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2027届高考化学第一轮复习
第一章 金属及其化合物
第4讲 金属材料 金属矿物的开发利用
第1课时 镁铝及其化合物
项目 镁 铝
地壳含量/% 2.00 7.73(金属最高)
元素周期 表中位置 第 周期 第 族 第 周期
第 族
电子 排布式 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1
物理性质 色、金属光泽的固体,密度、硬度均较 ,熔点较 ,有良好的导电、传热和延展性
化学性质 较强的金属性,是常用的 剂
一、镁、铝及其性质
三
ⅡA
三
ⅢA
银白
小
低
还原
整合必备知识
六方最密堆积
面心立方
常见的Zn,Ti,Mg这种堆积
常见的Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、Pt等这种堆积
Mg的具体参数： m.p.为924K，b.p.为1373K,密度1.74g/cm3,硬度2.0
Al的具体参数： m.p.为930K，b.p.为2740K,密度2.7g/cm3,硬度2.75-3.0
Mg是碱土金属的代表，铝是硼族元素的代表，我们要熟悉第IIA族和第IIIA族元素的相似性和递变性
整合必备知识
镁的化学性质 铝的化学性质
与O2反应 常温下生成氧化膜，点燃： ________________________ 常温下生成氧化膜，加热：
______________________
与其他非金属反应 　与N2反应： ______________________ 　与Cl2、S反应：
______________________
与H2O反应
与盐溶液的反应
镁、铝的化学性质(写出有关的化学方程式)
________________(缓慢)
Mg+Cu2+= Mg2++Cu
Mg投入Fe3+产生无色气泡和红褐色沉淀
2Al+3Hg2+= 2Al3++3Hg
(铝毛刷实验)
几乎不反应
【深度思考】Mg投入NH4Cl溶液中如何反应？
Mg2+[︰︰]3-Mg2+[︰︰]3-Mg2+
Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑
镁的化学性质 铝的化学性质
与某些氧化物反应 在CO2中燃烧： _______________________ 铝热反应（制Fe、Mn、Cr、V等）：
____________________
与非氧化性酸反应（以盐酸为例） 　 　
与强碱溶液反应（以NaOH为例）
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===
2NaAlO2＋3H2↑（不推荐）
不反应
【思考】①实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3？用离子方程式说明原因？②如何除去镁粉中混用的少量铝粉？
②向金属混合物中加入过量的NaOH溶液，过滤并洗涤不溶物即得纯净的镁粉。
①不能，Al3＋和S2－在水溶液中发生彻底的互促水解反应：2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑。
2Al+2NaOH+6H2O===
2Na[Al(OH)4]+3H2↑
整合必备知识
整合必备知识
二、镁、铝的重要化合物
1．MgO与Al2O3的比较
物质 MgO Al2O3(有不同晶型的结构）
物理 性质 均为白色粉末，_______溶于水，熔点高(MgO______Al2O3)，是优良的耐火材料（耐火坩埚，耐火管等）
化学 性质 与热水反应：MgO＋H2O Mg(OH)2 与水不反应
具有碱性氧化物的性质：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 具有两性氧化物的性质：
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、
Al2O3＋2OH－＋3H2O===
2[Al(OH)4]－
不
>
刚玉,人造宝石等,硬度仅次于金刚石
【深度思考】从选必二的角度解释，为什么熔点是MgO高于Al2O3
【误区警示】天然的a-氧化铝通常不溶于酸和碱（六方密堆积结构较稳定），通常实验室生成的是r-氧化铝（面心立方)具有两性
2.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较
Mg(OH)2↓＋2NH4＋
吸附
整合必备知识
整合必备知识
3.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
（一般溶于强酸和强碱）
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
① 。② 。
③ 。
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
(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： 。
②向含[Al(OH)4]-的溶液中通入过量的CO2：_________________________
。
③Al3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应：_______________________
。
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N
[Al(OH)4]-+CO2=== Al(OH)3↓
Al3++3[Al(OH)4]-===
4Al(OH)3↓
+HC
无论加多少，都不会转化为
Lewis酸
+H2O
-H2O
4.明矾
(1)明矾的化学式为 ，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__________
，其中Al3+发生水解反应，产生 ，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变澄清。
KAl(SO4)2·12H2O
KAl(SO4)2
===K++Al3++2S
Al(OH)3胶体
【总结提升】常考的既能与酸反应也能与碱反应的物质
(1)金属单质:Al、Be、Zn等。
(2)两性金属氧化物:Al2O3、BeO、ZnO等。
(3)两性氢氧化物:Al(OH)3、Zn(OH)2、Cr(OH)3、Be(OH)2等。
(4)弱酸的酸式盐:KHS、NaHCO3等。
(5)弱酸的铵盐:CH3COONH4、(NH4)2CO3等。
(6)氨基酸:H2NCH2COOH等。
光卤石：KCl·MgCl2·6H2O
1.铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物(　　)
2.MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)
3.实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等(　　)
4.铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱(　　)
5.明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　)
6.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨(　　)
7.两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多(　　)
√
×
×
×
×
×
×
明矾净水原理与K2FeO4净水消毒是否一致？液氯呢？
一、镁、铝的“价—类”二维图
1.(2024·广州普通高中冲刺训练)铝及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法错误的是
提升关键能力
A.反应⑤⑥基本类型相同
B.反应①⑥所加试剂可能相同
C.1 mol a完全转化为b时失去3 mol电子
D.物质的类别处“ ”代表四羟基合
铝酸盐
√
2.(2025·深圳福田区高三二调)如图所示为铜或镁元素的部分“价—类”二维图，下列叙述正确的是
A.②易与水反应生成③
B.若是铜元素，④为硫酸盐，可用④的水溶液为电解液精炼铜，阳极减
少的质量等于阴极增加的质量
C.若是铜元素，④为硫酸盐，颜色为蓝色
D.若是镁元素，经过④→③→④→①的转化可实现海水中提取镁
√
提升关键能力
二、Al3+、N、H+等与OH－反应的顺序（真实情况不是线性变化）
3.向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 mol)逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的关系如图。(假设Mg2+、Al3+结合OH－能力相同)
分析图像的变化情况，回答下列问题：
(1)H+、Al3+、Al(OH)3、N四种微粒与OH－反
应的先后顺序依次为　　　　　 　　　　　　。
(2)依次写出各阶段的离子方程式：
①OA：　　　　　　　　。
②AB：　　　　　　　　　　　 　　　　　。
H+、Al3+、N、Al(OH)3
H++OH－===H2O
Al3++3OH－===Al(OH)3↓，Mg2++2OH－===Mg(OH)2↓
③BC：　　　　　　　　　 　。
④CD：　　 　　　　　　　　　 　。
N+OH－===NH3·H2O
Al(OH)3+OH－===[Al(OH)4]－
这种图不符合真实情境
这种错误的图可以不用做！
提升关键能力
1.海水提镁
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:__________________________________________________。
(2)沉淀Mg2+:__________________________________________________。
(3)制备MgCl2:______________________________________________________。
(4)电解MgCl2: __________________________________________________。
Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+
【误区警示】(1)由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。
(2)因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在Ar等氛围中冷却。　
三、镁、铝的工业制备方法
提升关键能力
2 从铝矾土矿中提取金属铝
主要化学反应
反应①：
反应②：
反应③：（足量）
（少量） ［无论加多少
，都不会转化为
反应④：
反应⑤：
反应⑥：（过量强酸）
（少量强酸）
反应⑦：无论加多少 ，
都不会转化为
2Al2O3(熔融)
4Al＋3O2↑
工业上实际主要是碱溶法(拜耳法）
实际上会生成铝硅酸盐沉淀
提升关键能力
氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝以分子的形式存在（误区警示：实际并非一定不能用电解氯化铝的方法，后续复习电解再讲这个问题）
Na3AlF6
降低Al2O3熔融的温度
石墨电极被阳极上产生的O2
氧化
定期补充石墨
2Al2O3(熔融)
4Al＋3O2↑
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　　 　(化学式)。写出“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式：　　　 　 　　　　。
两性
Fe2O3
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
【拓展提升】有机反应中常用的Mg试剂与Al试剂
RMgX作为亲核试剂可与甲醛、醛、酮分别生成伯、仲、叔醇；与环氧乙烷生成增加两个碳的伯醇；与有机腈生成酮；低温下与CO2生成多一个碳原子的羧酸：
Grignard试剂还可与羧酸衍生物反应生成醇。因此在制备RMgX时，分子中除了回避含活泼氢的基团，还要注意 C=O（羰基）、 CN等官能团的影响。
酰卤 ＞ 酸酐 ＞ 醛 ＞ 酮 ＞ 酯 ＞ 酰胺
无水AlCl3常用作傅克反应的催化剂，是很好的Lewis酸；LiAlH4是优秀的的强还原剂比NaBH4强，羧基可被其还原为醇羟基；请写出LiAH4的电子式，及水解方程式！
试写出格氏试剂水解的方程式
【说明】格氏试剂制备时要严格无水，无氧，无CO2,无其他含羟基等活泼氢物质存在
体验高考
C
2.判断正误。
(1)(2024·广东)机械表中由钼、钴、镍、铬等元素组成的发条,其材质属于合金。(2)(2024·浙江6月)Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多。
(3)(2024·河北)青铜铺首主要成分是铜锡合金。
(4)(2023·重庆)Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同。
(5)(2023·辽宁)冶炼镁:2MgO(熔融) 2Mg+O2↑。
(6)(2022·浙江6月)氧化铝熔点高,常用于制造耐高温材料。
(7)(2022·浙江6月)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。
(8)(2023·湖南)取一定体积的NaOH溶液和Al2(SO4)3溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(浓度均为0.1 mol·L－1)，反应现象没有明显差别
(9)(2022·广东)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
(10)(2022·广东)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
(11)(2022·海南)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失
√
×
√
×
×
√
×
×
√
√
×
体验高考
3.(2024·广东卷,14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应
化合价关系如图所示。下列推断合理的是(　　)
[A] 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
[B] 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
[C] 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
[D] 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
B
4.(2020·江苏卷,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
D
体验高考
5.(2024·山东卷,14改编)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法正确的是(　　)
C
试管 实验操作及现象
试管甲 滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液显浅蓝色;倾掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失
试管乙 滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色
[A] 试管甲中生成的蓝色溶液是由于Cu2O被稀硝酸氧化为了Cu2+
[B] 试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性
[C] 试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物
[D] 上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
体验高考
C

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