第03讲 镁、铝及其重要化合物（讲义）（含答案） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

这是一份第03讲 镁、铝及其重要化合物（讲义）（含答案） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考），文件包含第03讲镁铝及其重要化合物讲义教师版2025年高考化学一轮复习讲练测新教材新高考docx、第03讲镁铝及其重要化合物讲义学生版2025年高考化学一轮复习讲练测新教材新高考docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共47页， 欢迎下载使用。
\l "_Tc25396" 02 知识导图·思维引航 PAGEREF _Tc25396 \h 3
\l "_Tc16995" 03 考点突破·考法探究 PAGEREF _Tc16995 \h 4
\l "_Tc25028" 考点一 镁及其化合物 PAGEREF _Tc25028 \h 4
\l "_Tc32650" 知识点1 镁的性质 PAGEREF _Tc32650 \h 4
\l "_Tc23148" 知识点2 镁的氧化物MgO PAGEREF _Tc23148 \h 5
\l "_Tc30040" 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2 PAGEREF _Tc30040 \h 6
\l "_Tc2378" 知识点4 镁的其他化合物 PAGEREF _Tc2378 \h 6
\l "_Tc10498" 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用 PAGEREF _Tc10498 \h 6
\l "_Tc23076" 考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程 PAGEREF _Tc23076 \h 7
\l "_Tc27914" 考点二 铝及其化合物 PAGEREF _Tc27914 \h 8
\l "_Tc31717" 知识点1 铝的性质 PAGEREF _Tc31717 \h 8
\l "_Tc2398" 知识点2 氧化铝 PAGEREF _Tc2398 \h 10
\l "_Tc16579" 知识点3 氢氧化铝 PAGEREF _Tc16579 \h 11
\l "_Tc4439" 知识点4 常见的铝盐 PAGEREF _Tc4439 \h 11
\l "_Tc14536" 知识点5 数形结合与“铝三角” PAGEREF _Tc14536 \h 12
\l "_Tc16025" 考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用 PAGEREF _Tc16025 \h 15
\l "_Tc8613" 考向2 考查铝热反应及其应用 PAGEREF _Tc8613 \h 16
\l "_Tc8242" 考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程 PAGEREF _Tc8242 \h 16
\l "_Tc24040" 考向4 考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算 PAGEREF _Tc24040 \h 17
\l "_Tc10084" 04 \l "_Tc7416" 真题练习·命题洞见 PAGEREF _Tc10084 \h 19
考点一 镁及其化合物
知识点1 镁的性质
1．镁的原子结构及存在
（1）镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第______周期第______族，原子结构示意图为__________。镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的______性，即______电子的能力强，是常用的______剂。
（2）镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第______，在地壳中含量丰度2%。含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿（MgCO3）、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。
2.镁的物理性质
具有______色金属光泽的固体，密度、硬度均较______，熔点较______，有良好的导______、传______和______性。
3.镁的化学性质
①与非金属反应
A.镁条在O2中燃烧，发出耀眼的______，生成白色固体物质，反应的化学方程式为__________________；
B.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2(镁在空气中燃烧得到______、______和______的混合物)。
【易错提醒】Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。
C.镁条能与Cl2反应，化学方程式为________________________
②与CO2反应：______________________________(镁着火不能用______灭火)
③与H2O反应：______________________________（镁与冷水反应很______，镁在沸水中反应较______。）
④与H＋反应：______________________________
4.镁的用途
①______用于制造信号弹和焰火；
②______用于制造火箭、导弹和飞机的部件；
③______用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂；
④冶金工业上______用作还原剂和脱氧剂。
5.镁的工业制备——海水提镁
【易错提醒】①由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。
②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。
知识点2 镁的氧化物MgO
知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2
【易错提醒】碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：______________________________，镁元素在水垢中的存在形式是______。
知识点4 镁的其他化合物
1．氯化镁：MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在____________中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属______。
2．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为________________________，与酸反应生成两种盐：________________________。
考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用
例1（2024·湖北·模拟预测）是一种新型储氢合金，该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为，得到的混合物在4.0ml⋅L-1HCl溶液中能完全释放出氢气。下列说法正确的是
A．该合金的熔点介于金属镁和金属铝的熔点之间
B．中，两种元素的化合价均为零价
C．在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质熔炼可获得该合金
D．一定条件下，17ml和12mlAl与盐酸完全反应，释放氢气的总量为52ml
【易错提醒】Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。
【变式训练1】（2024·上海松江·二模）科学家们创造出了最轻的镁同位素18Mg，18Mg与24Mg具有
A．不同电子数
B．不同物理性质
C．不同核电荷数
D．不同化学性质
【变式训练2】（2024·浙江舟山·三模）关于镁的性质，下列说法错误的是
A．金属镁着火，可以用CO2灭火
B．镁是一种具有银白色光泽的金属
C．镁可以与热水反应生成氢气
D．镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气
考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程
例2（2024·山东潍坊·二模）以水泥厂的废料(主要成分为，含少量等杂质)为原料制备的工艺流程如下：
已知：下列说法正确的是
A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸
B．试剂X可以是
C．滤渣为
D．操作a所得滤液经处理后可循环利用
【变式训练1】（23-24高三上·北京·阶段考试）为模拟海水制备MgO的工业过程，用氯化钠、氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠等试剂配成模拟海水，制得了MgO，实验过程如下：
已知：ⅰ.模拟海水中主要离子的浓度
ⅱ.溶液中某种离子的浓度小于，可认为该离子已完全沉淀；ⅲ.实验过程中，忽略溶液体积的变化；ⅳ.；；；。
下列说法正确的是
A．沉淀物X为
B．滤液M中已完全沉淀
C．滤液N中、均已完全沉淀
D．②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为和的混合物
【变式训练2】（23-24高三上·浙江·期末）某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有、、、、和]中Mg含量的基础上，按如流程制备六水合氯化镁（）。
相关信息如下：
①700℃只发生和的分解反应｡
②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｡
下列说法错误的是
A．步骤Ⅱ，反应的方程式是：
B．步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨
C．步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量
D．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，可能是结晶时过度蒸发导致氯化镁水解，部分生成碱式氯化镁
考点二 铝及其化合物
知识点1 铝的性质
1．铝的原子结构和存在
（1）铝的原子结构：铝位于元素周期表第______周期______族，原子结构示意图为____________。
（2）铝的存在：自然界中的铝______以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第______位，以铝土矿的形式存在，主要成分是______，含少量Fe2O3和SiO2。
2．金属铝的物理性质
______色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较______，质地______。
3．金属铝的化学性质
①常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生：________________________，铝片在空气中加热，铝片卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点______铝。
②______________________________
③______下铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸______，
与非氧化酸发生反应生成______：____________________________________
④______________________________或______________________________
⑤______________________________
4．铝热反应
5.铝的制备和用途
（1）制备原理：铝土矿eq \(――→,\s\up7(提纯))______eq \(――→,\s\up7(电解))Al，电解____________：________________________。
【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。
（2）铝的用途：______用作导线，______用于制造汽车、飞机、生活用品等，______还用作还原剂。
6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
（1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：
①产生H2的物质的量______。
②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝______。
（2）足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：
①消耗Al的物质的量之比为______。
②生成H2的物质的量之比为______。
（3）一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：
若产生氢气的体积比为eq \f(1,3)＜eq \f(VHClH2,VNaOHH2)＜1，则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而______不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而______过量。
【易错警示】（1）常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
（2）铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。
（3）铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。
（4）铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
（5）Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。
知识点2 氧化铝
1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。
2.化学性质——______氧化物
①与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
②与碱反应：Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O
【易错警示】这里的酸碱是指______酸、______碱。
3.用途：①作______材料②冶炼______的原料
4.制备：Al(OH)3加热分解：______________________________
知识点3 氢氧化铝
1.物理性质：______色胶状______溶于水的固体，有较强的______性。
2.化学性质——______氢氧化物
Al(OH)3的电离方程式为
（______式电离）________________________Al(OH)3_____________________（______式电离）
①与酸反应：____________________________________
②与碱反应：____________________________________
③受热分解：____________________________________
【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。
3.用途①制______ ②______作用
4.制备Al(OH)3的三种方法
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为______________________________。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为______________________________。
③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：______________________________。
知识点4 常见的铝盐
1.明矾
1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的______盐。
2）明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是______色晶体，______溶于水，水溶液pH______7。
3）明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是______________________________，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。
【易错警示】（1）Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。
（2）Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。
（3）由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。
（4）明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。
2.AlCl3的结构与性质
1）AlCl3熔点、沸点都很______，且会______，______溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种______型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于______晶体，故制备铝时______用AlCl3电解。
2） AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3______分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为______杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。
3）AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3（aq）＋ Cl－（aq）=AlCl4-（aq）
4）与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。
知识点5 数形结合与“铝三角”
1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系
（1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
（2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
（3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
（4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O
（5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
（6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析
（1）可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)
（2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
（3）突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀
①明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。
②掌握Al3＋、Al(OH)3、AlOeq \\al(－,2)三者之间的转化比例：
③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如：
图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝。
图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：
n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝。
图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝。
3.铝三角的应用
（1）选择制备Al(OH)3的最佳途径
①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlOeq \\al(－,2)反应：
2H2O＋AlOeq \\al(－,2)＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)
③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用eq \f(1,4)Al制备Al3＋，eq \f(3,4)Al制备AlOeq \\al(－,2)，然后将二者混合：
Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓
（2）有关离子共存问题
①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlOeq \\al(－,2)、HS－、SiOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)等。
②与AlOeq \\al(－,2)不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Fe3＋等。
③AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。
（3）分析离子反应顺序
①向含有Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：
Ⅰ.________________________；Ⅱ.________________________(若先与NHeq \\al(＋,4)反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NHeq \\al(＋,4))；Ⅲ.________________________[若先溶解Al(OH)3，则产生的AlOeq \\al(－,2)又与NHeq \\al(＋,4)反应生成沉淀]；
Ⅳ.______________________________。
②向含有AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：
Ⅰ.______________________________；
Ⅱ.______________________________(AlOeq \\al(－,2)比COeq \\al(2－,3)先反应)；
Ⅲ.______________________________；
Ⅳ.______________________________[HCOeq \\al(－,3)比Al(OH)3先反应]；
Ⅴ.______________________________。
（4）有关Al(OH)3的计算
1)求产物Al(OH)3的量
①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝______；
②当3n(Al3＋)