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(共54张PPT)
[学习目标]
1.了解镁、铝及其重要化合物的主要性质,了解其在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识镁、铝及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探究物质的性质,实现物质的转化。
1.镁的性质
(1)物理性质:银白色,有金属光泽,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。
(2)化学性质(书写有关反应的化学方程式或离子方程式)
①
②______________________。
③_________________________。
④____________________。
Mg+2H+=== Mg2++H2↑
2.MgO与Mg(OH)2
(1)MgO为碱性氧化物,难溶于水,溶于盐酸的离子方程式为_______________________。
(2)Mg(OH)2为难溶于水的中强碱,溶于盐酸的离子方程式为_______________________
_____。
MgO+2H+=== Mg2++H2O
Mg(OH)2+2H+=== Mg2++
2H2O
Mg(OH)2
3.从海水中提取镁的工艺
化工流程
[示例]写出主要步骤的化学方程式
①制石灰乳:_____________________、_______________________。
②生成Mg(OH)2:_______________________________。
③制备MgCl2:_________________________________。
④冶炼金属镁:_________________________。
CaO+H2O=== Ca(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2=== Mg(OH)2+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=== MgCl2+2H2O
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用作照明弹。( )
(2)工业上制造镁粉是将镁蒸气在CO2气体中冷却。( )
(3)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用,因此实验室对镁条不需要特殊保护。( )
(4)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应。( )
(5)镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁。( )
√
×
√
×
√
1.(2025·尚义县第一中学等校月考)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Mg3N2
B.CH3MgCl 是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价为+2
C.海水提镁工艺流程中可循环利用的物质是Cl2
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)2
D
2.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
D
1.铝元素
三
ⅢA
最多
化合物
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__________________。
(2)化学性质
银白
小
导电、导热和延展性
[示例]写出上图中反应④⑤的化学(或离子)方程式:
④离子方程式:____________________________________。
⑤化学方程式:__________________________ (铝热反应)。
2Al+2OH-+6H2O=== 2[Al(OH)4]-+3H2↑
3.铝的重要化合物的性质
(1)Al2O3的性质——两性氧化物
Al2O3+6H+=== 2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
(2)铝的氢氧化物[Al(OH)3]——两性氢氧化物
①Al(OH)3——两性氢氧化物
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
[示例]写出下列制备的离子方程式
a.向可溶性铝盐溶液中加入足量氨水:________________________________。
b.向Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2:__________________________________。
(3)两种铝盐
①明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
明矾净水原理:明矾电离产生的Al3+发生水解Al3++3H2O l(OH)3(胶体)+3H+,产生的Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力,可以吸附水中的杂质并形成沉淀,使水变得澄清透明。
②四羟基合铝酸钠(配合物)
a.向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量,反应现象为先产生白色沉淀,然后沉淀又逐渐溶解直至消失,反应的有关离子方程式为________________________________、
_________________________。
b.向Na[Al(OH)4]溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为__________________
____________________。
[Al(OH)4]-+H+=== Al(OH)3↓+H2O
Al(OH)3+3H+=== Al3++3H2O
2[Al(OH)4]-+CO2===
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)Al2O3熔点高,可用作耐高温材料。( )
(2)铝制餐具不能长时间存放酸性食物但可以长时间存放碱性食物。( )
(3)Al2O3具有两性,故可以用于电解冶炼铝。( )
(4)分离Fe2O3、Al2O3的操作依次为溶解、过滤、灼烧。( )
(5)1 mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。( )
√
×
×
×
√
1.下列除去杂质的方法不正确的是(　　)
A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤
D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO
解析　 Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加过量氨水,Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀达不到除杂的目的,B项不正确。
B
2.[走进教材]阅读下列材料,完成下面小题。
铍及其化合物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域,是重要的战略物资。铍与相邻主族的铝元素性质相似,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是(　　)
C
选项 事实 推测
A 熔融BeCl2不导电,BeCl2溶液能导电 BeCl2是电解质
B Al2O3能与强碱溶液反应 BeO 也能与强碱溶液反应
C 铝热反应焊接钢轨时不需要保护气 高温制备铍的反应也不需要保护气
D 用AlCl3溶液与足量氨水制备Al(OH)3 用BeCl2溶液与足量氨水制备Be(OH)2
解析　熔融BeCl2不导电,BeCl2溶液能导电,两者满足其一,即为电解质,故A正确;BeO 为两性化合物,能与强碱溶液反应,故B正确;高温用Mg 还原BeF2制备铍的反应,由于Mg 比铝更活泼,所以需要保护气,故C错误;铍与相邻主族的铝元素性质相似,可用BeCl2溶液与足量氨水制备Be(OH)2,故D正确;答案选C。
D
铝矿石提铝
铝土矿的主要成分是Al2O3,含有的杂质是Fe2O3、MgO和SiO2,由于Al2O3具有两性,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3、MgO是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯Al2O3的方案。
[归纳总结]
方案一:碱溶法
方案二:酸溶法
[归纳总结]
1.下列有关铝及其化合物的说法不正确的是(　　)
A.(2025·浙江1月选考T3D)硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
B.(2025·浙江6月选考T5B改编)氧化铝具有两性,因此可用于制作坩埚
C.(2025·陕晋青宁卷T3B)金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
D.(2025·安徽卷T1B)硫酸铝可用作净水剂
解析　氧化铝可用于制作坩埚的原因是Al2O3属于离子晶体,熔点高,而不是Al2O3具有两性,B项错误。
B
D
解析　电解熔融态氯化镁制得单质镁,A、B错误;Al(OH)3具有弱碱性,能与酸发生反应,能用于治疗胃酸过多,C错误;氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-+3H2O=== 2[Al(OH)4]-,
D正确。
3.(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.不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料
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CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
C
解析　陶瓷中的SiO2能与HF反应,故不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料,A项正确;喷淋法能使溶液与烟气充分接触,提高吸收效率,B项正确;根据题图可知,吸收塔中发生反应HF+Na2CO3=== NaHCO3+NaF,合成槽中发生反应6NaF+Na[Al(OH)4]+4NaHCO3=== Na3AlF6↓+4Na2CO3+4H2O,故合成槽中产物主要有Na3AlF6和Na2CO3,C项错误;滤液中含有Na2CO3,可用作吸收塔中的吸收剂,D项正确。
[夯基固本练]
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1.(2026·无锡开学测试)2025年春晚《秧BOT》节目中机器人的承重部件和结构框架中应用了大量的铝合金,可以在保证机器人整体稳定性和强度的同时减轻重量,提升机器人的灵活性和运动效率。铝合金属于(　　)

A.合成材料 B.天然材料
C.复合材料 D.金属材料
解析　金属材料包括纯金属和合金,则铝合金属于金属材料,故选D。
D
2.镁、铝单质的化学性质以相似性为主,但也存在某些较大差异性,下列物质能证明二者存在较大差异性的是(　　)
①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④醋酸　
A.①④ B.②③
C.①③ D.②③④
解析　镁能与CO2反应而铝不能;铝能与NaOH溶液反应而镁不能。
C
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3.探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是(　　)
A.Al、NaOH溶液、稀盐酸
B.Al2O3、氨水、稀盐酸
C.Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸
D.AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
　
C
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解析　可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续加过量的氢氧化钠溶液,氢氧化铝沉淀会溶解,氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。
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4.某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(　　)
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨论Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
B
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解析　浓硫酸溶于水放热,且密度大于水,因此稀释浓硫酸,应将浓硫酸加到水中,而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,A错误;将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,B正确;过滤时应该用玻璃棒引流,C错误;应将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,生成氯化镁。由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢,水解吸热,且氯化氢易挥发,所以加热时促进镁离子水解,蒸干得不到无水MgCl2固体,为氢氧化镁固体,D错误。
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5.(2025·银川一中月考)部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)

A.e可用于制造耐高温材料
B.可存在a→f→g→e→a的循环转化关系
C.a不能与H2O反应生成d或g
D.直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物
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C
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解析　由图知,a为Al或Mg,b为MgO,e为Al2O3,c为MgCl2,f为AlCl3,d为Mg(OH)2,g为Al(OH)3,据此回答。e是Al2O3可用于制造耐高温材料,A正确;Al与盐酸反应得到AlCl3,AlCl3与氨水反应得到Al(OH)3,Al(OH)3加热分解得到Al2O3,电解Al2O3得到Al,存在Al→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al的循环转化关系,B正确;Mg在加热条件下与水反应生成Mg(OH)2,C错误;由于MgCl2或AlCl3均会水解,生成的氯化氢易挥发,直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物,D正确。
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6.(2026·宁明县宁明中学开学测试)室温下足量镁片、铝片(已去除氧化膜)分别与40 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应(装置如图甲),用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。已知:相同温度下,装置内压强与产生气体的体积成正比。下列说法错误的是(　　)
4
B
A.曲线①为镁与盐酸反应的压强变化曲线
B.AB段下降的原因是随反应的进行盐酸浓度逐渐减小
C.反应结束时消耗镁片与铝片的质量比为4∶3
D.反应结束后二者产生氢气的质量相等
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[能力技能练]
7.通过观察化学实验现象,分析归纳出正确的结论,是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出的结论正确的是(　　)
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D
选项 实验现象 结论
A 把大小相同的铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡放出,而镁没有任何变化 铝的金属性比镁强
B 取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有滴落 铝不易燃烧
C 向氯化铵溶液中投入一铝片:铝片上产生大量气泡 该气体是氨气
D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失 氢氧化铝能溶于强碱溶液
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解析　比较金属性的强弱是比较金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度,A错误;由于生成了熔点很高的氧化铝,起到隔绝空气的作用,B错误;产生的气体应为H2和NH3的混合气体,C错误。
4
8.已知MgCl2·6H2O在空气中加热时,失去部分结晶水,同时生成Mg(OH)Cl或MgO。实验室用MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示:

下列有关说法错误的是(　　)
A.循环物质甲为盐酸
B.装置b填充的可能是P2O5或CaCl2
C.装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸,其作用为催化剂
D.装置d中与装置c直接相连的装置为干燥装置
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C
解析　MgCl2·6H2O晶体在空气中加热时,释放出部分结晶水,同时生成Mg(OH)Cl或MgO,实验室以MgCl2·6H2O制取无水MgCl2,应该是在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O,所以a中液体为盐酸,盐酸受热挥发出HCl,通过酸性干燥剂或中性干燥剂干燥,HCl进入c装置,加热c在HCl气氛中MgCl2·6H2O分解生成无水MgCl2,d装置为干燥装置,用于吸收分解生成的水蒸气,同时防止循环物质甲中水蒸气进入c。循环的物质甲是盐酸,故A正确;装置b填充的是酸性干燥剂或中性干燥剂,用于干燥HCl,则可能是P2O5或CaCl2,故B正确;装置a中起始装有的试剂为盐酸,故C错误;d中与c直接相连的为干燥装置,故D正确。
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9.(2025·大庆市实验中学期中)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
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解析　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;7中试剂是浓硫酸,防止空气中的水分进入装置使氮化镁水解,故B正确;氮化镁的水解反应是Mg3N2+6H2O=== 3Mg(OH)2+2NH3↑,Mg(OH)2和NH3都是碱性物质,其逆反应不是中和反应,故C错误;加热时O2、CO2会与Mg反应,实验时,应先通入一段时间的氮气,排出装置中的空气,故D正确。
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[素养提升练]
10.(2025·鞍山市重点高中协作校期中)过氧化镁(MgO2)不溶于水,与酸反应生成H2O2,在医学上可作解酸剂,加热时会分解。某学习小组在实验室进行了制备MgO2以及含量测定的实验。
Ⅰ.制备MgO2
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(1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为:
①称取碱式碳酸镁样品m1 g;
②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;
③重复操作②,测得剩余固体质量为m2 g。
下列仪器中,煅烧碱式碳酸镁不会用到的是　　　(用对应的字母填写)。
E
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(2)研究表明,由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用Mg(OH)2灼烧所得产品密度更小、比表面积更大,其原因为____________________________________________________
______________________________________。
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作a可得到较纯净的MgO2,则操作a为　　 　。
Ⅱ.测定样品(含MgO杂质)中MgO2纯度的实验装置如图所示。
碱式碳酸镁分解产生CO2气体,有利于形成粒径更小的MgO或
生成的CO2可使MgO变得更蓬松(合理即可)
过滤、洗涤、干燥
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(4)稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是　　 　　　　　　　。
(5)仪器A的名称:　 　　;实验中使用A的优点是: _______________________
______________________________________________。
(6)该小组记录的实验数据如下:样品的质量为m g;反应开始前量气管的读数为V1 mL ;反应结束冷却到室温后量气管的读数为V2 mL,已知:室温条件下气体摩尔体积为V0
L·mol-1,则样品中过氧化镁的质量分数为　　　　　　%(用含V1、V2、m、V0的代数式表示)。
催化剂(或催化作用)
恒压滴液漏斗
便于液体顺利滴下;减小滴
入液体的体积对所测气体体积的影响,减少实验误差

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解析　Ⅰ.(1)煅烧碱式碳酸镁是固体加热分解,应该在坩埚中进行,使用坩埚加热时需要泥三角和三角架,酒精喷灯,在称量前需要干燥,用到干燥器,不会用到的是蒸发皿,即E;(2)由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用Mg(OH)2所得产品密度更小、比表面积更大,其原因为碱式碳酸镁分解产生CO2气体,有利于形成粒径更小的MgO或生成的CO2可使MgO变得更蓬松,颗粒较为疏松;(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作得到产品较纯净的MgO2,可知操作为固液分离,即为过滤,洗涤除去多余过氧化氢和稳定剂,最后进行干燥;Ⅱ.(4)稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是:滴入的盐酸与过氧化镁反应生成过氧化氢,加入少量FeCl3溶液加速双氧水的分解,起到催化剂的作用,在量气管内测量氧气的体积;(5)仪器A的名称恒压滴液漏斗;恒压分液漏斗因有玻璃管
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