第3部分 第3讲 铝、镁及其重要化合物-【名师带你过关】2026-2027学年高考化学一轮复习

第三讲　铝、镁及其重要化合物 知识点清单 考点一　铝及其化合物 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√ 考点二　镁及其化合物 (1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√ (8)√　(9)√　 模拟训练 1.A　【解析】 甲醇、金属镁、液氢均具有可燃性,且在常温能够在空气中剧烈燃烧,发光放热,而液氮不具有可燃性,不能作为火炬燃料,故答案为A。 2.D　【解析】 A.K2O虽然为碱性氧化物,但其熔点不高,A不符合题意;B.SiO2对应的酸为硅酸,属于酸性氧化物,B不符合题意;C.Al2O3为两性氧化物,C不符合题意;D.MgO对应的碱为氢氧化镁,属于碱性氧化物,其离子半径较小,晶格能大,熔点高,可作耐高温材料,D符合题意;故选D。 3.D　【解析】 生锈的铁钉置于硫酸中,铁锈与酸反应生成的Fe3+与Fe反应生成二价铁,该实验操作不能证明铁锈中含有二价铁,A正确;试管壁发热,说明反应放出热量,B正确;AlCl3水解生成的HCl遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,C正确;D.向NaOH溶液中滴加少量MgCl2溶液,得到的浊液含NaOH和Mg(OH)2,过量的NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2,不能说明Mg(OH)2转化成Cu(OH)2,D项错误;故选D。 4.D　【解析】 在Na2CO3溶液中,C发生水解,生成OH-等,OH-与Al在溶液中发生反应,生成[Al(OH)4]-和H2。 A.由分析可知,产生的气体中有H2,A正确;B.由分析可知,与Al反应的OH-来自C水解,B正确;C.Na2CO3溶液呈碱性,Al(OH)3表现出酸性,发生酸式电离,C正确;D.Al3+、HC在溶液中能发生双水解反应,不能大量共存,所以M中不可能含大量Al3+、HC,D错误;故选D。 5.C　【解析】 A.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,A错误;B.白醋可除去水壶中的水垢,白醋为弱酸,不可拆成离子形式,离子方程式为2CH3COOH+CaCO3Ca2++2CH3COO-+CO2↑,B错误;C.工业上电解熔融的氯化镁制金属镁,发生反应的离子方程式为2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑,C正确;D.Ba(OH)2足量,最终会得到四羟基合铝酸根,D错误;故选C。 6.D　【解析】 若M可为Na,则其氢氧化物是NaOH,NaOH无法直接分解为Na2O,A错误;Al的盐可能为AlCl3(酸性)或Na[Al(OH)4](碱性),选项中“盐溶液一定为酸性”表述片面,B错误;I2氧化性弱,Fe与I2反应生成FeI2,而非FeI3,C错误; Cu可转化为CuSO4(盐),再生成Cu(OH)2,Cu(OH)2氧化醛基自身被还原为Cu2O砖红色沉淀,D正确。 7.B　【解析】 Fe2O3溶于盐酸生成的Fe3+会与Cu反应,A错误;Al2O3溶于氢氧化钠溶液,Fe2O3不溶于氢氧化钠溶液,B正确;加入AgNO3会引入NaNO3杂质,C错误;通入氯气会引入FeCl3杂质,D错误。 8.C　【解析】 A.钾长石是非水溶性钾资源,不能用“水浸”操作直接提取其中的主要成分,A错误;B.“浸渣Ⅰ”主要含有CaCO3和CaSiO3,不能冶炼金属铝,B错误;C.加入NaOH溶液碱化时,NaHCO3、KHCO3分别转化为Na2CO3、K2CO3,反应的离子方程式为OH-+HCC+H2O,C正确;D.流程中除CO2可以循环利用外,还有Na2CO3也可以循环利用,D错误;故选C。 9.【答案】 (1)除去碳和有机物　含钴废料粉碎、含钴废料与空气逆流混合、鼓入富氧空气 (2)Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]- (3)3d74s2　Co2O3能把盐酸氧化为氯气,污染环境 (4)把Fe2+氧化为Fe3+ 2Fe3++3C+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑ (5)99% 【解析】 (1)含钴废料主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物,550 ℃焙烧除去碳和有机物;根据影响反应速率的因素,提高焙烧速率的措施有含钴废料粉碎、含钴废料与空气逆流混合、鼓入富氧空气等。 (2)“碱浸”时,Al2O3和氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4],发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-; (3)Co是27号元素,基态Co原子的价电子排布式是3d74s2;酸性条件下氧化能力:Co2O3>Cl2>Fe3+,Co2O3能把盐酸氧化为氯气,所以“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸。 (4)“净化除杂1”过程中,先在40~50 ℃加入H2O2,H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+;再升温至80~85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5生成氢氧化铁沉淀,该反应的离子方程式为2Fe3++3C+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑。 (5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中的Ca2+(浓度为1.0×10-3 mol·L-1)和Mg2+,若控制溶液中c(F-)=2.0×10-3 mol·L-1,则c(Ca2+)===1×10-5,则Ca2+的去除率准确值为×100%=99%。 真题突破 1.D 2.B　【解析】 月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确。 3.B　【解析】 若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为Mg+2HC1MgCl2+H2↑,该反应属于置换反应,可能为Mg+Cl2MgCl2,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,A错误;e能转化为d,此时e为白色沉淀Fe(OH)2,d为红褐色沉淀Fe(OH)3,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,B正确;c可能是铝盐(Al3+)或铁盐(Fe3+),加热都能水解产生胶体,有丁达尔效应,但不一定为红棕色,C错误;假设b为Al2O3,即d为Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3,与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表第三周期;假设b为Fe2O3,即d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3,与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于第四周期,D错误。 4.A　【解析】 A.铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用它的还原性,A不正确;B.氧化钙易吸水,并与水反应生成氢氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以可用作干燥剂,B正确;C.食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化,维生素C具有还原性,且对人体无害,可用作食品抗氧化剂,C正确;D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气,可作潜水艇中的供氧剂,D正确;故选A。 5.B　【解析】 A.明矾净水的原理为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以使泥水变澄清,涉及化学变化,A错误;B.水和冰的分子式都是H2O,水快速制冰为物理变化,B正确;C.在炖排骨的过程中,醋会和排骨中在高温下溶解的脂肪进行酯化反应,生成芳香酯,使菜肴的味道更鲜美,涉及化学变化,C错误;D.茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质,它见到氧气之后,发生化学反应产生一些有色的物质。反应时间越长,颜色越深,D错误;故选B。 6.C　【解析】 A.陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2能与烟气中的HF发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,故A正确;B.采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积,提高吸收塔内烟气吸收效率,故B正确;C.由上述分析可知,合成槽内发生反应:6NaF+Na[Al(OH)4]+2CO2Na3AlF6+2Na2CO3+2H2O,产物是Na3AlF6和Na2CO3,故C错误;D.由上述分析可知,滤液的主要成分为Na2CO3,可进入吸收塔循环利用,故D正确;答案选C。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三讲　铝、镁及其重要化合物 考点一　铝及其化合物 　　1.铝单质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ①Al　　　 常温　　　 点燃　O2 ②2Al+3Cl22AlCl3; ③ ④2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑; ⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(铝热反应)。 2.氧化铝、氢氧化铝的两性 (1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液: Al2O3+6H+2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-。 (2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液: ①2Al(OH)3Al2O3+3H2O; ②Al(OH)3+3H+Al3++3H2O; ③Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。 3.Al(OH)3的制备 (1)Al3+与氨水反应(不用强碱): Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N。 (2)向含[Al(OH)4]-的溶液中通入过量的CO2: [Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC。 (3)Al3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应: Al3++3[Al(OH)4]-4Al(OH)3↓。 4.工业炼铝的流程 方案一:碱溶法 方案二:酸溶法 考点二　镁及其化合物 　　1.镁的化学性质 (1)与氧气反应:2Mg+O22MgO(发出耀眼的强光,生成白色固体物质)。 (2)与氮气反应:3Mg+N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物)。 (3)与盐酸(或硫酸)反应: Mg+2H+Mg2++H2↑。 (4)与二氧化碳反应:2Mg+CO22MgO+C(镁着火不能用CO2灭火)。 (5)与盐溶液反应,如与硫酸铜溶液反应: Mg+Cu2+Mg2++Cu。 (6)与水反应: Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。 2.镁的重要化合物 (1)氧化镁:白色粉末状固体,难溶于水,属于碱性氧化物,与盐酸反应的离子方程式为MgO+2H+Mg2++H2O。 (2)氢氧化镁:白色固体,难溶于水,中强碱,与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O。 特别提醒 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,能发生反应:MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑,镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 3.从海水中提取镁的流程 上述过程主要化学反应为如下: (1)制石灰乳:CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2OCa(OH)2。 (2)沉淀Mg2+:Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+。 (3)制备MgCl2:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O。 (4)电解MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。 1.(2024·湖北·三模)杭州第19届亚运会开幕式于2023年9月23日成功举行,其火炬传递环节给人们留下了深刻的印象。下列不能作为火炬燃料的是 (　　) A.液氮　　　　　　　B.甲醇 C.金属镁　　 D.液氢 2.下列物质中常作耐高温材料的碱性氧化物是 (　　) A.K2O B.SiO2 C.Al2O3 D.MgO 3.(2025·山西太原·质检改编)下列实验操作及现象与对应结论不匹配的是 (　　) 选项 实验操作及现象 结论 A 将表面生锈的铁钉置于稀硫酸中,滴入KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫色褪去 铁锈中不能确定是否含有二价铁 B 向稀盐酸中加入少量镁粉,有大量气体产生,试管壁发热 镁与稀盐酸反应放热 C 将无水AlCl3固体暴露在潮湿空气中,产生大量白雾 AlCl3发生了水解反应 D 向NaOH溶液中滴2滴MgCl2溶液,再滴2滴同浓度的CuSO4溶液,先生成白色沉淀,后生成蓝色沉淀 Ksp[Mg(OH)2] >Ksp[Cu(OH)2] 4.将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中,铝片表面产生气泡,充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是 (　　) A.产生的气体中有H2 B.反应与C水解有关 C.Al(OH)3向酸式电离方向移动 D.M中含大量:Na+、Al3+、HC 5.(2023·天津·校联考一模)下列反应方程式书写正确的是 (　　) A.过氧化钠与水反应:2+2H2OO2↑+4OH- B.用白醋除水垢:CaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ca2+ C.电解熔融MgCl2制镁:2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑ D.Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:Al3++S+Ba2++3OH-Al(OH)3↓+BaSO4↓ 6.(2026·广东广州市执信中学、汕头市金山中学、深圳外国语学校三校调研)能满足下列常见物质(均含有同种元素)间直接转化关系,且推理成立的是 (　　) 金属M→盐→氢氧化物→氧化物 A.M可为Na B.M可为Al,盐溶液一定为酸性 C.M可为Fe,与I2的产物为FeI3 D.M可为Cu,氧化物可能是砖红色固体 7.(2025·河南省九师联盟质量检测)下列物质的除杂实验中,能实现除杂目的的是 (　　) 选项 物质(杂质) 除杂试剂和操作 A Cu(Fe2O3) 加足量盐酸,过滤 B Fe2O3(Al2O3) 加足量NaOH溶液, 过滤,洗涤 C KNO3溶液 (NaCl) 加AgNO3溶液,过滤 D Fe2(SO4)3 溶液(FeSO4) 通入氯气 8.(2025·宁夏银川一中·月考)钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源,以钾长石为原料制取钾肥K2CO3的一种工艺流程如下图所示。已知:钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为Na[Al(OH)4]和K[Al(OH)4]。下列说法正确的是 (　　) A.可用“水浸”操作直接提取钾长石中的主要成分 B.“浸渣Ⅰ”可以作为冶炼金属铝的主要原料 C.“碱化”发生的主要反应为OH-+HCC+H2O D.流程中只有CO2可循环利用 9.(2024·贵州黔南·二模)草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图所示: 已知:酸性条件下氧化能力:Co2O3>Cl2>Fe3+。 (1)“550 ℃焙烧”的目的是　　　　,提高焙烧速率的措施有　　　　。  (2)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是　　　　。  (3)基态Co原子的价电子排布式是　　　　;“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸,原因是　  　。  (4)“净化除杂1”过程中,先在40~50 ℃加入H2O2,H2O2的作用是　　　　;再升温至80~85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5沉铁,该反应的离子方程式为　。  (5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中的Ca2+(浓度为1.0×10-3 mol·l-1)和Mg2+,若控制溶液中c(F-)=2.0×10-3 mol·l-1,则Ca2+的去除率准确值为　　　　。[已知某温度下,Ksp(CaF2)=4.0×10-11]  1. (2025·广东卷改编)下列说法不正确的是 (　　) A.磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,Fe3O4具有磁性 B.工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是因为铁与H2O高温下会反应 C.用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴,涉及的化学知识是使用时铁粉被氧化,反应放热 D.陈述Ⅰ:Fe2+与K3可生成蓝色物质,陈述Ⅱ:KSCN溶液可用于检验Fe3+,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系 2. (2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 (　　) A.月壤钛铁矿中存在活泼氢 B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 3.(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 (　　) A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应 B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化 C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于第四周期 4.(2023·浙江卷)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是 (　　) A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架 B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂 C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂 D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂 5.(2022·湖北卷)化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是 (　　) A.加入明矾后泥水变澄清 B.北京冬奥会用水快速制冰 C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D.切开的茄子放置后切面变色 6.(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下: 烟气(含HF)冰晶石(Na3AlF6) 下列说法错误的是 (　　) A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D.滤液可回收进入吸收塔循环利用 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $