文档内容
第 03 讲 镁、铝及其重要化合物
目录
01 考情透视·目标导航.........................................................................................................................2
02 知识导图·思维引航.........................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究.........................................................................................................................4
考点一 镁及其化合物.................................................................................................................4
知识点1 镁的性质.....................................................................................................................4
知识点2 镁的氧化物MgO........................................................................................................5
知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH) .............................................................................................6
2
知识点4 镁的其他化合物.........................................................................................................6
考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用.....................................................................6
考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程.............................................................................7
考点二 铝及其化合物.................................................................................................................8
知识点1 铝的性质...................................................................................................................8
知识点2 氧化铝.....................................................................................................................10
知识点3 氢氧化铝.................................................................................................................11
知识点4 常见的铝盐.............................................................................................................11
知识点5 数形结合与“铝三角”.........................................................................................12
考向1 考查铝及其化合物的结构、性质及其应用.............................................................15
考向2 考查铝热反应及其应用.............................................................................................16
考向3 考查铝及其化合物制备的工艺流程.........................................................................16
考向4 考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算.....................................................17
04 ........................................................................................................................................................19考点要求 考题统计 考情分析
镁、铝及其化合物的 2023天津卷第题，分 从近三年高考试题来看，铝、镁及其化合物
性质与应用 2023浙江1月卷第12题，2分 的性质与应用仍是高考的命题点。高考中一
2023浙江卷6月卷第4题，2分 方面考查铝及其化合物的性质在日常生活、
生产中的应用，另一方面以“铝三角”转化
2023湖南卷第7题，3分
关系为载体，考查图像分析和计算能力等。
2022全国甲卷第9题，6分
预测新的一年高考可能会在选择题或化工流
2022海南卷第6题，2分
程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及
2022河北卷第4题，3分
氢氧化镁、氢氧化铝的性质与应用，如化学
2022湖北卷第1题，3分
方程式或离子方程式的正误判断，或在化工
2022浙江1月卷第8题，2分
流程图中考查铝及其重要化合物的的转化或
2022浙江6月卷第8题，2分
去除，题目难度中等偏大。
2021重庆卷第6题，3分
2021浙江1月卷第8题，2分
2021浙江6月卷第9题，2分
2023辽宁卷第16题，3分
镁、铝及其化合物的 2022全国卷第26题，1分
制备的工艺流程 2022湖南卷第6题，3分
2021湖南卷第6题，3分
复习目标：
1．能列举、描述、辨识镁、铝及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。
2．能根据镁、铝及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合
理使用化学品的常见方法。
3．能说明镁、铝及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。
4．了解铝土矿制备铝、海水制镁的原理。考点一 镁及其化合物
知识点1 镁的性质
1．镁的原子结构及存在
（1）镁的原子结构：镁元素在元素周期表中位于第______周期第______族，原子结构示意图为
__________。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______性，即______电子的能力强，是常用的______剂。
（2）镁的存在：镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第______，在地壳中含量丰度2%。含镁矿物主要来自白云
岩[CaMg(CO )]、菱镁矿（MgCO ）、水镁矿[Mg(OH)]、光卤石（KCl·MgCl ·6HO）和橄榄石[(Mg，
3 2 3 2 2 2
Fe)SiO]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。
2 4
2.镁的物理性质
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。
3.镁的化学性质
①与非金属反应
A.镁条在O 中燃烧，发出耀眼的______，生成白色固体物质，反应的化学方程式为__________________；
2
B.镁条能与N 反应，化学方程式为3Mg＋N MgN(镁在空气中燃烧得到______、______和______的混
2 2 3 2
合物)。
【易错提醒】MgN 能与水剧烈反应生成Mg(OH) 沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。
3 2 2
C.镁条能与Cl 反应，化学方程式为________________________
2
②与CO 反应：______________________________(镁着火不能用______灭火)
2
③与 HO 反应：______________________________（镁与冷水反应很______，镁在沸水中反应较
2
______。）
④与H＋反应：______________________________
4.镁的用途①______用于制造信号弹和焰火；
②______用于制造火箭、导弹和飞机的部件；
③______用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂；
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
工艺流程
制石灰乳：化学方程式为________________________、________________________
沉淀：化学方程式为________________________
基本步骤及主要 酸化：化学方程式为________________________
反应 蒸发结晶：析出MgCl ·6H O，________________________
2 2
脱水：在氯化氢气流中使MgCl ·6H O脱水制得无水氯化镁，氯化氢的作用抑制
2 2
Mg2+的水解，________________________
电解：电解熔融氯化镁制得镁，化学方程式为________________________
【易错提醒】①由MgCl ·6H O到无水MgCl ，必须在HCl气流中加热，以防MgCl 水解。
2 2 2 2
②因镁在高温下能与O、N、CO 等气体发生反应，故工业电解MgCl 得到的镁，应在H 氛围中冷却。
2 2 2 2 2
知识点2 镁的氧化物MgO
______色固体，______溶于水，熔点
物理性质
______，密度______
类别 ______氧化物
与HO反应 ________________________(反应缓慢)
2
化学
与H＋反应 ________________________
性质
与浓铵盐溶液反应 ________________________
与OH－反应 不反应
重要用途 制耐______、耐______器材
知识点3 镁的氢氧化物Mg(OH)
2
物理性质 ______色固体，______溶于水，溶解度______碳酸镁
电离性 ______碱，悬浊液使酚酞变______：Mg(OH) ____________
2
与H＋反应 ______________________________
与OH－反应 不反应
与铵盐浓溶液 ______________________________反应
热稳定性 ______________________________
重要用途 治疗______过多，作______剂
【易错提醒】碳酸镁水解生成氢氧化镁，反应的化学方程式：______________________________，镁元素
在水垢中的存在形式是______。
知识点4 镁的其他化合物
1．氯化镁：MgCl 可发生水解，由MgCl ·6H O制备MgCl 时，要在____________中脱水，MgCl ·6H O
2 2 2 2 2 2
MgCl ＋6HO，无水MgCl 用于电解制备金属______。
2 2 2
2．氮化镁：在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为________________________，与酸反应生成两种
盐：________________________。
考向1 考查镁及其化合物的结构、性质及应用
例1（2024·湖北·模拟预测） 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
，得到的混合物 在4.0mol⋅L-1HCl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． 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，17mol 和12molAl与盐酸完全反应，释放氢气的总量为52mol
【易错提醒】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。同时镁
2
与氮气反应生成MgN。
3 2
【变式训练1】（2024·上海松江·二模）科学家们创造出了最轻的镁同位素18Mg，18Mg与24Mg具有
A．不同电子数
B．不同物理性质
C．不同核电荷数
D．不同化学性质
【变式训练2】（2024·浙江舟山·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CO 灭火
2
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
考向2 考查镁及其化合物制备的工艺流程
例2（2024·山东潍坊·二模）以水泥厂的废料(主要成分为 ，含少量等杂质)为原料制备 的工艺流程如下：
已知： 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
C．滤渣为
D．操作a所得滤液经处理后可循环利用
【变式训练1】（23-24高三上·北京·阶段考试）为模拟海水制备MgO的工业过程，用氯化钠、氯化镁、氯
化钙、碳酸氢钠等试剂配成模拟海水，制得了MgO，实验过程如下：
已知：ⅰ.模拟海水中主要离子的浓度
离子
0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
ⅱ.溶液中某种离子的浓度小于 ，可认为该离子已完全沉淀；ⅲ.实验过程中，忽略溶液体积
的变化；ⅳ. ； ； ；
。
下列说法正确的是
A．沉淀物X为
B．滤液M中 已完全沉淀
C．滤液N中 、 均已完全沉淀
D．②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为 和 的混合物
【变式训练2】（23-24高三上·浙江·期末）某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有 、 、
、 、 和 ]中Mg含量的基础上，按如流程制备六水合氯化镁（ ）。
相关信息如下：①700℃只发生 和 的分解反应｡
② 溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大｡
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量｡
下列说法错误的是
A．步骤Ⅱ，反应的方程式是：
B．步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨
C．步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量
D．溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈
碱性，可能是结晶时过度蒸发导致氯化镁水解，部分生成碱式氯化镁
考点二 铝及其化合物
知识点1 铝的性质
1．铝的原子结构和存在
（1）铝的原子结构：铝位于元素周期表第______周期______族，原子结构示意图为____________。
（2）铝的存在：自然界中的铝______以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第______位，以铝土
矿的形式存在，主要成分是______，含少量Fe O 和SiO。
2 3 2
2．金属铝的物理性质
______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______，质地______。
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：________________________，铝片在空气中加热，铝片
卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点______铝。②______________________________
③______下铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸______，
与非氧化酸发生反应生成______：____________________________________
④______________________________或______________________________
⑤______________________________
4．铝热反应
实验装置
①镁带剧烈______，放出大量的______，并发出耀眼的______，氧化铁与铝粉在较
实验现象
高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有______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______：________________________
①制取熔点较______、活动性______于Al的金属，如铁、______、锰、______
等，
原理应用
3MnO ＋4Al=====3Mn＋2Al O；
2 2 3
②金属______，如野外____________等
5.铝的制备和用途
（1）制备原理：铝土矿――→______――→Al，电解____________：________________________。
【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al O 而不用AlCl 的原因：AlCl 是共价化合物，熔融态不导电。
2 3 3 3
（2）铝的用途：______用作导线，______用于制造汽车、飞机、生活用品等，______还用作还原剂。
6.铝与酸或碱反应生成H 的量的关系
2
2Al＋6HCl===2AlCl ＋3H↑
3 2
2Al＋2NaOH＋6HO===2Na[Al(OH) ]＋3H↑
2 4 2
（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H 的物质的量______。
2
②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝______。
（2）足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：
①消耗Al的物质的量之比为______。
②生成H 的物质的量之比为______。
2
（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＜＜1，则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而______不足。②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而______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H。
2
（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。2Al＋2OH－＋2HO===2AlO＋
2
3H↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成 H 和Al(OH) ，然后Al(OH) 再与NaOH反应生
2 2 3 3
成HO和NaAlO ，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。
2 2
（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。同时镁与氮气反
2
应生成MgN。
3 2
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——______氧化物
①与酸反应：Al O＋6H＋===2Al3＋＋3HO
2 3 2
②与碱反应：Al O＋2OH－===2AlO＋HO
2 3 2
【易错警示】这里的酸碱是指______酸、______碱。
3.用途：①作______材料②冶炼______的原料
4.制备：Al(OH) 加热分解：______________________________
3
知识点3 氢氧化铝
1.物理性质：______色胶状______溶于水的固体，有较强的______性。
2.化学性质——______氢氧化物
Al(OH) 的电离方程式为
3
（______式电离）_______________________ _ Al(OH) _____________________（______式电离）
3
①与酸反应：____________________________________
②与碱反应：____________________________________
③受热分解：____________________________________
【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH HCO 、CHCOONH 、(NH )S
4 3 3 4 4 2
等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO 、KHS、NaHSO 等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。
3 3
3.用途①制______ ②______作用
4.制备Al(OH) 的三种方法
3
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为______________________________。
②NaAlO 溶液中通入足量CO，离子方程式为______________________________。
2 2
③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：______________________________。
知识点4 常见的铝盐1.明矾
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）明矾的化学式为KAl(SO )·12H O，它是______色晶体，______溶于水，水溶液pH______7。
4 2 2
3）明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是______________________________，Al(OH) 胶体吸
3
附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。
【易错警示】（1）Al O、Al(OH) 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
2 3 3
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）Al(OH) 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HCO)、弱碱溶液
3 2 3
(如氨水)。
（3）由Al(OH) 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
3
相当于一元酸。
（4）明矾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.AlCl 的结构与性质
3
1）AlCl 熔点、沸点都很______，且会______，______溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种______型化合
3
物。熔化的AlCl 不易导电，AlCl 晶体属于______晶体，故制备铝时______用AlCl 电解。
3 3 3
2） AlCl 的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl ______分子形式存在。AlCl 二聚分子的形成原因是铝原子
3 3 3
的缺电子结构。AlCl 二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为______杂化，各有1条空的轨道，氯
3
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σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。
3）AlCl 能与Cl－生成AlCl -：AlCl （aq）＋ Cl－（aq）=AlCl -（aq）
3 4 3 4
4）与Al Cl 类似，AlCl -、NaAlF、Al(OH) -中均存在配位键。
2 6 4 3 6 4
知识点5 数形结合与“铝三角”
1．Al3＋、Al(OH) 、[Al(OH) ]－之间的转化关系
3 4
（1）①Al3＋＋3NH ·H O===Al(OH) ↓＋3NH②Al3＋＋3[Al(OH) ]－===4Al(OH) ↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH) ↓
3 2 3 4 3 3
（2）Al(OH) ＋3H＋===Al3＋＋3HO
3 2
（3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH) ]－
4
（4）[Al(OH) ]－＋4H＋===Al3＋＋4HO
4 2
（5）①[Al(OH) ]－＋CO===Al(OH) ↓＋HCO
4 2 3②[Al(OH)]－＋H＋===Al(OH) ↓＋HO
4 3 2
（6）Al(OH) ＋OH－===[Al(OH) ]－
3 4
2．与Al(OH) 沉淀生成有关的图像分析
3
（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NaOH NaOH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→渐多→最多→ 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐
现象
渐少→消失 多→最多→沉淀不消失
图像
方程式 AB：（1）③ AB：（3）
序号 BD：（6） BC：（1）②
（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→渐多→最多→渐少 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不
现象
→消失 消失
图像
方程式 AB：（5）② AB：（4）
序号 BC：（2） BC：（1）②
（3）突破Al(OH) 沉淀图像三个秘诀
3
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Al3＋、Al(OH) 、AlO三者之间的转化比例：
3
③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如：图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝。
图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：
n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝。
图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝。
3.铝三角的应用
（1）选择制备Al(OH) 的最佳途径
3
①由Al3＋制备Al(OH) ，宜用Al3＋与氨水反应：
3
Al3＋＋3NH ·H O===Al(OH) ↓＋3NH
3 2 3
②由NaAlO 制备Al(OH) 宜用CO 与AlO反应：
2 3 2
2HO＋AlO＋CO===Al(OH) ↓＋HCO
2 2 3
③从节约原料角度，由Al制备Al(OH) ，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合：
3
Al3＋＋3AlO＋6HO===4Al(OH) ↓
2 3
（2）有关离子共存问题
①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。
②与AlO不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。
③AlO与HCO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
①向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：
Ⅰ.________________________；Ⅱ.________________________(若先与NH反应，则生成的NH ·H O又使
3 2
Al3＋沉淀且生成NH)；Ⅲ.________________________[若先溶解Al(OH) ，则产生的AlO又与NH反应生成
3
沉淀]；
Ⅳ.______________________________。
②向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：
Ⅰ.______________________________；
Ⅱ.______________________________(AlO比CO先反应)；
Ⅲ.______________________________；
Ⅳ.______________________________[HCO比Al(OH) 先反应]；
3
Ⅴ.______________________________。
（4）有关Al(OH) 的计算
3
1)求产物Al(OH) 的量
3
①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH) ]＝______；
3②当3n(Al3＋)
