2025年高考化学大一轮大单元二　第四章　第十四讲　铝、镁及其化合物（课件+讲义+练习）

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2025年高考化学大一轮复习
1.了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途。2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。
考点一　　铝及其化合物
考点二　　镁及其化合物
1.铝元素的存在铝是地壳中含量 的金属元素，全部以 的形式存在。2.铝单质(1)物理性质铝单质是 色、有金属光泽的固体，硬度、密度较 ，具有良好的___________________。
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
②____________________；③
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
④_________________________________；⑤___________________________(铝热反应)。
3.氧化铝——两性氧化物
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
4.氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①__________________________。②___________________________。③____________________________。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al(OH)3的制备写出下列反应的离子方程式：①Al3＋与氨水反应：___________________________________。②向含 的溶液中通入过量的CO2：_____________________________________。③Al3＋与 发生相互促进的水解反应：________________________________。
5.明矾(1)明矾的化学式为 ，属于复盐。(2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为________________________________，其中Al3＋发生水解反应，产生____________，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变澄清。
KAl(SO4)2·12H2O
KAl(SO4)2===K＋＋
1.MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)2.实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等(　　)3.铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱(　　)4.明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　)
一、Al、Al2O3、Al(OH)3分别与酸(碱)反应的特点1.下列有关铝及其化合物的性质、用途说法正确的有______(填序号)。(1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物(2)两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多(3)用氢氧化钠溶液去除铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2Al3＋＋H2O
(4)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋(5)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐(6)常温下，由于铝与浓硫酸不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸(7)与Al反应能放出H2的溶液中可能大量存在：Fe2＋、K＋、
2.称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3
二、Al3＋、 、H＋等与OH－反应的顺序3.向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)分析图像的变化情况，回答下列问题：(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、 四种微粒与OH－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：_____________________________。
H＋＋OH－===H2O
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
三、从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程4.铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。(1)氧化铝是_____氧化物，资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，除此外，滤渣中还含有_______(化学式)。写出“碱溶”时生成NaAlO2的离子方程式：____________________________。(2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是_________________________________________________。
氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在
(3)冰晶石的化学式为________，电解时加入冰晶石的目的是____________________。 Al转化的化学方程式：_________________________、___________________________。(5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是_____________________________，应该采取的措施是_____________。
降低Al2O3熔融的温度
石墨电极被阳极上产生的O2氧化
锌、铍的两性化合物1.铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是A.Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液B.BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物C.Na2BeO2溶液的 pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeOD.BeCl2溶液的 pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2
Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，BeCl2和AlCl3均是共价化合物；Na2BeO2溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧得到的残留物为Na2BeO2；BeCl2是强酸弱碱盐，其溶液的pH＜7，蒸干并灼烧得到的残留物是BeO。
2.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物均既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是Al(OH)3不溶于氨水，而Zn(OH)2能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。(2)写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：__________________________。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是________(填序号)。①Al2(SO4)3和NaOH②Al2(SO4)3和氨水③ZnSO4和NaOH④ZnSO4和氨水
(4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：_____________________________________。试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：_____________________________________________________________________________________________。
可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制
1.镁的化学性质(1)与氧气反应： ____________________。(发出耀眼的强光，生成白色固体物质)(2)与氮气反应：___________________。(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：________________________。(4)与二氧化碳反应：_________________________。(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：_______________________。(6)与水反应：______________________________。
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu
2.镁的重要化合物(1)氧化镁：白色粉末状固体， 溶于水，属于 ，与盐酸反应的离子方程式为_________________________。(2)氢氧化镁：白色固体， 溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为_____________________________。特别提醒　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。
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
1.从海水中提取镁的流程如图所示：
主要化学反应为(1)制石灰乳：______________________、_____________________。(2)沉淀Mg2＋：________________________________。(3)制备MgCl2：______________________________、____________________________。(4)电解MgCl2：__________________________。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
2.(2023·广西凭祥高三模拟)利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图，下列说法正确的是A.“酸浸”时溶液中有电子转移B.“氧化”时用稀硝酸代替更好C.沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3D.电解MgCl2溶液可得到金属镁
“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸反应，所得产物有金属氯化物、水和二氧化碳，元素化合价不变，无电子转移，A错误；过氧化氢是绿色氧化剂，若“氧化”时用稀硝酸，则易产生NO气体污染环境且引入新杂质，B错误；“沉淀”环节，加入MgO调节pH使Al3＋、Fe3＋生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤除去，C正确；电解MgCl2溶液得到氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，电解熔融氯化镁可得到金属镁，D错误。
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(2022·浙江6月选考，8C)(　　)(2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)(　　)(3)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(2022·浙江6月选考，11B)(　　)(4)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜(2022·广东，6D)(　　)(5)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原(2022·广东，12B)(　　)(6)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失(2022·海南，6A)(　　)
2.(2020·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。
3.(2022·湖南，7)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CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故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，故B正确；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，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液，所以合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确。
4.(2020·山东，9)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A.浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2OB.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、NH4ClD.分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；NH3·H2O易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
1.下列有关铝及其化合物的说法错误的是A.氧化铝熔点较高，是一种优良的耐火材料B.可用铝壶烧开水，不可用其长期存放食醋、碱水C.铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼D.氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药
2.下列说法不正确的是A.通过电解熔融MgCl2可以制得金属镁B.镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物C.氧化镁是优质的耐火材料D.金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料
工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，故B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，故C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，故D错误。
3.探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是A.Al、NaOH溶液、稀盐酸B.Al2O3、氨水、稀盐酸C.Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸D.AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。
明矾溶于水后电离产生的铝离子发生水解，产生的氢氧化铝胶体能吸附悬浮物，起到净水作用，C正确；一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应。
5.下列除去杂质的方法不正确的是A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通 入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到 MgO
Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
6.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
铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论，A错误；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；氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误；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。
7.以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：下列说法错误的是A.酸浸的离子方程式为 ＋2H＋=== CO2↑＋H2OB.浸出渣的成分是SiO2C.母液的主要溶质是NH4ClD.固体X是Mg(OH)2
MgCO3是微溶物，不可拆成离子，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁：MgCl 2＋2NH3·H2O ===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，故C、D正确。
8.从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的 转化过程中涉及的反应均为非 氧化还原反应B.Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、
电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，D错误。
9.铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是A.X物质为KClO3B.镁条燃烧提供引发反应所需的热量C.若转移0.3 ml电子，被还原的Fe2O3为16 gD.可利用铝热反应冶炼铁
A项，KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X物质为助燃剂KClO3，正确；B项，镁条燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，正确；C项，反应2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe中，Fe元素化合价从＋3价变为0价，还原1 ml Fe2O3转移6 ml电子，则转移0.3 ml电子还原Fe2O3的物质的量为 ＝0.05 ml，其质量为160 g·ml－1×0.05 ml＝8 g，错误；D项，Fe的活泼性小于Al，可利用铝热反应冶炼铁，正确。
10.Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是A.a为冷却水进水口B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气C.实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈D.不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行
冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷却水的方向为下进上出，则a为冷却水进水口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO，会阻碍反应的进行，故D正确。
11.镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示：下列判断不合理的是A.Al、Ga均位于第ⅢA族B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2D.酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
镓(Ga)与铝同主族，均位于第ⅢA族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液反应生成NaGaO2，C项正确；在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，根据强酸制弱酸的原理，Ga(OH)3的酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)312.[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题：
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用____(填标号)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_________________________________________。(3)沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是______________________________。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2
Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
13.以水氯镁石(主要成分是MgCl2·6H2O)生产碱式碳酸镁[Mga(CO3)b(OH)c·nH2O]的主要流程如图：(1)溶解时将水氯镁石粉碎的目的是_____________。
提高溶解速率可将矿石粉碎、充分搅拌或适当升温。
(2)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，该过程中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)沉淀镁时反应的温度不宜过高，原因是____________________________________。(4)将上述流程中的滤液浓缩结晶，所得的主要固体物质的化学式为________。
碳酸氢铵不稳定，加热易分解且氨易挥发
流程中过滤所得滤液的主要成分为NH4Cl，因此将上述流程中的滤液浓缩结晶，所得的主要固体物质的化学式为NH4Cl。