新高考化学一轮复习考点讲义第4章第16讲 镁、铝及其化合物（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点讲义第4章第16讲 镁、铝及其化合物（2份，原卷版+解析版），共7页。试卷主要包含了铝元素的存在，铝单质，氧化铝——两性氧化物，氢氧化铝，明矾，19%的Al2O3、37等内容，欢迎下载使用。

考点1 铝及其化合物★★★☆☆
1.铝元素的存在
铝是地壳中含量最多的金属元素，全部以化合态的形式存在。
2.铝单质
(1)物理性质
铝单质是银白色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电、导热和延展性。
(2)化学性质
请写出上图中反应④⑤的化学(或离子)方程式：
④离子方程式： 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 。
⑤化学方程式： 2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3 。
3.氧化铝——两性氧化物
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 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 。
② Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 。
③2Al(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Al2O3＋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：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋。
②向含[Al(OH)4]－的溶液中通入过量的CO2：
[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3−。
③Al3＋与[Al(OH)4]－发生相互促进的水解反应：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。
5.明矾
(1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，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KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO42−，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，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。
【小试牛刀】
微考点1 铝及其化合物的性质与应用
1．下列关于金属铝及其化合物的叙述正确的是( )
A．铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应
B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料
C．相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产生氢气的质量比为3∶1
D．铝表面有氧化膜保护，铝质器皿可以长时间盛放酸性或碱性溶液
2．下列关于铝的化合物的说法错误的是( )
A．氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水
C．Al3＋和AlOeq \\al(－,2)两种离子不能大量共存于同一溶液中
D．将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
3．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下：
下列说法不正确的是( )
A．反应①产生的气体是H2
B．反应②为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D．黑色固体中不含Al和Fe3O4
【知识拓展】
中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质：
①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、⑥氨基酸。
微考点2 铝及其化合物的制备“微流程”
4．某种粉煤灰含有50.19%的Al2O3、37.29%的SiO2，其余为Fe2O3、CaO等。利用该粉煤灰“一步酸溶法”生产氧化铝的工艺流程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．“滤渣”的主要成分是二氧化硅
B．“树脂净化”的目的是将Al3＋与Fe3＋、Ca2＋分离
C．“蒸发结晶”前应向氯化铝溶液中加入盐酸
D．循环使用X既能降低成本，又能防止污染环境
5．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过如图工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是( )
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的CO2
D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝
6．(2025·北京东城区模拟)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制备明矾的流程如图所示。
铝箔eq \(―――――→,\s\up7(①NaOH溶液),\s\d5(过滤))甲溶液eq \(―――――→,\s\up7(②通入CO2),\s\d5(过滤、洗涤))滤渣eq \(――→,\s\up7(③稀硫酸))乙溶液eq \(――――――――→,\s\up7(④K2SO4饱和溶液),\s\d5(操作a))明矾
下列说法不正确的是( )
A．①中反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
B．③中反应的离子方程式是Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C．操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D．明矾净水的原理：Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
考点2 镁及其化合物★★★☆☆
1.镁的化学性质
(1)与氧气反应：2Mg＋O22MgO(发出耀眼的强光，生成白色固体物质)。
(2)与氮气反应：3Mg＋N2Mg3N2(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：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
(4)与二氧化碳反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火器灭火)。
(5)与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu。
(6)与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。
2.镁的重要化合物
(1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。
(2)氢氧化镁：白色固体，难溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
【特别提醒】氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。
3.海水提取镁
主要化学反应为
(1)制石灰乳： CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2 ；
(2)沉淀Mg2＋： Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋ ；
(3)制备MgCl2： Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(HCl),\s\d5(△))MgCl2＋6H2O ；
(4)电解MgCl2： MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑ 。
【小试牛刀】
微考点1 镁及其化合物的性质与应用
1．室温下，用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨)，分别探究不同条件下与水反应的实验(装置图如下)，实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中，实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[mMg(OH)2·nMgCO3]。下列说法不正确的是( )
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现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失
C．实验3中HCOeq \\al(－,3)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．由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论
2．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)，已知Mg3N2遇到水蒸气会反应生成NH3，还原铁粉与N2不会反应。下列说法不正确的是( )
A．装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸
B．若去掉装置C，对产品纯度影响很大
C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D
D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气
3．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COeq \\al(2－,3)＋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
微考点2 镁及其化合物的制备“微流程”
4．如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是( )
A．“石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应
B．“过滤器”的母液中主要是CaCl2溶液，可直接返回海洋
C．“中和”时反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
D．电解槽中发生反应的化学方程式为MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑
5．实验室用N2与Mg制备Mg3N2的装置如图所示(焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)，下列说法不正确的是( )
A．①、②、③中依次盛装浓硫酸、NaOH溶液、焦性没食子酸溶液
B．实验操作顺序为通空气→④中管式电炉通电加热→⑤中管式电炉通电加热
C．⑤中发生的化学反应：3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(△))Mg3N2
D．当⑤的瓷舟中燃烧产生白光时，⑤可停止通电加热装置
6．利用菱镁矿(主要成分为MgCO3，含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图所示，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)3
D．电解MgCl2溶液可得到金属镁
【真题挑战】
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2023·浙江6月选考卷，4A)铝有强还原性，故可用于制作门窗框架。( )
(2)(2023·湖北卷，5B)用离子方程式表示Al(OH)3溶于烧碱溶液：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。( )
(3)(2022·湖北卷，10C)Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性。( )
(4)(2022·浙江6月选考卷，9A)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。( )
(5)(2022·海南卷，6A)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色沉淀后沉淀消失。( )
(6)(2022·广东卷，6D)铝能形成致密氧化膜，故技术人员用于开发高端耐腐蚀镀铝钢板。( )
(7)(2023·辽宁卷)冶炼镁：2MgO(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Mg＋O2↑。( )
(8)(2022·浙江1月选考)镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件。( )
(9)(2022·浙江6月选考)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料。( )
2．(2022·湖南卷，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CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
3．(2020·山东卷，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↑＋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
4．(2021·湖南卷)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( )
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＋Cl2eq \(=====,\s\up7(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
【限时训练】（限时：60分钟）
[分值：100分]
(选择题1~13题，每小题6分，共78分)
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.(2024·连云港模拟)明矾KAlSO42·12H2O应用广泛，下列说法不正确的是( )
A.明矾属于复盐
B.明矾溶液和小苏打溶液混合可以生成CO2气体
C.明矾大晶体的培养可以通过形状完整的小晶体作为晶核
D.明矾可以用作净水剂，是因为明矾溶于水生成了氢氧化铝沉淀
3.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
4.化学焊接技术的原理之一是利用焊剂(主要成分为Al与CuO)在高温下反应制得液态金属(或合金)，凝固后，除去焊接点表面的焊渣，实现焊件金属的焊接。下列说法错误的是( )
A.Al与Fe2O3也能发生类似反应
B.焊渣的主要成分是Al(OH)3
C.焊接前可用还原性气体在加热条件下除去焊件金属表面的氧化膜
D.若在反应体系中加入低熔点金属，则可形成低熔点液态合金，便于焊接
5.(2025·山西运城模拟)生活中处处有化学。下列Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.胃舒平[主要成分为Al(OH)3]治疗胃酸过多：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
B.泡沫灭火器灭火原理：2Al3＋＋3CO32−＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓
C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂的反应原理：2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4−＋3H2↑
D.明矾净水原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
6.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
7.从海水中提取镁的步骤是将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，得到的溶液蒸发结晶，获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)，进一步操作得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁可获得单质镁。下列有关海水提镁的说法正确的是( )
A.得到Mg(OH)2沉淀的化学方程式为2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaCl
B.加入盐酸，Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)平衡正向移动
C.在空气中加热灼烧MgCl2·6H2O可得到无水氯化镁
D.电解熔融氯化镁时金属镁在阳极析出
8.(2025·河南许昌模拟)Mg17Al12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Mg17Al12＋17H2===17MgH2＋12Al，得到的混合物M(17MgH2＋12Al)在4.0 ml·L－1 HCl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.MgH2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，17 ml MgH2和12 ml Al与盐酸完全反应，释放氢气的总量为52 ml
9.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( )
10.铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2[Be(OH)4]===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.Na2[Be(OH)4]溶液的 pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO
D.BeCl2溶液的 pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2
11.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KClO3
B.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 g
D.可利用铝热反应冶炼铁
12.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
13.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GaCl3
C.Ga(OH)3可与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]
D.酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
14.(12分)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：
易拉罐滤液A沉淀B产物
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填字母)。
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 。
15.(10分)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 。
(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 。
(5)上述流程中检验“过滤”后碱式碳酸镁洗涤是否干净的操作为 。
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 铝及其化合物★★★☆☆
考点2 镁及其化合物★★★☆☆
考点3 镁及其化合物★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
实验1
实验2
实验3
镁条表面有微小气泡，且溶液较长时间无明显变化
镁条表面有较多气泡且产生气泡速率逐渐加快，溶液中无明显现象
镁条表面有大量气泡，溶液逐渐变浑浊
选项
实验方案
现象、结论
A
加入盐酸
产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生；含有镁、铝两种金属
C
加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀；含有金属镁
D
用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液
溶液呈红色；含有铁元素