高考化学一轮复习讲练测第08讲铝、镁及其重要化合物（讲）（原卷版+答案解析）

第08讲铝、镁及其重要化合物

目录

第一部分：网络构建（总览全局）

第二部分：知识点精准记忆

第三部分：典型例题剖析

高频考点1考查镁、铝的性质及应用

高频考点2考查镁、铝的重要化合物的性质及其应用

高频考点3考查有关氢氧化铝的图像分析与计算

高频考点4考查镁、铝及其化合物工艺流程

正文

第一部分：网络构建（总览全局）

铝的存在

铝的原子结构

铝的物理性质

铝的化学性质

镁、铝

及其化

镁的氧化物合物铝的氧化物

镁的氢氧化物铝的氢氧化物

镁的化合物铝的化合物

第二部分：知识点精准记忆

知识点一铝的性质及应用

（+13）283

1.铝的结构和存在：铝位于元素周期表第3周期niA族，原子结构示意图为0。铝是地壳中含量最多

的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。

2.金属铝的物理性质：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。

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：4A1+3O2占2Al2。3

点燃

②2Al+3C12=^^2A1C13

③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：2A1+6H+===2AF++3H2T

④2A1+2OHT+6H2O===2[A1(OH)4「+3H2T或2A1+2OJT+2H2O=2A1O?+3H2T

⑤2Al+Fe2O3=^==2Fe+A12O3

4.铝热反应

实验装置

①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高

实验现象

温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中

实验结论

高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3+2Al=™2Fe+A12O3

①制取熔点较高、活动性弱于A1的金属，如铁、铭、锦、鸨等，

原理应用

3MnO2+4Al--^=_3Mn+2A12O3；

②金属焊接，如野外焊接钢轨等

5.铝的制备和用途

樨绅由解电解

⑴制备原理：铝土矿一jALC^q^Al,电解熔融AI2O3：2Al2。3(熔融)方箱省4A1+3O2T。

【特别提醒】工业上冶炼A1用电解熔融AI2O3而不用AlCb的原因：AlCb是共价化合物，熔融态不导电。

(2)铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

【特别提醒】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系

2A1+6HC1===2A1C13+3H2T

2A1+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2T

(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。

②消耗H+、OIT的物质的量之比为〃(才)：“(OJT)=3：lo

(2)足量的铝分别与等物质的量的HC1和NaOH反应：

①消耗A1的物质的量之比为1：3。

②生成H2的物质的量之比为1：3»

(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X公制)<1，则必定

①铝与盐酸反应时，铝过量而HC1不足。

②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH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H2O

⑶铝不但能与酸(口)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2A1+2OH-+2H2O=2A1O?+3H2T。其

反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和A1(OH)3，然后A1(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«

知识点二铝的重要化合物

1.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——两性氧化物

+3+

①与酸反应：A12O3+6H=2A1+3H2O

②与碱反应：A12O3+2OH=2A1O2+H2O

(3)用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料

(4)制备：A1(OH)3加热分解:2A1(OH)3AAi2O3+3H2O

2.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)化学性质一两性氢氧化物

A1(OH)3的电离方程式为

+3+

(酸式电离)A1O?+H+H2O.*A1(OH)3^^A1+3OH^(碱式电离)

+3+

①与酸反应：A1(OH)3+3H=A1+3H2O

②与碱反应：A1(OH)3+OH~=A1O2+2H2O

③受热分解：2Al(0H)3=AI2O3+3H2O

(3)用途①制药②净水作用

⑷制备

3+

①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al+3NH3-H2O=Al(OH)3i+3NH：(.

②NaAlCh溶液中通入足量C02，离子方程式为A107+C02+2H2O=A1(OH)3；+HCO；»

3+

③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3A1O7+Al+6H2O=4A1(OH)3；=

【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的钱盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4,(NH4)2S

等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3,KHS、NaHSCh等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。

3.常见的铝盐

(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。

⑵明矶的化学式为KA1(SO4)2-12H2O,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7。

(3)明研净水的原理：明矶可以净水，其净水的原理是AF++3H20.，A1(OH)3(胶体)+3H+,A1(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】(DAI2O3、A1(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)A1(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A1(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)明研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。

【方法拓展】数形结合与“铝三角”

1.Al3+；A1(OH)3>[A1(OH)4「之间的转化关系

3+

(1)®A1+3NH3-H2O===A1(OH)3；+3NH>

②AF++3[A1(OH)4「===4A1(OH)31

③A13++3OH~===A1(OH)3；

(2)A1(OH)3+3H+===AF++3H2O

3+

(3)A1+4OH^===[A1(OH)4]-

(4)[A1(OH)4r+4H+===AF++4H2。

(5)①[A1(OH)4「+CO2===A1(OH)3J+HCOF

+

②[A1(OH)4「+H===A1(OH)3；+H2O

(6)A1(OH)3+OH-===[A1(OH)4「

2.与A1(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)

可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐

操作

溶液至过量溶液至过量

立即产生白色沉淀一渐多一最多一无沉淀(有但即溶)一出现沉淀一渐

现象

渐少一消失多一最多一沉淀不消失

图像

方程式AB：(1)(3)AB：(3)

序号BD：(6)BC：⑴②

(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像

操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量

立即产生白色沉淀一渐多-最多一渐少无沉淀一出现沉淀一渐多一最多—沉淀不

现象

一消失消失

图像

方程

AB：(5)@AB：(4)

式

BC：(2)BC：(1)(2)

序号

(2)突破A1(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AF+、Al(0H)3、A1O?三者之间的转化比例：

③明晰AP+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：

w(Mg2+):w(AF+)=l：1。

图C中，若已知原溶液中含有H+和Mg2+,则可推导出：”(H+)：n(Al3+)：力(Mg2+)=2：1：1„

3.铝三角的应用

(1)选择制备A1(OH)3的最佳途径

①由AF+制备A1(OH)3，宜用AF+与氨水反应：

3+

Al+3NH3-H2O===Al(OH)3J,+3NHt

②由NaAKh制备A1(OH)3宜用CCh与A1O5反应：

2H2O+A1O2+CO2==Al(OH)3i+HCOF

iQ

③从节约原料角度，由A1制备A1(OH)3，宜用wAl制备AF+,yd制备A1O5，然后将二者混合：

3+

A1+3A1O2+6H2O===4A1(OH)3；

(2)有关离子共存问题

①与AF+不能大量共存的(阴)离子有:OH",A10?、HS-,SiOf>CO歹、HCO,、SO歹等。

②与A1OW不能大量共存的(阳)离子有：H+、Al3\NH]Fe2\Fe3+等。

③A102与HCOF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

+3

①向含有AF+、NH]、H+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：I,H+OH===H20；II.Al*

-

+3OJT===A1(OH)3](若先与NHl反应，则生成的NH3H2O又使A"+沉淀且生成NH；)；III.NHt+OH

===.3任0[若先溶解Al(0H)3，则产生的A102又与NH：反应生成沉淀];IV.A1(OH)3+OH===A1O2+

2H2O。

-+

②向含有A101CO歹、OJT的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：I.0H+H===H20；II.AIO2+H

+

++H2O===A1(OH)31(A1O2比cor先反应)；Ill.cor+H+===HCO5；IV.HCOr+H===CO2t+H2O[HCOFkL

Al(0H)3先反应］；V.Al(0H)3+3H+===AF++3H20O

(4)有关Al(0H)3的计算

i)求产物AI(OH)3的量

①当”(OH-)W3〃(A13+)时，n[Al(OH)3]=|w(OH-)；

②当3〃(A13+)<〃(OH-)<4a(AF+)时，”[Al(OH)3]=4"(A13+)—"(OJT)；

③当W(OH-)N4〃(A13+)时，W[A1(OH)3]=0,无沉淀。

2)求反应物碱的量

-

①若碱不足(AP+未完全沉淀)：n(OH)=3n[Al(OH)3]；

-3+

②若碱使生成的A1(OH)3部分溶解：«(OH)=4n(Al)-TI[A1(OH)3]o

知识点三镁及其应用

1.镁的位置：镁元素在元素周期表中位于第三周期第IIA族。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:

镁与非金属的化合物

①与非金属

④与H+r-j-i②与CO?

2

Mg\H2----------Mg------------»MgO、C

③与热水

Mg(OH)2,H2

①与非金属反应

镁条在02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+022Mg0

镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg+N2Mg3N2

镁条能与CI2反应，化学方程式为Mg+Cl2Mgeb

②与CO2反应：2Mg+CCh2MgO+C

③与H2O(沸水)反应：Mg+2H2O^Mg(OH)2+H2?

+2+

④与H+反应：Mg+2H=Mg+H2T

注意：Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(0H)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。

【特别提醒】①Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。②Mg着火后,

不可用C02灭火，应用沙土盖灭。

4.镁的用途：①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，镁在冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。

5.海水提镁

|贝壳警HCaO件45灰乳|

引入』

|海水|沉淀池尸当Mg海H)2|

工艺流程

电解一脱水八口八一盐酸酸化、浓缩

rrrn1r}LMM

1MgHCl2MgCl2-T—|MgCI2-6I12O|-

1-------------------------------------------------

制石灰乳CaCCh^^CaO+CChT，CaO+H2O=Ca(OH)2

2+2+

沉淀Mg+Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca

基本步骤酸化

Mg(0H)2+2HCl=MgCl2+2H2O

及主要反蒸发浓缩、

析出MgCl-6HO

应冷却结晶22

脱水在氯化氢气流中使MgCl2-6H2O脱水制得无水氯化镁

电解电解熔融氯化镁制得镁

注意：①由MgCb6H2。到无水MgCb，必须在HC1气流中加热，以防MgCb水解。

②因镁在高温下能与02、N2、CO?等气体发生反应，故工业电解MgCb得到的镁，应在H2氛围中冷却。

6.对比记忆铝、镁的化学性质

铝镁

占燃占燃

2Mg+。2=二空'=2MgO3Mg+刈=二丝］

与非金属反应能被C12、。2氧化

MgsN2

与水反应反应很困难能与沸水反应Mg+2H2。Mg(0H)2+H2T

与碱反应能溶于强碱溶液不反应

占燃

与某些氧化物能与Fe2C)3、M11O2、02。3等金

能在CO2中燃烧：2Mg+CO2----2MgO+

反应属氧化物发生铝热反应c

知识点四镁的重要化合物及其应用

1.氧化镁：碱性氧化物，熔点很高，可用作耐火材料，难溶于水，与酸反应的化学方程式：MgO+2H+=Mg2

+2+

++H2O,还能溶于浓的钱盐溶液：MgO+2NH4=Mg+H2O+2NH3O

2+

2.氢氧化镁：中强碱，难溶于水，存在溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg(aq)+20H-(aq),溶解度小于碳酸镁，

故碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2T,氢氧化镁能溶于浓的镂

+2+

盐溶液：Mg(OH)2+2NH4=Mg+2H2O+2NH3。

3.氯化镁：MgCb可发生水解，由MgCb6H2。制备MgCL时，要在HC1的气流中脱水。

4.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+2NH3T。

第三部分：典型例题剖析

高频考点1考查镁、铝的性质及应用

例1.（2023・全国•高三专题练习）下列关于镁、铝的说法正确的是（）

A.铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼

B.浓HNO3、浓H2s04能用铝制器皿盛装是因为铝与浓HNO3、浓H2sCU不反应

C.镁、铝均能与NaOH溶液反应

D.铝与Fe2O3发生铝热反应是利用了A1的还原性比Fe强

【变式训练】（2023•全国•高三专题练习）关于镁、铝的叙述中不正确的是

A.铝是较活泼的金属，能跟盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气

B.镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大

C.在高温下，可以用铝制的容器装运浓硫酸或浓硝酸

D.常温下，铝能和空气里的氧气反应生成一层致密的氧化膜，从而失去光泽

高频考点2考查镁、铝的重要化合物的性质及其应用

例2.（2023・宁夏・青铜峡市宁朔中学高三期中）下列除去杂质的方法不正确的是

A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥

B.A1（OH）3中混有少量Mg（OH）2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CCh后过滤

C.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量AF+

D.除去CCh中混有少量的CO：将气体通入灼热的氧化铜

【变式训练】ALO3与MgO的混合物经过量烧碱溶液处理后，过滤，向所得滤液中滴加NaHCCh溶液,测得溶

液pH和A1（OH）3生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如下：

下列有关说法不正确的是（）

+

A.a点溶液中存在的离子有Na+、A102,OH\H

B.b点与c点溶液中所含微粒种类相同

C.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8mol/L

D.生成沉淀的离子方程式为HC03+AK）2+H2O=Al（OH）31+C0g

高频考点3考查有关镁、铝氢氧化物的图像分析与计算

例3.（2023・重庆八中高三期中）把一块镁铝合金（质量为mg）投入到50mL1mol/L的HC1溶液里，待合金完

全溶解后，再往溶液里加入1mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系

如图所示。下列说法中正确的是

A.整个反应过程中，主要发生了6个离子反应

B.c值越大，合金中Mg的含量越高

C.b值越大，合金中A1的含量越高

D.根据图像判断，镁铝合金与50mL1mol/L的HC1溶液恰好完全反应

【变式训练】（2023•宁夏・石嘴高三期中）将一定质量的Mg和A1混合物投入500mL稀硫酸中，

固体全部溶解并产生气体（忽略溶液体积变化）。向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入

NaOH溶液的体积关系如下图所示。则下列说法中正确的是

A.NaOH溶液的物质的量浓度为4moi

B.Mg和Al的总质量为8g

C.生成的H?在标准状况下的体积为10.08L

D.硫酸的物质的量浓度为2moi.匚|

高频考点4考查镁、铝及其化合物工艺流程

例4.（2023•山西晋城•二模）“铝渣”是铝工业的副产品，主要成分为Al、AIF3、LiF、CaO。利用“铝渣”制备

Li2c03的工业流程如下图所示：

已知：LiHCCh易溶于水；Li2cCh在不同温度下的溶解度如下表:

温度/℃010205075100

溶解度/g/lOOgH?。1.5931.4061.3291.1810.8660.740

回答下列问题：

(1)“酸浸”过程不能在玻璃反应釜中进行，其主要原因是。

(2)“沉淀”反应得到沉淀中其成分有CaCO3>0

⑶“转化”步骤的目的是0

(4)“除钙”时温度不能太高，否则会影响Li2cCh的产率，其原因是(用化学方程式表示)。

(5)从“热分解”后的溶液中获得Li2c03晶体的操作是蒸发结晶洗涤、干燥。

(6)利用表中数据计算100℃时Li2cCh的右近似值为=

(7)利用Li2cCh为原料采用固相法可制备锂离子电池的正极材料LiMmCM,其制备过程：将MnCh和Li2c。3

按一定物质的量之比配料，球磨后，高温加热，反应过程会产生两种气体，则两种气体的物质的量之比为

(要求：密度大的气体与密度小的气体作比)。

【变式训练】(2023•北京・高考真题)镂浸法由白云石［主要成分为CaMg(CC)3)2,含FeQ,SiO?杂质］制备

高纯度碳酸钙和氧化镁。其流程如下：

已知:

物质Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3

%5.5x10-61.8x10-22.8x10-93.5x10-8

(1)煨烧白云石的化学方程式为

(2)根据下表数据分析：

浸出率/%w(CaCO)理论值/%w(CaCC)3)实测值/%

n(NH4Cl):n(CaO)CaOMgO浸出率/%3

2.1:198.41.199.7-

2.2:198.81.599.299.5

2.3:198.91.898.899.5

2.4:199.16.095.697.6

已知：i.对浸出率给出定义

ii.对w(CaCC>3)给出定义

①“沉钙”反应的化学方程式为O

②CaO浸出率远高于MgO浸出率的原因为。

③不宜选用的"n(NHjCl:n(CaO)”数值为。

④w(CaCO3)实测值大于理论值的原因为o

⑤蒸储时，随储出液体积增大，MgO浸出率可出68.7%增加至98.9%,结合化学反应原理解释Mg。浸出率

提高的原因为o

(3)滤渣C为o

(4)可循环利用的物质为0

第08讲铝、镁及其重要化合物

目录

第一部分：网络构建（总览全局）

第二部分：知识点精准记忆

第三部分：典型例题剖析

高频考点1考查镁、铝的性质及应用

高频考点2考查镁、铝的重要化合物的性质及其应用

高频考点3考查有关氢氧化铝的图像分析与计算

高频考点4考查镁、铝及其化合物工艺流程

正文

第一部分：网络构建（总览全局）

铝的存在

铝的原子结构

铝的物理性质

铝的化学性质

镁、铝

及其化

镁的氧化物合物铝的氧化物

镁的氢氧化物铝的氢氧化物

镁的化合物铝的化合物

第二部分：知识点精准记忆

知识点一铝的性质及应用

kl3）283

1.铝的结构和存在：铝位于元素周期表第3周期IIIA族，原子结构示意图为0。铝是

地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。

2.金属铝的物理性质：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。

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：4A1+3O2^2A12O3

②2Al+3clAlCb

③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：2A1+6H+

3+

===2A1+3H2T

④2A1+2OJT+6H2O===2[A1(OH)4「+3H2T或2A1+2O}T+2H2O=2A1O£+3H2T

⑤2Al+Fe2O3=^^2Fe+A12O3

4.铝热反应

实验装置

①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高

实验现象

温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中

实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3+2Al=^2Fe+Al2O3

①制取熔点较高、活动性弱于A1的金属，如铁、铝、镒、鸨等，

原理应用

3MnO2+4Al--^=_3Mn+2A12O3；

②金属焊接，如野外焊接钢轨等

5.铝的制备和用途

提纯由解电用牛

⑴制备原理：铝土矿工^AbO3-^>Al,电解熔融AI2O3：2Al2。3(熔融)冰箭省4A1+3O2T。

【特别提醒】工业上冶炼A1用电解熔融A12O3而不用AlCh的原因：AlCh是共价化合物，

熔融态不导电。

(2)铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

【特别提醒】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系

2A1+6HCl===2AlCb+3H2T

2A1+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2T

(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：

①产生外的物质的量相等。

②消耗H+、OJT的物质的量之比为w(H+)：W(OH-)=3：lo

(2)足量的铝分别与等物质的量的HC1和NaOH反应：

①消耗A1的物质的量之比为1：3。

②生成H2的物质的量之比为1：3o

(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女JHC噜)<1,则必定

。VNaOH(H2)

①铝与盐酸反应时，铝过量而HC1不足。

②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH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H2O

⑶铝不但能与酸(H+)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2A1+2OJT+

2H2O=2A1O7+3H2T„其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和A1(OH)3,

然后A1(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlCh,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Mg3N2o

知识点二铝的重要化合物

1.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——两性氧化物

+3+

①与酸反应：A12O3+6H=2A1+3H2O

②与碱反应：A12O3+2OH=2A1O2+H2O

(3)用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料

(4)制备：A1(OH)3加热分解：2Al(OH)3=A12O3+3H2。

2.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——两性氢氧化物

A1(OH)3的电离方程式为

+3+

(酸式电离)A1O2+H+H2OrAl(OH)3i=^A1+3OH(碱式电离)

+3+

①与酸反应：A1(OH)3+3H=A1+3H2O

②与碱反应：A1(OH)3+OH-=A1O2+2H2O

③受热分解：2Al(OH)33A12O3+3H2O

(3)用途①制药②净水作用

(4)制备

3+

①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al+3NH3-H2O=A1(OH)3；+3NHt„

②NaAlCh溶液中通入足量CO2，离子方程式为A1O7+CO2+2H2O=A1(OH)3；+HCOro

3+

③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3A1O7+Al+6H2O=4Al(OH)3i0

【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的钱盐，如：NH4HCO3、

CH3coONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCCh、KHS、NaHSCh等；③氨基酸;

④铝及铝的氧化物、氢氧化物。

3.常见的铝盐

(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。

(2)明矶的化学式为KA1(SO4)2-12H2。，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7。

(3)明帆净水的原理：明矶可以净水，其净水的原理是AF++3H2O.•A1(OH)3(胶体)+3H+,

A1(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】(DAI2O3、A1(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。

⑵A1(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A1(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)明矶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。

【方法拓展】数形结合与“铝三角”

1.A13+、A1(OH)3>[A1(OH)4「之间的转化关系

3+

(l)@Al+3NH3-H2O===Al(OH)3i+3NHt

②AF++3[A1(OH)4「===4A1(OH)31

③AF++3OH—===A1(OHH

(2)A1(OH)3+3H+===AF++3H2O

(3)A"++4OH-===[A1(OH)4「

-+3+

(4)[A1(OH)4]+4H===A1+4H2O

(5)①闻(OH)]+CO2===A1(OH)3；+HCO；

②[A1(OH)4「+H+===A1(OH)3J+H2O

(6)A1(OH)3+OJT===[A1(OH)4「

2.与A1(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)

可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐

操作

溶液至过量溶液至过量

立即产生白色沉淀一渐多-最多一无沉淀(有但即溶)一出现沉淀一渐

现象

渐少一消失多T最多一沉淀不消失

H[A1(OH)J

图像B

_

CDn(OH)

ABD(Al,+)

IJn

方程式AB：⑴③AB：(3)

序号BD：(6)BC：⑴②

(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像

操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量

立即产生白色沉淀一渐多-最多一渐少无沉淀一出现沉淀一渐多—最多—沉淀不

现象

一消失消失

n[Al(OH)3]

图像

B

A1234n(H+)ABDn(A10j)

方程

AB：(5)@AB：(4)

式

BC：(2)BC：(1)(2)

序号

⑵突破AI(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AF+、A1(OH)3、A1O3三者之间的转化比例：

40H-

3OH-OH-l

A13+、+A1(OH)

3-A102

[3H+H+_l

4H+

③明晰AF+溶液中加碱(OJT)的几种常见变形图像，如:

।〃(沉淀)/molA〃(沉淀)/mol♦〃(沉淀)/mol

o0.20.40.6O0.20.40.6O0.20.40.60.8

n(NaOH)/moln(NaOH)/moln(NaOH)/mol

ABC

图A中，n(H+):〃(Ap+)=2：1。

图B中，若已知原溶液中含有Mg2+。则可推出：

"(Mg2+)：n(Al3+)=l：lo

图C中，若已知原溶液中含有口和Mg2+,则可推导出：〃(H+)"(AI3+)：心盛+)=2：1：

lo

3.铝三角的应用

⑴选择制备A1(OH)3的最佳途径

①由AF+制备A1(OH)3,宜用AF+与氨水反应：

3+

Al+3NH3-H2O===Al(OH)3i+3NH1

②由NaA102制备A1(OH)3宜用CO2与A1O?反应：

2H2O+AIO2+CO2===A1(OH)3；+HCOF

13

③从节约原料角度，由A1制备A1(OH)3，宜用^Al制备A13+,1A1制备A1OE，然后将二者

混合：

3+

A1+3A1O7+6H2O===4A1(OH)3；

(2)有关离子共存问题

①与AF+不能大量共存的(阴)离子有:OH，A1O晨HS\SiOf>CO与、HCO晨SO与等。

②与A1O£不能大量共存的(阳)离子有：H+、AF+、NH：、Fe2\Fe3+等。

③A1O2与HCO5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AF+、NH，H+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：I.JT+OIT

===H2O；II.AF++3OH-===A1(OH)3］(若先与NH：反应，则生成的NH3H2O又使A-+沉淀

且生成NH：)；III.NH：+OH-===NH3・H2O［若先溶解A1(OH)3,则产生的A1O?又与NH】反应

生成沉淀］;IV.A1(OH)3+OH===A1O7+2H2OO

②向含有A1O八CO/、OH—的混合溶液中逐滴加入盐酸,反应顺序是：I.OH-+H+===H2。；

_

11.Aio?+H++H2O===AI(OH)31(AIOE比co歹先反应);m.co歹+H+===HCO3；W.HCO,十

+3+

H+===CO2T+H2O［HCO5比A1(OH)3先反应］;V.A1(OH)3+3H===A1+3H2OO

⑷有关A1(OH)3的计算

1)求产物A1(OH)3的量

①当W(OIT)W3W(A13+)时，/7[Al(OH)3]=|n(OH^);

3+-

②当3W(A13+)<”(OH—)<4〃(AF+)时，7i[Al(OH)3]=4/I(A1)-/I(OH)；

③当"(OH-)N4W(A13+)时，«[A1(OH)3]=0,无沉淀。

2)求反应物碱的量

-

①若碱不足(A"+未完全沉淀)：«(OH)=3/7[A1(OH)3]；

_3+

②若碱使生成的A1(OH)3部分溶解：T7(OH)=4/7(Al)-//[A1(OH)3]0

知识点三镁及其应用

1.镁的位置：镁元素在元素周期表中位于第三周期第HA族。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：

镁与非金属的化合物

t①与非金属

。④与H+[―L-1②与co,

2

Mg\H2~[Mg]------------MgO、C

一]^>与热水

Mg(OH)2,H2

①与非金属反应

镁条在02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

镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg+N2Mg3N2

镁条能与CL反应，化学方程式为Mg+Cl2Mgeb

②与CO2反应：2Mg+CG>22MgO+C

③与H20(沸水)反应：Mg+2H2。土Mg(0H)2+H2T

+2+

④与H+反应：Mg+2H=Mg+H2T

注意：Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(0H)2沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。

【特别提醒】①Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。

②Mg着火后，不可用CCh灭火，应用沙土盖灭。

4.镁的