第35讲　镁、铝及其化合物

大单元四元素及其化合物第一单元金属及其化合物第35讲镁、铝及其化合物1.了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途；2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。复习要求考点一镁及其化合物海水提镁考点二铝及其化合物铝土矿提铝目录CONTENTS体验真题感知高考分层训练提升考能考点一镁及其化合物海水提镁知识梳理知能通关1.镁及其重要化合物的物理性质及用途银白镁单质具有______色金属光泽的固体，密度、硬度均较___，熔点较___，有良好的导___、传___和______性。用途:镁单质用于制造信号弹和焰火，_________用于制造火箭、导弹和飞机的部件，被誉为“国防金属”氧化镁(MgO)白色固体，熔点为2

825

℃，常用于制耐高温材料氢氧化镁Mg(OH)2白色固体，___溶于水，可用做阻燃剂小低电热延展镁合金难2.镁的化学性质写出镁与下列物质反应的化学方程式。(1)与氧气反应:____________________。(发出______________，生成白色固体物质)

(2)与氮气反应:______________________。(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物)(3)与二氧化碳反应:__________________________。(镁着火不能用CO2灭火)(4)与热水反应的化学方程式:_______________________________。耀眼的强光小题对点过3.MgO和Mg(OH)2的化学性质 (1)氧化镁:属于_______________，与盐酸反应的离子方程式为 ______________________________________________。 (2)氢氧化镁:中强碱，与盐酸反应的离子方程式为 _______________________________________________。碱性氧化物MgO+2H+===Mg2++H2OMg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O4.从海水中提取镁的流程如图所示:写出上述过程中的主要化学方程式:(1)制石灰乳:____________________________________________。(2)沉淀Mg2+:_______________________________。(3)制备MgCl2:_______________________________、

____________________________________________。(4)电解熔融MgCl2:_____________________________。Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+小题对点过Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O1.下列有关镁及其化合物的叙述正确的有______________。(1)镁条着火时，不可用泡沫灭火器灭火(2)氧化镁熔点高，可做耐高温材料(1)(2)(3)(5)(6)

2.以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图:

A

3.(2025·河北高三期末)M是短周期金属元素组成的单质，X俗称干冰，Y为难溶于水的白色固体且其阴阳离子个数比为1∶1，Z的一种同素异形体是自然界中最硬的物质，转化关系如图所示。下列叙述正确的是(

)A.实验室用向下排空气法收集XB.P→M可以通过向P溶液中加入金属Na实现C.Y属于酸性氧化物D.M在N2中燃烧的过程属于氮的固定D解析

X俗称干冰，X为CO2；Z的一种同素异形体是自然界中最硬的物质，Z为C，M是短周期金属元素组成的单质，

能在CO2中燃烧，Y为难溶于水的白色固体且其阴阳离子个数比为1∶1，说明M为Mg、Y为MgO、P为MgCl2。Mg与N2反应生成Mg3N2，该过程将游离态的氮转化为化合态的氮，属于氮的固定，D正确。4.镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。下列说法错误的是(

)A.单质镁在空气中燃烧的主要产物是MgO，还有少量的Mg3N2B.CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价为+2C.CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐该反应的化学方程式:2CH3MgCl+2H2O===2CH4↑+MgCl2+Mg(OH)2↓D.Mg(OH)2是常用的阻燃材料，用氨水与氯化镁溶液制取Mg(OH)2的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2D

考点二铝及其化合物铝土矿提铝知识梳理知能通关1.铝元素的存在

铝是地壳中含量______的金属元素，全部以_________的形式存在。2.铝单质 (1)物理性质

铝单质是______色、有金属光泽的固体，硬度、密度较___，具有良好的______、______和_________。最多化合态银白小导电导热延展性(2)化学性质写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式或现象钝化小题对点过2Al+6H+===2Al3++3H2↑2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑3.氧化铝和氢氧化铝白名称氧化铝(Al2O3)氢氧化铝[Al(OH)3]物理性质___色固体，熔点很______色胶状物质，___溶于水化学性质两性化合物，既能溶于强酸，又能溶于强碱主要用途①做耐高温材料②冶炼铝的原料①制药②Al(OH)3胶体用于净水高白难4.Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]-之间的转化关系(铝三角)请设计方案，制取Al(OH)3(所需物质自选)，写出有关离子方程式。(1)由Al3+制备Al(OH)3:____________________________________________________________________。(2)由[Al(OH)4]-制备Al(OH)3:____________________________________________________________________。(3)用Al与适量H2SO4和NaOH制备Al(OH)3:________________________________________________________________________________________________________________________________________。

小题对点过

宜用1

mol

Al溶于稀硫酸制备1

mol

Al3+；3

mol

Al溶于NaOH溶液，制备[Al(OH)4]-，然后将二者混合，即可得4

mol

Al(OH)3

Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓5.明矾

KAl(SO4)2·12H2OAl(OH)3胶体6.从铝矾土矿中提取金属铝的流程(1)上述转化流程②中不用氨水沉淀Fe3+的原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)上述流程③中，不用盐酸(或H2SO4)酸化，而通入CO2的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是____________________________________________________________________。(4)电解时加入冰晶石的目的是__________________________________________。Al(OH)3只能溶于强碱，小题对点过不能溶于氨水，用氨水不易将Fe(OH)3和Al(OH)3分离[Al(OH)4]-与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在降低Al2O3熔化的温度1.生活中处处有化学。下列生活中Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是(

)B2.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3，关于该物质的说法正确的是(

)A.该物质属于两性氢氧化物B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C.1

mol

NaAl(OH)2CO3最多可消耗3

mol

H+D.该药剂不适合胃溃疡患者服用D解析

双羟基铝碳酸钠属于盐类，A项错误；该物质是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，B项错误；1

mol

NaAl(OH)2CO3最多可消耗4

mol

H+，C项错误；由于该药剂能与胃酸反应放出CO2，故不适合胃溃疡患者服用，D项正确。3.铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下:下列说法不正确的是(

)A.反应①产生的气体是H2B.反应②为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-C.反应③的白色沉淀是Al(OH)3D.黑色固体中不含Al和Fe3O4D解析

探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应生成气体，且溶液b加KSCN溶液不变色，可知溶液b不含铁离子；黑色固体与NaOH溶液反应无气体，则一定不含Al，溶液a与二氧化碳反应生成的白色沉淀为氢氧化铝，则黑色固体中一定含氧化铝。由上述分析可知，黑色固体一定含氧化铝、Fe，一定不含Al，可能含Fe3O4。金属与稀硫酸反应生成H2，A正确；固体含氧化铝，则反应②为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-，B正确；反应③中[Al(OH)4]-与二氧化碳反应，可知白色沉淀是Al(OH)3，C正确；黑色固体中不含Al，可能含Fe3O4，D错误。4.铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过如图工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是(

)A.①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作B.a、b中铝元素的化合价相同C.③中需要通入过量的CO2D.④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝D解析

根据铝土矿的成分，Al2O3为两性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，加入盐酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→FeCl3，SiO2不与盐酸反应，也不溶于盐酸，然后进行过滤，除去SiO2，即a为AlCl3和

FeCl3的混合液，加入过量的NaOH

溶液，AlCl3→Na[Al(OH)4]，FeCl3→Fe(OH)3，然后进行过滤，除去Fe(OH)3，b为Na[Al(OH)4]和NaOH的混合液，碳酸的酸性强于氢氧化铝，且氢氧化铝不溶于碳酸，因此③通入过量CO2，然后过滤，得到Al(OH)3沉淀，加热氢氧化铝，使之分解成氧化铝和H2O，最后电解熔融状态的氧化铝冶炼铝。1.镁及其重要化合物的转化2.铝及其重要化合物的转化体验真题感知高考1.判断正误。×××××(6)(2022·广东卷节选)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜。(

)(7)(2022·广东卷节选)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br-可被氧化，Mg2+可被还原。(

)(8)(2022·海南卷节选)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失。(

)√√×2.(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:下列说法错误的是(

)A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用C解析

烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应:Na2CO3+HF===NaF+NaHCO3，向合成槽中加入Na[Al(OH)4]，发生反应:6NaF+Na[Al(OH)4]+4NaHCO3===Na3AlF6↓+4Na2CO3+4H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与氢氟酸发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；合成槽内发生反应:6NaF+Na[Al(OH)4]+4NaHCO3===Na3AlF6↓+4Na2CO3+4H2O，产物是Na3AlF6和Na2CO3，故C错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确。分层训练提升考能基础落实1.(2026·吉林辽源高三期中)下列物质性质与用途对应关系错误的是(

)A.氧化铝熔点高，可以用来做耐火材料B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可用于制造光导纤维C.氧化钙能与二氧化硫反应，可作为工业废气处理时的脱硫剂D.饱和氯水既有酸性又有漂白性，加入适量小苏打，其漂白性增强B解析

氧化铝晶体内作用力为离子键，键能较大，熔点较高，所以氧化铝耐高温，可做耐火材料，A正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，B错误:碱性氧化物CaO能与酸性氧化物SO2反应生成固态的盐，因而可作为工业废气处理时的脱硫剂，减少对大气的污染，C正确；Cl2与水反应产生HCl、HClO，溶液中含有HCl使溶液显酸性，而HClO具有强氧化性，能够将有色物质氧化变为无色，因此饱和氯水既有酸性又有漂白性。氯气与水的反应是可逆反应，加入适量NaHCO3固体，反应消耗HCl，使化学平衡正向移动，导致溶液中c(HClO)增大，因而其漂白性增强，D正确。2.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A解析

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；镁是一种银白色、有光泽、质软能导电的金属，B正确；镁与热水反应，生成氢气和氢氧化镁，C正确；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。3.下列说法不正确的是(

)A.硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料B.贮氢合金的发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径C.“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料D.不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢C解析

硬铝是合金，合金的硬度比纯金属大，硬铝密度小，硬度大，抗腐蚀能力强，是制造飞机的理想材料，故A正确；贮氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径，故B正确；“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；不锈钢不易生锈，主要含有Fe、Cr、Ni和少量的碳，故D正确。4.(2025·湖南长沙联考)学习小组用废弃的铝制易拉罐按如图流程制备明矾，并测定明矾中结晶水的含量。上述实验中不需要用到的操作是(

)D解析

溶液Ⅱ经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到明矾晶体，需要用到蒸发、过滤操作，A、C不符合题意；测定结晶水含量需要灼烧明矾得到KAl(SO4)2，则需要在坩埚中加热，B不符合题意；该流程中不涉及分液操作，D符合题意。5.(上海卷改编)铝元素之间的相互转化如图所示，下列叙述正确的是(

)A.实现①的转化，可通入过量CO2B.实现②的转化，可加入过量NaOH溶液C.实现③的转化，可加入过量NaOH溶液D.实现④的转化，可通入过量NH3C

6.(2026·济南模拟)Mg17Al12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Mg17Al12+17H2===17MgH2+12Al，得到的混合物M(17MgH2+12Al)在4.0

mol·L-1

HCl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.MgH2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，17

mol

MgH2和12

mol

Al与盐酸完全反应，释放氢气的总量为52

molD7.工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:

C解析

分析流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到Na[Al(OH)4]溶液，Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤出的沉淀为Fe2O3，所得溶液乙为Na[Al(OH)4]溶液；向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2，化学方程式为Na[Al(OH)4]+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3，所以Y为NaHCO3溶液，Al(OH)3加热分解生成Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al。试剂X不可以是氨水，因为沉淀中含有铁的化合物，还有铝的化合物，无法分离，故A错误；Fe不如Al活泼，与Al2O3不反应，故B错误；反应Ⅱ中CO2溶于水得碳酸，碳酸是弱酸，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀，故C正确；反应Ⅰ为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-，故D错误。8.KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题:(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为__________________________________________。(3)沉淀B的化学式为____________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_________________________________。d2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑Al(OH)3Al3+水解，使溶液中H+浓度增大能力提升9.(2025·山东济宁高三期末)室温下，用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨)，探究Mg与NaHCO3溶液能快速反应产生H2的原因。

镁表面持续产生大量气泡，溶液变浑浊[经检验浑浊物为Mg2(OH)2CO3·xH2O]，气体中检测到H2镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞试液后，镁条附近溶液显红色镁表面无明显气泡

C10.制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气，升温至1

073

K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法不正确的是(

)A.1中的试剂是浓硫酸，便于观察气泡，调节气流速度B.7中的试剂是浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入装置C.氮化镁的水解反应是中和反应的逆反应D.实验时，应先通入一段时间的氮气，后加热瓷管C解析

A.制备氮化镁需要加热，且要防止氮化镁水解，所以进入瓷管的气体必须干燥，1中试剂应为浓硫酸，通入氮气时便于观察气泡，调节气流速度，故A正确；B.7中试剂是浓硫酸，防止空气中的水分进入