2024届高考化学复习讲义第三章金属及其化合物第四讲镁铝及其化合物考点一镁及其化合物含答案

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1.镁元素的价类二维图及转化关系
2.铝元素的价类二维图及转化关系
考点1 镁及其化合物
1.镁及其重要化合物的物理性质
Mg：银白色固体，密度较小、质软、有延展性，是电和热的良导体。
MgO：白色固体，熔点为2 825 ℃。
Mg（OH）2：白色固体，[1] 难 溶于水。
2.镁及其重要化合物的主要性质
提醒 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2O△Mg（OH）2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg（OH）2。
3.从海水中提取镁的工艺流程
（1）流程
（2）主要化学反应
①制石灰乳：[10] CaCO3高温CaO＋CO2↑ 、[11] CaO＋H2OCa（OH）2 。
②沉淀Mg2＋：[12] Mg2＋＋Ca（OH）2 Mg（OH）2＋Ca2＋ 。
③制备MgCl2：[13] Mg（OH）2＋2HCl MgCl2＋2H2O 。
④电解MgCl2：[14] MgCl2（熔融）电解Mg＋Cl2↑ 。
1.易错辨析。
（1）[2021浙江]镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁。（ √ ）
（2）[2021浙江改编]Mg能从CO2中置换出C。（ √ ）
（3）[2021福建]电解熔融MgCl2制2.4 g Mg，电路中通过的电子数为0.1NA。（ ✕ ）
（4）工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法。（ ✕ ）
（5）将Mg加入过量FeCl3溶液中可得Fe。（ ✕ ）
（6）加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体。（ ✕ ）
（7）Mg表面易被氧化生成氧化膜，保存时一般直接放在塑料袋中或试剂瓶中。（ √ ）
（8）镁合金具有密度小、强度高的性质，可用于航空材料。（ √ ）
（9）氧化镁是优质的耐火材料。（ √ ）
（10）Mg（OH）2是弱碱，氢氧化镁悬浮剂可用作防酸助消化药。（ √ ）
2.[2021湖北改编]向盛有少量Mg（OH）2沉淀的试管中加入适量饱和NH4Cl溶液，振荡，白色沉淀溶解，请写出该反应的化学方程式： Mg（OH）2＋2NH4ClMgCl2＋2NH3·H2O[或NH4Cl＋H2O⇌NH3·H2O＋HCl，Mg（OH）2＋2HClMgCl2＋2H2O] 。
3.根据从海水中提取镁的工艺流程，回答下列问题：
（1）从MgCl2溶液中得到无水MgCl2固体需经一系列实验操作，第一步是将MgCl2溶液用浓盐酸酸化，经蒸发浓缩、冷却结晶、 过滤 后得到 MgCl2·6H2O ；第二步是在干燥的 HCl 气流中加热第一步得到的晶体使其脱水得到无水MgCl2。
（2）从海水中提取镁的工艺流程涉及的基本反应类型有 化合反应、分解反应、复分解反应 。
（3）请写出电解熔融MgCl2的电极反应式。
阳极： 2Cl－－2e－Cl2↑ ；
阴极： Mg2＋＋2e－Mg 。
（4）从海水到MgCl2（aq）经历了Mg2＋→Mg（OH）2→Mg2＋的过程，生成Mg（OH）2的过程看似多余，其实该过程的作用是 富集镁（或分离出镁） 。
（5）电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁，下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是 A （填字母）。
A.ArB.CO2
C.O2D.N2
研透高考 明确方向
命题点 镁及其化合物的性质和制备
1.[山东高考]以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe（OH）3和Al（OH）3。
下列说法错误的是（ B ）
A.浸出镁的反应为MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
解析
煅烧过程中，MgCO3转化为MgO，浸出镁的过程中MgO和NH4＋水解生成的H＋反应，化学方程式为MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O，A项正确。浸出在较高温度下进行，可促使NH4Cl水解和NH3逸出；但一水合氨受热易分解，若沉镁在较高温度下进行，会造成一水合氨大量分解，利用率降低，B项错误。浸出过程中产生的NH3可转化为氨水，用于沉镁，沉镁时滤液中的NH4Cl可用于浸出操作，C项正确。Fe（OH）3、Al（OH）3的Ksp远小于Mg（OH）2的Ksp，当pH达到一定值时，Fe3＋、Al3＋沉淀完全，Mg2＋不沉淀，从而将其分离，D项正确。
2.[2021湖南]一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是（ D ）
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2高温MgCl2＋CO
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
解析 苦卤水中有Mg2＋，沉镁时加入生石灰，CaO与H2O反应生成Ca（OH）2，Ca（OH）2与Mg2＋反应生成Mg（OH）2，A项正确；MgCl2是离子化合物，熔点相对较低，电解熔融MgCl2时发生反应MgCl2（熔融）电解Mg＋Cl2↑，B项正确；Mg（OH）2煅烧生成MgO，“氯化”时加入C、Cl2，反应生成MgCl2和CO，C项正确；加热MgCl2溶液会促进Mg2＋水解生成Mg（OH）2，最终得不到无水MgCl2，D项错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解镁、铝及其化合物的主要性质。
2.了解镁、铝及其化合物在生产、生活中的应用。
3.结合实例认识镁、铝及其化合物的多样性。
4.认识镁、铝及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值
镁及其
化合物
2022广东，T12；2021年6月浙江，T15；2021重庆，T6；2021湖南，T6；2020山东，T9；2019全国Ⅰ，T26；2019天津，T2；2019年4月浙江，T31
1.宏观辨识与微观探析：能运用化学方程式、离子方程式描述镁、铝及其化合物的变化；能联系镁、铝的组成和结构解释宏观现象；能根据典型实验现象说明镁、铝及其化合物可能具有的性质，评估所作说明或预测的合理性。
2.证据推理与模型认知：能从镁、铝的提纯工艺流程中提取镁、铝及其化合物的性质，了解镁、铝的用途，建立物质性质与用途之间的联系。
3.科学态度与社会责任：主动关心与镁、铝制备有关的环境保护、资源开发等社会热点问题，形成与社会和谐共处、合理利用资源的观念
铝及其
化合物
2023重庆，T2；2023年6月浙江，T4、T20；2023湖南，T7；2023年1月浙江，T7；2022全国甲，T9；2022湖南，T7；2022广东，T6；2022年6月浙江，T8；2021全国乙，T26；2021北京，T7；2021山东，T17；2021广东，T18；2020 北京，T6；2019江苏，T3
命题分析预测
高考常以选择题的形式考查镁、铝及其化合物的性质、应用、化学方程式的正误判断等；以工艺流程题的形式考查铝的化合物的制备等。预计2025年高考仍会延续这种考查形式
物质
主要性质
化学方程式
镁
与非金属单质反应
与O2反应：[2] 2Mg＋O2点燃 2MgO （发出耀眼白光）
与N2反应：[3] 3Mg＋N2点燃 Mg3N2
与CO2反应
[4] 2Mg＋CO2点燃 2MgO＋C （燃烧，生成白色粉末和黑色固体）
与盐酸反应
[5] Mg＋2HCl MgCl2＋H2↑
与沸水反应
[6] Mg＋2H2O△ Mg（OH）2＋H2↑
氧化镁
与盐酸反应
[7] MgO＋2HCl MgCl2＋H2O
氢氧
化镁
与盐酸反应
[8] Mg（OH）2＋2HCl MgCl2＋2H2O
热分解
Mg（OH）2△MgO＋H2O
氮化镁
发生水解反应
[9] Mg3N2＋6H2O 3Mg（OH）2＋2NH3↑
MgCl2
一般以MgCl2·6H2O的形式存在，MgCl2·6H2O受热易分解
MgCl2·6H2O△Mg（OH）Cl＋HCl↑＋5H2O
继续加热，Mg（OH）Cl△MgO＋HCl↑
与碱反应
MgCl2＋2NH3·H2OMg（OH）2↓＋2NH4Cl
MgCl2＋2NaOHMg（OH）2↓＋2NaCl