2024版《师说》高考全程复习构想-化学统考版-32

第2讲镁、铝及其化合物

【考纲要求】

1.掌握镁、铝的主要性质及应用。

2.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及应用。

3.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。

考点一镁、铝的性质及应用

基础梳理•自我排查

1.镁、铝的结构与物理性质

镁和铝分别位于第一周期的—族和一族。它们的原子核外均有一个电子层，其

原子结构示意图分别为、：铝的熔沸点比镁的—、硬度比镁的—O

2.镁的化学性质

「易失去最外层的两个电子.具有强还原性

金与非金属单质反应：3Mg+Nz—=Mg,N2

瓜占燃

底与非金属辄化物反应：2Mg+C(%=2Mg()+C

质

Mg+2H2O-Mg(OH)2+H2f

与非氧化性强酸反应：Mg+2HC1——MgCl2+H2f

Mg3N2与水反应可制取氨气

Mg3Ng4~6H2()3Mg(OH/+2NH3f

①一般以MgCl2-6H2()的形式存在.

MgCb-6H,O受热易分解.MgCl?-6H?()

Mg<Mg-----Mg(()H)C14-HCIf+5卜%(),继续加

的热・Mg(OH)Cl乂分解生成MgO和HCL

重②从MgCl2溶液中得到无水MgCI2固体需

耍V要两步：

化

MgCL(第一步,将MgCI2溶液用浓盐酸酸化♦经蒸

二;

发浓缩.冷却结晶、过滤后得到MgCl2

物

•6H2()：

第二步.在十燥的HCI气流中加热MgCl2•

6H2。晶体使其脱水得到无水MgCl2

工业匕用电解法冶炼Mg：

通电

MgCk(熔融)=Mg+Cl2f

3.镁的用途

(1)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件;

(2)镁用于制造信号弹和焰火。

4.铝的化学性质

形成致密的氧化膜

(1)A—占燃

占燃

(2)2A1+3C12—

氧化性酸..遇冷的浓硫酸或浓硝酸

(3)AI—非氧化性7

(4)2Al+2Na()H+2H2。=

(5)铝热反应

①实验原理：高温下侣将较不活泼的金属从其中还原出来。

铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。

②反应方程式：。

③实验现象：。

④镁条、氯酸钾的作用：o

⑤应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点的金属，如铝、锦等，

高温

3Mn()2+4Al—。该反应原理可以应用在生产上，如等，

5.铝的用途

纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活月品等。

［判断］(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气()

(2)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属()

(3)1molAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同()

(4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐()

(5)将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性()

(6)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()

(7)MgO与A1粉的混合物也可称为铝热剂()

(8)Mg粉与浓NH4CI溶液反应放出比和NH3()

(9)相同质量的镁条分别在足量的CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同()

(10)工业上制造镁粉肘，可将镁蒸气在N2中冷却()

微点拨

1.Mg在CO?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。

同时候与氮气反应生成Mg3N2o

2.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。

3.能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。

4.铝与强碱溶液的反应中，水作氧化剂（NaOH不是氧化剂）：

6e-

2Al+2Na（）H+6H2（）==2NaAK）2+3H22+4也（）

5.铝热反应是在高温干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）。

考点专练•层级突破

练点一镁、铝的性质判断

I.镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用「证明

二者存在较大差异性的是（）

①CO2

②盐酸

③NaOH溶液

④水

A.①④B.②③

C.®®D.②@©

2.现有一块已知质量的铝铁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下二种

不同的实验方案：

实验设计①：铝镁合金一二~^测定生成的气体在标准状况下的体积

NaOH溶液

实验设计②：铝镁合金--------:—＞测定生成的气体在标准状况下的体积

实验设计③：铝镁合金盐酸）过"MH溶液.…过滤,测定得到沉淀的质量

则能测定出镁的质量分数的是（）

A.都能B.都不能

C.①不能，其他都能D.②③不能，①能

练点二镁、铝的有关计算

3.把铝粉和氧化铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与

足量盐酸起反应；另一份放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质

量比是（）

A.1：1B.2：3

C.3：2D.28：9

4.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48L,下列推断中

不正确的是（）

A.参加反应的MgsAl共0.2mol

B.参加反应的HC1为0.4mol

C.Mg、Al在反应中共提供0.4mol电子

D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2molH2

练点三铝与酸、碱的反应

5.铝是中学化学学习阶段的唯•一种既能与酸（非氧化性酸）反应又能与强碱溶液反应放

出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：

（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得出的体积之比是

(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生

出的体积之比是，

(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HQ、NaOH溶液中，二者产

生的出相等，则HC1和NaOH的物质的量浓度之比是。

(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3moi的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分对加入

等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为“甲)：V(乙)=1：2,则加入铝粉的

质量为(填字母)。

A.5.4gB.3.6g

C.2.7gD.1.8g

方法技巧

铝与酸、碱反应生成H2的量的关系

铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al+6HCl=2AlCh+3H2t、2Al+2NaOH+

2H2O=2NaAlO2+3H2to从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是

失3e~+3

Al----------->A1,所以无论与酸还是与碱反应，A1与H2的关系都是2A1〜3H2。

(1)等量铝分别与足量如酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比普喀=工。

V

NaOll(H2)1

(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比普嘿;

v

NaOH(H2)

=1o

(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比

会普嘿<工，则必定是二铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足：b.铝与氢氧化钠反应时，铝

3VNa0H(H2)1

不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。

考点二铝的重要化合物

基础梳理•自我排查

1.氧化铝(川2。3)

(1)物理性质：_______色固体，溶于水，有很高的

(2)化学性质(两性氧化物)

①与HQ反应。

②与NaOH反应<,

2.氢氧化铝[A1(OH)3]

(1)物理性质

白色胶状不溶于水的固体，有较强的—性。

(2)化学性质(两性氢氧化物)

A1(OH)3的电离方程式为：

+

H+-HM()f+H2()^=tA1(()H)3=^AP4-3()H-

酸式电离碱式电离

两性|与HC1反应

①氢氧一与Na()H反应

化物--------------------°

②受热分解：0

3.氢氧化铝的制备

(1)向铝盐中加入氨水.离子方程式为。

(2)NaAKh溶液中通入足量C02，离子方程式为。

(3)NaAQ溶液与AlCb溶液混合：。

4.常见的铝盐及其应用

(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—盐。

(2)明矶的化学式为,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH-7(选填

＜，，”＞，，或“=”)。明矶可以净水，其净水的原理是

［判断］(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)氢氧化铝具有弱减性，可用于制胃酸中和剂()

⑵向1mol-L।AlCb溶液中加过量的6mol-L_1NaOH溶液制备AI(OH)3悬浊液()

⑶向NaAlO：溶液中通入过量CO2制A1(OH)3的离子方程式：

CQ+A1(万+2H2O—Al(()H)3；+HC(后()

(4)A1(OH)3既能与稀砒酸反应又能与NaOH溶液反应()

(5)明矶用作净水剂不涉及化学变化()

(6)明矶的化学式为A12(SO4)3-12H2O()

(7)下列物质的转化在给定条件下能够实现：

NaOH(aq)C02

Al2o3^NaAlO2(aq)--------->AI(OH)3()

微点拨

既能与酸反应，又能与碱反应的物质

⑴Al、AI2O3、A1(OH)3

(2)弱酸的铁盐，如：NH4HCO3、CH3coONH」等

(3)弱酸的酸式盐：如NaHCOa、KHS、NaHSOa等

(4)氨基酸

(5)蛋白质

两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有AI2O3、

A1(OH)3＞氮基酸、蛋白质是两性物质。

考点专练•层级突破

练点一A12O3XA1(OH)3的两性

1.下列物质既能与盐酸反应，乂能与氢氧化钠溶液反应的是()

@Ca(OH)2

②AI2O3

@Ca(HCO3)2

@A1(OH)3

⑤NaHSCh

©Al

⑦(NH6S

A.®®®B.@@@@

C.®@®®D.⑥⑦

2.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.A12O3,氨水、稀盐酸

C.A12(SO03溶液、NaOH溶液、稀盐酸

D.AlCb溶液、氨水、稀盐酸

练点二AI(OH)3的制备方案

3.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是()

①加盐酸溶解

②加烧碱溶液溶解

③过滤

④通入过量CO2生成A1(OH)3沉淀

⑤加入盐酸生成A1(OII)3沉淀

⑥加入过量烧碱溶液

A.①B.②®©®

C.@®®®D.

4.实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三

种实验方案：

方案①A1-A13+-AI(OH)3

方案②AltAl。］->A1：OH)3

A1->A13+|

方案③->A1(()H)3

AfAl(万)

(1)用方案①制备AI(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替

氨水的原因是____________________________________________________________________

写出该方案中有关的离子方程式：______________________________________________

____________________________________________________________________________0

(2)用方案②来制备A1(OH)3时，必须注意的用量，以防止生成的A1(OH)3溶解。

(3)三种方案中，你认为最好的是(填序号)，原因是

____________________________________________________________________________O

方祓总秸

A1(OH)3的三种制备方法

方法一：可溶性铝盐溶液与过量氮水反应

反应原理：

3+

A1+3NH3•H2O---A1(()H)34+3NHj

方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通过入过量CO2

反应原理：

AlOf+2H2O+C()2=—A1(()H)3j+HC(万

方法三：相互促进水解法

A产

>fA13++3A1O]+6H2。=~4A1(()H)3；

Al()[

练点三化工流程中的“铝”

5.工业上用某种氧化铝矿石(含Fez。：,杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

氧

化

过量X

铝

反应I、

矿过滤浴过量C。？f叵回出笠回上”回

波----------A

石反应II—Hl

乙过滤fm

对上述流程中的判断正确的足()

A.试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物

B.C02可以用H2SCL溶液或稀盐酸代替

C.反应II中的高子方程式为

C()2+A1()2'+2H2()—A1(()H)3<+HC()「

D.工业上还可采用Fc还原A12O3的方法制A1,成本更低

6.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为ALCh，含SiCh和FezCh等杂质)为原料

制备铝的一种工艺流程如下：

NaOHNaIIC()3

溶液溶液。2

III

铝土矿~>区河T过滤I卜|反应RF浦1T|T灼烧17电解11〜AI

滤渣I—电解||

注：5通在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为。

(2)向“过滤I”所得滤液中加入N9/C03溶液，溶液的〃，(填“增大”“不变”

或“减小”)。

(3)“电解I”是电解熔融川2。3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是

(4)铝粉在1000℃时可与M反应制备A/N。在铝粉中添加少量NFC/固体并充分混合,

有利于4N的制备，其主要原因是o

方注意转

从铝土矿中提取氧化铝的两种方法

铝土矿的主要成分是4/2。3,含有的杂质是尸公。3和夕。2,由于4/2。3具有两性，而杂质

S/02是酸性氧化物，产々。3是碱性氧化物。因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。

方法一酸溶法

方法二碱溶法

第2讲镁、铝及其化合物

考点一

基础梳理启我排查

Mg@282Al©283

1.三IIAIIIA37///高大

占燃占燃△

2.2Mg+O212MgO3Mg+N2—'Mg3N2Mg+2H2O^Mg(OH)2+H2fMg+

2占燃

+2+

2H=Mg+H2t2Mg+CO2—2MgO+C

占燃

4.(1)4A1+3O2-2A12O3(2)2A1C13(3)钝化2A1+6HC1=2A1C13+3H2t

(4)2NaAlO2-l-3H2t(5)转化物ZAl+Fe?。：」AI2O3-l-2Fe剧烈燃烧，发出耀眼的白光,

有液珠滴落到盛有细沙的蒸发皿中引燃剂较高2Al2O3+3Mn焊接钢轨

判断答案：(1)X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X(7)X(8)V(9)X(10)X

考点专练•层级突破

1.解析：Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CCh中燃烧而A1不能。

答案：C

2.解析：已知质量的铝镁合金，实验设计①、②中，利用金属的质量、氢气的量可计算

出镁的质量，进而求得其质量分数：实验设计③中，沉淀的质量为氢氧化镁的质量，由元素

守恒可知铁的质量，进而求得其质量分数，即三个实验方案中均可测定镁的质量分数。

答案：A

3.解析：铝粉和氧化铁粉末在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝，由得失电子守恒可

知生成〃(Fe)=〃(Al),然后将生成物与足量的稀盐酸反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢

气，由电子得失守恒可知，〃(H2)=mFe),所以"(H2)=〃(A1)；直接加入足量的NaOH溶液使

之充分反应，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，由电子得失守恒可知2,*H2)=3〃(A1),

所以M(H2)=?(Al)。故两种情况下生成气体的物质的量之比为n(H2):〃'(H2)=〃(A1):?(A1)

=2：3,故选Bo

答案：B

+2++3+

4.解析；反应的实质为MgI2II=MgIII2t,2A1I6H=2AII3n2t，"⑴2)

=)=02mol,则参加反应的〃(HQ)=〃(FT)=0.4mol。因为盐酸过量，故产生H?

22.4L-mo!1

的量取决于金属的量，所以若换成过量的稀H2so4,同样产生0.2molH2O依据得失电子守

恒，由2H♦-出得电子总数为0.4molo0.2molMg在反应中提供0.4mol电子，0.2molAl

在反应中提供0.6mol电子,0.2molMg,Al混合物提供的电子应大于0.4mol而小于0.6mol,

A项不正确。

答案：A

5.答案：(1)1：1(2)1：3(3)3：1(4)A

考点二

基础梳理-自我排查

1.⑴白难熔点(2)AI2O3+6HC1=2A1C13+3H2OA12O3+2NaOH=2NaAlO2+

2H2O

2.⑴吸附(2)AI(OH)3+3HCl=AlCh+3H2O

Al(OH)34-NaOH=NaAIO2+2H2O2AI(OH)3AI2O3+3H2O

3+

3.(1)AI+3NH?H2O=A1(OH)3I+3NH；

(2)A102+CO2+2H2O=Al(OH)3I+HCOJ

3+

(3)3AIO2+Al+6H2O=4AI(OH)3I

4.(1)复(2)KAI(SO4)212H2O<A13++3H2O?A1(OH)3(胶体)+3H,A1(OH)3胶体吸附

水中杂质形成沉淀而净水

判断答案：⑴。