镁、铝及其重要化合物（讲义）-2025年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第09讲镁、铝及其重要化合物

考情分析知识点1铝的性质

网络构建知识点2氧化铝

1考点一镁及其化合物知识点3氢氧化铝

【夯基・必备基础知识梳理】知识4常见的铝盐

知识点1镁的性质知识5数形结合与“铝三角”

知识点2镁的氧化物MgO【提升•必考题型归纳】

考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其

知识点3镁的氢氧化物Mg(OH)2

知识点4镁的其他化合物应用

【提升•必考题型归纳】考向2考查铝热反应及其应用

考向1考查镁及其化合物的结构、性质及应考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程

用考向4考查铝及其化合物与强酸、强碱反应

考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程有关计算

2考点二铝及其化合物真题感悟

【夯基•必备基础知识梳理】

考点要求考题统计考情分析

镁、铝及其化合2023浙江1月卷12题，2分从近三年高考试题来看，铝、镁及其化合物的性质

物的性质与应用2022浙江1月卷8题，2分与应用仍是高考的命题点。高考中一方面考查铝及

2021浙江1月卷8题，2分其化合物的性质在日常生活、生产中的应用，另一

镁、铝及其化合2023辽宁卷16题，3分方面以“铝三角”转化关系为载体，考查图像分析和

物的制备的工艺2022全国卷26题，1分计算能力等。

流程2021湖南卷6题，3分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。

镁的存在铝的存在

镁的原子结构铝的原子结构

镁的物理性质铝的物理性质

镁的化学性质镁铝铝的化学性质

镁的用途铝的用途

镁的制法镁、铝铝的制法

及其化

合物

镁的氧化物铝的氧化物

镁的氢氧化物铝的氢氧化物

镁的化合物铝的化合物

镁盐

考点一镁及其化合物

・夯基•必备基础知识梳理

知识点1镁的性质

1.镁的原子结构及存在

c、

也282

(1)镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第三周期第J1A族，原子结构示意图为少。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，即宏电

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(MgCCh)、水镁矿［Mg(0H)2］、光卤石(KClMgCl2-6H2O)和橄榄石［(Mg,Fe)2SiCM

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

镁与非金属的化合物

'①与非金屈

④与H*rrh②与c。？

---------Mg「’「，MgO、C

与热水

Mg(OH)2,H2

①与非金属反应

A.镁条在02中燃烧，发出耀眼的强光,生成亘色固体物质，反应的化学方程式为2Mg+O2磐2Mg0

B.镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg+N2型M&N2

【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Cb反应，化学方程式为Mg+CL磐MgCb

②与CO2反应：2Mg+CO2磐2MgO+C

③与H2O反应：Mg+2H2。/Mg(OH)2+H2T

+2+

④与H+反应：Mg+2H=Mg+H2T

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；

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

贝壳里竺CaO水一石灰乳

沉淀池M虱OH),——

工艺流程—

脱水盐酸酸化、浓缩

MgCl--MgCl-6HO，,

lil中熔融222

-----------»|HCI—

制石灰乳：化学方程式为CaCCh迤暹CaO+CChf、CaO+H2O=Ca(OH)2

沉淀：化学方程式为Mg2++2O1T=Mg(OH)2j

酸化：化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

基本步骤及主要反应

蒸发结晶：析出MgCb6H2。，MgCl2+6H2O=MgCl2-6H2O；

脱水：在氯化氢气流中使MgCb6H2。脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制

Mg2+的水解，MgCl2-6H2O^MgCl2+6H2O

电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为MgCL(熔融)里Mg+Cbf

【易错提醒】①由MgCb6H2O到无水MgCL，必须在HC1气流中加热，以防MgCL水解。

②因镁在高温下能与02、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCL得到的镁，应在H2氛围中冷却。

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

类别碱性氧化物

MgO+H2O^^Mg(OH)2(反应缓慢)

与H2O反应

化学

+2+

性质与H+反应MgO+2H=Mg+H2O

+2+

与浓镂盐溶液反应MgO+2NH4=Mg+H2O+2NH3

与OJT反应不反应

重要用途制耐火、耐高温器材

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

2+

电离性中强碱，悬浊液使酚献变浅红：Mg(OH)2.-------Mg+2OH

+2+

与H+反应Mg(OH)2+2H=Mg+2H2O

与OIF反应不反应

与钱盐浓溶液

Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3-H2O

反应

热稳定性Mg(OH)2—MgO+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+H2O^Mg(OH)2+CO21,镁元素在

水垢中的存在形式是Mg(OH)2o

知识点4镁的其他化合物

1.氯化镁：MgCL可发生水解，由MgCl2-6H2O制备MgCL时，要在HC1的气氛中脱水，MgCl2-6H2O^MgC12

+6H2Oo

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+2NH3f,与酸反应生成

两种盐：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4C1o

.提升•必考题型归纳

考向1考查镁及其化合物的结构、性质及应用

例1.(2022・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

【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。

【答案】A

【变式训练】（2023•全国•高三专题练习）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

【答案】C

【解析】A.Mg能在N2中燃烧生成MgsN2,A项错误；B.在加热条件下，Mg与H?。反应生成H?,B项错

误；C.镁在氯气中燃烧会产生白色的氯化镁，故C正确；D.Mg与CO?反应生成MgO和C,D项错误。故

选：Co

【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Mg3N2o

考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程

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MgCOs，还含有少量Si。？、ALO3）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SiO?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

【分析】菱镁矿中加入盐酸，SiO2不与盐酸反应，则滤渣为SiO2,滤液X中加入足量NaOH,生成氢氧化

镁沉淀和偏铝酸钠，滤液Y为偏铝酸钠，氢氧化镁灼烧生成氧化镁。

【解析】A.菱镁矿主要成分为MgCOs，还含有少量Si。？、AI2O3等，加入足量盐酸，过滤，滤渣是Si。？，

A正确；B.滤液X中含有的阳离子主要有Mg'+、AP+、H+,加入足量NaOH溶液后，发生的反应至少有

3个，B错误；C.步骤（III）灼烧在生烟中进行，C错误；D.滤液Y主要成分为NaAlO2,加入足量氨水无

法生成白色沉淀，D错误；故答案选A。

【答案】A

【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、Fe2O3,FeO、A12O3.SiO?等杂质）为原料制备MgSO/TH?。的工艺流程如下：

过量稀H2s。4NaClO试剂X

滤渣

已知：MnO+H2SO4=MnSO4+H2O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MgSO,

C.滤渣为Al(0H)3、Fe(OH)3、SiO2D.操作a所得滤液经处理后可循环利用

【分析】水泥厂的废料(主要成分为MgO,还有少量MnO、Fe2O3,FeO、A12O3.SiO?等杂质)制取

MgSO4«7H2O,废料加入足量稀硫酸，MnO、Fe2O3>FeO、A12O3>SiO?都与硫酸反应，转化为对应的硫酸

盐，SiC>2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，同时使铳离子转化为

MnCh沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH值，除去铺离子、铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一

系列操作得到MgSO4-7H2O；

【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MgS。，，故B错误；C.滤渣为A1(OH)3、Fe(OH)vSiO2,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。

【答案】D

考点二铝及其化合物

―夯基•必备基础知识梳理

知识点1铝的性质

1.铝的原子结构和存在

(+13)283

(1)铝的原子结构：铝位于元素周期表第3周期IIIA族,原子结构示意图为。

(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二位，以铝土矿的形式

存在，主要成分是ALCh，含少量FezCh和SiCh。

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=2Al2O3

…占燃

②2Al+3cL分组2Aleb

③常温铝遇氧化性酸一浓硫酸、浓硝酸钝化，与非氧化酸发生反应生成氢气：2A1+6H+===2AF++3H2T

④2A1+201T+6H2O===2[A1(OH)4「+3H2T或2A1+20}T+2H2O=2A1C)2+3H2T

⑤2Al+Fe2C)3=旦理=2Fe+A12O3

4.铝热反应

续带:为铝热反应提供高温条件

实验装置T='娟二氯酸钾:产生氧气，引发反应

T-氧化铁和铝粉的混合物

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、铭、镐、鸨等，

原理应用

3MnO2+4A1----3Mn+2A12O3；

②金属焊接，如野外焊接钢轨等

5.铝的制备和用途

⑴制备原理：铝土矿在组AI2O3型暨A1,由解

电解熔融A1O：2Al2。3(熔融)、/量14A1+3O2T。

23/小日日力

【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，铝还用作还原剂。

6.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]+3H2?

(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：

①产生丛的物质的量相等。

②消耗H+、01T的物质的量之比为"(H+)：n(OH)=3：I-

(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悬喘＜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=2A1O5+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Al(0H)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Mg3N2o

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——两性氧化物

+3+

①与酸反应：A12O3+6H=2Al+3H2O

②与碱反应：A12O3+2OH^=2A1O2+H2O

【易错警示】这里的酸碱是指强酸、强碱。

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)32Abe)3+3氏0

知识点3氢氧化铝

1.物理性质：白色胶状丕溶于水的固体，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)A1O7+H+H2O.*Al(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=A1O7+2H2O

③受热分解：2Al(OH)3^A12O3+3H2O

【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的镂盐，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.用途①制药②净水作用

4.制备A1(OH)3的三种方法

3+

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

②NaAlCh溶液中通入足量CO2，离子方程式为A1O二+CO2+2H2O=Al(OH)3j+HCO,。

3+

③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3A1OE+Al+6H2O=4A1(OH)3；O

知识4常见的铝盐

1.明矶

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」2H2O,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH式7。

3)明研净水的原理：明帆可以净水，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。

(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。

2.A1C13的结构与性质

1)AlCb熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醛等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCb

不易导电，A1CL晶体属于分子晶体,故制备铝时不用AlCb电解。

2)AlCb的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCb二聚分子形式存在。AlCb二聚分子的形成原因是铝原子的

缺电子结构。AlCb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◎键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成◎配位键。

一化学键一一轮廓线

3)A1CL能与C「生成AlCLf：AICI3(aq)+Cl(aq)=AlCLf(aq)

4)与Al2ck类似，AlCLf、Na3AlF6,A1(OH)4-中均存在配位键。

知识5数形结合与“铝三角”

1.A-+、A1(OH)3>[A1(OH)4「之间的转化关系

3+3

(1)®A1+3NH3-H2O===A1(OH)3；+3NH：②Ah++3[A1(OH)4「===4A1(OH)31③A13++3OH—===A1(OH)3J

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

(3)A13++4OH==[A1(OH)4「

-+3+

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

(5)①[A1(OH)4「+CO2===A1(OH)3J+HCOF

②[A1(OH)4「+H+===AI(OH)3J+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T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

图像

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T出现沉淀T渐多T最多T沉淀不

现象

一消失消失

图像

方程

AB：⑸②AB：(4)

式

BC：(2)BC：(1)@

序号

(3)突破Al(0H)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AP+、A1(OH)3、AIO2三者之间的转化比例：

③明晰A"+溶液中加碱(otr)的几种常见变形图像，如:

图A中，??(H+):〃(AF+)=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H+和Mg2+,则可推导出：W(H):“(AF+):"(Mg2+)=2：1：1„

3.铝三角的应用

(1)选择制备AI(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+3NHt

②由NaA102制备A1(OH)3宜用CO2与A1O5反应：

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

13

③从节约原料角度，由A1制备A1(OH)3，宜用wAl制备A/+,wAl制备A1O，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:or、A1O?、HS->SiO歹、COf、HCO晨so与等。

②与A1O5不能大量共存的(阳)离子有：H+、Al3\NH；>Fe2\Fe3+^»

③A1O?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：、1的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：I,H+OH===H2O；II.Al

-

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

===NH3-H2O[若先溶解A1(OH)3，则产生的A1OE又与NH：反应生成沉淀];IV.A1(OH)3+OH「===A1O5+

2H2Oo

②向含有A1O?、CO歹、OJT的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：I.OH-+H+===H2。；II.A1O5+H

++

+H2O===Al(OH)3i(AlOrCO/先反应)；III.COr+H+===HCO5;IV.HCO^+H===CO2t+H2O[HCOrkk

Al(0H)3先反应]；V.Al(0H)3+3H+===A13++3H20O

(4)有关Al(0H)3的计算

1)求产物AI(OH)3的量

-

①当〃(OH-)W3w(A13+)时，«[Al(OH)3]=|n(OH)；

3+

②当3〃(A13+)<”(OJT)<4w(AF+)时，7i[Al(OH)3]=4H(Al)-n(OH-)；

③当"(OJT巨4/I(AF+)时，W[A1(OH)3]=0,无沉淀。

2)求反应物碱的量

①若碱不足(AF+未完全沉淀)：〃(OH-)=3〃[A1(OH)3]；

②若碱使生成的A1(OH)3部分溶解：”(OH-)=4〃(A13+)—”[A1(OH)3]。

.提升•必考题型归纳

考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其应用

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

A.铝与NaOH溶液反应：Al+4OH-=AIO-+H,T+H2O

B.Am与NaOH溶液反应：A12O3+OH=A1O-+H2O

3++

C.明矶净水原理：A1+3H2OA1(OH)3+3H

3+

D.MISO)与过量氨水反应：Al+4NH3.H2O=AIO^+4NH：+2H2O

【解析】A.铝与NaOH溶液反应的氧化剂是水,故其离子反应方程式为：2A1+2OH-+2H2O=2A1O；+3H2T,

A错误；B.ALO3与NaOH溶液反应的离子方程式未配平，配平后的离子方程式为：

A12O3+2OH=2A1O-+H2O,B错误；C.明矶溶于水后电离产生的铝离子发生水解产生的氢氧化铝胶体,

吸附悬浮物，起到净水作用，C正确；D.一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应，Al2(SO4)3

3+

与过量氨水反应为：Al+3NH3.H2O=A1(OH)3+3NH：,D错误；故选C。

【答案】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.ALO,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.明矶水解生成胶体，可用做絮凝剂D.铝具有导热性，可用于制备铝热剂

【解析】A.ALO3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途

不具有对应关系，A不符合题意；B.'(OH1能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，物质的性质和用

途不具有对应关系，B不符合题意；

C.明研水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用做混凝剂，物质的性质和用途具有对应

关系，c符合题意；D.铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，物质的性质和用途不具

有对应关系，D不符合题意；故选C。

【答案】C

【易错提醒】(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H20

(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。2A1+2O}T+2H2O=2A1OW+3H2〃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

NaA102,反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。

考向2考查铝热反应及其应用

例2.(2023・上海崇明・统考一模)工业上可用铝热反应冶炼镒、钢等金属，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.镐、帆熔点高D.反应放出大量热

【解析】A.铝热反应中A1作还原剂，A1的还原性比镒、机等金属的强，因此可以将Mn、V等金属置换

出来，A不符合题意；B.铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼铺、机等难熔金属无关，和铝本身

的性质有关，B符合题意；C.铝热反应放出大量的热，冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出，

得到较纯的产物，C不符合题意；D.铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原

反应置换出金属单质，放出大量热，D不符合题意；故选B。

【答案】B

【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Imol时，消耗铝最少的是

A.MnO2B.Cr2O3C.V2O5D.Fe3O4

4

【解析】A.MnCh中铳为+4价，根据得失电子数目守恒，n(Al)x3=lmolx4,消耗n(Al)=§mol；B.Cr2O3

中铭为+3价，根据得失电子数目守恒，n(Al)x3=lmolx3,消耗n(Al)=lmol；C.V2O5中钢为+5价，根据得

S2

失电子数目守恒，n(Al)x3=lmolx5,消耗n(Al)=§mol；D.Fe3()4中铁的平均价态为+§价，根据得失电子

QO

数目守恒，n(Al)x3=lmolx-,消耗n(Al)=3mol；综上所述，制得金属Imol时，消耗铝最少的是Fe3()4,

答案为D。

【答案】D

【易错提醒】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)。

考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程

例3.(2023•北京东城・统考二模)明矶［KAl(SO4)2-12H2。］可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成

分为A1,含少量Mg、Fe等)制备明矶的流程如下图所示。

铝箔①N黑溶液理溶液瞪栽>滤渣③稀硫酸>乙溶液④％需溶液>明矶

下列说法不正确的是

A.①中反应的离子方程式是2A1+2OH-+2HQ=2A1O；+3H2个

B.③中反应的离子方程式是A1(OH)3+3H+=Al"+3Hz。

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.明研净水的原理：AP+水解生成的A1(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物

【解析】铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，

过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得

到明祖。A.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：

2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2T,A正确；B.③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方

程式是A1(OH)3+3H+=A1"+3H。，B正确；C.混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸

发浓缩，冷却结晶得到明研，C错误；D.明矶中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体有较大的表面积，

能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确；故选C。

【答案】C

【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

铝土矿］------------►［氧化铝］-

［萤石］------------T冰晶石］—生邂［液态铝卜^^

［石油焦和沥青焦］~~►｛碳素电极同

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

【解析】A.冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；B.氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征,

因此被称为过渡晶体，正确；C.工业上用电解熔融的氧化铝，得到金属铝和氧气，而工业上用热还原法来

冶炼金属铁、铜，错误；D.A1为活泼金属，冶金工业中常作还原剂，正确；故选C。

【答案】C

【题后归纳】含铝杂质的提纯方法归类：利用Al、A12O3>A1(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中

的含铝杂质，如：

⑴Mg(Al)：加足量NaOH溶液；

(2)Fe2O3(AhO3)：加足量NaOH溶液；

(3)Mg(OH)2［Al(OH)3］：加足量NaOH溶液；

(4)Mg2+(Al3+)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。

考向4考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算

例.将等物质的量的金属、、分别与1的盐酸反

4NaMgAl100mL2molLa

应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图

所示，则下列说法错误的是()Otit/s

A.x=2.24

B.钠的物质的量为0.2mol

C.反应时，Na、Mg、Al均过量

D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像

【解析】由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x=2.24,A正确；根据生成的H2为2.24

L,可知Na失去0.2mol电子，则钠的物质的量为0.2mol,B正确；反应时如果钠过量，则钠会与水反应,

生成的气体必多于2.24L,C错误；根据反应速率可知曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像,

D正确，选C。

【答案】C

【变式训练】将一定质量的镁铝合金投入100mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓

度为5moi/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。(横坐标体积单位是mL,

纵坐标质量单位是g)求：

(1)合金中Mg的质量__________________

(2)所用HC1的物质的量浓度

【解析】(1)由图可知，从加入20mL氢氧化钠溶液时开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉

淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,再加氢氧化钠，氢氧化铝溶解，所以最后的11.6g沉淀就是

氢氧化镁,即n[Mg(OH)2]=0.2mol,由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.2mol,所以Mg的质量

为0.2molx24g/mol=4.8g。

(2)加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,

根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16Lx5moi/L=0.8moL根据氯元素守恒n(HC1)=0.8mol,

故盐酸的物质的量浓度为丝㈣=8mol/L„

0.1£

【答案】⑴4.8g(2)8mol/L

1.(2023•浙江•统考高考真题)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是

A.铝有强还原性，可用于制作门窗框架

B.氧化钙易吸水，可用作干燥剂

C.维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂

D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂

【答案】A

【解析】A.铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，

A不正确；B.氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作

干燥剂，B正确；C.食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，

可用作食品抗氧化