全国版2019版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第2节镁铝及其重要化合物学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 2 节 镁、铝及其重要化合物 考试说明 1掌握铝及其重要化合物的主要性质及其应用。 2掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用。 3了解铝、镁及其重要化合物的制备方法。 命题规律 有关 Al 及其化合物知识在高考中出现频率较高， “ 铝三角 ” 是命题的出发点。高考中常以选择题型结合离子方程式的书写正误判断、离子共存问题考查 Al 及其化合物的转化；以化工流程图中铝土矿的开发为载体以填空题型考查镁、铝及其化合物的性质、制备等。 考点 1 镁及其化合物 1镁的物理性质 银白 色固体，密度 较小 、质软、 有 延展性，是 电 和 热 的良导体。 2镁及其重要化合物的化

2、学性质 【 精品教育资源文库 】 3镁的工业制备 电解熔融 MgCl2： MgCl2(熔融 )=通电Mg Cl2 。 (1)Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为 MgO和少量 Mg3N2的混合物。 (2)Mg着火后，不可用 CO2灭火。 (3)由于 Mg(OH)2的溶解度比 MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是 Mg(OH)2，而非MgCO3。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)镁条燃烧引起的火灾可用 CO2扑灭。 ( ) (2)镁不能与盐酸反应。 () (3)镁制容器可以贮存、运输浓硫酸。 () (4)镁在空气中燃烧的产物不全为 MgO。 () (5

3、)工业上电解熔融的 MgO制镁。 () (6)2.4 g镁条在空气中充分燃烧所得固体产物的质量小于 4.0 g。 () 1镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁蒸气在某气体中冷却。下列可作为冷却气体的是 ( ) 空气 CO 2 Ar H 2 N 2 A 和 B 和 C 和 D 和 答案 C 解析 “ 镁蒸气在某气体中冷却 ” ，说明高温下镁与这些气体不反应，由于空气、 CO2、N2在加热的条件下均能与 Mg 反应，故不能用作冷却气体。 【 精品教育资源文库 】 2从海水中提取镁的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 ( ) A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B步骤 电解

4、 MgCl2时阴极产生氯气 C步骤 可将晶体置于 HCl气体氛围中脱水 D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 答案 B 解析 海水中含有大量的镁元素， A正确；电解 MgCl2时，阳极产生 Cl2， B错误；加热脱水过程中 Mg2 水解生成 Mg(OH)2，为防止 Mg2 水解，应在 HCl 气体氛围中脱水， C 正确； 、 、 分别为化合反应、复分解反应、分解反应， D正确。 从海水中提取镁的工艺流程 考点 2 铝的性质及应用 1铝的结构和存在 铝位于元素周期表 第三周期第 A 族 ，原子结构示意图为 。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以 化合 态存在。 2铝的物理性质及

5、用途 【 精品教育资源文库 】 3铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： 铝与氯气加热反应： 2Al 3Cl2=2AlCl3。 【 精品教育资源文库 】 铝与氢氧化钠溶液反应： 2Al 2OH 2H2O=2AlO2 3H2 。 铝与氧化铁反应： 2Al Fe2O3=高温2Fe Al2O3。 4铝热反应 (1)原理 铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质，如 Fe2O3 2Al=高温2Fe Al2O3、 Cr2O3 2Al=高温2Cr Al2O3等。 (2)实验装置 (3)反应 现象及结论 剧烈燃烧，放出大量的热，导致混合物剧烈反应过后，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入

6、沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔渣，可以发现落下的是铁珠。 (4)应用 野外 焊接钢轨 。 冶炼高熔点金属 。 5铝的工业制备 电解熔融 Al2O3： 2Al2O3(熔融 ) =通电冰晶石4Al 3O2 。 (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 ”( 即表面形成一层氧化物保护膜，阻止 Al 与浓 H2SO4、浓硝酸进一步反应 )，而不 是铝与浓 H2SO4、浓 HNO3不反应，是常温下 Al2O3与浓 H2SO4、浓 HNO3不反应。 (2)2Al 2OH 2H2O=2AlO2 3H2 。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成 H2和 Al(OH)

7、3，然后 Al(OH)3 再与 NaOH 反应生成 H2O 和 NaAlO2，反应中铝作还原剂，水【 精品教育资源文库 】 作氧化剂， NaOH无电子得失。 (3)铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序表中排在其后的金属氧化物反应。铝不能与 MgO 反应，铝热反应不适用于冶炼大量的金属铁、 铜等 (要考虑冶炼成本 )。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性或咸的食物。 () (2)用坩埚钳夹住一小块砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来。 () (3)MgO与 Al 粉的混合物也可称为铝

8、热剂。 () (4)能用铝槽车储运浓 H2SO4与浓 HNO3，是因为铝的化学性质稳定，不与浓 H2SO4、浓 HNO3反应。 () (5)铝与盐酸反应时，盐酸作氧化剂，铝与氢氧化钠溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂。 () 题组一 铝的化学性质 1常温下可用铝质容器储运的试剂是 ( ) A浓硝酸 B食醋 C石灰水 D稀盐酸 答案 A 解析 常温下， Al 和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，可以用铝制容器储运浓硝酸， A正确；食醋显酸性能与铝质容器反应， B错误；石灰水呈碱性，Al 能溶于强碱溶液，不能盛放石灰水， C 错误； Al 和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，不能盛放稀盐酸

9、， D错误。 2将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气 最多的是 ( ) A 3 molL 1盐酸 B 4 molL 1 HNO3溶液 C 8 molL 1 NaOH溶液 D 18 molL 1 H2SO4溶液 答案 A 解析 在镁、铝混合物中加入 HNO3和浓 H2SO4都不产生 H2；加入 NaOH溶液，只有 Al与之反应生成 H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成 H2，所以放出 H2的量最多。 题组二 铝与酸、碱溶液反应的定量计算 3相同质量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，生成的氢气在相同条件下的体积比是( ) 【 精

10、品教育资源文库 】 A 11 B 12 C 23 D 34 答案 D 解析 镁和铝分别与盐酸反应，有关系式： Mg H2， Al 32H2，设镁、铝的质量均为 m g，则 Mg 产生的 H2为 m24 mol， Al 产生的 H2为 m27 mol 32 m18 mol，相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，所以两者生成的气体的体积比为 m24 m18 34 ， D正确。 4甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol/L盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为 12 ，则加入铝粉的质量为 ( ) A 5.4 g B 3.6 g

11、C 2.7 g D 1.6 g 答案 A 解析 根据铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 2Al 6HCl=2AlCl3 3H2 ，2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2 ，可知若在含等物质的量的 HCl 和 NaOH 溶液中分别加入足量的铝粉，产生的 H2的体积之比为 13 。而题中产生的 H2的体积之比为 12 ， 说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而相对 NaOH 是不足的，则与盐酸反应的铝粉是 2.7 g，与 NaOH溶液反应的铝粉应为 5.4 g。 铝与酸、碱反应的定量关系 铝分别与盐酸、 NaOH 溶液反应的原理： 2Al 6HCl=2AlCl3 3H2 ， 2Al

12、 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2 。 (1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生 H2的体积比为 VHCl?H2?VNaOH?H2? 11。 (2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应， 产生 H2的体积比为 VHCl?H2?VNaOH?H2?13。 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和 NaOH溶液反应，若产生 H2的体积比为 13 VHCl?H2?VNaOH?H2? 11，则必定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与 NaOH溶液反应时，铝不足而NaOH溶液过量。 考点 3 铝的重要化合物 1氧化铝 (1)物理性质和用途 白 色固体， 不 溶于水，硬度

13、 大 ，具有很高的 熔点 。是一种比较好的 耐火 材料，也 是冶炼【 精品教育资源文库 】 铝的原料，天然刚玉的成分是 Al2O3，还可制备各种宝石。 (2)化学性质 (用离子方程式表示 )： 电解：化学方程式为 2Al2O3(熔融 ) =电解冰晶石4Al 3O2 。 2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 两性： Al(OH)3的电离方程式为： Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱，且都生成盐和水。 与强酸反应： Al(OH)3 3H =Al3 3H2O， 与强碱溶液反应： Al(OH)3 OH =AlO2 2H2O。 受热分解

14、2Al(OH)3=Al2O3 3H2O。 (3)制备 向铝盐中加入氨水，离子方程式为 Al3 3NH3H 2O=Al(OH)3 3NH4 。 NaAlO 2溶液中通入足量 CO2，离子方程式为 AlO2 CO2 2H2O=Al(OH)3 HCO3 。 NaAlO 2溶液与 AlCl3溶液混合 ： 离子方程式为 3AlO2 Al3 6H2O=4Al(OH)3 。 3 常见的铝盐及其应用 (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复盐。 (2)明矾的化学式为 KAl(SO4)212H 2O，它是无色晶体，可溶于水，电离方程式为KAl(SO4)2=K Al3 2SO24 。明矾可用于净水，其原因是 Al3 水解产生 Al(OH)3_胶体，Al(OH)3胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来，使水澄清 。 4与 Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 (1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐 (Al3 )溶液中至过量 【 精品教育资源文库 】 现象： 先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解 。 有关反应的离子方程式： A B： Al3 3OH =Al(OH)3 ， B D： Al(OH)3 OH =AlO2