镁、铝及其重要化合物 【备课精讲精研】 高考化学一轮复习 （新教材新高考）

第09讲镁、铝及其重要化合物2024

授课：×××高考一轮复习讲练测一复习目标二网络构建三知识梳理

题型归纳四真题感悟目录CONTENTS内容索引考点要求 考题统计 考情分析物质的组成、性质、分类 2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分 ……传统文化中的性质与变化 2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分 考情分析考点要求考题统计考情分析

镁、铝及其化合物的性质与应用2023浙江1月卷12题，2分2022浙江1月卷8题，2分2021浙江1月卷8题，2分从近三年高考试题来看,铝、镁及其化合物的性质与应用仍是高考的命题点。高考中一方面考查铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用，另一方面以“铝三角”转化关系为载体，考查图像分析和计算能力等。预测新的一年高考可能会在选择题或化工流程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及氢氧化镁、氢氧化铝的性质与应用,如化学方程式或离子方程式的正误判断,或在化工流程图中考查铝及其重要化合物的的转化或去除,题目难度中等偏大。镁、铝及其化合物的制备的工艺流程2023辽宁卷16题，3分2022全国卷26题，1分2021湖南卷6题，3分网络构建01镁及其化合物PARTONE稿定PPT稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02夯基·必备基础知识1．镁的原子结构及存在（1）镁的原子结构：知识点1镁的性质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。稿定PPT稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02夯基·必备基础知识2.镁的物理性质知识点1镁的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.镁的化学性质稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02夯基·必备基础知识知识点1镁的性质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＋O2

2MgOB.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2

Mg3N2【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＋Cl2

MgCl202夯基·必备基础知识知识点1镁的性质3.镁的化学性质④与H＋反应：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑①制造信号弹和焰火；③氧化镁用于制耐高温材料；②与CO2反应：2Mg＋CO2

2MgO＋C③与H2O反应：Mg＋2H2O

Mg(OH)2＋H2↑4.镁的用途②镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件；④冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。02夯基·必备基础知识知识点1镁的性质5.镁的工业制备——海水提镁02夯基·必备基础知识知识点1镁的性质5.镁的工业制备——海水提镁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。【易错提醒】02夯基·必备基础知识知识点2镁的氧化物MgO物理性质白色固体，难溶，熔点高，密度小化学性质类别碱性氧化物与H2O反应MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢)与H＋反应MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O与浓铵盐溶液反应MgO＋2NH4＋=Mg2＋＋H2O＋2NH3与OH－反应不反应重要用途制耐火、耐高温器材02夯基·必备基础知识知识点3镁的氢氧化物Mg(OH)2物理性质白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁电离性中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－与H＋反应Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O与OH－反应不反应与铵盐浓溶液反应Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3·H2O热稳定性Mg(OH)2MgO＋H2O02夯基·必备基础知识知识点3镁的氢氧化物Mg(OH)2物理性质白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁电离性中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－与H＋反应Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O与OH－反应不反应与铵盐浓溶液反应Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3·H2O热稳定性Mg(OH)2MgO＋H2O【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。

稿定PPT稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识1．氯化镁知识点4镁的其他化合物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。MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2O

MgCl2＋6H2O。稿定PPT稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02提升·必备题型归纳例1．（2023·浙江舟山·舟山中学统考三模）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1考查镁及其化合物的结构、性质及应用A稿定PPT稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02提升·必备题型归纳考向1考查镁及其化合物的结构、性质及应用【变式训练】下列关于镁的叙述正确的是（

）A．镁在氮气中不能燃烧

B．镁与水不能反应释放出氢气C．镁在氯气中燃烧会产生白烟 D．镁可在二氧化碳气体中燃烧，只生成白色固体C02提升·必备题型归纳考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程A例2．（2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测）菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3)制备MgO的流程如图。下列说法正确的是A．步骤(Ⅰ)得到的滤渣主要成分为SiO2

B．步骤(Ⅱ)发生的反应有2个C．步骤(Ⅲ)操作可在蒸发皿中进行 D．滤液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀02提升·必备题型归纳考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程D【变式训练】（2023·山东潍坊·统考二模）以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2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02铝及其化合物PARTONE稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02夯基·必备基础知识知识点1铝的性质1．铝的原子结构和存在（1）铝的原子结构：（2）铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存在，主要成分是Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为

。稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你02夯基·必备基础知识知识点1铝的性质2．金属铝的物理性质3．金属铝的化学性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点1铝的性质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：4Al＋3O2

2Al2O3②2Al＋3Cl2

2AlCl3③常温铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸钝化，与非氧化酸发生反应生成氢气：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑④2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑⑤2Al＋Fe2O3

2Fe＋Al2O3稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点1铝的性质4．铝热反应稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点1铝的性质5.铝的制备和用途(1)制备原理：【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：铝土矿

Al2O3

Al，电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等，铝还用作还原剂。稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点1铝的性质6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系(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的物质的量相等。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点1铝的性质6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：(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1/3＜VHCl(H2)/VNaOH(H2)＜1，则必定①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。①消耗Al的物质的量之比为1∶3。②生成H2的物质的量之比为1∶3。②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点2氧化铝1.物理性质：①与酸反应：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O②与碱反应：Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O【易错警示】这里的酸碱是指强酸、强碱。白色固体，难溶于水，熔点很高。2.化学性质——两性氧化物稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你夯基·必备基础知识知识点2氧化铝3.氧化铝的用途：4.氧化铝的制备：①作耐火材料②冶炼铝的原料Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3

Al2O3＋3H2O夯基·必备基础知识知识点3氢氧化铝1.物理性质：2.化学性质——两性氢氧化物白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。Al(OH)3的电离方程式为（酸式电离）AlO2-＋H＋＋H2O

Al(OH)3

Al3＋＋3OH－（碱式电离）①与酸反应：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O②与碱反应：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O③受热分解：2Al(OH)3

Al2O3＋3H2O夯基·必备基础知识知识点3氢氧化铝3.用途4.制备Al(OH)3的三种方法①制药①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-。③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3AlO2-＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓。②净水作用夯基·必备基础知识知识4常见的铝盐1.明矾2）明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。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复盐。3）明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2O

Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。夯基·必备基础知识知识4常见的铝盐2.AlCl3的结构与性质1）AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。2）AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3二聚分子形式存在。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sp3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。夯基·必备基础知识知识4常见的铝盐2.AlCl3的结构与性质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。夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系夯基·必备基础知识知识4常见的铝盐夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”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)夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(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、AlO2-三者之间的转化比例：夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(3)突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀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＋)＝2∶1。图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。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＋)＝2∶1∶1。夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”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↓＋3NH4+②由NaAlO2制备Al(OH)3，宜用CO2与AlO2-反应：2H2O＋AlO2-＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3-③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用1/4Al制备Al3＋，3/4Al制备AlO2-，然后将二者混合：Al3＋＋3AlO2-＋6H2O=4Al(OH)3↓夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”3.铝三角的应用(2)有关离子共存问题①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO2-、HS－、SiO32-、CO32-、HCO3-、SO32-等。②与AlO2-不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH4+、Fe2＋、Fe3＋等。③AlO2-与HCO3-因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”3.铝三角的应用(3)分析离子反应顺序①向含有Al3＋、NH4+、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：Ⅰ.H＋＋OH－=H2O；Ⅱ.Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓(若先与NH4+反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH4+)；Ⅲ.NH4+＋OH－=NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO2-又与NH4+反应生成沉淀]；Ⅳ.Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O。②向含有AlO2-、CO32-、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ.OH－＋H＋=H2O；Ⅱ.AlO2-＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(AlO2-比CO32-先反应)；Ⅲ.CO32-＋H＋=HCO3-；Ⅳ.HCO3-＋H＋=CO2↑＋H2O[HCO3-比Al(OH)3先反应]；Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。夯基·必备基础知识知识5数形结合与“铝三角”3.铝三角的应用(4)有关Al(OH)3的计算1)求产物Al(OH)3的量②当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝(1/3)n(OH－)；③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。2)求反应物碱的量①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。02提升·必备题型归纳考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其应用C例1．（2023·上海宝山·统考一模）下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是02提升·必备题型归纳考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其应用C【变式训练】（2023·江苏·统考二模）下列物质的性质和用途具有对应关系的是A．Al2O3熔点高，可用作电解制铝 B．Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多C．明矾水解生成胶体，可用做絮凝剂 D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂02提升·必备题型归纳考向2考查铝热反应及其应用B例2．（2023·上海崇明·统考一模）工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是A．铝还原性较强 B．铝能形成多种合金C．锰、钒熔点高 D．反应放出大量热【变式训练】（2022秋·上海虹口·高三上海市复兴高级中学阶段练习）用铝热反应还原下列物质，制得金属各1mol时，消耗铝最少的是A．MnO2 B．Cr2O3 C．V2O5 D．Fe3O4D提升·必备题型归纳考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程C提升·必备题型归纳考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程【变式训练】（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是A．冰晶石做助熔剂B．氧化铝属于过渡晶体C．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似D．铝在工业上是一种很好的还原剂C提升·必备题型归纳考向4考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算C例4.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol·L－1的盐酸反应，实