（江苏专用）2020版高考化学大一轮复习 专题二 第2讲 镁、铝及其重要化合物课件

第2讲镁、铝及其重要化合物考点一镁和铝考点二铝的重要化合物总纲目录考点三“铝三角”之间的转化关系高考演练考点四镁、铝及其他金属的冶炼考点一镁和铝1.镁的性质与用途(1)物理性质:具有银白色金属光泽的固体。(2)化学性质(写化学方程式)a.与O2反应:①2Mg+O2 2MgO(产生耀眼白光)。b.与N2反应:②3Mg+N2 Mg3N2。c.与CO2反应:③2Mg+CO2 2MgO+C。d.与沸水反应:④Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑。e.与非氧化性酸反应(如盐酸):⑤Mg+2HCl MgCl2+H2↑。f.与氯化铵溶液反应:⑥Mg+2NH4Cl+2H2O MgCl2+2NH3·H2O+H2↑。(3)镁的用途a.镁铝合金——用于制造火箭、导弹和飞机的部件。b.制造信号弹和焰火。c.氧化镁——耐高温材料。2.铝的性质与用途(1)原子结构与物理性质 (2)化学性质(3)铝的用途:铝可作导线,铝合金用于制造飞机、汽车、生活用品。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)铝的还原性强,易在空气中锈蚀,所以铝制品的使用时间很短。(✕)(2)镁条着火可用二氧化碳灭火。 (✕)(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为Al+2OH- Al +H2↑。(✕)(4)镁条在空气中点燃只生成MgO。 (✕)2O(5)铝制餐具不可长时间存放酸性或碱性食物。 (√)(6)自然界中铝都是以化合物形式存在的。 (√)(7)常温下铝和浓硫酸迅速反应而溶解。 (✕)2.【多维思考】镁在空气中燃烧时,得到的产物有(填化学式)等几种物质。答案MgO、Mg3N2、C题组一镁的性质1.镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却,下列气体能用作镁蒸气冷却气的是 (C)①空气②CO2③Ar④H2⑤N2A.①②B.②③C.③④D.④⑤解析镁能和O2、CO2、N2发生化学反应,但与Ar、H2不反应,故Ar和H2能作为镁蒸气的冷却气。2.设NA为阿伏加德罗常数的值,以下说法中正确的是 (C)A.18g金属铝由原子变为离子时失去的电子数为NAB.在通常条件下,1mol氩气含有的原子数为2NAC.在标准状况下,2.24L氨气所含的电子总数约为NAD.含有NA个原子的镁在足量的二氧化碳气体中充分燃烧生成固体的质量为40g解析A项,18g铝的物质的量为 mol,1个铝原子失去3个电子形成1个铝离子,故18g铝转移电子的物质的量为 mol×3=2mol,即2NA,错误;B项,氩气为单原子分子,故1mol氩气含有的原子数为NA,错误;C项,NH3是10电子分子,在标准状况下,2.24L氨气的物质的量为0.1mol,含1mol电子,正确;D项,镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO2 2MgO+C,含有NA个原子的镁的物质的量为1mol,充分反应后生成固体氧化镁1mol,碳0.5mol,固体总质量为46g,错误。18271827题组二铝的性质3.下列化学实验事实及其结论都正确的是 (B)选项实验事实结论A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO的酸性比H2SO4强B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔表面氧化铝熔点高于铝CSiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应SiO2属于两性氧化物D将SO2通入溴水中,溴水褪色SO2具有漂白性解析A项,SO2通入含HClO的溶液中,会发生反应:SO2+HClO+H2O 3H++S +Cl-,该反应是氧化还原反应,不能说明次氯酸酸性强于硫酸,错误;B项,金属铝的熔点低于氧化铝熔点,即氧化铝能够“兜住”熔融的铝,不至于滴落,正确;C项,SiO2与HF反应不是生成盐和水,所以SiO2不是两性氧化物,错误;D项,溴单质与二氧化硫反应,SO2表现还原性,与SO2的漂白性无关,错误。24O4.为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,加入100mL0.3mol·L-1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560mL;再加入0.2mol·L-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350mLNaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为 (B)A.0.005molB.0.01molC.0.025molD.0.03mol解析镁铝合金与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝与氢气,向反应后的溶液中加入0.2mol·L-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根离子、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为Na2SO4、NaAlO2,则有n(Na2SO4)=n(H2SO4)=0.1L×0.3mol·L-1=0.03mol,n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),故n(NaAlO2)=0.35L×0.2mol·L-1-0.03mol×2=0.01mol,根据铝原子守恒有n(Al)=n(NaAlO2)=0.01mol。5.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,则加入铝粉的质量为 (A)A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g解析铝的质量相同,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,均为3mol/L×0.1L=0.3mol,反应结束后测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,由化学方程式可知,盐酸与铝反应时酸不足,氢氧化钠与铝反应时碱过量。设铝与酸反应时酸完全反应,生成的氢气的物质的量为x,则2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑630.3molx解得x=0.15mol相同条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×2=0.3mol,碱与金属铝反应时铝完全反应,设与碱反应的铝的物质的量为y,则2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑23y0.3mol = 2y30.3mol解得y=0.2mol则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g。方法技巧铝与酸、碱反应的计算方法铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑。从化学方程式可以看出,Al与酸、碱反应时生成H2的实质是:Al  ,所以不论是Al与酸还是与碱反应,Al与产生的H2的关系均是:2Al～3H2。3Al(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为 。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为   ,则可能是:13132HCl2NaOH(H)(H)VV1111①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。考点二铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点①高。(2)化学性质 2.氢氧化铝(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体。(2)化学性质a.Al(OH)3的电离:b.c.受热分解:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。(3)制备向铝盐中加入氨水,离子方程式为⑥Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N 。NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为⑦Al +CO2+2H2O 4H2OAl(OH)3↓+HC 。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3Al +Al3++6H2O 4Al(OH)3↓。3O2O3.常见的铝盐(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⑧KAl(SO4)2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液的pH7。明矾可以净水,其净水的原理是⑨Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。Al3+与下列离子不能大量共存:OH-、C 、HC 、S 、S2-、Al 等。23O3O23O2O4.偏铝酸钠向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2,有氢氧化铝沉淀生成。向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸,先生成沉淀,然后沉淀逐渐溶解。Al 与下列离子不能大量共存:H+、HC 、N 、Al3+、Cu2+等。2O3O4H1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)Al(OH)3可作胃酸中和剂。 (√)(2)明矾用作净水剂不涉及化学变化。 (✕)(3)Al2O3坩埚可以熔融Na2CO3。 (✕)(4)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式:A +3H2O Al(OH)3↓+3H+。 (✕)3l(5)Al(OH)3和过量浓氨水作用生成NH4AlO2。 (✕)(6)向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式:2Al +CO2+3H2O 2Al(OH)3↓+C 。 (✕)(7)明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使S 恰好完全沉淀的离子方程式:2Ba2++3OH-+Al3++2S  2BaSO4↓+Al(OH)3↓。 (✕)2O23O24O24O2.【多维思考】实验室可由哪些方法得到氢氧化铝?答案1.原料为铝(1)先与氢氧化钠反应,再加稀硫酸:先将铝屑与浓NaOH溶液反应:2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2↑再加入适量的稀硫酸:Al +H++H2O Al(OH)3↓注:如果控制不好稀硫酸的量则生成的氢氧化铝极易形成硫酸铝再次溶解。2O2O(2)用1份Al与盐酸或稀硫酸反应,同时用3份Al与NaOH反应,再将生成物混合,过滤干燥即可得Al(OH)32Al+6H+ 2Al3++3H2↑、2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2↑、Al3++3Al +6H2O 4Al(OH)3↓2O2O3.原料为偏铝酸盐(1)先用过量盐酸再用氨水,沉淀过滤干燥即可得Al(OH)3Al +4H+ Al3++2H2O、Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N (2)向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2:Al +CO2+2H2O Al(OH)3↓+HC 2O4H2O3O2.原料为铝盐与氨水反应:Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N 4H题组Al2O3和Al(OH)3的两性1.下列除去杂质的方法不正确的是 (B)A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO解析Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时,Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀,达不到除杂的目的。方法技巧利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性,可除去许多物质中的含铝杂质,如:(1)Mg(Al):加足量NaOH溶液;(2)Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液;(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液;(4)Mg2+(Al3+):加过量NaOH溶液,过滤,再加酸充分溶解。2.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤中最恰当的组合是 (B)①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液A.①⑥⑤③B.②③④③C.②③⑤③D.①③⑤③解析若先用盐酸溶解,Mg、Al均溶解,制取Al(OH)3的步骤较多;由NaAlO2制备Al(OH)3,若加盐酸,不容易控制量的多少,故B项操作步骤为最佳顺序。3.若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下:350g70%H2SO4溶液,NaOH固体240g,足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1g、W2g、W3g。三种实验方案如下:甲:铝→加NaOH溶液→加H2SO