2025年高考化学精品教案第三章金属及其化合物第4讲镁、铝及其化合物

这是一份2025年高考化学精品教案第三章金属及其化合物第4讲镁、铝及其化合物，共25页。


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＋H2O Ca（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＋2NH4Cl MgCl2＋2NH3·H2O[或NH4Cl＋H2O⇌NH3·H2O＋HCl，Mg（OH）2＋2HCl MgCl2＋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
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＋2NH4Cl MgCl2＋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＋2NH4Cl MgCl2＋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。
考点2 铝及其化合物
1.铝的性质及用途
（1）铝的物理性质及用途
银白色固体，具有良好的导热性、导电性和延展性，熔点为660.37 ℃。纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
（2）铝的化学性质
注意 铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。
2.Al2O3和Al（OH）3的性质及用途
注意 既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al（OH）3。
3.从铝土矿中提取Al2O3的流程
铝土矿的主要成分为Al2O3，含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。
方案一：碱溶法
①中相关反应的离子方程式为[10] Al2O3＋2OH－＋3H2O 2[Al（OH）4]－，SiO2＋2OH－ SiO32－＋H2O 。
③中相关反应的离子方程式为[11] [Al（OH）4]－＋CO2 Al（OH）3↓＋HCO3－ ， SiO32－＋2CO2＋2H2O H2SiO3↓＋2HCO3－ 。
（实际生产中，硅元素转化为硅铝酸钠沉淀）
方案二：酸溶法
①中相关反应的离子方程式为[12] Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O Fe2O3＋6H＋ 2Fe3＋＋3H2O 。
②中相关反应的离子方程式为[13] Al3＋＋4OH－ [Al（OH）4]－ Fe3＋＋3OH－ Fe（OH）3↓ 。
1.易错辨析。
（1）[江苏高考改编]铝的金属活动性强，故可用于制作铝金属制品。（ ✕ ）
（2）铝粉和氧化铁组成的铝热剂可用于焊接钢轨。（ √ ）
（3）铝可用作包装材料和建筑材料。（ √ ）
（4）蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，可制备无水AlCl3。（ ✕ ）
（5）氢氧化铝受热易分解，故可用于中和过多的胃酸。（ ✕ ）
（6）氧化铝熔点高，故可用作电解冶炼铝的原料。（ ✕ ）
（7）明矾溶于水并水解形成胶体，故可用于净水。（ √ ）
（8）实验室可用氧化铝坩埚做熔化NaOH、Na2CO3固体的实验。（ ✕ ）
2.写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应的本质，指出该反应的氧化剂和还原剂，并用单线桥法标出该反应电子转移的方向与数目：
+3H2↑ 铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al（OH）3，Al（OH）3再与NaOH反应生成Na[Al（OH）4]，反应中Al为还原剂，H2O为氧化剂 。
3.回答下列问题：
（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积（相同条件下）之比是 1∶1 。
（2）足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积（相同条件下）之比是 1∶3 。
（3）足量的两份铝分别投入等体积、一定物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液中，二者产生的H2的体积（相同条件下）相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是 3∶1 。
4.写出下列反应的离子方程式。
（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量： Al3＋＋3OH－ Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－ [Al（OH）4]－ 。
（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量： Al3＋＋4OH－ [Al（OH）4]－Al3＋＋3[Al（OH）4]－ 4Al（OH）3↓ 。
（3）向Na[Al（OH）4]溶液中滴加盐酸至过量： [Al（OH）4]－＋H＋ Al（OH）3↓＋H2O，Al（OH）3＋3H＋ Al3＋＋3H2O 。
（4）向盐酸中滴加Na[Al（OH）4]溶液至过量： [Al（OH）4]－＋4H＋ Al3＋＋4H2O，Al3＋＋3[Al（OH）4]－ 4Al（OH）3↓ 。
（5）向AlCl3溶液中逐滴滴加氨水： Al3＋＋3NH3·H2O Al（OH）3↓＋3NH4＋ 。
（6）向Na[Al（OH）4]溶液中通入过量CO2气体： [Al（OH）4]－＋CO2 Al（OH）3↓＋HCO3－ 。
命题点1 有关铝及其化合物的性质
1.下列说法正确的是（ D ）
A.[江苏高考改编]用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al＋4OH－＋H2O [Al（OH）4]－＋H2↑
B.[2022全国甲改编]明矾溶液与过量氨水混合：Al3＋＋4NH3＋4H2O [Al（OH）4]－＋4NH4＋
C.[江苏高考]Al（s）NaOH（aq）Na[Al（OH）4]（aq）过量HCl（aq）Al（OH）3（s）
D.[江苏高考改编]室温下，在0.1 ml·L－1 NaOH溶液中，Na＋、K＋、CO32－、[Al（OH）4]－能大量共存
解析 题给离子方程式不符合电荷守恒、原子守恒和得失电子守恒，A项错误；Al（OH）3不能溶于氨水中，故明矾溶液与过量氨水混合的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O Al（OH）3↓＋3NH4＋，B项错误；Al（OH）3（s）在HCl（aq）中不能存在，C项错误；室温下，题给四种离子在碱性条件下能大量共存，D项正确。
命题拓展
[素材拓展]按照要求写出明矾与Ba（OH）2溶液反应的离子方程式。
（1）Al3＋恰好完全沉淀： 2Al3＋＋3SO42－＋3Ba2＋＋6OH－ 2Al（OH）3↓＋3BaSO4↓ ；
（2）SO42－恰好完全沉淀： Al3＋＋2SO42－＋2Ba2＋＋4OH－ [Al（OH）4]－＋2BaSO4↓ 。
技巧点拨
Al3＋为弱碱阳离子，易水解生成的Al（OH）3具有吸附性 应用：明矾[KAl（SO4）2·12H2O]用于净水与弱酸的酸根离子及酸式酸根离子（如S2－、HS－、CO32－、HCO3－）等不能大量共存，如Al3++3HCO3－ Al（OH）3↓+3CO2↑与[Al（OH）4]－不能大量共存：Al3++3[Al（OH）4]－ 4Al（OH）3↓
命题点2 有关铝的制备工艺流程
2.工业上用铝土矿（主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。
下列叙述正确的是（ A ）
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液
B.试剂Y可以是HCl，它与[Al（OH）4]－反应生成Al（OH）3
C.图中涉及的反应中包含2个氧化还原反应
D.将试剂X与Y进行互换，最终可以达到相同目的
解析 NaOH与Al2O3反应，与Fe2O3不反应，试剂X可以是氢氧化钠溶液，A项正确；若试剂Y是HCl，则过量HCl与[Al（OH）4]－反应生成Al3＋，得不到Al（OH）3沉淀，B项错误；题图中涉及的反应中，只有电解熔融Al2O3得到Al的反应为氧化还原反应，C项错误；试剂Y为CO2，若将试剂X与Y进行互换，CO2不与Al2O3反应，最终不能达到相同目的，D项错误。
3.[海南高考改编]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d（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 2Al＋2NaOH＋6H2O 2Na[Al（OH）4]＋3H2↑ 。
（3）沉淀B的化学式为 Al（OH）3 ；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是 Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大 。
（4）已知：Kw＝1.0×10－14，Al（OH）3＋H2O⇌[Al（OH）4]－＋H＋ K＝2.0×10－13。Al（OH）3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于 20 。
解析 （1）试剂①的作用是除去废易拉罐中的Fe、Mg杂质，根据题意，应选择NaOH溶液，以溶解Al，过滤出Fe、Mg。（2）易拉罐溶解过程中，Al与NaOH溶液发生反应。（3）滤液A的主要成分为Na[Al（OH）4]，加入NH4HCO3得到的沉淀为Al（OH）3。明矾溶于水，溶液呈弱酸性，是由于Al3＋发生水解，使溶液中H＋浓度增大。（4）Al（OH）3＋H2O⇌[Al（OH）4]－＋H＋的K＝c（[Al（OH）4]－）·c（H＋）＝2.0×10－13。Al（OH）3溶于NaOH溶液发生反应Al（OH）3＋OH－ [Al（OH）4]－，平衡常数K＝c([Al（OH）4]－）c（OH－）＝c([Al（OH）4]－）·c（H＋）c（OH－）·c（H＋）＝2.0×10－131.0×10－14＝20。
命题拓展
[变式拓展]实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如图所示：
下列叙述错误的是（ B ）
A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用
B.沉淀为Al2（CO3）3
C.操作a包含蒸发浓缩、冷却结晶等
D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
解析 回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用，A项正确；Na[Al（OH）4]与碳酸氢铵发生反应可生成氢氧化铝，故沉淀为Al （OH）3，B项错误；操作a包含蒸发浓缩、冷却结晶等，C项正确；过量二氧化碳与Na[Al（OH）4]溶液反应也可得到氢氧化铝沉淀，D项正确。
1.[2020浙江]下列关于铝及其化合物的说法，不正确的是（ A ）
A.明矾可用作净水剂和消毒剂
B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C.铝可用作包装材料和建筑材料
D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
解析 明矾能电离出Al3＋，Al3＋水解产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮杂质，故明矾可作净水剂，但不能作为消毒剂，A错误；铝热反应能放出大量的热，且铝的还原性较强，可用于冶炼高熔点金属，B正确；铝表面易形成氧化膜保护层，不易被腐蚀，铝还具有易加工、质轻等特点，所以铝可用作包装材料和建筑材料，C正确；氢氧化铝能中和胃酸，可用作治疗胃酸过多的药物，D正确。
2.[2020江苏]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ D ）
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
解析 铝具有很好的延展性，可以用于制作铝金属制品，与铝的金属活泼性无关，A项错误；电解氧化铝冶炼铝是因为氧化铝熔融状态下能导电，与熔点高无关，B项错误；氢氧化铝能与胃酸的主要成分盐酸发生反应，与氢氧化铝受热分解无关，C项错误；明矾中的Al3＋可以水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的悬浮物，起到净水作用，D项正确。
3.[铝的化合物之间的转化][上海高考改编]铝元素之间的相互转化如图所示，下列叙述正确的是（ C ）
A.实现①的转化，可通入过量CO2
B.实现②的转化，可加入过量NaOH溶液
C.实现③的转化，可加入过量NaOH溶液
D.实现④的转化，可通入过量NH3
解析 氢氧化铝不能溶于碳酸，通入过量的CO2不能实现①的转化，A项错误；铝盐与过量NaOH溶液发生反应：Al3＋＋4OH－ [Al（OH）4]－，不能实现②的转化，B项错误；氢氧化铝与过量的NaOH溶液反应Al（OH）3＋OH－ [Al（OH）4]－，可以实现③的转化，C项正确；铝盐溶液中通入过量NH3发生反应Al3＋＋3NH3·H2O Al（OH）3↓＋3NH4＋，不能实现④的转化，D项错误。
4.[有关含铝化合物之间的转化流程][广东高考]七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料。用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
（1）煅粉主要含MgO和 CaO 。用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液Ⅰ中c（Mg2＋）小于5×10－6 ml·L－1，则溶液pH大于 11 [Mg（OH）2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是 若使用（NH4）2SO4，会生成微溶的CaSO4进入滤渣，造成CaCO3产率降低 。
（2）滤液Ⅰ中的阴离子有 NO3－和OH－ （忽略杂质成分的影响）；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成 Ca（HCO3）2 ，从而导致CaCO3产率降低。
（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为 Al2O3＋2OH－＋3H2O 2[Al（OH）4]－ 。
（4）电解制备Al（OH）3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为 2Al＋6H2O 电解 2Al（OH）3＋3H2↑ 。
（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4－和Al2Cl7－两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。放电时负极Al的电极反应式为 Al＋7AlCl4－－3e－ 4Al2Cl7－ 。
解析 （1）白云石煅烧时MgCO3和CaCO3均发生分解反应，得到MgO和CaO。根据Mg（OH）2的Ksp和c（Mg2＋）＜5×10－6ml·L－1，可求得c（OH－）＞1.0×10－3 ml·L－1，则溶液的pH＞11。NH4NO3和（NH4）2SO4溶液均呈酸性，而SO42－易和Ca2＋结合转化成CaSO4微溶物，造成CaCO3产率降低。（2）CaO在NH4NO3溶液中转化成Ca（OH）2和Ca（NO3）2，滤液Ⅰ中含有NO3－和OH－，若滤液Ⅰ中只通入CO2，会生成Ca（HCO3）2。（3）铝片表面的Al2O3与NaOH溶液反应转化为Na[Al（OH）4]。（5）放电时，负极发生氧化反应，且AlCl4－参与电极反应，其反应式为Al－3e－＋7AlCl4－ 4Al2Cl7－。
5.[海南高考]以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：
硼镁泥的主要成分如下表：
回答下列问题：
（1）“酸解”时应该加入的酸是 H2SO4 ，“滤渣1”中主要含有 SiO2 （写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是 将Fe2＋氧化为Fe3＋ 、 调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去 。
（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是 取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂基本完成 。
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是 防止MgSO4·7H2O结晶析出 。
解析 （1）由于制取的产品是MgSO4·7H2O，所以“酸解”时应加入硫酸。根据硼镁泥的主要成分可知，“滤渣1”中主要含有SiO2。（2）次氯酸钙具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入MgO可以消耗过量的硫酸，调节溶液的pH，从而使Fe3＋、Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去。（3）“除杂”基本完成时，滤液中不存在Fe3＋，可以通过检验滤液中是否含有Fe3＋来判断“除杂”是否完成。（4）较低温度下，MgSO4·7H2O的溶解度较小，会结晶析出，造成产品损失，所以分离滤渣3应趁热过滤。
6.[浙江高考]某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁（MgCl2·6H2O）。
相关信息如下：
①700 ℃只发生MgCO3和Mg（OH）2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。
请回答：
（1）下列说法正确的是 ABD 。
A.步骤Ⅰ，煅烧样品的容器可以用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量
C.步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨
D.步骤Ⅳ，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
（2）步骤Ⅲ，需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体（用硫酸溶液吸收氨气）。
①选择必须的仪器，并按连接顺序排列（填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接）：热源→ a→d→f→c 。
②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出指示剂并说明蒸氨可以停止时的现象 甲基橙，溶液颜色由红色变橙色 。
（3）溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是 碱式氯化镁（或氢氧化镁） 。
②从操作上分析引入杂质的原因是 过度蒸发导致氯化镁水解 。
（4）有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B，然后除杂，制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：
请给出合理的操作排序（从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用）：固体B→a→（ c ）→（ f ）→（ e ）→（ f ）→（ g ）→（ a ）→MgCl2溶液→产品。
a.用盐酸溶解b.调pH＝3.0
c.调pH＝5.0d.调pH＝8.5
e.调pH＝11.0f.过滤
g.洗涤
解析 根据镁渣的成分和题给信息，可知镁渣A在700 ℃煅烧时，MgCO3和Mg（OH）2分解生成MgO，固体B的成分为MgO、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2，加入NH4Cl溶液发生反应：MgO＋2NH4Cl＋H2O⇌MgCl2＋2NH3·H2O，通过蒸氨，使氨气逸出，促进平衡正向移动，提高MgO的转化率。固液混合物D的成分主要为MgCl2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2，过滤后得到的溶液F的溶质主要为MgCl2，固体渣E中含有CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2。溶液F经盐酸酸化、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥得到MgCl2·6H2O。
（1）煅烧样品应在坩埚中进行，不能在烧杯和锥形瓶中进行，A项正确；蒸氨促进反应MgO＋2NH4Cl＋H2O⇌MgCl2＋2NH3·H2O正向移动，提高MgO的溶解量，B项正确；由于NH4Cl溶液与MgO的反应程度不大，先过滤，再蒸氨导致大量未反应的MgO损失，产率降低，C项错误；最后得到的是MgCl2·6H2O，固液分离操作既可以用常压过滤，也可以用减压过滤，D项正确。（2）①装置a用作反应容器，装置d用于导气，装置f用于防倒吸，装置c用于尾气处理（吸收氨），故连接的顺序为热源→a→d→f→c。②当H2SO4溶液中的H2SO4均转化为（NH4）2SO4时，表示蒸氨可以停止，由于硫酸铵溶液显酸性，故应选择甲基橙作指示剂，故蒸氨可以停止时的现象是溶液由红色变为橙色。（3）①产品溶于水后溶液呈碱性，说明可能含有的杂质为Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。②引入该杂质最有可能的操作是过度蒸发浓缩导致Mg2＋水解生成Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。（4）若用盐酸代替NH4Cl溶液，则用盐酸溶解固体B所得溶液中含有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和Ca2＋。根据金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围，可先将溶液pH调节至5.0，使Fe3＋和Al3＋分别完全转化为Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀从而过滤除去，再将溶液pH调节至11.0，将Mg2＋转化为Mg（OH）2，过滤得到Mg（OH）2固体，洗涤后用盐酸溶解即可得到MgCl2溶液，故合理的操作排序为固体B→a→c→f→e→f→g→a。
1.下列关于镁的性质的叙述正确的是（ C ）
A.在氮气中不能燃烧
B.与水不能反应释放出氢气
C.在氯气中燃烧会产生白烟
D.镁条在二氧化碳气体中燃烧只生成白色固体
解析 Mg在N2、O2、Cl2、CO2中均能燃烧；在加热时，Mg与H2O反应生成H2；Mg与CO2反应生成固体MgO和C。
2.[2024江苏南京六校调研]以菱镁矿（主要成分是MgCO3，含少量FeCO3）为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是（ C ）
A.用装置甲配制稀H2SO4B.用装置乙测溶液的pH
C.用装置丙过滤悬浊液D.用装置丁灼烧Mg（OH）2固体
解析 不能用容量瓶稀释浓硫酸，应用烧杯稀释，然后转移到容量瓶中，A错误；不能直接将pH试纸伸入溶液中，应用玻璃棒蘸取少量溶液滴到pH试纸上，B错误；应用坩埚灼烧氢氧化镁固体，D错误。
3.[高考组合]下列说法错误的是（ B ）
①[2023全国乙改编]使用明矾对水进行净化不涉及氧化还原反应
②[2023浙江改编]铝具有强还原性，故可用于制作门窗框架
③[2023湖南改编]取浓度均为0.1 ml·L－1的一定体积的NaOH溶液和Al2（SO4）3溶液进行反应，改变两种溶液的滴加顺序，反应现象没有明显差别
④[2023辽宁]冶炼镁：2MgO 电解 2Mg＋O2↑
⑤[2022海南改编]MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色沉淀后沉淀消失
A.①②③④B.②③④⑤
C.①③④⑤D.①②③⑤
解析 明矾水解产生的Al（OH）3胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水的目的，与氧化还原反应无关，①正确；铝可用于制作门窗框架是因为铝的质量轻、耐腐蚀，与铝具有强还原性无关，②错误；NaOH溶液加入Al2（SO4）3溶液中先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解，Al2（SO4）3溶液加入NaOH溶液中先无明显现象，后产生白色沉淀，③错误；工业冶炼镁为电解熔融氯化镁生成镁和氯气，④错误；MgCl2溶液中滴加NaOH溶液，产生Mg（OH）2白色沉淀，Mg（OH）2不能溶于NaOH溶液，⑤错误。
4.甲、乙两烧杯中分别盛有100 mL 浓度均为3 ml·L－1的盐酸与NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为1∶2，则加入铝粉的质量为（ A ）
A.5.4 gB.3.6 g
C.2.7 gD.1.8 g
解析 由2Al＋6HCl 2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O 2Na[Al（OH）4]＋3H2↑可知，若甲、乙两烧杯中铝粉完全反应，两烧杯中产生H2的体积相等。因为甲、乙两烧杯中反应产生H2的体积（同温同压下）之比为1∶2，所以甲、乙两烧杯中反应消耗的Al的质量之比为1∶2。综合上述分析可得，甲烧杯中盐酸不足，反应产生H2的物质的量n（H2）＝12n（HCl）＝0.15 ml；乙烧杯中反应产生H2的物质的量n（H2）＝0.3 ml，则乙烧杯中反应消耗的n（Al）＝n（NaOH）＝0.2 ml，可知乙烧杯中NaOH过量，Al不足，所以m（Al）＝0.2 ml×27 g·ml－1 ＝5.4 g。
5.[2021上海]在稀的NH4Al（SO4）2溶液中加入适量Ba（OH）2溶液至SO42－恰好完全沉淀，此时铝元素的存在形式为（ B ）
A.Al3＋B.Al（OH）3
C.[Al（OH）4]－D.Al3＋和Al（OH）3
解析 正确解答本题的关键是知道OH－反应顺序：OH－先与Al3＋反应生成Al（OH）3，再与NH4＋反应生成NH3·H2O，最后Al（OH）3再与OH－反应生成[Al（OH）4]－。要使SO42－恰好完全沉淀，1 ml NH4Al（SO4）2需要2 ml Ba（OH）2，此时反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－＋NH4＋＋2SO42－＋2Ba2＋ NH3·H2O＋ Al（OH）3↓＋2BaSO4↓，铝元素的存在形式为Al（OH）3，B项正确。
6.下列各组物质中，不能按（“→”表示反应一步完成）关系转化的是（ D ）
解析 Al2O3与足量的氢氧化钠溶液反应，可生成Na[Al（OH）4]，向Na[Al（OH）4]溶液中通入CO2或加入适量的盐酸，可生成Al（OH）3沉淀，加热Al（OH）3可得到Al2O3，A项可实现图示转化关系；向MgCl2溶液中加入氢氧化钠溶液，可生成Mg（OH）2沉淀，加热Mg（OH）2可生成MgO，MgO与盐酸反应可生成MgCl2，B项可实现图示转化关系；向碳酸钠中加入盐酸，可生成NaCl，电解氯化钠溶液可生成NaOH，向NaOH溶液中通入适量CO2，可生成Na2CO3，C项可实现图示转化关系；Al不能一步转化为Al（OH）3，D项不能实现图示转化关系。
7.[海水提镁][2024广东惠州模拟]海洋是一个巨大的资源宝库，实验室中模拟海水开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是（ C ）
A.物质X可以选用CaO
B.操作1中玻璃棒的作用是引流
C.第①步中，蒸发结晶、高温烘干可以得到干燥的MgCl2·6H2O固体
D.第②步反应的离子方程式为 Br2＋SO2＋2H2O SO42－＋2Br－＋4H＋
解析
苦卤中加入物质X生成Mg（OH）2，物质X常选用CaO，氧化钙便宜、易得，和水反应生成Ca（OH）2，且氢氧化镁比氢氧化钙更难溶，A项正确；操作1是过滤，过滤中玻璃棒的作用是引流，B项正确；高温烘干会使结晶水合物失水，且氯化镁属于强酸弱碱盐，在水溶液中会发生水解，加热促进其水解，生成的HCl受热挥发，最终得不到MgCl2·6H2O，C项错误；第②步中二氧化硫作还原剂，溴单质作氧化剂，发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸，离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O 4H＋＋SO42－＋2Br－，D项正确。
8.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 ）
A.酸浸的离子方程式为CO32－＋2H＋ CO2↑＋H2O
B.浸出渣的成分是SiO2
C.母液的主要溶质是NH4Cl
D.固体X是Mg（OH）2
解析 MgCO3是微溶物，书写离子方程式时不可拆成离子，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，发生反应MgCl2＋2NH3·H2O Mg（OH）2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，固体X是Mg（OH）2，故C、D正确。
9.工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2、 Fe2O3等杂质）冶炼铝的主要流程如下：
（注：SiO2碱溶时转化为铝硅酸钠沉淀）
下列叙述错误的是（ D ）
A.操作Ⅰ增大NaOH溶液的用量可以提高Al2O3的浸取率
B.操作Ⅱ、Ⅲ为过滤，操作Ⅳ为灼烧
C. 加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度
D.如果操作Ⅰ换成H2SO4溶液来溶解铝土矿，后面的操作不变也可以冶炼出铝
解析 向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，Al2O3转化为Na[Al（OH）4]、SiO2转化为铝硅酸钠沉淀、Fe2O3不溶，过滤，滤液中含Na[Al（OH）4]，向滤液中通入足量的二氧化碳后，Na[Al（OH）4]转化为氢氧化铝沉淀，过滤、洗涤、干燥后，灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石可降低氧化铝的熔融温度，电解时节约能源。操作Ⅰ增大NaOH溶液的用量可以使浸取更充分，可提高Al2O3的浸取率， A项正确。操作Ⅱ、Ⅲ用于分离固体和液体，为过滤，操作Ⅳ使氢氧化铝分解，则为灼烧，B项正确。 Al2O3熔点在2 000 ℃以上，加入冰晶石能使之在1 000 ℃左右熔融，则加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度， C项正确。如果操作Ⅰ换成H2SO4溶液来溶解铝土矿，氧化铁和氧化铝均会溶解、二氧化硅不溶，则过滤后，需向滤液中加过量氢氧化钠溶液再过滤才能得到Na[Al（OH）4]溶液，即后面的操作要跟着改变才可以冶炼出铝，D项错误。
10.室温下用砂纸打磨过的镁条与蒸馏水反应的探究实验如图所示。实验2中的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中，实验3中产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[mMg（OH）2·nMgCO3]。下列说法错误的是（ C ）
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现象明显，可能是由于尖嘴玻璃导管空间狭小，热量不易散失
C.由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于增大镁与水的反应速率”的结论
D.实验3中HCO3－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
解析 镁与蒸馏水反应的化学方程式为Mg＋2H2O Mg（OH）2＋H2↑，生成的Mg（OH）2覆盖在镁条表面阻止反应继续进行，故实验1现象不明显，A正确。实验2比实验1现象明显，可能是由于尖嘴玻璃导管空间狭小，热量不易散失，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，不再阻止反应继续进行，B正确。由题干可知，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得出“碱性增强有利于增大镁与水的反应速率”的结论，C错误。实验3中，反应快，且产生了碱式碳酸镁，则HCO3－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正确。
11.某研究小组利用BaS的还原性以HBr溶液（含Br2）和Mg（OH）2为原料制取MgBr2的工艺流程如图所示。
下列说法正确的是（ C ）
A.“沉淀”步骤中可使用Na2SO4溶液代替H2SO4溶液
B.滤渣中只有BaSO4
C.“转化”步骤中发生反应的化学方程式为Mg（OH）2＋2HBr MgBr2＋2H2O
D.将MgBr2·6H2O直接加热得到MgBr2固体
解析
“沉淀”步骤中若使用Na2SO4溶液代替H2SO4溶液，则得到的滤液中将引入Na＋杂质，导致MgBr2的产率降低，A错误。由于MgBr2水解生成的HBr易挥发，加热促进其水解，故将MgBr2·6H2O直接加热得不到MgBr2固体，需要在HBr的气流中加热脱水才能得到MgBr2固体，D错误。
12.实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量，设计如下流程：
下列说法错误的是（ B ）
A.所加盐酸体积不少于100 mL
B.沉淀1的质量为（m＋4.25） g
C.沉淀1与足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al（OH）3＋OH－ [Al（OH）4]－
D.镁铝合金中镁、铝质量之比为8∶9
解析 镁铝合金与盐酸反应得到AlCl3、MgCl2和H2，向溶液中加入足量氨水并过滤，沉淀1为Mg（OH）2、Al（OH）3，滤液1为NH4Cl、NH3·H2O的混合溶液；向沉淀1中加入足量NaOH溶液并过滤，由于Al（OH）3会转化为[Al（OH）4]－，而Mg（OH）2与NaOH不反应，则沉淀2为Mg（OH）2，滤液2为Na[Al（OH）4]、NaOH的混合溶液；向滤液2中通入过量CO2，发生反应Na[Al（OH）4]＋CO2 NaHCO3＋Al（OH）3↓，过滤、洗涤得到Al（OH）3沉淀，灼烧得到的固体为Al2O3。由题给流程图中数据知，溶解镁铝合金所需要的HCl的物质的量至少为n（HCl）＝2n（H2）＝2×5.6 L22.4 L·ml－1＝0.5 ml，则所加盐酸体积不少于0.5 ml÷5 ml·L－1＝0.1 L＝100 mL，A正确。镁铝合金溶解时消耗的HCl的物质的量就是Mg2＋、Al3＋形成沉淀1消耗的OH－的物质的量，则n（OH－）＝n（HCl）＝0.5 ml，沉淀1为Mg（OH）2、Al（OH）3，则沉淀1的质量为Mg、Al的质量之和加上OH－的质量，即质量为m g＋0.5 ml×17 g·ml－1＝（m＋8.5） g，B错误。沉淀1与足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al（OH）3＋OH－ [Al（OH）4]－，C正确。由题意知，镁铝合金和氧化铝的质量都为m g，氧化铝中氧原子的质量与镁铝合金中镁的质量相同，则合金中镁、铝质量之比为48∶54＝8∶9，D正确。
13.[2022福建]粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料（主要含SiO2、Al2O3和CaO等）提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浸出”时适当升温的主要目的是 提高浸出率（或提高浸出速率） ，Al2O3发生反应的离子方程式为 Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O 。
（2）“浸渣”的主要成分除残余 Al2O3外，还有 SiO2和CaSO4 。实验测得，5.0 g粉煤灰（Al2O3的质量分数为30％）经浸出、干燥后得到3.0 g“浸渣”（Al2O3的质量分数为8％），Al2O3的浸出率为 84％ 。
（3）“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入K2SO4沉铝的目的是 使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度 ，“沉铝”的最佳方案为 高温溶解再冷却结晶 。
（4）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 2KAl（SO4）2 高温 K2SO4＋Al2O3＋3SO3↑或[4KAl（SO4）2 高温 2K2SO4＋2Al2O3＋6SO2↑＋3O2↑] 。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”可返回沉铝工序循环使用。
解析
（1）升高温度，化学反应速率加快，从而提高“浸出”时的浸出率，Al2O3与硫酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O。（2）由于SiO2与硫酸不反应，CaSO4微溶，因此“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有SiO2和CaSO4；5.0 g粉煤灰（Al2O3的质量分数为30％）中m（Al2O3）＝5.0 g×30％＝1.5 g，“浸渣” （Al2O3的质量分数为8％）中m（Al2O3）＝3.0 g×8％＝0.24 g，则Al2O3的浸出率为1.5 g－0.24 g1.5 g×100％＝84％。（3）由同离子效应和题图知，“沉铝”时，向Al2（SO4）3溶液中加入K2SO4，可以使更多的铝元素转化为KAl（SO4）2·12H2O析出，同时保证纯度，由图像可以看出，KAl（SO4）2·12H2O的溶解度受温度影响最大，因此“沉铝”的最佳方案为高温溶解、冷却结晶。（4）由流程图可以看出，“焙烧”时生成气体，所得固体产物经“水浸”得到Al2O3，则根据元素守恒可得到KAl（SO4）2高温分解的化学方程式为2KAl（SO4）2 高温 K2SO4＋Al2O3＋3SO3↑或4KAl（SO4）2 高温 2K2SO4＋2Al2O3＋6SO2↑＋3O2↑。（5）“水浸”后得到的“滤液2”的主要成分为K2SO4，可返回“沉铝”工序循环使用。
14.[2023江苏改编]实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程如图1：
图1
（1）下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有 BD （填序号）。
A.水浴加热氧化镁浆料
B.加快搅拌速率
C.降低通入SO2气体的速率
D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
（2）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g（20 ℃），O2氧化溶液中SO32－的离子方程式为 2SO32－＋O2 催化剂 2SO42－ ；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图2所示。在pH＝6.0～8.0范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是 pH增大，c（SO32－）增大，氧化速率加快 。
（3）制取MgSO4·H2O晶体。在如图3所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈瓶中缓慢滴加H2SO4溶液 ；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3＋、Al3＋的MgSO4溶液中 分批加入少量MgO粉末，搅拌，至用pH试纸测得溶液pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150～170 ℃干燥 。（已知：Fe3＋、Al3＋在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末）
解析 （1）水浴加热氧化镁浆料，SO2气体溶解度减小，不能提高氧化镁浆料吸收SO2效率，A错误；加快搅拌速率，可以提高反应速率，有利于提高氧化镁浆料吸收SO2效率，B正确；降低通入SO2气体的速率，反应速率减慢，不能提高氧化镁浆料吸收SO2效率，C错误；通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2，可以增大反应物的接触面积，提高反应速率，有利于提高氧化镁浆料吸收SO2效率，D正确。（2）在催化剂作用下SO32－可以被O2氧化为SO42－，其离子方程式为2SO32－＋O2 催化剂 2SO42－；溶液pH增大时，SO32－的水解反应SO32－＋H2O⇌HSO3－＋OH－平衡逆向移动，c（SO32－）增大，氧化速率加快。（3）MgSO3浆料不易通过滴液漏斗滴下，为使MgSO3充分反应并充分利用原料，应用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈瓶中缓慢滴加H2SO4溶液；为制得MgSO4·H2O晶体，需先除去溶液中少量的Fe3＋、Al3＋，由于Fe3＋、Al3＋在pH≥5时完全转化为Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，因此可先加入MgO调节溶液pH使Fe3＋、Al3＋转化为沉淀并过滤除去，然后将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶出MgSO4·7H2O，再将所得晶体在150～170 ℃干燥即可得到MgSO4·H2O。
15.[碳中和][原创]目前，世界上金属镁的主要生产方法有以下两种。
方法1：皮江法
CaCO3·MgCO3（s） 高温 CaO·MgO（s）＋2CO2（g）
2CaO·MgO（s）＋Si（s） 高温 2CaO（s）＋SiO2（s）＋2Mg（g）
方法2：无水氯化镁熔盐电解法
MgCl2（l） 电解 Mg（s）＋Cl2（g）
下列有关叙述错误的是（ D ）
A.采用皮江法制镁不利于促进碳中和
B.采用皮江法制得2.4 t金属镁，排放8.8 t CO2
C.可用Al代替Si还原CaO·MgO（沸点：Mg为1 107 ℃、Al为2 327 ℃）
D.直接加热MgCl2·6H2O可获得方法2制镁的原料无水MgCl2
解析 采用皮江法制镁时，第一步反应产生大量的CO2，不利于促进碳中和，A项正确。根据皮江法制镁的化学方程式可得关系式：Mg～CaO·MgO～2CO2，若制得2.4 t （105 ml）金属镁，则排放 2×105 ml（8.8 t）CO2，B项正确。在金属活动性顺序表中Mg在Al前，Al不能置换出Mg，但由于Mg的沸点低于Al的沸点，Mg蒸气脱离反应体系，使反应正向进行，故可以用Al代替Si还原CaO·MgO，C项正确。MgCl2·6H2O在直接加热时会发生水解，故应在HCl氛围中加热制取无水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·H2O Mg（OH）2↓＋2NH4Cl
MgCl2＋2NaOH Mg（OH）2↓＋2NaCl
与非金属
单质反应
4Al＋3O2 2Al2O3 2Al＋3Cl2 点燃 2AlCl3
与酸反应
遇冷的浓硫酸或浓硝酸[1] 钝化 ；Al＋4HNO3（稀） Al（NO3）3＋NO↑＋2H2O
与非氧化性强酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应：[2] 2Al＋6H＋ 2Al3＋＋3H2↑ （填离子方程式）
与强碱溶
液反应
[3] 2Al＋2OH－＋6H2O 2[Al（OH）4]－＋3H2↑ （填离子方程式）
铝热反应
[4] 2Al＋Fe2O3 高温 2Fe＋Al2O3
Al2O3
Al（OH）3
类别
两性氧化物
两性氢氧化物
物理
性质
高熔点，高沸点，高硬度，不溶于水的白色固体
不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性
化学
性质
①与强酸反应：
[5] Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O （填离子方程式，下同）
②与强碱反应：
[6] Al2O3＋2OH－＋3H2O 2[Al（OH）4]－
①与强酸反应：
[7] Al（OH）3＋3H＋ Al3＋＋3H2O
②与强碱反应：
[8] Al（OH）3＋OH－ [Al（OH）4]－
③灼烧：
[9] 2Al（OH）3 △ Al2O3＋3H2O
用途
作耐火材料；炼铝原料
可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3
B2O3
30％～40％
20％～25％
5％～15％
2％～3％
1％～2％
1％～2％
金属离子
pH
开始沉淀
完全沉淀
Al3＋
3.0
4.7
Fe3＋
1.1
2.8
Ca2＋
11.3
—
Mg2＋
8.4
10.9
选项
a
b
c
A
Al2O3
Na[Al（OH）4]
Al（OH）3
B
MgCl2
Mg（OH）2
MgO
C
Na2CO3
NaCl
NaOH
D
Al
Al（OH）3
Al2O3