第03讲 镁、铝及其重要化合物（讲义）- 2025年高考化学一轮复习讲义+课件+专练（新教材新高考）

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高考化学一轮复习策略建议1.研究考试大纲，循纲务本。考纲和考试说明是备考的指南针，认真研究考纲和考试说明，可增强日常复习的针对性和方向性，避免盲目备考。2.精练高考真题，明确方向。经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查集中化，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。3.摸清问题所在，对症下药。要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。4.切实回归基础，提高能力。复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。第03讲 镁、铝及其重要化合物目录TOC \o "1-3" \h \u  HYPERLINK \l "_Toc31484" 01 考情透视·目标导航  PAGEREF _Toc31484 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc25396" 02 知识导图·思维引航  PAGEREF _Toc25396 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc16995" 03 考点突破·考法探究  PAGEREF _Toc16995 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc25028" 考点一 镁及其化合物  PAGEREF _Toc25028 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc32650" 知识点1 镁的性质  PAGEREF _Toc32650 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc23148" 知识点2 镁的氧化物MgO  PAGEREF _Toc23148 \h 5 HYPERLINK \l "_Toc30040" 知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)2  PAGEREF _Toc30040 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc2378" 知识点4 镁的其他化合物  PAGEREF _Toc2378 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc10498" 考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用  PAGEREF _Toc10498 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc23076" 考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程  PAGEREF _Toc23076 \h 7 HYPERLINK \l "_Toc27914" 考点二　铝及其化合物  PAGEREF _Toc27914 \h 10 HYPERLINK \l "_Toc31717" 知识点1 铝的性质  PAGEREF _Toc31717 \h 10 HYPERLINK \l "_Toc2398" 知识点2 氧化铝  PAGEREF _Toc2398 \h 12 HYPERLINK \l "_Toc16579" 知识点3 氢氧化铝  PAGEREF _Toc16579 \h 12 HYPERLINK \l "_Toc4439" 知识点4 常见的铝盐  PAGEREF _Toc4439 \h 13 HYPERLINK \l "_Toc14536" 知识点5 数形结合与“铝三角”  PAGEREF _Toc14536 \h 13 HYPERLINK \l "_Toc16025" 考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用  PAGEREF _Toc16025 \h 16 HYPERLINK \l "_Toc8613" 考向2 考查铝热反应及其应用  PAGEREF _Toc8613 \h 18 HYPERLINK \l "_Toc8242" 考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程  PAGEREF _Toc8242 \h 19 HYPERLINK \l "_Toc24040" 考向4 考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算  PAGEREF _Toc24040 \h 21 HYPERLINK \l "_Toc10084" 04  HYPERLINK \l "_Toc7416" 真题练习·命题洞见  PAGEREF _Toc10084 \h 24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三周期第ⅡA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，能表现出较强的金属性，即失电子的能力强，是常用的还原剂。（2）镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，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.镁的物理性质具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。3.镁的化学性质①与非金属反应A.镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO；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MgO、C和Mg3N2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Mg＋Cl2MgCl2②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火)③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑（镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快。）④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑4.镁的用途①镁单质用于制造信号弹和焰火；②镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件；③氧化镁用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂；④冶金工业上镁单质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：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。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HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，无水MgCl2用于电解制备金属镁。2．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl。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4.0mol⋅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，17mol和12molAl与盐酸完全反应，释放氢气的总量为52mol【答案】D【解析】A．合金的熔点比各成分的熔点都低，该合金的熔点低于金属镁、金属铝的熔点，A错误；B．中，H的化合价为-1，Mg的化合价为+2，B错误；C．在氮气条件下，一定温度下熔炼，镁和氮气会发生反应：，C错误；D．一定条件下，17 mol 与盐酸完全反应生成34 mol氢气，12 mol Al与盐酸完全反应生成18 mol氢气，共放出52 mol氢气，D正确；故选D。【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【答案】B【解析】A．18Mg和24Mg都具有12个电子，A错误；B．18Mg和24Mg相对原子质量不同，物理性质不同，B正确；C．18Mg和24Mg核电荷数均为12，C错误；D．18Mg和24Mg最外层电子数均为2，两者化学性质相同，D错误；故答案选B。【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【答案】A【解析】A．镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以镁条着火不可以用CO2灭火，A错误；B．镁是一种银白色、有光泽、质软能导电的金属，B正确；C．镁与热水反应，生成氢气和氢氧化镁，C正确；D．镁的活泼性很强，与盐酸剧烈反应生成氯化镁和氢气，D正确；故选A。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【答案】D【分析】水泥厂的废料（主要成分为MgO，还有少量等杂质）制取MgSO4•7H2O，废料加入足量稀硫酸，都与硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，向反应后溶液中加入次氯酸钠溶液氧化亚铁离子为铁离子，同时使锰离子转化为MnO2沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH值，除去锰离子、铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4•7H2O；据此分析解题。【解析】A．适当升温（或粉碎或搅拌）即可提高浸取速率，不需要使用浓硫酸，故A错误；B．试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为，故B错误；C．滤渣为、MnO2，故C错误；D．操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用，故D正确；故答案选D。【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【答案】A【解析】A．①中n(NaOH)=0.001mol，n(OH-)=0.001mol，依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1L模拟海水中，加入0.001molNaOH时，OH-恰好与完全反应：＋=＋H2O，生成0.001mol，由于