鎂、鋁及其重要化合物（講義）-2025年高考化學一輪復習（新教材新高考）

第09講鎂、鋁及其重要化合物

考情分析知識點1鋁的性質

網絡構建知識點2氧化鋁

1考點一鎂及其化合物知識點3氫氧化鋁

【夯基?必備基礎知識梳理】知識4常見的鋁鹽

知識點1鎂的性質知識5數形結合與“鋁三角”

知識點2鎂的氧化物MgO【提升?必考題型歸納】

考向1考查鋁及其化合物的結構、性質及其

知識點3鎂的氫氧化物Mg(OH)2

知識點4鎂的其他化合物應用

【提升?必考題型歸納】考向2考查鋁熱反應及其應用

考向1考查鎂及其化合物的結構、性質及應考向3考查鋁及其化合物制備的工藝流程

用考向4考查鋁及其化合物與強酸、強堿反應

考向2考查鎂及其化合物制備的工藝流程有關計算

2考點二鋁及其化合物真題感悟

【夯基?必備基礎知識梳理】

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

鎂、鋁及其化合2023浙江1月卷12題，2分從近三年高考試題來看，鋁、鎂及其化合物的性質

物的性質與應用2022浙江1月卷8題，2分與應用仍是高考的命題點。高考中一方面考查鋁及

2021浙江1月卷8題，2分其化合物的性質在日常生活、生產中的應用，另一

鎂、鋁及其化合2023遼寧卷16題，3分方面以“鋁三角”轉化關系為載體，考查圖像分析和

物的制備的工藝2022全國卷26題，1分計算能力等。

流程2021湖南卷6題，3分預測新的一年高考可能會在選擇題或化工流程圖

題中考查金鎂、鋁、氧化鎂、氧化鋁及氫氧化鎂、

氫氧化鋁的性質與應用，如化學方程式或離子方程

式的正誤判斷，或在化工流程圖中考查鋁及其重要

化合物的的轉化或去除,題目難度中等偏大。

鎂的存在鋁的存在

鎂的原子結構鋁的原子結構

鎂的物理性質鋁的物理性質

鎂的化學性質鎂鋁鋁的化學性質

鎂的用途鋁的用途

鎂的制法鎂、鋁鋁的制法

及其化

合物

鎂的氧化物鋁的氧化物

鎂的氫氧化物鋁的氫氧化物

鎂的化合物鋁的化合物

鎂鹽

考點一鎂及其化合物

?夯基?必備基礎知識梳理

知識點1鎂的性質

1.鎂的原子結構及存在

c、

也282

(1)鎂的原子結構：鎂元素在元素周期表中位于第三周期第J1A族，原子結構示意圖為少。鎂是較活潑

的金屬，在金屬活動性順序中位于鋁、鋅、鐵的前面。鎂在化學反應中，能表現出較強的金屬性，即宏電

子的能力強，是常用的還原劑。

(2)鎂的存在：鎂蘊藏量豐富，在宇宙中含量第八，在地殼中含量豐度2%。含鎂礦物主要來自白云巖

［CaMg(CO3)2］＞菱鎂礦(MgCCh)、水鎂礦［Mg(0H)2］、光鹵石(KClMgCl2-6H2O)和橄欖石［(Mg,Fe)2SiCM

等。海水、天然鹽湖水也是含鎂豐富的資源。

2.鎂的物理性質

具有銀白色金屬光澤的固體，密度、硬度均較小，熔點較低，有良好的導電、傳熱和延展性。

3.鎂的化學性質

鎂與非金屬的化合物

'①與非金屈

④與H*rrh②與c。？

---------Mg「’「，MgO、C

與熱水

Mg(OH)2,H2

①與非金屬反應

A.鎂條在02中燃燒，發(fā)出耀眼的強光,生成亙色固體物質，反應的化學方程式為2Mg+O2磐2Mg0

B.鎂條能與N2反應，化學方程式為3Mg+N2型M&N2

【易錯提醒】Mg3N2能與水劇烈反應生成Mg(OH)2沉淀，放出氨氣，所以只能在干態(tài)下制取。

C.鎂條能與Cb反應，化學方程式為Mg+CL磐MgCb

②與CO2反應：2Mg+CO2磐2MgO+C

③與H2O反應：Mg+2H2。/Mg(OH)2+H2T

+2+

④與H+反應：Mg+2H=Mg+H2T

4.鎂的用途

①制造信號彈和焰火；

②鎂合金用于制造火箭、導彈和飛機的部件；

③氧化鎂用于制耐高溫材料；

④冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。

5.鎂的工業(yè)制備——海水提鎂

貝殼里竺CaO水一石灰乳

沉淀池M虱OH),——

工藝流程—

脫水鹽酸酸化、濃縮

MgCl--MgCl-6HO，,

lil中熔融222

-----------?|HCI—

制石灰乳：化學方程式為CaCCh迤暹CaO+CChf、CaO+H2O=Ca(OH)2

沉淀：化學方程式為Mg2++2O1T=Mg(OH)2j

酸化：化學方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

基本步驟及主要反應

蒸發(fā)結晶：析出MgCb6H2。，MgCl2+6H2O=MgCl2-6H2O；

脫水：在氯化氫氣流中使MgCb6H2。脫水制得無水氯化鎂，氯化氫的作用抑制

Mg2+的水解，MgCl2-6H2O^MgCl2+6H2O

電解：電解熔融氯化鎂制得鎂，化學方程式為MgCL(熔融)里Mg+Cbf

【易錯提醒】①由MgCb6H2O到無水MgCL，必須在HC1氣流中加熱，以防MgCL水解。

②因鎂在高溫下能與02、N2、CO2等氣體發(fā)生反應，故工業(yè)電解MgCL得到的鎂，應在H2氛圍中冷卻。

知識點2鎂的氧化物MgO

物理性質白色固體，難溶，熔點高，密度小

類別堿性氧化物

MgO+H2O^^Mg(OH)2(反應緩慢)

與H2O反應

化學

+2+

性質與H+反應MgO+2H=Mg+H2O

+2+

與濃鏤鹽溶液反應MgO+2NH4=Mg+H2O+2NH3

與OJT反應不反應

重要用途制耐火、耐高溫器材

知識點3鎂的氫氧化物Mg(OH)2

物理性質白色固體，難溶于水，溶解度小于碳酸鎂

2+

電離性中強堿，懸濁液使酚獻變淺紅：Mg(OH)2.-------Mg+2OH

+2+

與H+反應Mg(OH)2+2H=Mg+2H2O

與OIF反應不反應

與錢鹽濃溶液

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

反應

熱穩(wěn)定性Mg(OH)2—MgO+H2O

【易錯提醒】碳酸鎂水解生成氫氧化鎂，反應的化學方程式：MgCO3+H2O^Mg(OH)2+CO21,鎂元素在

水垢中的存在形式是Mg(OH)2o

知識點4鎂的其他化合物

1.氯化鎂：MgCL可發(fā)生水解，由MgCl2-6H2O制備MgCL時，要在HC1的氣氛中脫水，MgCl2-6H2O^MgC12

+6H2Oo

2.氮化鎂：在水中劇烈水解，其反應的化學方程式為Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3f,與酸反應生成

兩種鹽：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4C1o

.提升?必考題型歸納

考向1考查鎂及其化合物的結構、性質及應用

例1.(2022?浙江舟山?舟山中學統(tǒng)考三模)關于鎂的性質，下列說法錯誤的是

A.金屬鎂著火，可以用CO2滅火B(yǎng).鎂是一種具有銀白色光澤的金屬

C.鎂可以與熱水反應生成氫氣D.鎂可以與鹽酸劇烈反應生成氫氣

【解析】A.鎂能夠在CO2中燃燒，生成MgO和C,所以鎂條著火不可以用CO2滅火，A錯誤；B.鎂是

一種銀白色、有光澤、質軟能導電的金屬，B正確；C.鎂與熱水反應，生成氫氣和氫氧化鎂，C正確；D.鎂

的活潑性很強，與鹽酸劇烈反應生成氯化鎂和氫氣，D正確；故選A。

【答案】A

【變式訓練】（2023?全國?高三專題練習）下列關于鎂的敘述正確的是（）

A.鎂在氮氣中不能燃燒B.鎂與水不能反應釋放出氫氣

C.鎂在氯氣中燃燒會產生白煙D.鎂可在二氧化碳氣體中燃燒，只生成白色固體

【答案】C

【解析】A.Mg能在N2中燃燒生成MgsN2,A項錯誤；B.在加熱條件下，Mg與H?。反應生成H?,B項錯

誤；C.鎂在氯氣中燃燒會產生白色的氯化鎂，故C正確；D.Mg與CO?反應生成MgO和C,D項錯誤。故

選：Co

【易錯提醒】Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器和泡沫滅火器滅火。同時鎂與

氮氣反應生成Mg3N2o

考向2考查鎂及其化合物制備的工藝流程

例2.（2022?浙江舟山?舟山中學?？寄M預測）菱鎂礦（主要成分為MgCOs，還含有少量Si。？、ALO3）制

備MgO的流程如圖。下列說法正確的是

A.步驟（I）得到的濾渣主要成分為SiO?B.步驟（II）發(fā)生的反應有2個

C.步驟（III）操作可在蒸發(fā)皿中進行D.濾液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀

【分析】菱鎂礦中加入鹽酸，SiO2不與鹽酸反應，則濾渣為SiO2,濾液X中加入足量NaOH,生成氫氧化

鎂沉淀和偏鋁酸鈉，濾液Y為偏鋁酸鈉，氫氧化鎂灼燒生成氧化鎂。

【解析】A.菱鎂礦主要成分為MgCOs，還含有少量Si。？、AI2O3等，加入足量鹽酸，過濾，濾渣是Si。？，

A正確；B.濾液X中含有的陽離子主要有Mg'+、AP+、H+,加入足量NaOH溶液后，發(fā)生的反應至少有

3個，B錯誤；C.步驟（III）灼燒在生煙中進行，C錯誤；D.濾液Y主要成分為NaAlO2,加入足量氨水無

法生成白色沉淀，D錯誤；故答案選A。

【答案】A

【變式訓練】（2023?山東濰坊?統(tǒng)考二模）以水泥廠的廢料（主要成分為MgO,含少量

MnO、Fe2O3,FeO、A12O3.SiO?等雜質）為原料制備MgSO/TH?。的工藝流程如下：

過量稀H2s。4NaClO試劑X

濾渣

已知：MnO+H2SO4=MnSO4+H2O下列說法正確的是

A.為提高酸浸速率，可使用濃硫酸B.試劑X可以是MgSO,

C.濾渣為Al(0H)3、Fe(OH)3、SiO2D.操作a所得濾液經處理后可循環(huán)利用

【分析】水泥廠的廢料(主要成分為MgO,還有少量MnO、Fe2O3,FeO、A12O3.SiO?等雜質)制取

MgSO4?7H2O,廢料加入足量稀硫酸，MnO、Fe2O3>FeO、A12O3>SiO?都與硫酸反應，轉化為對應的硫酸

鹽，SiC>2不與硫酸反應，向反應后溶液中加入次氯酸鈉溶液氧化亞鐵離子為鐵離子，同時使銃離子轉化為

MnCh沉淀，再加入氧化鎂等物質調節(jié)溶液的pH值，除去鋪離子、鐵離子、鋁離子，過濾，將濾液進行一

系列操作得到MgSO4-7H2O；

【解析】A.適當升溫(或粉碎或攪拌)即可提高浸取速率，不需要使用濃硫酸，故A錯誤；B.試劑X為

氧化鎂或碳酸鎂，不能為MgS。，，故B錯誤；C.濾渣為A1(OH)3、Fe(OH)vSiO2,MnO2,故C錯誤；D.操

作a是從溶液中經過一系列過程得到晶體，過濾時溶液中含有硫酸鎂，為了提高原料中鎂的利用率，操作a

后濾液的處理方法是將操作a后的母液循環(huán)利用，故D正確；故答案選D。

【答案】D

考點二鋁及其化合物

―夯基?必備基礎知識梳理

知識點1鋁的性質

1.鋁的原子結構和存在

(+13)283

(1)鋁的原子結構：鋁位于元素周期表第3周期IIIA族,原子結構示意圖為。

(2)鋁的存在：自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在，地殼中鋁含量位列金屬第二位，以鋁土礦的形式

存在，主要成分是ALCh，含少量FezCh和SiCh。

2.金屬鋁的物理性質

銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和導熱性等，密度較小，質地柔軟。

3.金屬鋁的化學性質

①常溫下，鋁與氧氣形成致密氧化膜，加熱發(fā)生：4A1+3O2=2Al2O3

…占燃

②2Al+3cL分組2Aleb

③常溫鋁遇氧化性酸一濃硫酸、濃硝酸鈍化，與非氧化酸發(fā)生反應生成氫氣：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.鋁熱反應

續(xù)帶:為鋁熱反應提供高溫條件

實驗裝置T='娟二氯酸鉀:產生氧氣，引發(fā)反應

T-氧化鐵和鋁粉的混合物

①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高

實驗現象

溫度下發(fā)生劇烈的反應；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中

實驗結論

高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應，放出大量的熱：Fe2O3+2Al=?2Fe+Al2O3

①制取熔點較高、活動性弱于A1的金屬，如鐵、銘、鎬、鴇等，

原理應用

3MnO2+4A1----3Mn+2A12O3；

②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等

5.鋁的制備和用途

⑴制備原理：鋁土礦在組AI2O3型暨A1,由解

電解熔融A1O：2Al2。3(熔融)、/量14A1+3O2T。

23/小日日力

【特別提醒】工業(yè)上冶煉A1用電解熔融AI2O3而不用AlCb的原因：AlCb是共價化合物，熔融態(tài)不導電。

(2)鋁的用途：純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等，鋁還用作還原劑。

6.鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系

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

2A1+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2?

(1)等質量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應：

①產生叢的物質的量相等。

②消耗H+、01T的物質的量之比為"(H+)：n(OH)=3：I-

(2)足量的鋁分別與等物質的量的HC1和NaOH反應：

①消耗A1的物質的量之比為1：3。

②生成H2的物質的量之比為1：3o

(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應：

若產生氫氣的體積比為懸喘＜1,則必定

①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而HC1不足。

②鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而NaOH過量。

【易錯警示】(1)常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與

濃硫酸、濃硝酸不反應。

(2)鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是NO而不是H2O

⑶鋁不但能與酸(口)反應，還能夠與堿溶液反應，表現為特殊性。2A1+2OH-+2H2O=2A1O5+3H2T。其

反應機理應為：鋁先與強堿溶液中的水反應生成H2和A1(OH)3，然后Al(0H)3再與NaOH反應生成H2O和

NaAlO2,反應中鋁作還原劑，水作氧化劑，NaOH無電子得失。

(4)鋁熱反應是在高溫狀態(tài)下進行的置換反應，鋁只能與排在金屬活動性順序其后的金屬氧化物反應。鋁不

能與MgO反應，鋁熱反應不能用來冶煉大量的金屬鐵、銅等(要考慮冶煉成本)。

(5)Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器和泡沫滅火器滅火。同時鎂與氮氣反應

生成Mg3N2o

知識點2氧化鋁

1.物理性質：白色固體，難溶于水，熔點很高。

2.化學性質——兩性氧化物

+3+

①與酸反應：A12O3+6H=2Al+3H2O

②與堿反應：A12O3+2OH^=2A1O2+H2O

【易錯警示】這里的酸堿是指強酸、強堿。

3.用途：①作耐火材料②冶煉鋁的原料

4.制備：A1(OH)3加熱分解：2Al(OH)32Abe)3+3氏0

知識點3氫氧化鋁

1.物理性質：白色膠狀丕溶于水的固體，有較強的吸附性。

2.化學性質一兩性氫氧化物

A1(OH)3的電離方程式為

+3+

(酸式電離)A1O7+H+H2O.*Al(OH)3i="A1+3OH~(堿式電離)

+3+

①與酸反應：A1(OH)3+3H=A1+3H2O

②與堿反應：A1(OH)3+OH=A1O7+2H2O

③受熱分解：2Al(OH)3^A12O3+3H2O

【總結歸納】既能與酸反應又能與堿反應的物質：①弱酸的鏤鹽，如：NH4HCO3、CH3COONH4>(NH4)2S

等；②弱酸的酸式鹽，如：NaHCCh、KHS、NaHSCh等；③氨基酸；④鋁及鋁的氧化物、氫氧化物。

3.用途①制藥②凈水作用

4.制備A1(OH)3的三種方法

3+

①向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al+3NH3-H2O=Al(OH)3i+3NHto

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

3+

③可溶性鋁鹽和偏鋁酸鹽水溶液中混合：3A1OE+Al+6H2O=4A1(OH)3；O

知識4常見的鋁鹽

1.明磯

1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽。

2)明磯的化學式為KA1(SO4)2」2H2O,它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH式7。

3)明研凈水的原理：明帆可以凈水，其凈水的原理是AF++3H2O.」A1(OH)3(膠體)+3H+,A1(OH)3膠體

吸附水中的雜質形成沉淀而凈水，使水澄清。

【易錯警示】(DAI2O3、A1(OH)3是中學階段接觸的唯一與堿反應的金屬氧化物和氫氧化物，經常應用到除

雜、計算題中，所以一定要熟記這兩個反應的離子方程式。

(2)A1(OH)3具有兩性，能溶于強酸(如鹽酸)、強堿(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2co3)、弱堿溶液(如

氨水)。

(3)由A1(OH)3的兩式電離以及與酸和堿反應的離子方程式可知：與酸反應時相當于三元堿，與堿反應時相

當于一元酸。

(4)明磯凈水只能除去水中的懸浮雜質，不能殺菌消毒，與氯氣消毒原理不同。

2.A1C13的結構與性質

1)AlCb熔點、沸點都很低，且會升華，易溶于乙醛等有機溶劑，因為它是一種共價型化合物。熔化的AlCb

不易導電，A1CL晶體屬于分子晶體,故制備鋁時不用AlCb電解。

2)AlCb的蒸汽或處于熔融狀態(tài)時，都以AlCb二聚分子形式存在。AlCb二聚分子的形成原因是鋁原子的

缺電子結構。AlCb二聚分子結構示意圖如圖，其中每個鋁原子均為sp3雜化，各有1條空的軌道，氯原子

處于以鋁原子為中心的四面體的4個頂點位置。分子中有橋式氯原子存在，橋式氯原子在與其中一個鋁原

子成◎鍵的同時，與另一個鋁原子的空軌道發(fā)生配位，形成◎配位鍵。

一化學鍵一一輪廓線

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

4)與Al2ck類似，AlCLf、Na3AlF6,A1(OH)4-中均存在配位鍵。

知識5數形結合與“鋁三角”

1.A-+、A1(OH)3>[A1(OH)4「之間的轉化關系

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.與A1(OH)3沉淀生成有關的圖像分析

(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖像(從上述轉化關系中選擇符合圖像變化的離子方程式，下同)

可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽

操作

溶液至過量溶液至過量

立即產生白色沉淀一漸多一最多T無沉淀(有但即溶)一出現沉淀一漸

現象

漸少一消失多T最多一沉淀不消失

圖像

方程式AB：⑴③AB：(3)

序號BD：(6)BC：⑴②

(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像

操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量

立即產生白色沉淀一漸多-最多一漸少無沉淀T出現沉淀T漸多T最多T沉淀不

現象

一消失消失

圖像

方程

AB：⑸②AB：(4)

式

BC：(2)BC：(1)@

序號

(3)突破Al(0H)3沉淀圖像三個秘訣

①明晰橫、縱坐標含義，然后通過曲線變化特點分析反應原理。

②掌握AP+、A1(OH)3、AIO2三者之間的轉化比例：

③明晰A"+溶液中加堿(otr)的幾種常見變形圖像，如:

圖A中，??(H+):〃(AF+)=2：1。

圖B中，若已知原溶液中含有Mg2+。則可推出：

?(Mg2+)：n(Al3+)=l：lo

+

圖C中，若已知原溶液中含有H+和Mg2+,則可推導出：W(H):“(AF+):"(Mg2+)=2：1：1?

3.鋁三角的應用

(1)選擇制備AI(OH)3的最佳途徑

①由AF+制備A1(OH)3，宜用AF+與氨水反應：

3+

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

②由NaA102制備A1(OH)3宜用CO2與A1O5反應：

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

13

③從節(jié)約原料角度，由A1制備A1(OH)3，宜用wAl制備A/+,wAl制備A1O，然后將二者混合：

3+

A1+3A1O7+6H2O===4A1(OH)3；

(2)有關離子共存問題

①與AF+不能大量共存的(陰)離子有:or、A1O?、HS->SiO歹、COf、HCO晨so與等。

②與A1O5不能大量共存的(陽)離子有：H+、Al3\NH；>Fe2\Fe3+^?

③A1O?與HCOF因發(fā)生(相對)強酸制弱酸的反應而不能共存。

(3)分析離子反應順序

+3+

①向含有AF+、NH：、1的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反應順序是：I,H+OH===H2O；II.Al

-

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

===NH3-H2O[若先溶解A1(OH)3，則產生的A1OE又與NH：反應生成沉淀];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鹽酸，反應順序是：I.OH-+H+===H2。；II.A1O5+H

++

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

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

(4)有關Al(0H)3的計算

1)求產物AI(OH)3的量

-

①當〃(OH-)W3w(A13+)時，?[Al(OH)3]=|n(OH)；

3+

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

③當"(OJT巨4/I(AF+)時，W[A1(OH)3]=0,無沉淀。

2)求反應物堿的量

①若堿不足(AF+未完全沉淀)：〃(OH-)=3〃[A1(OH)3]；

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

.提升?必考題型歸納

考向1考查鋁及其化合物的結構、性質及其應用

例1.(2023?上海寶山?統(tǒng)考一模)下列關于鋁及其化合物反應的離子方程式書寫正確的是

A.鋁與NaOH溶液反應：Al+4OH-=AIO-+H,T+H2O

B.Am與NaOH溶液反應：A12O3+OH=A1O-+H2O

3++

C.明磯凈水原理：A1+3H2OA1(OH)3+3H

3+

D.MISO)與過量氨水反應：Al+4NH3.H2O=AIO^+4NH：+2H2O

【解析】A.鋁與NaOH溶液反應的氧化劑是水,故其離子反應方程式為：2A1+2OH-+2H2O=2A1O；+3H2T,

A錯誤；B.ALO3與NaOH溶液反應的離子方程式未配平，配平后的離子方程式為：

A12O3+2OH=2A1O-+H2O,B錯誤；C.明磯溶于水后電離產生的鋁離子發(fā)生水解產生的氫氧化鋁膠體,

吸附懸浮物，起到凈水作用，C正確；D.一水合氨為弱堿，故氫氧化鋁無法與一水合氨發(fā)生反應，Al2(SO4)3

3+

與過量氨水反應為：Al+3NH3.H2O=A1(OH)3+3NH：,D錯誤；故選C。

【答案】C

【變式訓練】(2023?江蘇?統(tǒng)考二模)下列物質的性質和用途具有對應關系的是

A.ALO,熔點高，可用作電解制鋁B.Al(OH)3不穩(wěn)定，可用于治療胃酸過多

C.明磯水解生成膠體，可用做絮凝劑D.鋁具有導熱性，可用于制備鋁熱劑

【解析】A.ALO3熔融可以電解生成鋁單質，可用作電解制鋁，而不是因為其熔點高，物質的性質和用途

不具有對應關系，A不符合題意；B.'(OH1能和胃酸鹽酸反應，可用于治療胃酸過多，物質的性質和用

途不具有對應關系，B不符合題意；

C.明研水解生成膠體從而吸附水中懸浮物加速沉降用于凈水，可用做混凝劑，物質的性質和用途具有對應

關系，c符合題意；D.鋁具有還原性能還原一些金屬氧化物，可用于制備鋁熱劑，物質的性質和用途不具

有對應關系，D不符合題意；故選C。

【答案】C

【易錯提醒】(1)常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與

濃硫酸、濃硝酸不反應。

(2)鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是NO而不是H20

(3)鋁不但能與酸(H+)反應，還能夠與堿溶液反應，表現為特殊性。2A1+2O}T+2H2O=2A1OW+3H2〃其

反應機理應為：鋁先與強堿溶液中的水反應生成H2和A1(OH)3，然后A1(OH)3再與NaOH反應生成H2O和

NaA102,反應中鋁作還原劑，水作氧化劑，NaOH無電子得失。

考向2考查鋁熱反應及其應用

例2.(2023?上海崇明?統(tǒng)考一模)工業(yè)上可用鋁熱反應冶煉鎰、鋼等金屬，其原因與下列無關的是

A.鋁還原性較強B.鋁能形成多種合金

C.鎬、帆熔點高D.反應放出大量熱

【解析】A.鋁熱反應中A1作還原劑，A1的還原性比鎰、機等金屬的強，因此可以將Mn、V等金屬置換

出來，A不符合題意；B.鋁能形成多種合金和工業(yè)上可用鋁熱反應冶煉鋪、機等難熔金屬無關，和鋁本身

的性質有關，B符合題意；C.鋁熱反應放出大量的熱，冶煉熔點高的金屬有利于使高熔點金屬熔化并流出，

得到較純的產物，C不符合題意；D.鋁熱劑為鋁和金屬氧化物的混合物，反應在高溫條件下發(fā)生氧化還原

反應置換出金屬單質，放出大量熱，D不符合題意；故選B。

【答案】B

【變式訓練】(2022秋?上海虹口?高三上海市復興高級中學階段練習)用鋁熱反應還原下列物質，制得金屬

各Imol時，消耗鋁最少的是

A.MnO2B.Cr2O3C.V2O5D.Fe3O4

4

【解析】A.MnCh中銃為+4價，根據得失電子數目守恒，n(Al)x3=lmolx4,消耗n(Al)=§mol；B.Cr2O3

中銘為+3價，根據得失電子數目守恒，n(Al)x3=lmolx3,消耗n(Al)=lmol；C.V2O5中鋼為+5價，根據得

S2

失電子數目守恒，n(Al)x3=lmolx5,消耗n(Al)=§mol；D.Fe3()4中鐵的平均價態(tài)為+§價，根據得失電子

QO

數目守恒，n(Al)x3=lmolx-,消耗n(Al)=3mol；綜上所述，制得金屬Imol時，消耗鋁最少的是Fe3()4,

答案為D。

【答案】D

【易錯提醒】鋁熱反應是在高溫狀態(tài)下進行的置換反應，鋁只能與排在金屬活動性順序其后的金屬氧化物

反應。鋁不能與MgO反應，鋁熱反應不能用來冶煉大量的金屬鐵、銅等(要考慮冶煉成本)。

考向3考查鋁及其化合物制備的工藝流程

例3.(2023?北京東城?統(tǒng)考二模)明磯［KAl(SO4)2-12H2。］可用作凈水劑。某同學設計利用廢鋁箔(主要成

分為A1,含少量Mg、Fe等)制備明磯的流程如下圖所示。

鋁箔①N黑溶液理溶液瞪栽>濾渣③稀硫酸>乙溶液④％需溶液>明磯

下列說法不正確的是

A.①中反應的離子方程式是2A1+2OH-+2HQ=2A1O；+3H2個

B.③中反應的離子方程式是A1(OH)3+3H+=Al"+3Hz。

C.操作a是蒸發(fā)結晶，用到的儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒等

D.明研凈水的原理：AP+水解生成的A1(OH)3膠體能吸附水中的懸浮顆粒物

【解析】鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，

過濾后濾渣為氫氧化鋁，氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁，加入硫酸鉀飽和溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶得

到明祖。A.鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為：

2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2T,A正確；B.③為氫氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和水，反應的離子方

程式是A1(OH)3+3H+=A1"+3H。，B正確；C.混合溶液蒸發(fā)結晶不能得到帶結晶水的物質，該操作為蒸

發(fā)濃縮，冷卻結晶得到明研，C錯誤；D.明磯中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體有較大的表面積，

能吸附水中的懸浮顆粒物，從而達到凈水目的，D正確；故選C。

【答案】C

【變式訓練】(2023?廣東?廣州市第二中學校聯考三模)下圖為鋁的生產原理示意圖，下列相關說法不正確

的是

鋁土礦］------------?［氧化鋁］-

［螢石］------------T冰晶石］—生邂［液態(tài)鋁卜^^

［石油焦和瀝青焦］~~?｛碳素電極同

A.冰晶石做助熔劑

B.氧化鋁屬于過渡晶體

C.金屬鐵、銅的冶煉方法與鋁類似

D.鋁在工業(yè)上是一種很好的還原劑

【解析】A.冰晶石在電解鋁工業(yè)中常用作助熔劑，正確；B.氧化鋁的晶體結構具有某些過渡金屬的特征,

因此被稱為過渡晶體，正確；C.工業(yè)上用電解熔融的氧化鋁，得到金屬鋁和氧氣，而工業(yè)上用熱還原法來

冶煉金屬鐵、銅，錯誤；D.A1為活潑金屬，冶金工業(yè)中常作還原劑，正確；故選C。

【答案】C

【題后歸納】含鋁雜質的提純方法歸類：利用Al、A12O3>A1(OH)3可溶于強堿的特性，可除去許多物質中

的含鋁雜質，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+)：加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。

考向4考查鋁及其化合物與強酸、強堿反應有關計算

例.將等物質的量的金屬、、分別與1的鹽酸反

4NaMgAl100mL2molLa

應，實驗測得生成氣體的體積V(已折合為標準狀況)與時間t的關系如圖

所示，則下列說法錯誤的是()Otit/s

A.x=2.24

B.鈉的物質的量為0.2mol

C.反應時，Na、Mg、Al均過量

D.曲線b為Mg與鹽酸反應的圖像

【解析】由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，則鹽酸完全反應，x=2.24,A正確；根據生成的H2為2.24

L,可知Na失去0.2mol電子，則鈉的物質的量為0.2mol,B正確；反應時如果鈉過量，則鈉會與水反應,

生成的氣體必多于2.24L,C錯誤；根據反應速率可知曲線a、b、c依次是Na、Mg、Al與鹽酸反應的圖像,

D正確，選C。

【答案】C

【變式訓練】將一定質量的鎂鋁合金投入100mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加濃

度為5moi/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關系如圖。(橫坐標體積單位是mL,

縱坐標質量單位是g)求：

(1)合金中Mg的質量__________________

(2)所用HC1的物質的量濃度

【解析】(1)由圖可知，從加入20mL氫氧化鈉溶液時開始產生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉

淀量最大，此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是

氫氧化鎂,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的質量

為0.2molx24g/mol=4.8g。

(2)加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液為氯化鈉溶液,

根據鈉元素守恒此時溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16Lx5moi/L=0.8moL根據氯元素守恒n(HC1)=0.8mol,

故鹽酸的物質的量濃度為絲㈣=8mol/L?

0.1￡

【答案】⑴4.8g(2)8mol/L

1.(2023?浙江?統(tǒng)考高考真題)物質的性質決定用途，下列兩者對應關系不正確的是

A.鋁有強還原性，可用于制作門窗框架

B.氧化鈣易吸水，可用作干燥劑

C.維生素C具有還原性，可用作食品抗氧化劑

D.過氧化鈉能與二氧化碳反應生成氧氣，可作潛水艇中的供氧劑

【答案】A

【解析】A.鋁用于制作門窗框架，利用了鋁的硬度大、密度小、抗腐蝕等性質，而不是利用它的還原性，

A不正確；B.氧化鈣易吸水，并與水反應生成氫氧化鈣，可吸收氣體中或密閉環(huán)境中的水分，所以可用作

干燥劑，B正確；C.食品中含有的Fe2+等易被空氣中的氧氣氧化，維生素C具有還原性，且對人體無害，

可用作食品抗氧化