2020届高考化学总复习 专题一 第二单元 从铝土矿到铝合金 镁课件 苏教版

第二单元从铝土矿到铝合金镁1镁、铝的性质及应用2镁、铝的重要化合物3铝三角的转化关系及图像分析目录CONTENTS考点1镁、铝的性质及应用教材基础—自热身1．铝的物理性质(1)位置与地位铝元素处在周期表中，在地壳中含量仅次于硅，在自然界中以化合态存在。(2)物理性质第三周期第ⅢA族色态密度质地银白色，有金属光泽固体较小较软铝是地壳中含量最高的金属元素。注意2．掌握铝的化学性质与用途(1)铝的化学性质铝的原子结构示意图为，其最外层有3个电子，决定了其金属性相对活泼，能与非金属、酸等发生反应。O2反应常温：形成致密的氧化膜加热：_______________________与非金属反应(O2、Cl2)与Cl2反应：_______________________常温下，Al与浓硫酸、浓硝酸发生钝化，而遇稀的强氧化性稀HNO3：_____________________________________与酸反应非氧化性酸(盐酸)：___________________________与碱反应(NaOH)___________________________________与氧化物反应(Fe2O3)__________________________(铝热反应)4Al＋3O2=====△2Al2O32Al＋3Cl2=====△2AlCl3Al＋NO－3＋4H＋===Al3＋＋NO↑＋2H2O2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3(2)铝热反应实验装置实验现象①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为_____________________________原理应用①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3（3）铝的制备及用途制备电解熔融Al2O3：2Al2O3=====电解4Al＋3O2↑用途①纯铝用作导线②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等知能深化—扫盲点镁、铝的化学性质比较提能点一单质镁铝与非金属反应2Mg＋O2=====点燃2MgO(发出耀眼白光)Mg＋Cl2=====点燃MgCl23Mg＋N2=====点燃Mg3N24Al＋3O2=====△2Al2O32Al＋3Cl2=====△2AlCl32Al＋3S=====△Al2S3与沸水反应Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑—单质镁铝与非氧化性酸：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑与非氧化性酸：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑与酸反应与氧化性酸：Mg与稀HNO3反应生成Mg(NO3)2、NOx(或N2、NH4NO3)、H2O与氧化性酸：在冷的浓H2SO4或浓HNO3中钝化与氧化物反应__________________________(在CO2中剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体)__________________________(铝热反应)与盐溶液反应发生置换反应发生置换反应与强碱反应不反应___________________________________2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O32Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C(1)镁、铝都是较活泼的金属，也都具有抗腐蚀的性能，原因是其在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属的继续氧化(会使金属失去光泽)。(2)Al与MgO不发生铝热反应；Mg能与CO2反应，因此Mg着火不能用CO2灭火。注意铝与酸、碱反应生成H2的量的关系提能点二铝分别与盐酸、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：Al0――→失3e－Al＋3，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。(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VHClH2VNaOHH2＝___。(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VHClH2VNaOHH2＝___(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，当产生氢气的体积比为13＜VHClH2VNaOHH2＜11，则必定是①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。1113对点练甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体体积之比为1∶2，则加入的铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g解析：由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。题中已知HCl、NaOH的物质的量均为0.3mol，且生成H2的体积之比为1∶2，所以实际发生反应时的情况为HCl的量不足，Al过量；NaOH过量，Al的量不足。由生成H2的体积之比为1∶2可知，反应的Al的量之比也为1∶2，即与0.3mol盐酸完全反应的Al为2.7g，与NaOH溶液反应的Al为5.4g。题点全练—过高考题点一镁、铝的性质1．下列关于铝的叙述中正确的是()A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆解析：A项，铝在空气中与氧气反应生成的致密的氧化膜能保护内部金属，所以铝制品的使用寿命都很长，错误；B项，铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属，正确；C项，常温下，铜与浓硫酸不反应，所以不能用浓硫酸除去铝表面的铜镀层，错误；D项，铝的导电性能比铜弱，错误。2.如图所示的反应均在高温引燃后进行，选项中的物质表示a和b，不合理的是()A．MgOAlB．CO2MgC．Fe3O4AlD．CuOH2解析：A项，Mg的活泼性强于Al，MgO与Al不能发生反应，不合理；B项，CO2与Mg反应生成C(c)和MgO(d)，Mg与O2反应生成MgO，c与足量O2反应生成CO2，合理；C项，Fe3O4与Al能发生铝热反应生成Fe(c)和Al2O3(d)，Fe与足量O2反应生成Fe3O4，Al与O2反应生成Al2O3，合理；D项，H2还原CuO生成Cu(c)和H2O(d)，Cu与O2反应生成CuO，H2与O2反应生成H2O，合理。3．某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是()选项实验及现象结论A将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝反应中有NH3产生B收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生弱碱性溶液中OH－氧化了Mg题点二铝与酸或碱反应的计算4．取四等份铝，分别加入足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A．3mol·L－1氨水B．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO4解析：A项，氨水与铝不反应，不产生氢气；B项，铝与HNO3反应不放出氢气；C项，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气；D项，铝与浓硫酸发生钝化，不产生氢气。5．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的HCl、NaOH溶液反应，所得H2的体积之比是________。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，产生H2的体积之比是________。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。3∶11∶11∶3考点2镁、铝的重要化合物教材基础—自热身1．MgO和Al2O3氧化物MgOAl2O3物理性质白色固体，难溶，熔点高，密度小白色固体，难溶，熔点高总述碱性氧化物两性氧化物与H2OMgO＋H2O=====△Mg(OH)2(反应缓慢)不反应与H＋____________________________________________________化学性质与OH－不反应________________________________重要用途制耐火、耐高温器材制耐火、耐高温器材；炼铝和人造宝石的原料MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2OAl2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O不能用氧化铝坩埚熔融NaOH固体。注意2．Mg(OH)2和Al(OH)3氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3物理性质白色固体，难溶白色固体，难溶；Al(OH)3胶体吸附能力强总述中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－典型两性氢氧化物：H＋＋AlO－2＋H2O(酸式电离)Al(OH)3Al3＋＋3OH－(碱式电离)；不能与较弱的酸、碱反应，如H2CO3、NH3·H2O与H＋___________________________________________________________与OH－不反应____________________________与盐溶于NH4Cl浓溶液：Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2OAl(OH)3不溶于NH4Cl浓溶液化学性质热稳定性_________________________________________Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OAl(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2OMg(OH)2=====△MgO＋H2O2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3实验室_________________________________________________________________制法工业Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓等多种方法AlO－2＋CO2(足量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3用途①阻燃剂；②镁盐的制造①治疗胃酸过多；②Al(OH)3胶体可用于净水Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋43.一种重要的复盐——明矾(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)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7(填“＜”“＞”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是：______________________________，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。＜Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋(3)明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：①Al3＋恰好完全沉淀____________________________________________________。②SO2－4恰好完全沉淀____________________________________________________。2Al3＋＋3SO2－