1、【 精品教育资源文库 】 第二节 镁、铝及其化合物 考纲定位 全国卷 5年考情 1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。 2.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。 2017年： 卷 T8(B)、 T9(C)、 T26(3) 2016年： 卷 T11(D)、 T12； 卷 T7(A)、 T28(3) 2015年： 卷 T10(C)、 T27(3)； 卷 T13(B、 C) 2014年： 卷 T9(C)、 T27 2013年： 卷 T27(2) 考点 1| 镁及其化合物性质与海水中提取镁 (对应学生用书第 41页 ) 考 纲知识整合 1镁的性质 镁是银白
2、色固体，易导热、导电 ， 密度小属于轻金属。 (1)与非金属 (O2、 Cl2、 N2等 )的反应 2Mg O2=点燃 2MgO、 Mg Cl2=点燃 MgCl2、 3Mg N2=点燃 Mg3N2。 (2)与水或酸的反应 镁与水反应：镁不易与冷水反应，能与沸水反应 ， Mg 2H2O= Mg(OH)2 H2 。 镁与酸的反应：镁是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸反应放出 H2，反应的离子方程式为Mg 2H =Mg2 H2 。 (3)与某些氧化物的反应 镁能在 CO2中燃烧，反应的化学方程式为 2Mg CO2=点燃 2MgO C。 提醒： (1)镁着火不能用 CO2灭火； (2)镁在空气中燃烧可生成
3、MgO、 Mg3N2、 C。 2从海水中提取镁 (1)工艺流程 (2)基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3=高温 CaO CO2 ， CaO H2O= Ca(OH)2 【 精品教育资源文库 】 沉淀 Mg2 2OH =Mg(OH)2 酸化 Mg(OH)2 2HCl=MgCl2 2H2O 蒸发结晶 析出 MgCl26H 2O 脱水 在氯化氢气流中使 MgCl26H 2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁： MgCl2(熔融 )=电解 Mg Cl2 提醒： 因为 Mg 在加热时与 O2、 N2、 CO2等气体反应，高温电解 MgCl2得到的 Mg 应在 H2氛围中冷却。 3镁的重
4、要化合物 (1)MgO：碱性氧化物，熔点很高 (可用作耐火材料 )，难溶于水，与酸反应： MgO 2H =Mg2 H2O。 (2)Mg(OH)2：中强碱，难溶于水，存在溶解平衡 Mg(OH)2(s) Mg2 (aq) 2OH (aq)，溶解度小于 MgCO3，故 MgCO3 H2O= Mg(OH)2 CO2 。 (3)MgCO3：微溶于水的盐，受热可分解，与酸反应。 (4)Mg3N2：在水中剧烈水解，其反应为 Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH3 。 (5)MgCl2： MgCl2可发生水解，由 MgCl26H 2O制备 MgCl2时，要在 HCl的气氛中脱水。 高考命题点突破 命
5、题点 1 镁及其重要化合物的性质与制备 1下列说法正确的是 _(填序号 )。 【导学号： 97500047】 (1)(2017 全国 卷 )2.4 g Mg与 H2SO4完全反应，转移的电子数为 0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值 ) (2)镁制容器可盛装热的浓硫酸 (3)氢氧化镁能溶于过量 NaOH溶液 (4)镁在空气中燃烧生成的固体只有 MgO (5)镁在空气中燃烧发出耀眼 白光，可用作照明弹 (6)Mg3N2和 MgO均不与 H2O反应 (7)Mg在 CO2中燃烧发生置换反应 (8)将 Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水 MgCl2固体 (9)镁表面能形成氧
6、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 (10)MgO的熔点很高，可用作耐火材料 (11)同质量的 Mg 分别在足量的 O2、 N2、 CO2三种气体中充分燃烧，所得固体产物 Mg3N2的质量最大 (12)MgCl2溶液中加入过量氨水，不能得到 Mg(OH)2沉淀 【 精品教育资源文库 】 【答案】 (5)(7)(9)(10) 命题点 2 海水中提取 Mg 2从海水中提取镁的工艺流程可表示如下： 下列说法不正确的是 ( ) A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B步骤 电解 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
7、解和复分解反应 B 电解 MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生 Mg。 3 (2014 全国 卷，节选 )(1)海水提镁的一段工艺流程如下图： 浓海水的主要成分如下： 离子 Na Mg2 Cl SO24 浓度 /(gL 1) 63.7 28.8 144.6 46.4 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 _ _， 产品 2的化学式为 _， 1 L浓海水最多可得到产品 2的质量为 _g。 (2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_； 电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式 ：_。 【解析】 (1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品 2
8、过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为 Ca2 SO24 =CaSO4 ；而产品 2 是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即 Mg2 Ca(OH)2=Mg(OH)2 Ca2 ，故产品 2为 Mg(OH)2； 1 L 浓海水中 Mg2 为 28.8 g，故可得到产品 2即 Mg(OH)2的质量为 28.8 g24 gmol 158 gmol 1 69.6 g。 (2)电解熔融 MgCl2会得到 Mg 和 Cl2，故化学方程式为 MgCl2(熔融 ) =电解 Mg Cl2 。因【 精品教育资源文库 】 为 Mg会与 H2O发生反应
9、生成 Mg(OH)2和 H2，有关反应的 化学方程式为 Mg 2H2O=高温 Mg(OH)2 H2 。 【答案】 (1)Ca2 SO24 =CaSO4 Mg(OH)2 69.6 (2)MgCl2=电解 Mg Cl2 Mg 2H2O=高温 Mg(OH)2 H2 考点 2| 铝及其氧化物的性质和应用 (对应学生用书第 42页 ) 考纲知识整合 1铝的结构和存在 铝位于元素周期表 第三周 期 A 族 ，原子结构示意图为 13 2 8 3 。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于 氧、硅 。自然界中的铝全部以 化合 态存在。 2铝的主要性质 (写出有关方程式 ) 铝是银白色固体，有金属光泽，易导电导热，有延展
10、性。 (1)与 O2的反应? 常温下钝化形成 氧化膜加热： 4Al 3O2= 2Al2O3写化学方程式(3)与强碱溶液反应 (写离子方程式 ) 2Al 2OH 2H2O=2AlO2 3H2 。 (4)铝热反应 铝热剂为 Al和 Fe2O3， 反应的化学方程式为 2Al Fe2O3=高温 Al2O3 2Fe，此反应体现了铝的较强 还原 性。 提醒： 铝热反应的实验装置及试剂作用 【 精品教育资源文库 】 铝热反应的原理应用 a制取熔点较高、活泼 性弱于 Al 的金属铬、锰、钨等； b金属焊接，如野外焊接钢轨等。 3铝的氧化物 (Al2O3) 两性氧化物 (1)物理性质： 白 色固体， 难 溶于
11、水，熔、沸点 很高 ，可用作耐火材料。 (2)化学性质 (写离子方程式 ) Al 2O3制备 Al： 2Al2O3=电解熔融4Al 3O2 。 (3)用途：耐火材料，工业冶炼铝。 应用体验 1 (1)浓 H2SO4和浓 HNO3能用铝制容器盛装的理由是什么？ (2)能与 Al反应生成 H2的溶液一定是酸 性溶液吗？为什么？ (3)用砂纸除净氧化膜的铝箔加热有什么现象？为什么？ (4)铝在空气中易钝化形成氧化膜，能否用稀 H2SO4或 NaOH溶液洗去钝化膜？为什么？ 【提示】 (1)常温下，铝遇到浓 H2SO4和浓 HNO3时表面迅速形成一层致密的氧化膜保护层即 “ 钝化 ” 。 (2)不一定
12、， Al与 H 或 OH 均反应生成 H2。 (3)加热熔化的铝箔并不滴落，好像一层膜兜着。即使打磨过的铝箔，在空气中又很快生成新的氧化膜，且 Al2O3熔点比铝的高。 (4)可以， Al2O3为两性氧化物，与强酸强碱均可反应。 2 足量下列物质与相同质量的镁铝合金反应，不放出 H2的为 _；放出氢气且消耗溶质物质的量由多到少的顺序为 _。 氢氧化钠溶液 稀硫酸 盐酸 稀硝酸 【提示】 高考命题点突破 命题点 1 铝及其氧化物的性质和应用 1 (2018 福州质检 )科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其 pH12，然后加入适量的铝粉搅拌，从而达到预期目的
13、。下列判断错误的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A处理废水时铝单质转化为 Al3 B处理废水时亚硝酸盐 被还原 C处理过程中， OH 参与了反应 D铝粉颗粒大小影响废水处理的速率 A pH12，溶液显碱性，则处理废水时，铝单质转化为 AlO2 ， A错误；铝是金属，具有还原性，因此处理废水时，亚硝酸盐被还原， B 正确；处理废水时铝单质转化为 AlO2 ，这说明 OH 参与了反应， C正确；固体反应物的表面积越大，反应速率越快，因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率， D正确。 2下列关于镁 铝的说法正确的是 ( ) A镁 铝制品在空气中能稳定存在是因为铝 不活泼 B浓 HNO3、浓 H
14、2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓 HNO3、浓 H2SO4 不反应 C镁、铝均与 NaOH溶液反应 D铝与 Fe2O3发生铝热反应是利用了 Al的还原性比 Fe强 D A项，镁 铝制品在空气中稳定存在的原因是形成了一层致密氧化膜保护内部金属；B 项，浓 HNO3、浓 H2SO4用铝制器皿盛装是因为常温下铝遇浓 HNO3、浓 H2SO4钝化，不是不反应； C项，镁与 NaOH溶液不反应。 3 (2018 福州质检 )科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕 。下列有关镁和铝的说法正确的是 ( ) 【导学号： 97500048】 A镁的金属性比铝弱 B镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应 C镁和铝原子的最外层电子数都为 3 D镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应 B A项，镁的金属性比铝强，错误； B项，镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应，正确；C项，镁和铝原子的最外层电子数分别是 2和 3，错误； D项，氧化铝是两性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，氧化镁是碱性氧化物，与氢氧化钠溶液不反应，错误。 命题点 2 铝与酸、碱反应的有关计算 4 (2018 保
