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第二节镁、铝及其重要化合物最新考纲：1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。2.掌握镁、铝的主要性质及其应用。3.掌握镁、铝的重要化合物主要性质及其应用。核心素养：1.宏观辨识与微观探析：认识铝的化合物的两性，能从铝化合物的多样性，理解铝及其化合物的性质。2.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的有关铝及其化合物性质的探究方案，进行实验探究。知识点一镁及其化合物1．镁的物理性质(1)镁：镁是_______________色有金属光泽的固体，密度较_______________，硬度较_______________、有延展性，是电和热的良导体。(2)镁合金：密度较_______________，硬度和强度都较_______________。银白小低小大2．镁及其重要化合物的性质3.镁的用途镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件镁制造信号弹和焰火氧化镁熔点高，可作耐高温材料4.从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．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()2．镁失火可用CO2灭火器灭火()3．2.4gMg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA()4．海水中提取镁所涉及的化学反应全部是氧化还原反应()×√××5．将氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)直接加热可制得无水氯化镁()6．有下列物质间转化：MgCO3――→HClaqMgCl2(aq)――→电解Mg()××1．Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。2．Mg着火后，不可用CO2灭火，应用沙土盖灭。3．Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀，故常用NaOH溶液检验Mg2＋的存在。4．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。5．由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。6．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。1．下列气体中，镁条不能在其中燃烧的是()A．N2B．Cl2C．CO2D．H2D解析：镁条可在N2、Cl2、CO2中燃烧分别生成Mg3N2、MgCl2、MgO。2．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B解析：稀释浓硫酸应该是把浓硫酸慢慢注入水中，A项错误；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；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；氮气与镁反应生成氮化镁，得不到镁粉，D项错误。3．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⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤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B解析：电解MgCl2时，阳极产生Cl2；加热脱水过程中为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应。4．(2020·山西太原训练)以白云石(主要成分为MgCO3·CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：下列说法不正确的是()A．根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要成分是CaO、MgOB．流程图中“加热反应”的化学方程式为(NH4)2SO4＋MgO=====△MgSO4＋2NH3↑＋H2OC．该工艺中可以循环使用的物质是(NH4)2SO4、NH3D．该工艺与将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取的传统工艺相比，具有能源消耗少、CaCO3分离简便、CO2排放少等优点A解析：由“过滤”得到CaCO3可知“轻烧”过程中只有MgCO3分解，即轻烧后得到MgO和CaCO3的混合物，再经研磨后加入(NH4)2SO4、H2O，(NH4)2SO4和MgO在加热条件下反应生成NH3和MgSO4，“沉淀”过程中MgSO4与氨水反应生成Mg(OH)2沉淀，过滤后得(NH4)2SO4溶液，加热得到NH3和H2SO4。从该工艺中可看出NH3和(NH4)2SO4均可循环使用。白云石(主要成分为MgCO3·CaCO3)“轻烧”只有碳酸镁发生分解，否则第一次“过滤”无法得到碳酸钙，A项错误；流程图中“加热反应”是MgO与硫酸铵反应生成可溶于水的物质，从而达到与碳酸钙分离的目的，B项正确；“加热反应”中产生的氨气极易溶于水形成氨水，氨水可以在“沉淀”过程中使用，而第二次“过滤”得到的滤液中含有的(NH4)2SO4也可以循环使用，C项正确；白云石分解的传统工艺需在高温下进行，而该工艺具有能源消耗少、CaCO3分离简便、CO2排放少等优点，D项正确。5．(2020·河南辉县月考)某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。Ⅰ.提出假设甲同学：可能只是MgCO3；乙同学：可能只是Mg(OH)2；丙同学：可能是xMgCO3·yMg(OH)2。Ⅱ.定性实验探究(1)取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则_______________(填“甲”“乙”或“丙”)同学假设错误。Ⅲ.定量实验探究取已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出)，经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的。乙请回答下列问题：(2)实验中合理的连接顺序为e→_______________→_______________→_______________→_______________→________________________________→g→h(各装置只使用一次)。(3)实验一段时间后，当B装置中_______________(填实验现象)，停止加热，说明固体已分解完全，然后打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是_____________________________________________。fabdc(或fbadc)无气泡冒出使装置中的CO2和水蒸气完全被后续装置吸收(4)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，会使测出的x∶y的值_______________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)若改进实验后，最终装置B质量增加mg，装置D质量增加ng，则xy＝(用含m、n的代数式表示)。偏大9n22m解析：本题通过探究镁与碳酸氢钠溶液反应的产物，考查镁的化合物的相关性质、装置连接、实验误差分析等。(1)取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，说明沉淀中有MgCO3，则乙同学假设错误。(2)浓硫酸吸收分解产生的水蒸气，D中碱石灰吸收分解产生的CO2，利用空气排出装置中产生的气体，实验中合理的连接顺序为e→f→a→b→d→c→g→h或e→f→b→a→d→c→g→h。(3)实验一段时间后，当B装置中无气泡冒出时，停止加热，说明固体已分解完全；然后打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是使装置中的CO2和水蒸气完全被后续装置吸收。(4)在上述实验装置中的末端还需再连接一个D装置，若无此装置，空气中的水蒸气和CO2也被碱石灰吸收，导致测得的CO2质量偏大，因此会使测出的x∶y的值偏大。(5)若改进实验后，最终装置B质量增加mg，即生成H2O的物质的量为m18mol，装置D质量增加ng，CO2的物质的量为n44mol，则根据原子守恒可知xy＝9n22m。知识点二铝的性质1．存在铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以_______________态存在。化合2．性质(1)物理性质较软的银白色金属，常温下为固体，其熔点为660.4℃，沸点为2467℃，密度为2.70g·cm－3，延展性好，是电和热的良导体。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：④_____________________________________________或_____________________________________________⑤____________________________________________(铝热反应)可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。3．制备和用途(1)制备原理电解熔融Al2O3：_________________________________________。(2)铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O32Al2O3(熔融)=====电解4Al＋3O2↑判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物()2．常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气()×提示：由于硝酸具有强氧化性，铝与稀硝酸反应不产生氢气。×3．Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性()4．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数()5．电解熔融MgCl2、AlCl3可制得金属Mg、Al()×提示：镁、铝在空气中耐腐蚀，是因为表面生成一层致密的氧化膜，阻止了镁、铝与氧气的继续反应。×提示：24g镁、27g铝含有的质子的物质的量分别为12mol、13mol。×提示：AlCl3为共价化合物，熔融状态不导电，无法制得Al。6．1molAl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()7．强酸性溶液中铝元素以Al3＋形式存在，强碱性溶液中铝元素以AlO－2形式存在()8．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()×√提示：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。√1．Al2O3保护膜作用：铝在加热熔化时，内部的铝熔点低，会熔化形成液态，而外表层已形成高熔点且致密的氧化膜，所以内部的铝不会被氧化，也不会滴落下来，故Al2O3也起到保护膜的作用。2．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”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。3．铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋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)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。4．铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。5．工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。1．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A．KB．NaC．FeD．AlD解析：K、Na易与O2反应，A、B错误；铁易生锈，生成的Fe2O3不能保护内部金属，C错误；在空气中，Al表面形成致密的Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D正确。2．下列说法正确的是()A．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B．Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应C．铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重D．常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完B解析：由于铝箔表面有一薄层Al2O3，且Al2O3的熔点很高，