第03講鎂、鋁及其重要化合物

目錄

01考情透視目標導航............................................................2

02知識導圖思維引航............................................................3

03考點突破?考法探究............................................................4

考點一鎂及其化合物.............................................................4

知識點1鎂的性質...............................................................4

知識點2鎂的氧化物MgO................................................................................................................5

知識點3鎂的氫氧化物Mg(OH)2....................................................................................................5

知識點4鎂的其他化合物........................................................6

考向1考查鎂及其化合物的結構、性質及應用.....................................6

考向2考查鎂及其化合物制備的工藝流程.........................................7

考點二鋁及其化合物.............................................................9

知識點1鋁的性質.............................................................10

知識點2氧化鋁...............................................................12

知識點3氫氧化鋁.............................................................12

知識點4常見的鋁鹽...........................................................12

知識點5數形結合與“鋁三角”..................................................13

考向1考查鋁及其化合物的結構、性質及其應用.................................16

考向2考查鋁熱反應及其應用..................................................17

考向3考查鋁及其化合物制備的工藝流程.......................................18

考向4考查鋁及其化合物與強酸、強堿反應有關計算............................21

04...............................................................................................................................23

差情;奏汨?日標旦祐

考點要求考題統計考情分析

鎂、鋁及其化合物的性2023天津卷第題，分從近三年高考試題來看，鋁、鎂及其化合物

質與應用2023浙江1月卷第12題，2分的性質與應用仍是高考的命題點。高考中一

2023浙江卷6月卷第4題，2分方面考查鋁及其化合物的性質在日常生活、

2023湖南卷第7題，3分生產中的應用，另一方面以“鋁三角”轉化關

2022全國甲卷第9題，6分系為載體，考查圖像分析和計算能力等。

2022海南卷第6題，2分預測新的一年高考可能會在選擇題或化工流

2022河北卷第4題，3分程圖題中考查金鎂、鋁、氧化鎂、氧化鋁及

2022湖北卷第1題，3分氫氧化鎂、氫氧化鋁的性質與應用，如化學

2022浙江1月卷第8題，2分方程式或離子方程式的正誤判斷，或在化工

2022浙江6月卷第8題，2分流程圖中考查鋁及其重要化合物的的轉化或

2021重慶卷第6題，3分去除，題目難度中等偏大。

2021浙江1月卷第8題，2分

2021浙江6月卷第9題，2分

2023遼寧卷第16題，3分

鎂、鋁及其化合物的制2022全國卷第26題，1分

備的工藝流程2022湖南卷第6題，3分

2021湖南卷第6題，3分

復習目標：

1.能列舉、描述、辨識鎂、鋁及其化合物重要的物理和化學性質及實驗現象。

2.能根據鎂、鋁及其化合物的性質分析實驗室、生產、生活及環境中的某些常見問題，說明妥善保存、合理

使用化學品的常見方法。

3.能說明鎂、鋁及其化合物的應用對社會發展的價值、對環境的影響。

4.了解鋁土礦制備鋁、海水制鎂的原理。

匐2

〃用識導圖?思維引航

融原子鎮及詼

-鎂的物理性質

「鎂--鎂的化學性質

-鎂的用途

鎂及其重I鎂的血制備一海水提鎂

要化合物

「鎂的氧化物Mg。的結構與性質

郵

重要~郵氫氧化如氫氧化鎂的結構與性質

化合-氯化鎂的結構與性質

物L氮化鎂的結構與性質

鎂、鋁及其

重要化合物「鋁的原子結構和存在

-金屬鋁的物理性質

廣鋁--金屬鋁的化學性質

-鋁熱反應

鋁及其重L鋁的制備和用途

要化合物r氧化鋁的結構與性質

-氫氧化鋁觸構與性質

鋁的重要化合物

-哪的結構與性質

氯化鋁的鈾與咻

㈤3

考點突破?考法探究

考點一鎂及其化合物

知識點1鎂的性質

i.鎂的原子結構及存在

(1)鎂的原子結構：鎂元素在元素周期表中位于第三周期第11A族，原子結構示意圖為題鎂是

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,

即失電子的能力強，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4，在地殼中含量豐度2%o含鎂礦物主要來自白云巖

［CaMg(CO3)2］＞菱鎂礦(MgCCh)、水鎂礦［Mg(OH)2］、光鹵石(KCl-MgCl2-6H2O)和橄欖石［(Mg,Fe)2SiO4］

等。海水、天然鹽湖水也是含鎂豐富的資源。

2.鎂的物理性質

具有銀自色金屬光澤的固體，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與非金屬

,④與H+i-J-l②與CCX

Mg2+、H2-一［MgJ------------MgO、C

.③與熱水

Mg(OH)2,H2

①與非金屬反應

A.鎂條在02中燃燒，發出耀眼的強光,生成白色固體物質，反應的化學方程式為2Mg+Ch翼2MgO；

B.鎂條能與N2反應，化學方程式為3Mg+N211Mg3—(鎂在空氣中燃燒得到MgQ、C和Mg3N2的混合物)。

【易錯提醒】Mg3N2能與水劇烈反應生成Mg(0H)2沉淀，放出氨氣，所以只能在干態下制取。

C.鎂條能與Cl2反應，化學方程式為Mg+Cb磐MgCb

②與CO2反應：2Mg+C02112Mg0+C(鎂著火不能用C02滅火)

③與H2O反應：Mg+2H20hMg(0H++H2T(鎂與冷水反應很慢,鎂在沸水中反應較快。)

④與H+反應：Mg+2H+=Mg2++H2T

4.鎂的用途

①鎂單質用于制造信號彈和焰火；

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;氫氧化鎂用做阻燃劑;

④冶金工業上鎂單質用作還原劑和脫氧劑。

5.鎂的工業制備一海水提鎂

|貝殼將TCaO石平L|

|海水|"八"沉淀池白乂虱0取|

工藝流程

rm一電解.脫水,,「1八.鹽酸酸化、濃縮

IMg卜|一叫前MgCl?1~~|MgCl2■6II2O|-

I---------------------->|HCI|----------------------

制石灰乳：伐學方程式為CaCCh鯉CaO+CChT、CaO+H2O=Ca(OH)2

沉淀：化學方程式為Mg2++2OH-=Mg(0H)21

酸化：化學方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCb+2H2O

基本步驟及主要反應

蒸發結晶：析出MgCb6H2。，MgCb+6H2O=MgCE6H2OJ

脫水：在氯化氫氣流中使MgC12-6H2O脫水制得無水氯化鎂，氯化氫的作用抑制

Mg2+的水解，MgCL-6H20mMgCb+6H2O

電解：電解熔融氯化鎂制得鎂，化學方程式為MgCb(熔融)鯉Mg+Cl2T

［易錯提醒】①由MgCb6H2。到無水MgCh,必須在HC1氣流中加熱，以防MgCh水解。

②因鎂在高溫下能與02、N2、CO2等氣體發生反應，故工業電解MgCb得到的鎂，應在H2氛圍中冷卻。

知識點2鎂的氧化物MgO

物理性質亙色固體，難溶于水，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

性質與H+反應MgO+2H+=Mg2++H2。

+2+

與濃鏤鹽溶液反應MgO+2NH4=Mg+H20+2NH3

與OH—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

物理性質自色固體，難溶于水，溶解度小于碳酸鎂

電離性中強堿,懸濁液使酚麟變淺紅:Mg(OH)2.------Mg2++2OH

與H+反應Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2。

與OH-反應不反應

與鐵鹽濃溶液

Mg(OH)2+2NH4cl=MgCC+2NH3H2O

反應

熱穩定性Mg(0H)2—MgO+H2O

一

重要用途治療胃酸過多,阻燃劑

【易錯提醒】碳酸鎂水解生成氫氧化鎂，反應的化學方程式：MgCCh+H2OMg(OH)2+CCM,鎂元素在

水垢中的存在形式是Mg(OH)2。

知識點4鎂的其他化合物

1.氯化鎂：MgCb可發生水解，由MgCh-6H2O制備MgCL時，要在HC1的氣氛中脫水,MgCl2-6H2O^MgCb

+6H2O,無水MgCb用于電解制備金屬鎂。

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+2NH3T,與酸反應生成

兩種鹽：Mg3N2+8HCl=3MgC12+2NH4CL

考向洞察J]

考向1考查鎂及其化合物的結構、性質及應用

H(2024.湖北.模擬預測)MguAL是一種新型儲氫合金，該合金在一定條件下完全吸氫的化學方程式為

Mg17Al12+17H2=17MgH2+12A1,得到的混合物MpMgH2+12A1)在4.0mol-L」HC1溶液中能完全釋放出

氫氣。下列說法正確的是

A.該合金的熔點介于金屬鎂和金屬鋁的熔點之間

B.MgH?中，兩種元素的化合價均為零價

C.在氮氣保護下，將一定比例的Mg、Al單質熔煉可獲得該合金

D.一定條件下，WmolMgH?和12moiA1與鹽酸完全反應，釋放氫氣的總量為52moi

【答案】D

【解析】A.合金的熔點比各成分的熔點都低，該合金的熔點低于金屬鎂、金屬鋁的熔點，A錯誤；B.MgH2

中，H的化合價為-1,Mg的化合價為+2,B錯誤；C.在氮氣條件下，一定溫度下熔煉，鎂和氮氣會發生

A

反應：3Mg+N2=Mg3N2,C錯誤；D.一定條件下，17molMgH?與鹽酸完全反應生成34moi氫氣，12

molA1與鹽酸完全反應生成18moi氫氣，共放出52moi氫氣，D正確；故選D。

【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

【變式訓練11（2024?上海松江.二模）科學家們創造出了最輕的鎂同位素i8Mg,18Mg與24Mg具有

A.不同電子數B.不同物理性質

C.不同核電荷數D.不同化學性質

【答案】B

【解析】A.18Mg和24Mg都具有12個電子，A錯誤；B.18Mg和24Mg相對原子質量不同，物理性質不同，

B正確；C.18Mg和24Mg核電荷數均為12,C錯誤；D.18Mg和24Mg最外層電子數均為2,兩者化學性

質相同，D錯誤；故答案選B。

【變式訓練2】（2024?浙江舟山?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.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

【答案】A

【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。

考向2考查鎂及其化合物制備的工藝流程

甌（2024.山東濰坊.二模）以水泥廠的廢料（主要成分為MgO,含少量Mn。、Fe2O3,FeO、A12O3.SiO?等

雜質）為原料制備MgSO,々HzO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Mgs。，

C.濾渣為A1（OH）3、Fe（OH）3、SiO2D.操作a所得濾液經處理后可循環利用

【答案】D

【分析】水泥廠的廢料（主要成分為MgO,還有少量MnO、Fe2O3,FeO、A12O3.SiO2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，SiO2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，同時使鎰離子轉化為

MnCh沉淀，再加入氧化鎂等物質調節溶液的pH值，除去鎰離子、鐵離子、鋁離子，過濾，將濾液進行一

系列操作得到MgSO4-7H2O；據此分析解題。

【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MgSO,,故B錯誤；C.濾渣為A1(OH)3、Fe(OH)「SiO2>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后的母液循環利用，故D正確；故答案選D。

【變式訓練1】(23-24高三上?北京?階段考試)為模擬海水制備MgO的工業過程，用氯化鈉、氯化鎂、氯

化鈣、碳酸氫鈉等試劑配成模擬海水，制得了MgO,實驗過程如下：

加NaOH固體

廣|濾液N

1.0mL1.0mol/L調至pH=11.0

NaOH溶液濾液M

1.0%擬海水-過濾T沉淀丫產*MgO

過濾

(25℃,pH=8.3)T沉淀X②

①

已知：i.模擬海水中主要離子的濃度

離子Na+Mg2+Ca2+crHCO；

c/mol?U10.4390.0500.0110.5600.001

ii.溶液中某種離子的濃度小于LOxlO^moi/L,可認為該離子已完全沉淀；運.實驗過程中，忽略溶液體積

6

的變化；iv.4P(CaCOs)=496x10-9；7(rsp(MgCO3)=6.82xl0-；^sp[Ca(OH)2]=4.68x10^；

12

^sp[Mg(OH)2]=5.61xl0-o

下列說法正確的是

A.沉淀物X為CaCOs

B.濾液M中Ca?+已完全沉淀

C.濾液N中Mg?*、Ca2+均已完全沉淀

D.②中若改為加入4.2gNaOH固體，沉淀物丫為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物

【答案】A

【解析】A.①中n(NaOH)=0.001mol,n(OH)=0.001moL依據離子反應“先中和、后沉淀、再其他”的反應

規律，當1L模擬海水中，力口入O.OOlmolNaOH時，恰好與HCO]完全反應：OH+HCO；=CO^+H2O,

生成O.OOlmolCO〉由于Ksp(CaCO3)<K<MgCO3),生成的CO：與水中的Ca?+反應生成CaCCh沉淀，所

以沉淀物X為CaCO3,A正確；B.①中CO；只有O.OOlmoL反應生成CaCCh所消耗的Ca?+也只有O.OOlmol,

濾液中還剩余c(Ca2+)=0.010molLi,所以濾液M中同時存在著Ca?+和Mg2+,B錯誤；C.②中加入NaOH

固體，調至pH=ll時，此時濾液中c(OH-)=lxlO-3molL",則Ca(OH)2的濃度積為c(Ca?+)xc2

82+8

(OH')=1x10-<^[Ca(OH)2],無Ca(OH)2生成，Mg(OH)2的濃度積為：c(Mg)xx(OH')=5xW>Ksp

2+12

[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成，又由于/[Mg(OH)2]=c(Mg)xc2(OH)=5.6xl0-,

c(Mg2+)=5.6xl0-6<10-5,無剩余，濾液N中不存在Mg2+,故C錯誤；D.步驟②中若改為加入4.2gNaOH固

2+

體，則”(NaOH)=0.105mol,與0.05molMg2+反應：Mg+2OH-=Mg(OH)2；,生成0.05molMg(OH)2,剩余

0.005molOH',由于Ca(OH)2的濃度積為：c(Ca2+)xc2(OH)=0.010x(0.005)2=2.5'10-7</[Ca(OH)2],所以

無Ca(0H)2沉淀析出，沉淀物丫為Mg(0H)2,故D錯誤；故本題選A。

【變式訓練2](23-24高三上.浙江.期末)某興趣小組在定量分析了鎂渣[含有MgCC)3、Mg(OH)2,CaCO3,

Al2o3,Fe2Os和SiOz]中Mg含量的基礎上，按如流程制備六水合氯化鎂(MgCV6H2O)。

相關信息如下：

①700℃只發生MgCOs和Mg(OH)2的分解反應。

②NH4cl溶液僅與體系中的MgO反應，且反應程度不大。

③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來，且須控制合適的蒸出量。

下列說法錯誤的是

A.步驟H,反應的方程式是：MgO+2NH4C1+H2OMgCl2+2NH3.H2O

B.步驟m,可以將固液混合物c先過濾，再蒸氨

C.步驟III,蒸氨促進平衡正向移動，提高MgO的溶解量

D.溶液F經鹽酸酸化、蒸發、結晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產品。取少量產品溶于水后發現溶液呈堿

性，可能是結晶時過度蒸發導致氯化鎂水解，部分生成堿式氯化鎂

【答案】B

【分析】鎂渣含有MgCO-Mg(OH)2、CaCC>3、A12O3,FeQ和Si。？，700℃高溫煨燒有MgCO^、Mg(OH)2

分解，加入氯化鏤溶液水解顯酸性，只能與MgO反應，蒸氨是將氨氣蒸發出來，在進行過濾即可得到六水

合氯化鎂。

【解析】A.根據上述分析可知步驟H,反應的方程式是：MgO+2NH4C1+H2OMgCl2+2NH3.H2O,

故A正確；B.因為加入氯化鏤溶液水解顯酸性，只能與MgO反應，且反應程度不大，所以不能先過濾，

否則氧化鎂損耗很大，故B錯誤；C.氯化鏤水解方程式為NH4C1+H2O=NH3?H2O+HC1,氧化鎂和HC1反

應，蒸氨即NH3-H2O分解，平衡向右移動，HC1濃度變大，促進了氧化鎂的溶解，故C正確；D.溶液F

經鹽酸酸化、蒸發、結晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產品，取少量產品溶于水后發現溶液呈堿性，不可

能是氨氣的影響，可能是結晶時過度蒸發導致氯化鎂水解，部分生成堿式氯化鎂，由于氯化鎂水解使溶液

呈酸性，所以溶液的堿性，氯化鎂易水解，含有的雜質可能是Mg(OH)Cl或者Mg(OH)2,故D正確；答案:

B?

考點二鋁及其化合物

--------------H-H-u

知識JJ

知識點1鋁的性質

1.鋁的原子結構和存在

(1)鋁的原子結構：鋁位于元素周期表第3周期niA族,原子結構示意圖為@14283。

(2)鋁的存在：自然界中的鋁全部以化合態的形式存在，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AbCh,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，加熱發生：4Al+3O2』2AbO3,鋁片在空氣中加熱，鋁片卷曲而不

滴落，是因為氧化鋁的熔點高于鋁。

盧燃

②2Al+3cl2^=^三2Aleb

③常溫鋁遇氧化性酸——濃硫酸、濃硝酸鈍化,與非氧化酸發生反應生成氫氣:2A1+6H+===2A13++3H2f

⑷2A1+2OH-+6H2O===21A1(OH)4「+3H2T或2A1+2OH-+2H20=2A10a+3H2T

⑤2Al+Fe2C)3^^2Fe+AI2O3

4.鋁熱反應

峻帶:為鋁熱反應提供高溫條件

實驗裝置T-、頓」氯酸鉀:產生氧氣，引發反應

▼^氧化鐵和鋁粉的混合物

nJy

①鎂帶劇烈燃燒,放出大量的熱，并發出耀眼的白光,氧化鐵與鋁粉在較高

實驗現象

溫度下發生劇烈的反應；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，鋁與氧化鐵發生反應，放出大量的熱：Fe2O3+2Al^i^2Fe+A12O3

①制取熔點較高、活動性弱于A1的金屬，如鐵、鈴、鎰、鐺等，

原理應用3MnO2+4Al—要三3Mli+2Al2O3;

②金屬焊接,如野外焊接鋼軌等

5.鋁的制備和用途

(1)制備原理：鋁土礦建父汕5里鷺A1,由解

電解熔融AbQ3：2Al2。3(熔融)、T4Al+3。21。

【特別提醒】工業上冶煉A1用電解熔融AbCh而不用AlCb的原因：AlCb是共價化合物，熔融態不導電。

(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+6HC1===2A1C13+3H2T

2A1+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3112T

(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H2的物質的量相篁。

②消耗H+、OH」的物質的量之比為"(H+)："(OIF)=3JL。

(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：

1VHC1(H2)

若產生氫氣的體積比為§<VNaOH(H2)<l，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H2。

(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+2OJT+2H2O=2AKK+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NaAlCh,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.化學性質一兩性氧化物

+3+

①與酸反應：AI2O3+6H=2Al+3H2O

②與堿反應：AI2O3+2OH-=2AIOI+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)3ibO3+3H2。

知識點3氫氧化鋁

1.物理性質：亙色膠狀丕溶于水的固體，有較強的吸附性。

2.化學性質——兩性氫氧化物

A1(OH)3的電離方程式為

(酸式電離)A1OT+H++H2O；=^A1(OH)3；^Ab+3OH(堿式電離)

①與酸反應：A1(OH)3+3H+=AF++3H2O

②與堿反應：A1(OH)3+OH-=A1O3+2H2O

③受熱分解：2Al(OH)3』AbO3+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、CH3co0NH4、(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

①向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為A13++3NH3-H2(A=A1(OH)31+3NH丸

②NaAlCh溶液中通入足量CCh,離子方程式為A1OT+CO2+2H2O=A1(OH)3J+HCC廳。

③可溶性鋁鹽和偏鋁酸鹽水溶液中混合：3A1O升AF++6H2O=4A1(OH)31。

知識點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)242H2O,它是無色晶體，亙溶于水，水溶液pHW7。

3)明研凈水的原理：明研可以凈水，其凈水的原理是AP++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】(1)AbCh、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，AlCb晶體屬于分子晶體,故制備鋁時丕用AlCb電解。

2)A1CL的蒸汽或處于熔融狀態時，都以AlCb二聚分子形式存在。A1C13二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紀雜化，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生配位，形成◎配位鍵。

一化學鍵一一輪廓線

3)A1CL能與C「生成A1C14"AlCh(aq)+Cl(aq)=A1C14-(aq)

4)與Al2c16類似，A1C14\Na3AlF6>A1(OH)4-中均存在配位鍵。

知識點5數形結合與“鋁三角”

1.A—A1(OH)3、[Al(OH)4r之間的轉化關系

-3+

(1)①AF++3NH3H2O===A1(OH)3；+3NH]②AP++3[A1(OH)4]===4A1(OH)3；@A1+3OH===A1(OH)3；

+3+

(2)A1(OH)3+3H===A1+3H2O

(3)AF++4OH—===[A1(OH)4「

+3+

(4)[A1(OH)4]-+4H===A1+4H2O

(5)①[A1(OH)4「+CC)2===A1(OH)3J+HCCK

②[A1(OH)4「+H+===A1(0H)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-最多一無沉淀(有但即溶)一出現沉淀一漸

現象

漸少一消失多一最多一沉淀不消失

TZ[A1(OH)3]

圖像B

ACD?(OH*)

方程式AB：⑴③AB：(3)

序號BD：(6)BC：(1)②

(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一最多一漸少無沉淀T出現沉淀一漸多T最多T沉淀不

現象

一消失消失

圖像口二

_____________

方程式AB：(5)②AB：(4)

序號BC：(2)BC：⑴②

(3)突破A1(OH)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AF+、Al(0H)3>A1O5三者之間的轉化比例：

③明晰AP+溶液中加堿(OH」)的幾種常見變形圖像，如:

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：〃(H+)：n(Al3+)：〃(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：

AF++3NH3-H2O===Al(OH)3i+3NHj

②由NaAlCh制備A1(OH)3宜用CC>2與A1O5反應：

2H2。+A1OF+CO2===A1(OH)3；+HCO?

J_3

③從節約原料角度，由AI制備AI(OH)3,宜用WAI制備AF+,^AI制備AKK,然后將二者混合：

3+

Al+3A105+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：OH，A1O7,HS與SiOF>COF、HCO］、SO與等。

②與A105不能大量共存的(陽)離子有:H+、AF+、NH*、Fe2+、Fe3+^?

③A1O5與HCO,因發生(相對)強酸制弱酸的反應而不能共存。

(3)分析離子反應順序

+

①向含有AF+、NHLH+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反應順序是：I,H+0H===H20；II刈+

+3OH-===Al(OH)3l(若先與NHj反應，則生成的NH3H2O又使Ap+沉淀且生成NHt)；III.NH^+0H-

===NH3-H2O諾先溶解Al(0H)3,則產生的A105又與NH］反應生成沉淀］;IV.A1(0H)3+0H-===A10T+

2H20Q

②向含有A102、cor>OH-的混合溶液中逐滴加入鹽酸，反應順序是：I.OH+H+===H20；II.AIOT+H

++H2O===A1(OH)31(A1O5比CO/先反應)；III.COF+H+===HCOT；IV.HCO丁+H+===CO2T+H2O「HCO夕比

A1(OH)3先反應］；V.A1(OH)3+3H+===A13++3H2O。

(4)有關A1(OH)3的計算

1)求產物A1(OH)3的量

1

①當”(OH—)W3w(AF+)時，n［Al(OH)3］=3?(QHJ;

②當3W(AF+)<”(0H—)<4a(A13+)時，〃「A1(OH)3]=4"(AF+)—“(OH^)；

③當”(OIF)N4“(AF+)時，MA1(OH)31=(),無沉淀。

2)求反應物堿的量

①若堿不足(AF+未完全沉淀)：mOLT)=3RA1(OH)31；

②若堿使生成的A1(OH)3部分溶解："(OFT)=4”(AF+)—W[A1(OH)31。

考向洞察J]

考向1考查鋁及其化合物的結構、性質及其應用

婦(23-24高三下.廣東.階段考試)生活中處處有化學。下列生活中A1及其化合物相關反應的離子方程式

書寫不正確的是

+3+

A.胃舒平[主要成分為A1(OH)3]治療胃酸過多：A1(OH)3+3H=A1+3H2O

3+

B.泡沫滅火器滅火原理：2Al+3CO^+3H2O=3CO2T+2A1(OH)3；

C.某主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通劑：2A1+2OIT+6H2O=2[A1(OH)1+3H2個

D.明研凈水原理：A亡+3H2OUA1(OH)3(膠體)+3H+

【答案】B

【解析】A.胃酸的主要成分為鹽酸，胃舒平治療胃酸過多的離子方程式為Al(OH)3+3H+=A13++3H2O,故

A正確；B.泡沫滅火器中碳酸氫鈉與硫酸鋁溶液反應的離子方程式為A13++3HCO]=3CO2T+Al(OH)3J,

故B錯誤;C.苛性鈉與鋁粉反應的離子方程式為2A1+2OJT+6H2O=2[Al(OH)J+3H2個，故C正確；D.明

3+

磯能凈水是因為A1?+水解：A1+3H2O^A1(OH)3(膠體)+3H+,產生的氫氧化鋁膠體能吸附水中懸浮的

雜質，故D正確；故答案為：B?

【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H2。

(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+2OIT+2H2O=2AKK+3H2b

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NaAlCh,反應中鋁作還原劑，水作氧化劑，NaOH無電子得失。

【變式訓練1】(2024?廣東廣州?模擬預測)“價類”二維圖體現了元素的分類觀、轉化觀，下圖是A1及其部

分化合物的“價類”二維圖。下列說法錯誤的是

$

3如

瞧

同

飄

單質氧化物鋁鹽匚］堿

物質類別

A.反應③④⑤⑥⑦均屬于復分解反應B.反應①⑥所加試劑可能相同

C.物質的類別處代表偏鋁酸鹽D.反應④⑤均可以通過加入鹽酸實現轉化

【答案】B

【分析】根據“價類二維圖”可知a為ALb為析2O3,c為鋁鹽,e為A1(OH)3,c與d,d與e可以相互轉化,

則d為偏鋁酸鹽。

【解析】A.反應③是鋁鹽轉化為偏鋁酸鹽，其離子方程式為人產+4。日="02+2比0,反應④是偏鋁酸鹽

轉化為鋁鹽，離子方程式為AlO；+4H+=A13++2Hq,反應⑥是鋁鹽轉化為堿，離子方程式為

AF++3OH=A1(OH)3，，反應⑦是堿轉化為偏鋁酸鹽，離子方程式為A1(OH)3+OH-=A1O2+2H2。,上述反

應均為復分解反應，故A正確；B.反應①是鋁轉化為鋁鹽，加酸可以實現轉化，反應⑥是鋁鹽轉化為氫氧

化鋁，加入堿實現轉化，兩反應所加試劑不可能相同，故