第09讲 镁、铝及其重要化合物 考点导航 考点一镁及其重要化合物的性质及海水提镁 重难点辨析 1镁的性质(1)物理性质：色形态密度硬度熔点导电导热性银白色，有金属光泽固体较小较软较低良好(2)化学性质：与非金属反应与CO2反应：2MgCO22MgOC与H2O反应：Mg2H2OMg(OH)2H2与H反应：Mg2H=Mg2H22海水提镁3用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。4镁的重要化合物物质主要性质氧化镁碱性氧化物MgO2H=Mg2H2O氢氧化镁中强碱Mg(OH)22H=Mg22H2O难溶于水Mg22OH=Mg(OH)2溶解度小于碳酸镁MgCO3H2OMg(OH)2CO2规律方法技巧点拔 1从海水中提取镁的流程(1)流程：(2)主要化学反应：制石灰乳：CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2；沉淀Mg2：Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2；制备MgCl2：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；电解MgCl2：MgCl2(熔融)MgCl2。2镁也可在氮气中燃烧，生成氮化镁(Mg3N2)，氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气。3由MgCl26H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。4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H2氛围中冷却。典型例题剖析 考向1镁及其重要化合物的性质、用途【典例1】（2023全国高三专题练习）镁遇到下列物质不放出H2的是：NH4Cl溶液；KOH溶液；Na2CO3溶液；热的乙醇；苯；醋酸溶液；FeCl3溶液；CuSO4溶液；NaH2PO4；NaHCO3溶液。ABCD【答案】C【解析】NH4Cl溶液与镁反应生成氯化镁、氨气和氢气；KOH溶液与镁不反应；Na2CO3溶液与镁不反应；热的乙醇与镁反应生成乙醇镁和氢气；苯与镁不反应；醋酸溶液与镁生成醋酸镁和氢气；FeCl3溶液中加入镁，镁与氢离子反应生成氢气，促进其水解；CuSO4溶液溶液中加入镁，镁与氢离子反应生成氢气，促进其水解；NaH2PO4中加入镁，磷酸二氢根离子电离，产生氢离子，与镁反应生成氢气；NaHCO3溶液与镁不反应，镁遇到上述物质不放出H2的是，故选C。【变式练1】（2023全国高三专题练习）下列说法不正确的是A通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁B镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物C氧化镁是优质的耐火材料D金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料【答案】D【解析】AMg是活泼金属，如果电解氯化镁溶液，阴极上氢离子放电而不能生成Mg，所以工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；BMg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2，Mg还和空气中CO2反应生成MgO和C，所以镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物，故B正确；CMgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，常常作耐火砖，故C正确；D虽然Mg质地柔软，但密度小，常常作合金材料，如镁铝合金，故D错误；故选D。【变式练2】（2023湖北武汉华中师大一附中校考模拟预测）Li和Mg是两种重要的金属元素。下列说法正确的是A金属镁一般保存在石蜡油中B单质Li和冷水不反应C单质Li可与反应生成DLi、Mg的焰色试验现象相同【答案】C【解析】A金属镁表面易形成较致密氧化膜，不需要保存在石蜡油中，A错误；B单质Li和冷水可以反应生成LiOH和氢气，B错误；C单质Li可与反应生成，C正确；DLi的焰色为紫红色，与Mg不同，D错误；故选C。考向2海水提镁工艺【典例2】（2023春河南高一洛宁县第一高级中学校联考阶段练习）海水中蕴藏着丰富的资源，下列有关海水资源的开发利用，说法正确的是A海水蒸发获得的粗盐可直接食用B海水提镁中可用澄清石灰水作为沉淀剂C海水淡化的方法有“电渗析法”和“离子交换法”D可直接使用四氯化碳萃取海带中的碘元素【答案】C【解析】A海水蒸发获得的粗盐含有杂质，需要精制后才能食用，故A 错误；B氢氧化钙溶解度太小，海水提镁中应该使用石灰乳作为沉淀剂，故 B 错误；C海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等方法，C 正确；D海带中的碘元素需要经过氧化剂氧化后才能用四氯化碳萃取，故D错误；故选：C。【变式练3】（2023福建三明统考模拟预测）下列有关海水及海产品综合利用的离子方程式错误的是A氯碱工业中电解饱和食盐水制氯气：B海水提溴中用水溶液富集溴：C海水提镁中用石灰乳沉镁：D海带提碘中用NaOH溶液反萃取中的碘：【答案】A【解析】A氯碱工业中电解饱和食盐水制氯气：，故A错误；B海水提溴中用水溶液富集溴，溴单质和二氧化硫、水反应生成硫酸和氢溴酸：，故B正确；C海水提镁中用石灰乳沉镁，得到氢氧化镁，氢氧化镁的溶解度小于氢氧化钙溶解度：，故C正确；D海带提碘中用NaOH溶液反萃取中的碘：，故D正确。综上所述，答案为A。【变式练4】（2023春辽宁沈阳高一校联考期中）自然资源的合理利用是走可持续发展的必经之路。目前世界上60%的镁是从海水提取的，海水提镁的主要流程如图所示，回答下列问题。(1)写出沉淀池发生反应的离子方程式： 。(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的 。(3)加入的足量试剂a是 (填化学式)，操作B的步骤有 、冷却结晶、过滤洗涤。(4)海水提镁的过程，为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁？ 。(5)有同学认为：可直接加热得到，再电解熔融制得金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则。我 (填“同意”或“不同意”)该同学的想法，理由是 。(已知：为3105，熔点为714)【答案】(1)(2)贝壳或牡蛎壳(3) HCl 蒸发浓缩(4)海水中氯化镁的总含量大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，使其浓度增大，降低提纯成本(5) 不同意 熔点很高，熔融时消耗大量的能量，浪费资源且增加生产成本【解析】海水中的Mg2+和石灰乳中的OH-反应生成Mg(OH)2沉淀，经过滤后得到Mg(OH)2固体，加入盐酸后，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁溶液，将氯化镁溶液加热浓缩后得到六水合氯化镁，加热得到MgCl2，电解熔融状态下的MgCl2得到Mg。（1）镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，在海水中加入石灰乳的作用是沉淀，反应的离子方程式为，故填：；（2）贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙，故填：贝壳（或牡蛎壳等）；（3）将氢氧化镁转化为氯化镁且不引入新杂质，则试剂a是HCl，氢氧化镁和HCl反应生成氯化镁和水，操作B是将氯化镁溶液转化成氯化镁晶体，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体，故填：HCl；蒸发浓缩；（4）海水提镁的过程中，将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁是因为海水中氯化镁的总含量大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，使其浓度增大，降低提纯成本，故填：海水中氯化镁的总含量大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，使其浓度增大，降低提纯成本；（5）熔点为3105，熔点714，熔融时会消耗大量能量，浪费资源且增加生产成本，故填：不同意；熔点很高，熔融时消耗大量的能量，浪费资源且增加生产成本。三年真题两年模拟 1（2022海南统考高考真题）依据下列实验，预测的实验现象正确的是选项实验内容预测的实验现象A溶液中滴加NaOH溶液至过量产生白色沉淀后沉淀消失B溶液中滴加KSCN溶液溶液变血红色CAgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量黄色沉淀全部转化为白色沉淀D酸性溶液中滴加乙醇至过量溶液紫红色褪去AABBCCDD【答案】D【解析】AMgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A不正确；BFeCl3溶液中滴加 KSCN洛液，溶液变血红色，实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在；FeCl2溶液中滴加 KSCN洛液，溶液不变色，B不正确；CAgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量，黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；D酸性KMnO4溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去，D正确；综上所述，依据相关实验预测的实验现象正确的是D，本题选D。2（2021重庆统考高考真题）下列叙述错误的是AMg在空气中燃烧可生成MgOBFe2O3与Al发生铝热反应可生成FeCBaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3DCa(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2【答案】C【解析】AMg在空气中点燃能与氧气发生反应生成氧化镁，故A正确；BFe2O3与Al在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和Fe，故B正确；C二氧化碳通入氯化钡中不反应，故C错误；DCa(OH)2 溶液与Cl2反应生成氯化钙和次氯酸钙，故D正确；故选：C。3（2021浙江高考真题）下列说法不正确的是A硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐B镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁C钠与水反应生成氢氧化钠和氢气D常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化【答案】A【解析】A硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C正确；D浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D正确；故选A。4（2023全国高三专题练习）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，置镁条于其中探究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将镁蒸气在氮气中冷却得到镁粉【答案】B【解析】A稀释浓硫酸应该是把浓硫酸慢慢注入水中，A项错误；BNaOH与MgSO4两者反应为Mg2+2OH=Mg(OH)2，因此能够观察到沉淀产生，B项正确；C过滤应该用玻璃棒引流，而不是直接倒入已装好滤纸的漏斗中，C项错误；D氮气与镁反应生成氮化镁，得不到镁粉，D项错误