高考化学一轮复习讲义 大单元三　第六章　第18讲　铝、镁及其化合物

第18讲铝、镁及其化合物[复习目标]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。考点一铝及其化合物1.铝元素的存在铝是地壳中含量最多的金属元素，全部以化合态的形式存在。2.铝单质(1)物理性质铝单质是银白色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电、导热和延展性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①；②2Al+3Cl22AlCl3；③；④2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑；⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(铝热反应)。3.氧化铝——两性氧化物4.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)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①2Al(OH)3Al2O3+3H2O。②Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。③Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。(3)Al(OH)3的制备写出下列反应的离子方程式：①Al3+与氨水反应：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4②向含[Al(OH)4]-的溶液中通入过量的CO2：[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3③Al3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应：Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓。5.明矾(1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。(2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，其中Al3+发生水解反应，产生Al(OH)31.铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物()2.常温下，由于铝与浓硫酸不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸()3.Al(OH)3能与盐酸反应，因而可用于治疗胃酸过多()4.Al(OH)3是两性化合物，其化学式也可写成H3AlO3，故其可看成是一种三元酸()5.明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用()6.MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()7.实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等()8.在铝单质与烧碱溶液的反应中NaOH和H2O均作氧化剂()9.熔融态的AlCl3几乎不导电，故工业上常采用电解熔融Al2O3冶炼铝()10.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水发生反应的离子方程式：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+(11.铝与少量NaOH溶液、足量NaOH溶液反应都生成四羟基合铝酸钠和氢气()12.两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量一样多()答案1.√2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.×9.√10.√11.√12.√从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。(1)氧化铝是氧化物，资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，除此外，滤渣中还含有(填化学式)。写出“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式：。

(2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是。

(3)冰晶石的化学式为，电解时加入冰晶石的目的是。

(4)写出Al(OH)3Al2O3Al转化的化学方程式：、。

(5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是，应该采取的措施是。

答案(1)两性Fe2O3Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-(2)氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在，不导电(3)Na3AlF6降低Al2O3熔融的温度(4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(5)石墨电极被阳极上产生的O2氧化定期补充石墨考点二镁及其化合物1.镁单质2.镁的重要化合物(1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为MgO+2H+=Mg2++H2O。(2)氢氧化镁：白色固体，难溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O。特别提醒氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。3.海水提取镁从海水中提取镁的流程如图所示：主要化学反应为(1)制石灰乳：CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2。(2)沉淀Mg2+：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+。(3)制备MgCl2：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O。(4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。1.下列说法正确的是()A.Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)能一步转化实现[2025·盐城中学12月检测]B.MgCl2(s)Mg(OH)2(s)MgO(s)能一步转化实现[2025·江宁中学、镇江一中12月联考]C.向Fe2O3粉末和Al粉的均匀混合物中插入点燃的Mg条，火星四射，有液态Fe从固体中流出，则金属活泼性：Mg>Fe[2025·常州期末]D.电解熔融氯化镁时，金属镁在阳极析出[2025·江苏模拟]答案B解析A项，电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，不能生成金属镁，错误；B项，MgCl2(s)与石灰乳可生成Mg(OH)2(s)，煅烧Mg(OH)2(s)可生成MgO(s)，正确；C项，Mg条作引燃剂，该实验得出的结论是金属活泼性：Al>Fe，错误；D项，电解熔融氯化镁时，镁离子得到电子，金属镁在阴极析出，错误。2.下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是()A.MgCO3与盐酸反应：CO32-+2H+=CO2↑+2HB.Mg(OH)2与H2SO4反应：Mg2++2OH-+2H++SO42-=MgSO4↓+2HC.碳酸氢镁与足量的氢氧化钠溶液反应：Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO3D.工业上以海水为原料制取Mg(OH)2：Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+答案D解析MgCO3、Mg(OH)2为难溶性物质，在写离子方程式时不能拆成离子形式，A、B错误；由于MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大，所以碳酸氢镁与足量的氢氧化钠溶液反应时，生成的是Mg(OH)2而不是MgCO3，C错误；工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时，要在海水中加入石灰乳，而不是石灰水，所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式，D正确。3.从海水中提取镁的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)海水通过结晶、过滤得到的固体物质主要是(填化学式)。

(2)怎样使MgCl2·6H2O失去晶体水，得到MgCl2：。

(3)上述工艺流程涉及的四大基本反应类型有。

(4)写出电解熔融MgCl2的电极反应式：。

答案(1)NaCl(2)将晶体置于HCl气体氛围中脱水(3)化合反应、分解反应、复分解反应(4)阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极：Mg2++2e-=Mg1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)铝和氧化铁反应需要引燃，则该反应ΔH>0(2024·江西，6A)()(2)Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多(2024·浙江6月选考，2A)()(3)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)()(4)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(2022·浙江6月选考，11B)()(5)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(2022·广东，6D)()(6)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(2022·广东，12B)()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√2.下列说法错误的是()A.加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒[2024·浙江6月选考，5D]B.用玻璃棒摩擦烧杯内壁，能从明矾过饱和溶液中快速析出晶体[2024·湖南，8D]C.金属Mg制备过程涉及的物质转化均可实现：Mg(OH)2MgCl2溶液Mg[2024·江苏，10B]D.Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶，说明Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强[2024·河北，6C]答案C解析若电解氯化镁溶液，反应生成氢氧化镁、氢气和氯气，不能得到金属镁，应采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，C错误。3.(2020·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水答案D解析铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。课时精练[分值：50分](1~6题，每小题6分)1.(2025·江苏各地模拟重组)下列有关铝及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A.金属铝质地柔软，可用于冶炼高熔点金属B.氧化铝熔点高，可用作耐火材料C.氢氧化铝具有弱酸性，可用于治疗胃酸过多D.Al2(SO4)3易溶于水，故可用作净水剂答案B解析Al具有还原性，可用于冶炼高熔点金属，A错误；氢氧化铝具有弱碱性，可用于治疗胃酸过多，C错误；Al2(SO4)3溶于水产生的Al3+可水解生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体能吸附水体中悬浮物，可用于净水，D错误。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答案A解析镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以金属镁着火不可以用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.研究发现由铝原子构成的Al16-、Al17-和AlA.Al16-、Al17-B.Al16C.Al17D.1mol的Al18-含6.02×10答案B解析同位素是指同一元素不同核素的关系，该三者是多原子聚集体，A错误；Al16-与水反应产生氢气，则Al16-作还原剂，B正确；团簇是原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的，不是简单的由铝原子通过离子键结合而成，C错误；1mol的Al18-所含电子数是13×18+14.(2025·江苏高中教育高质量发展联盟12月调研)向MgxNiyHz中掺杂铝原子有利于释氢。下列化学反应表示正确的是()A.镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气：2Mg+2HCO3-+H2O=MgCO3↓+CO32-+H2↑+Mg(B.铝在氢氧化钠溶液中生成氢气：2Al+3H2O+8OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑C.氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气：MgH2+2H+=Mg2++2H2↑D.以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气：Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓答案D解析A项，镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气的离子方程式为2Mg+2HCO3-+2H2O=MgCO3↓+CO32-+2H2↑+Mg(OH)2↓，错误；B项，铝在氢氧化钠溶液中生成氢气的离子方程式为2Al+6H2O+2OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑，错误；C项，氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气，醋酸为弱酸，不能拆成离子形式，离子方程式：MgH2+2CH3COOH=Mg2++2H2↑+2CH5.生活中处处有化学。下列有关Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是()A.胃舒平[主要成分为Al(OH)3]治疗胃酸过多：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OB.泡沫灭火器灭火原理：2Al3++3CO32-+3H2O=3CO2↑+2Al(OH)C.主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂的反应原理：2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-D.明矾净水原理：Al3++3H2O⥬Al(OH)3(胶体)+3H+答案B解析胃酸的主要成分为盐酸，胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故A正确；泡沫灭火器中碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应的离子方程式为Al3++3HCO3-=3CO2↑+Al(OH)3↓，故B错误；苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑，故C正确；明矾能净水是因为Al3+水解：Al3++3H2O⥬Al(OH)3(胶体)6.(2025·扬州考前指导)用NaCl固体与浓H2SO4混合加热制得HCl，并用于制取无水MgCl2。下列装置不能达到目的的是()A.用装置甲制取HCl气体B.用装置乙干燥HCl气体C.用装置丙制取无水MgCl2D.用装置丁吸收尾气答案B解析A项，装置甲为固液加热型装置，可用于NaCl固体与浓H2SO4混合加热制得HCl气体，正确；B项，HCl为酸性气体，与碱石灰发生反应，因此不可用装置乙干燥HCl气体，错误；C项，MgCl2·6H2O加热时易发生水解反应，因此需要在HCl氛围中加热制取无水MgCl2，正确；D项，HCl气体极易溶于水，且与NaOH溶液反应，尾气吸收时需要采用防倒吸装置，正确。7.(8分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]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：易拉罐滤液A沉淀B产物(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用(填字母)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液(2