰晶石的作用是作为助熔剂，降低氧化铝的熔点) 易错陷阱 工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用熔点更低的AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 知识点2 铝的氧化物及氢氧化物 1．氧化铝 （1）物理性质：白色固体，难溶于水，熔点高。 （2）化学性质——两性氧化物 ①与强酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②与强碱反应：Al2O3＋2OH－＋3H2O[Al(OH)4]- （3）用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料。 （4）制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 溯本求源 化理通考 氧化铝、氧化镁熔点极高的原因： 一、晶体类型：二者均为离子晶体，离子晶体熔化时，需要完全破坏大量强离子键，需要吸收极多能量，因此本身熔点普遍高于分子晶体、和部分共价晶体。（严格来说：均为过渡型晶体，详见《选择性必修2》但是不影响解释熔点） 二、决定离子键强弱的两个关键因素：a阴阳离子半径；b离子所带电荷。 电荷越高、离子半径越小 → 离子键越强 → 熔点越高。氧化镁、氧化铝都具备了：电荷数高、 离子半径很小。因此熔点极高。 2．氢氧化铝 （1）物理性质：白色胶状，难溶于水的固体，有较强的吸附性。 （2）化学性质——两性氢氧化物 ①电离方程式 a.酸式电离Al(OH)3＋H2OAl(OH)4-＋H＋ b.碱式电离Al(OH)3Al3＋＋3OH－ ②两性：与酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 与碱反应：Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4- ③热稳定性：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 3.用途①制药　②净水作用 4.制备Al(OH)3的三种方法 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②向含[Al(OH)4]－的溶液中通入过量的CO2：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HC。 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。 知识点3铝盐和偏铝酸盐的性质及检验 1.铝盐（Al3+）： （1）性质：a.水解显酸性，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ b.与碱反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH； Al3＋＋3OH－（少量）===Al(OH)3↓ Al3＋＋4OH－（过量）===[Al(OH)4]－ (2) 几种常见铝盐 a.AlCl3：共价型化合物，属于分子晶体，因此熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，熔化的AlCl3不导电，故制备铝时不用AlCl3电解。如图所示为AlCl3二聚分子的结构简式： b.明矾：化学式为KAl(SO4)2·12H2O。 明矾净水原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，产生的Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。 泡沫灭火器原理：Al³⁺ + 3HCO₃⁻ == Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ 易错陷阱 泡沫灭火器原料采用碳酸氢钠而不是碳酸钠，虽然碳酸钠也可以与硫酸铝发生双水解生成二氧化碳气体，但是产生气体速度不如碳酸氢钠快。 2.偏铝酸盐（Al(OH)4-）：水解显碱性，遇少量酸生成沉淀，酸过量沉淀溶解。 3.离子检验 检验方法 Al³⁺（铝盐） AlO₂⁻（偏铝酸盐） 利用水解反应 水解显酸性 水解显碱性 用强酸或强碱区分 逐滴加过量 NaOH 溶液 逐滴加过量稀盐酸 共同现象 先生成白色沉淀，后沉淀溶解消失 用弱碱或酸区分 加氨水：沉淀不溶 通 CO₂：沉淀不溶 知识点4铝及铝的化合物转换关系 1.铝三角的转化关系 (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.从铝土矿中提取金属铝 铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 方案一、酸溶法 方案二、碱溶法 资料表明,SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 3.铝及其化合物在强酸或强碱环境产物总结 H2+Al³⁺ H⁺ Al OH⁻ [Al(OH)₄]⁻ + H2 H2O+Al³⁺ H⁺ Al₂O₃ OH⁻ [Al(OH)₄]⁻ + H2O H2O+Al³⁺ H⁺ Al(OH)₃ OH⁻ [Al(OH)₄]⁻ + H2O Al³ H⁺ Al³⁺ OH⁻ [Al(OH)₄]⁻ + H2O H2O+Al³⁺ H⁺ AlO₂⁻ OH⁻ [Al(OH)₄]⁻ 易错陷阱 强酸过量时铝以 Al³⁺ 存在；强碱过量时铝以 AlO₂⁻（或 [Al(OH)₄]⁻）存在。 考●向●破●译 考向1 考查铝单质性质及应用 例1．（2025·北京东城·一模）实验：向两支试管中分别加入溶液和稀盐酸，再加入铝片(过量)，开始均未观察到明显现象，一段时间后均产生气泡。反应结束后，将两支试管中的溶液混合，有白色沉淀产生。下列分析不正确的是 A．两支试管中反应生成的气体均为氢气 B．开始没有明显现象，说明铝与或盐酸反应的速率小 C．两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等 D．生成白色沉淀的反应有 【答案】B 【分析】开始时为铝片表面氧化铝薄膜参与反应，故无气泡产生。一段时间后铝与氢氧化钠或盐酸溶液均反应生成氢气，离子方程式分别为：、，由于铝过量，氢氧化钠和盐酸都被反应完，反应后溶液混合发生反应为：，则生成氢氧化铝沉淀。 【解析】A．由分析可知，铝加入两只试管中反应生成的气体都是氢气，A正确； B．开始没有明显现象，是因为铝表面的氧化铝先参与反应，B错误； C．铝参与反应均失去3个电子，生成1个氢气均得到2个电子，根据得失电子守恒，铝与氢气的个数比均为2∶3，则两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等，C正确； D．由分析可知，生成的白色沉淀为氢氧化铝，方程式为：，D正确； 故答案选B。 【变式1·新情境】铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质，如图所示： 　 下列说法错误的是 A．反应①又称铝热反应，可用于焊接铁轨 B．反应②、③都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等 C．常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液 D．工业上用反应⑦制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度 【答案】C 【解析】A项，铝热反应指Al与某些金属氧化物间的置换反应，反应①为铝热反应，因反应剧烈放热，生成熔融的铁水，可用于焊接铁轨，正确；B项，Al既能与酸反应放出氢气又能与碱反应放出氢气，根据元素化合价的变化，产生等量的氢气时转移的电子数相等，正确；C项，Al(OH)3具有两性，因此制备时不能使用强酸、强碱，用Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3沉淀应选用氨水，错误；D项，Al2O3熔点高，电解时要耗费更多的能源，加入冰晶石与氧化铝形成共熔物，可降低氧化铝的熔融温度，正确。 【变式2·变类型——根据实验现象确定成分】易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　) 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素 答案　D 解析　A.铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，A错误； B.铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体，B错误； C.氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误； D.用盐酸溶解后生成的亚铁离子，在空气中易被氧化成Fe3＋，加入KSCN溶液呈红色，D正确。 【变式3·变题型——计算题型】（2025·辽宁省沈阳·联考）将12.6 g Mg、Al合金加入300 mL稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48 L NO和NO2的混合气体，将全部混合气体与2.24 L O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH溶液，滴加过程中有沉淀产生，生成沉淀的量与加入溶液的体积如图所示，下列说法不正确的是(气体体积均折算为标准状况下)(　　) A.合金完全溶解时转移的电子总数为0.4 mol B.原硝酸的浓度为6 mol·L－1 C.合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2 D.V1＝0.2 【答案】A 【解析】镁铝合金与硝酸反应，合金失去电子，硝酸被还原为氮的氧化物，同时生成硝酸镁和硝酸铝，随后氮的氧化物和氧气一起通入水中，完全反应生成硝酸，则氧气得到的电子物质的量和硝酸还原为铵根离子得到电子的物质的量等于合金失去的电子的总物质的量，向反应后的溶液中滴加氢氧化钠，先和硝酸反应，随后生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，则和溶液中的铵根离子反应，由图可知铵根离子的物质的量为0.1 mol，铵根离子反应完后，加入的氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，设合金中，Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，则根据质量关系可知，24x＋27y＝12.6；根据得失电子守恒可知，2x＋3y＝×4＋0.1 mol×8＝0.1 mol×4＋0.8 mol；解这个方程组可知x＝0.3，y＝0.2，以此解题。由分析可知，合金完全溶解时转移的电子总数为1.2 mol，A错误；由图可知，当氢氧化钠的体积为1.5 L时，溶液中的溶质为硝酸钠，其物质的量为1.5 mol，结合氮守恒可知，原硝酸的浓度＝6 mol/L，B正确；由分析可知，Mg的物质的量为0.3 mol，Al的物质的量为0.2 mol，则合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2，C正确；当氢氧化钠的体积为1.4 L时，消耗氢氧化钠的物质的量为1.4 mol，其中镁离子消耗0.6 mol，铝离子消耗0.6 mol，则剩余硝酸消耗的NaOH物质的量为0.2 mol，体积为0.2 L，D正确。 考向2 考查铝的化合物性质及转化 例11．（2025高三·全国·专题练习）向含有的混合溶液中(假设各)，逐滴加入溶液，沉淀的物质的量随溶液体积变化的图像如下(假设结合能力相同)。 分析图像的变化情况，回答下列问题： (1)四种微粒与反应的先后顺序依次为_______。 (2)依次写出各阶段的离子方程式： ①OA：_______。 ②AB：_______。 ③BC：_______。 ④CD：_______。 【答案】(1)、、、 (2) 、 【详解】（1）氢离子和氢氧根离子发生中和反应生成水，铝离子和弱碱一水合氨生成氢氧化铝、氢氧化铝和强碱生成四羟基合铝酸根离子，四种微粒与氢氧根离子反应的顺序为、、、； （2）①OA：反应为氢离子和氢氧根离子生成水：； ②AB：反应为氢氧根离子和铝离子生成氢氧化铝沉淀、和镁离子生成氢氧化镁沉淀：、； ③BC：反应为铵根离子和氢氧根离子一水合氨：。 ④CD：反应为氢氧化铝和氢氧根离子反应生成四羟基合铝酸根离子：。 解题技巧 判断反应发生的先后顺序的方法——“反证法” 如上例题(1)判断：四种微粒与反应的先后顺序，可以先假设a.先与反应：生成则与不能共存；同理先与反应生成四羟基合铝酸根离子与不能共存，先与反应生成一水合氨与不能共存，所以首先反应。b.假设先与反应：生成一水合氨与不能共存，同理先与反应生成四羟基合铝酸根离子与发生双水解不能共存，所以其次反应。c.假设先与反应：生成四羟基合铝酸根离子与发生双水解不能共存，所以再次反应。最后与反应。 【变式1·变载体】（2026高三·全国·一模）某一固体物质可能由NaOH、、中的几种组成，取一定量该固体物质溶于水，有沉淀产生，在所得悬浊液中逐滴加入5的盐酸，如图表示沉淀的物质的量随加入盐酸的体积的变化情况，则图中a等于 A．70 B．100 C．120 D．130 【答案】D 【分析】向所得浊液中，逐滴加入5mol/L盐酸，由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析： ①0~10mL，随盐酸体积的增加，生成沉淀的质量不变，说明NaOH、AlCl3、MgCl2组成的混合物，溶于足量水发生反应是：MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，NaOH有剩余，沉淀是Mg(OH)2，n[Mg(OH)2]=0.1mol，溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液，该阶段加入盐酸发生的反应是：NaOH+HCl=NaCl+H2O；②10mL处，加入10mL盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液中溶质为NaCl、NaAlO2；③10mL~30mL，随盐酸体积的增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl；④30mL处，NaAlO2与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：30mL-10mL=20mL，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；溶液中Cl-来源于原混合物中的AlCl3、MgCl2和加入的30mLHCl，溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH，根据反应NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，n(NaAlO2)=0.02L×5mol/L=0.1mol；⑤30mL～a点，随盐酸的体积增加，沉淀的质量减少，发生反应：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；⑥a点，Mg(OH)2和Al(OH)3完全反应，溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液；据此回答。 【解析】由Al原子守恒得原混合物中n(AlCl3)=n(NaAlO2)=0.1mol，由Mg原子守恒得原混合物中n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.1mol，所以30mL～a点消耗的氢氧化钠为氢氧化铝与氢氧化镁消耗之和，为，体积为，加上之前的30mL，一共130mL，所以a=130mL；故选D。 【变式2·变题型】（24-25·广东广州·模拟预测）“价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是 A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“”代表偏铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 【答案】B 【解析】A．反应③是铝盐转化为偏铝酸盐，其离子方程式为，反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为,反应⑥是铝盐转化为碱，离子方程式为，反应⑦是碱转化为偏铝酸盐，离子方程式为,上述反应均为复分解反应，故A正确；B．反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加入碱实现转化，两反应所加试剂不可能相同，故B错误；C．根据价类二维图可知，d为偏铝酸盐，故C正确；D．反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为,反应⑤是偏铝酸盐转化为碱，离子方程式为均可以通过加酸实现转化，故D正确；答案选B。 【变式3·变题型】3铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下： 下列说法不正确的是(　　) A．反应①产生的气体是H2 B．反应②为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3 D．黑色固体中不含Al和Fe3O4 【答案】D 【解析】探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应生成气体，且溶液b加KSCN溶液不变色，可知溶液b不含铁离子；黑色固体与NaOH溶液反应无气体，则一定不含Al，溶液a与二氧化碳反应生成的白色沉淀为氢氧化铝，则黑色固体中一定含氧化铝。由上述分析可知，黑色固体一定含氧化铝、Fe，一定不含Al，可能含Fe3O4。金属与稀硫酸反应生成H2，A正确；固体含氧化铝，则反应②为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－，B正确；反应③中AlO与二氧化碳反应，可知白色沉淀是Al(OH)3，C正确；黑色固体中不含Al，可能含Fe3O4，D错误。 考向3工业流程题中镁铝及化合物的考查 例3．铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途。已知：铝土矿中含有40%～60%Al2O3，1%～15%SiO2，7%～30%Fe2O3，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程： 已知：①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质； ②溶液中的硅酸钠与四羟基合铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3＋2Na[Al(OH)4]＝Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH＋2H2O 回答下列问题： （1）写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：_______________________。 （2）滤渣A的主要成分为__________________________；滤渣A的用途是_______________(只写一种)。 （3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是________________________________。 （4）若将铝溶解，下列试剂中最好选用______(填编号)。理由是___________________。 A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 【答案】（1）Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O SiO2＋2OH－＝SiO＋H2O （2）Fe2O3、Na2Al2Si2O8 作炼铁的原料(或作生产硅酸盐产品的原料) （3）经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3 （4）B 铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染。 【变式1·变载体】．明矾在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。 已知：pH约为3.7时，铁元素主要以形式存在。 请回答下列问题。 (1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有___________。 (2)加入溶液发生反应的离子方程式为___________。 (3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“沉铝”中加入的目的是将转化为沉淀。该反应还生成一种常见气体，该反应的离子方程式为___________。 (5)“操作”包括蒸发浓缩、___________、___________、___________、___________，可得到明矾晶体。 (6)在绿色发展理念下，某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备，最终得到产品bkg，则该产品的产率为___________(用分数表示)。 【答案】(1)、 (2) (3) (4) (5) 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 (6) 【详解】（1）“酸溶”后溶液中主要的金属离子有和； （2）将酸溶后溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为 ； （3）调pH约为3.7的目的是沉淀除去铁元素，调pH后，溶液中的会沉淀为 ，而仍留在溶液中。过滤后，滤渣②的主要成分是； （4）与反应生成和，该反应的离子方程式为 ； （5）经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体； （6）废易拉罐中铝的质量为 ，铝的物质的量为 ，因此理论上明矾的物质的量为2a mol，明矾的理论产量为 ，则产率为 。 【变式2·变题型——铝土矿中提取铝】．（24-25高三上·辽宁葫芦岛一中·阶段性测试）铝土矿中主要含有Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2杂质，从铝土矿中冶炼金属铝的方法如图所示（步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应）。下列有关说法不正确的是（　　） A.电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度 B.步骤②的作用是除去母液1中的Fe3＋和H＋ C.步骤③生成沉淀的反应的离子方程式为[Al（OH）4]－＋CO2HC＋Al（OH）3↓ D.将步骤①和步骤②顺序颠倒，再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀 【答案】D 【解析】氧化铝熔点较高，加入冰晶石可降低氧化铝熔融时所需的温度，A正确；母液1含有AlCl3、FeCl3、HCl，步骤②中加入过量NaOH溶液，其作用是除去H＋、Fe3＋，B正确；通入足量二氧化碳与Na[Al（OH）4]反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为[Al（OH）4]－＋CO2HC＋Al（OH）3↓，C正确；将步骤①和步骤②顺序颠倒，“母液1”含有Na[Al（OH）4]、Na2SiO3，“母液2”中含有Al3＋，再通入足量CO2不能得到氢氧化铝沉淀，D错误。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2022·辽宁卷） 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 A. X能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 电负性： 【答案】B 【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。 A．X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确； B．Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误； C．Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确； D．W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确； 故答案选B。 2.（2023年·辽宁卷）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是 A. W与X的化合物为极性分子 B. 第一电离能 C. Q的氧化物是两性氧化物 D. 该阴离子中含有配位键 【答案】A 【分析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al。 【详解】A．W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误； B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B正确； C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确； D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确； 故答案选A。 3.（2026·黑、吉、辽蒙卷）下列过程对应化学方程式方程式错误的是 A. 铜丝插入热的浓硫酸：（浓） B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液： C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液： D. 溶液滴入悬浊液： 【答案】B 【详解】A．铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫，其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，A正确； B．少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液，生成四羟基合铝酸钠，其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl，B错误； C．乙烯含碳碳双键，和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，C正确； D．Ag2S的溶解度远小于AgCl，所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S，其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq)，D正确； 故答案选B。 4. （2026·黑、吉、辽蒙卷）颜料因含有而显色，、、、、为原子序数依次增大的短周期元素，基态最外层电子数是内层的三倍，基态最外层仅有一个电子，是地壳中含量最多的金属元素且与相邻，与同族。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 最高价氧化物水化物酸性： 【答案】B 【分析】、、、、为原子序数依次增大的短周期元素，基态M最外层电子数是内层三倍，短周期元素只能是O；Z与M同族，则Z为S；W原子序数大于O，基态最外层仅有一个电子，W为Na；是地壳中含量最多的金属元素，X为Al；X与Y相邻，原子序数大于Al，则Y为Si，据此回答。 【详解】A．、、Z，分别为O、Na、S，与电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故；有3个电子层，半径大于与，因此简单离子半径，A正确； B．Y、Z、M的简单氢化物分别为、、，含氢键沸点最高；相对分子质量大于，分子间作用力更强，沸点，故沸点顺序为，B错误； C．X、Y、M分别为Al、Si、O，同周期第一电离能随原子序数增大整体升高，故；同主族从上到下，第一电离能降低，第一电离能，因此第一电离能，C正确； D．X、Y、Z分别为Al、Si、S，均为第三周期元素，非金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物分别为两性的、弱酸、强酸，酸性依次增强，故酸性，D正确； 故答案选B。 5．（2023年·辽宁卷）下列有关物质的工业制备反应错误的是 ( 高温高压 催化剂 )A. 合成氨：N2+3H2 ⇋ 2NH3 B. 制HCl：H2+Cl22HCl C. 制粗硅：SiO2+2CSi+2CO D. 冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg+O2↑ 【答案】D 【详解】A．工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2+3H2 ⇋ 2NH3，A正确； B．工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2+Cl22HCl，B正确； C．工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2+2CSi+2CO，C正确； D．冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，D错误； 故答案选D。 6.（2025·黑、吉、辽、蒙卷）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是 选项 颜色变化 解释 A 空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光亮的紫红色 = B 悬浊液中加入溶液，固体由白色变为红褐色 = C 溶液中加入，浅绿色溶液出现蓝色浑浊 = D 溶液中加入NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【详解】A．醇的催化氧化反应中，铜作催化剂，先发生2Cu+O22CuO，然后乙醇与CuO在加热条件下，A错误； B．因为溶度积常数Ksp()大于Ksp()，所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化生成Fe(OH)3，符合溶度积规则，B正确； C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀，化学方程式为=，电荷和配平正确，蓝色浑浊现象合理，C正确； D．Cr2O在碱性条件下转化为CrO42-，化学方程式为，颜色由橙变黄，D正确； 故答案选A。 7.（2026·黑、吉、辽、蒙卷）镁及其化合物的部分转化关系如下，设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应①：每消耗生成分子的数目为 B. 反应②：每消耗生成数目为 C. 反应③：每消耗转移电子数目为 D. 溶液中，数目为 【答案】C 【分析】由图可知，反应①为，反应②为，反应③为，反应④为，据此回答。 【详解】A．由反应①为可知，每消耗，生成的物质的量为0.25 mol，则分子数为，A错误； B．2.24L N2未指明在标准状况下，物质的量不一定为0.1mol，则生成的的数目不一定为，B错误； C．4.4g的物质的量为，反应③为，C的化合价由+4价降低为0价，转移4个电子，故每消耗4.4g，转移的电子数为，C正确； D．溶液的体积未知，无法计算，D错误； 故答案选C。 8.（2023·辽宁卷）（2023年·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 回答下列问题： （6）“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于_______(精确至0.1)。 【答案】（6）11.1 【分析】在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，用石灰乳调节，被氧化为，发生反应，Fe3+水解同时生成氢氧化铁，“沉钻镍”过程中，Co2+变为Co(OH)2，在空气中可被氧化成。 （6）氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1； 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $