大单元2 第4章 第14讲 镁、铝及其重要化合物-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版）

该高中化学高考复习课件聚焦“镁、铝及其重要化合物”专题，依据高考评价体系梳理了单质性质、化合物转化及工业流程三大核心考点，通过考点权重分析明确铝的两性、镁的制备及工艺流程题占比超60%，归纳出选择、推断、流程分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+素养提升”策略，如结合2022浙江选考尖晶石矿氯化法题目，运用科学思维解析反应条件控制与产物分离，通过海水提镁流程培养科学探究与实践能力。特设易错判断与答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准教学，高效备战高考。

第14讲　镁、铝及其重要化合物 第4章　金属元素及其化合物 大单元二　物质的性质与转化 优化探究 1 　　[导航·复习目标]　1.了解镁、铝及其重要化合物的重要性质以及在生产、生活中的应用。2.能根据镁、铝及其重要化合物的转化关系，分析提取铝、镁的工业流程。 考点一　铝及其重要化合物 考点二　镁及其重要化合物 练真题 明考向 考点一　铝及其重要化合物 1.铝单质 (1)物理性质 梳理 必备知识 颜色 状态 密度 质地 延展性、导电性、传热性 ___________ 固体 较小 柔软 良好 银白色 (2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式： ① ②_________________________ 2Al＋3Cl22AlCl3 ④_________________________________________ ⑤______________________________(铝热反应) 钝化 2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O====2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 2.铝的重要化合物 (1)两性化合物——氧化铝和氢氧化铝(写离子方程式) 名称 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 白色固体，熔点很高 白色胶状物质，难溶于水 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6H＋====2Al3＋＋3H2O _____________________________ 与碱反应 Al2O3＋2OH－＋3H2O ====2[Al(OH)4]－ _____________________________ 化学性质 加热 — 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 主要用途 用作耐火材料；冶炼铝的原料 制药；Al(OH)3胶体用于净水 Al(OH)3＋3H＋====Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－====[Al(OH)4]－ (2)常见的铝盐——明矾 ①明矾的化学式为______________________，属于复盐。 ②明矾净水的原理：电离方程式为______________________________，其中Al3＋发生___________，产生________________，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。 KAl(SO4)2·12H2O KAl(SO4)2====K＋＋Al3＋＋2S 水解反应 Al(OH)3胶体 (1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物。(　　) (2)投入铝片产生氢气的溶液一定呈强酸性。(　　) (3)能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸，是因为铝的性质稳定，不与浓硫 酸、浓硝酸反应。(　　) (4)Al2O3的熔点高，可做耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化 NaOH、Na2CO3固体等。(　　) (5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后过滤。(　　) (6)用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋。(　　) √ × × × √ × 一、铝及其化合物的性质 1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是(　　) A.铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 B.铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属 C.电解AlCl3饱和溶液可制得金属铝 D.Al2O3、MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 提升 关键能力 C 解析：铝比铁活泼，但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比铁制品在空气中耐腐蚀，A正确；铝具有较强的还原性，铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属，B正确；冶炼铝，一般电解熔融状态的氧化铝，铝属于活泼的金属元素，电解氯化铝饱和溶液，得不到铝，C错误；Al2O3、MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料，D正确。 2.(2026·辽宁沈阳质检)根据如图转化关系判断下列说法正确的是(反应 条件已略去)(　　) A.生成等质量H2时，反应①和②消耗n(HCl)＝n(NaOH) B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C.反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2 D.反应⑤的离子方程式为Al3＋＋3OH－====Al(OH)3↓ C 解析：根据电子转移守恒，生成氢气 的物质的量相等，消耗铝的物质的量 相等，根据铝元素守恒，设1 mol铝分 别与NaOH、HCl完全反应，需1 mol 氢氧化钠、3 mol HCl，所以生成等质 量H2时，反应①和②消耗n(HCl)＝ 3n(NaOH)，A错误；铝与硫酸铜反 应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据电子转移守恒可知，硫酸铜与铝的物质的量之比为3∶2，B错误；反应③和④消耗等量的Al时，失电子的物质的量相等，设2 mol铝参加反应，由电子转移守恒可知，生成铜的物质的量为3 mol，生成铁的物质的量为2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C正确；一水合氨是弱电解质，书写离子方程式时要用化学式，正确的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O====Al(OH)3↓＋3N，D错误。 二、工艺流程中铝及其化合物的转化 3.(2026·山东名校联盟模拟)以电厂废料(Al2O3的质量分数为50%，其余为SiO2和CaO)为原料提取Al的工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) A.“滤液Ⅱ”可以循环利用 B.“煅烧”中产生的两种气体为SO2和O2 C.“滤渣”的成分为SiO2和少量残余的Al2O3 D.10.0 g废料得到5.0 g干燥的“滤渣”(Al2O3质量分数为5%)，Al2O3的浸取率为95% C 解析：废料加入稀硫酸，二氧化硅不反应，氧化钙和稀硫酸反应生成不溶的硫酸钙，故滤渣为二氧化硅、硫酸钙，滤液加入硫酸钾，产生复盐明矾沉铝，干燥脱水，煅烧产生氧化铝、硫酸钾和2种气体，水浸除去硫酸钾，得到氧化铝，电解得到铝，据此分析。“水浸”后得到的“滤液Ⅱ”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用，A正确； “煅烧”中产生二氧化硫，硫元素化合价降低，则根据电子转移守恒可知，氧元素化合价升高得到氧气，那么两种气体为SO2和O2，B正确；由分析可知，“滤渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有二氧化硅、硫酸钙，C错误；10.0 g废料得到5.0 g干燥的“滤渣”(Al2O3质量分数为5%)，Al2O3的浸取率为×100%＝95%，D正确。 4.(2026·河南青桐鸣大联考)某兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝[Al2(OH)aClb]m 和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是(　　) A.“碱溶”时，所用NaOH溶液可更换为氨水 B.若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量CO2有利于减少生成沉淀中的杂质 C.通过控制沉淀ⅰ、ⅲ的比例可改变聚合氯化铝的组成 D.“操作X”可以是盐酸溶解、结晶、脱水、电解 C 解析：向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，Al2O3和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠、SiO2转化为铝硅酸钠沉淀、Fe2O3不溶，过滤，滤液中含四羟基合铝酸钠，向其通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀，过滤，洗涤干燥后，灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石使氧化铝熔融、电解之，就可以得到铝。A.Al2O3具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，所用NaOH溶液不能更换为氨水，故A错误；B.步骤Ⅱ，滤液a浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质，故B错误；C.[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来改变，故C正确；D.氢氧化铝加入盐酸溶解生成氯化铝，但熔融氯化铝不能导电，电解无法得到铝单质，故D错误；故选C。 考点二　镁及其重要化合物 1.镁的物理性质 镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。 梳理 必备知识 2.镁及其化合物的化学性质 物质 主要性质 反应方程式 镁 与O2、N2反应 _____________________、______________________ 与CO2反应 2Mg＋CO22MgO＋C 与非氧化性强酸反应 Mg＋2H＋====Mg2＋＋H2↑ 与沸水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2 物质 主要性质 反应方程式 氧化镁 碱性氧化物 ______________________________ 氢氧化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋====Mg2＋＋2H2O 难溶于水 Mg2＋＋2OH－====Mg(OH)2↓ 溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ MgO＋2H＋====Mg2＋＋H2O 3.镁的用途 镁单质 制造信号弹和焰火 镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件 氧化镁 熔点高，可做耐高温材料 4.镁的工业制备——海水提镁 工艺流程 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MgCl2＋Ca(OH)2====Mg(OH)2↓＋CaCl2 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，氯化氢的作用是抑制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↑ (1)镁不慎着火，可以用CO2灭火。(　　) (2)镁在冷的浓硫酸中钝化。(　　) (3)镁燃烧时火花四射，烟花中通常掺有一定量的镁粉，以达到美观效 果。(　　) (4)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法。(　　) (5)在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是 MgCO3和CaCO3。(　　) × × √ × × 1.下列关于镁及其化合物的说法正确的是(　　) A.Mg在CO2中的燃烧是置换反应 B.将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2，是镁原子失电子转化为Mg2＋ C.电解得到镁的过程可以写出离子方程式，但不是氧化还原反应 D.Mg在N2中燃烧的反应中，N2既是氧化剂又是还原剂 提升 关键能力 解析：Mg在CO2中的燃烧为置换反应，A正确；将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程发生的是复分解反应，B错误；电解得到镁的过程有化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；Mg在N2中燃烧的反应中，N2作氧化剂，镁是还原剂，D错误。 A 2.(2026·广东东莞模拟)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质， 下列操作正确且能达到目的的是(　　) A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D.将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 B 解析：浓硫酸溶于水放热，且密度比水的大，因此稀释浓硫酸时，应将浓硫酸加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，A错误；将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，B正确；过滤时浊液转移到漏斗中应该用玻璃棒引流，C错误；由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，氯化氢易挥发，所以加热氯化镁溶液时促进镁离子水解，加热蒸干得不到无水MgCl2固体，得到的是氢氧化镁固体， D错误。 3.镁及其合金是用途很广的金属材料，可以通过以下步骤从海水中提取镁 下列说法正确的是(　　) A.试剂①可以选用石灰石 B.加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤 C.MgCl2溶液通过蒸发结晶可得到无水MgCl2 D.电解熔融MgCl2所得副产物Cl2和H2混合点燃是工业制备试剂②的重要方法 B 解析：海水(含NaCl和MgSO4等)加入石灰乳，Mg2＋可与OH－反应生成难溶于水的Mg(OH)2沉淀，过滤即可，Mg(OH)2加入HCl，酸碱中和反应即可生成MgCl2溶液，经过一系列操作，即可得到无水氯化镁，电解熔融状态下的无水氯化镁即可得到镁单质，据此回答。石灰石难溶于水，无法参与反应，应加入石灰乳，Mg2＋与石灰乳反应生成Mg(OH)2，A错误；根据分析知，加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤，B正确；由于Mg2＋易水解，MgCl2溶液直接通过蒸发结晶无法得到无水MgCl2，应在HCl氛围中蒸发结晶，C错误；电解熔融MgCl2得到镁和氯气，即所得副产物为Cl2，没有氢气，D错误。 练真题 明考向 1.正误判断 (1)(2025·安徽卷)硫酸铝可用作净水剂。(　　) (2)(2025·陕晋青宁卷)金属铝具有还原性，可用于冶炼金属。(　　) (3)(2025·山东卷)用明矾净化黄河。(　　) (4)(2025·贵州卷)长期暴露在空气中的食盐变成了糊状，是因为食盐中 常含有容易潮解的MgCl2。(　　) √ √ √ √ 2.(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af的反应 一定是化合反应 B.在g→f→e→d转化过程中，一定存在物 质颜色的变化 C.加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D.若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 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，af的反应有多种，可能为Mg＋2HCl====MgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，综 上，af的反应不一定是化合反应，故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，故B正确；由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，故C错误；假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误。 3.(2022·浙江6月选考)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。已知：MgAl2O4(s)＋4Cl2(g)====MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋2O2(g)　ΔH＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3，同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58 ℃，AlCl3在180 ℃升华)：MgAl2O4(s)＋4C(s)＋4Cl2(g)MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋4CO(g)。下列说法不正确 的是(　　) A.制备时要保持无水环境 B.输送气态产物的管道温度要保持在180 ℃以上 C.氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量 D.为避免产生大量CO2，反应过程中需保持炭过量 D 解析：由于高温条件下，C与H2O将反应生成CO和H2，且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解，生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解，导致所得产物不纯，故制备时要保持无水环境，A正确；由题干信息可知，AlCl3在180 ℃升华，故输送气态产物的管道温度要保持在180 ℃以上， B正确；由题干信息可知，不加炭的氯化反应很难进行，则氯化时加炭，既增大了反应的趋势，同时C被氧化为CO放出热量，则又为氯化提供了能量，C正确；反应过程中若保持炭过量，则可能发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO或者SiO2＋3CSiC＋2CO，导致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质，D错误。 4.(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 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 C 解析：烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF====NaF＋NaHCO3，向合成槽中加入Na[Al(OH)4]，发生反应：6NaF＋Na[Al(OH)4]＋4NaHCO3====Na3AlF6＋4Na2CO3，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，A正确；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，B正确；由上述合成槽中发生的反应可知，合成槽内产物是Na3AlF6和Na2CO3，C错误；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，D正确。 $