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第9讲镁、铝及其化合物 考纲要求 1.掌握镁、铝及其化合物的主要性质及应用。2.了解镁、铝及其化合物的制备。,高频考点一镁的性质及应用 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)镁不是银白色金属() (2)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 () (3)镁失火可用CO2灭火器灭火() (4)2.4 g Mg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA(),(8)工业用电解熔融MgO的方法冶炼镁。() (9)应将镁条保存在煤油中。() (10)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3。(),2镁在空气中燃烧，所得的固体产物可能有哪些？ 【答案】 Mg与空气中的O2、N2及CO2反应，所得固体产物可能是MgO、Mg3N2、C。,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_。 (2)镁合金：密度较_，硬度和强度都较_。,银白,小,低,小,大,3从海水中提取镁 (1)工艺流程,(2)基本步骤及主要反应,4.镁的用途,考点1镁的性质及应用 1(2018浙江杭州萧山区命题比赛)下列有关金属镁的说法不正确的是() AMg在CO2中燃烧生成MgO和C，是放热反应 B工业上通过电解MgCl2溶液制取金属镁 CMg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，能加快反应速率 D镁可以用来制造信号弹和焰火，MgO可以作耐高温材料,【解析】 金属Mg可以在CO2中燃烧生成MgO和C，同时放出大量的热，A项正确；工业上通过电解熔融MgCl2来制取金属镁，B项错误；Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，Mg置换出Cu，形成原电池，化学反应速率加快，C项正确；Mg在空气中燃烧发出耀眼的白光，常用来制造信号弹和焰火，MgO的熔点很高，常用作耐高温材料，D项正确。 【答案】 B,2(2017江西赣中南五校一模)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 () A11B12 C23 D34,考点2海水中提取镁,【解析】 从海水中提取镁时，首先用石灰乳将海水中的Mg2沉淀出来，然后再用盐酸将其溶解得到MgCl2溶液，从MgCl2溶液中冷却结晶得到MgCl26H2O，在HCl气流中加热MgCl26H2O得到无水MgCl2，最后电解熔融MgCl2得到单质Mg。 【答案】 D,4(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：,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_。,【易错警示】 (1)由MgCl26H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。 (2)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。,高频考点二铝的性质及应用 1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() (3)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属(),(4)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物() (5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂() (6)1 mol Al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)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐(),2在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_ _ _ 。 【答案】 铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下。,1铝的原子结构与物理性质,2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：,2(2018湖北黄冈联考)除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是() A盐酸B硝酸 C氨水 D氢氧化钠溶液,【解析】 Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能，因此可用NaOH溶液除去镁粉中混有的铝粉。 【答案】 D,3(2017龙岩模拟)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,【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，所以可以用铝制容器储运浓硝酸，故A正确；食醋显酸性能与铝质容器反应，故B错误；石灰水呈碱性，Al能溶于强碱溶液，所以不能盛放石灰水，故C错误；Al和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以不能盛放稀盐酸，故D错误。 【答案】 A,考点2铝与酸、碱的反应及计算 4(2018保定联考)足量下列物质与等质量的铝反应放出氢气，且消耗溶质物质的量最少的是() A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸,【解析】 设Al为1 mol，1 mol铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2，消耗1 mol NaOH；1 mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3和H2，消耗1.5 mol H2SO4；1 mol铝与盐酸反应生成AlCl3和H2消耗，3 mol HCl；硝酸与金属铝反应不生成氢气，综合以上分析可知反应放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液，故选A。 【答案】 A,5(2018河北衡水中学模拟)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() A3 molL1HCl B4 molL1HNO3 C8 molL1NaOH D18 molL1H2SO4,【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。 【答案】 A,6甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/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)12，则加入铝粉的质量为() A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g,高频考点三铝的重要化合物及应用 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)向1 molL1 AlCl3溶液中加过量的6 molL1NaOH溶液制备Al(OH)3悬浊液() (2)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂() (3)明矾用作净水剂不涉及化学变化(),2下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_。 NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2,【解析】 采用互滴法，两次操作应产生不同的现象。 向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。两次现象不同，可以鉴别。不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡，现象相同，不能鉴别。NaHSO4溶液显强酸性，向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4，开始出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液，开始无沉淀，后出现白色沉淀。现象不同，可以鉴别。向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无气泡，后产生,气泡；向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡。现象不同，可以鉴别。不论是NaHCO3溶液还是Na2CO3溶液，加入到Ca(OH)2溶液中都会产生白色沉淀，不能鉴别。 【答案】 ,1氧化铝,【思考】 能否用氧化铝坩埚熔融NaOH固体？ 【提示】 不能；因为Al2O3能与NaOH发生反应。,2氢氧化铝 (1)物理性质 白色胶状固体，有较强的_。 (2)化学性质,吸附性,考点1铝的重要化合物的性质及应用 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)(2016全国丙卷)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应() (2)(2016江苏高考)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料(),(6)(2015重庆高考)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应() (7)(2015江苏高考)制备Al(OH)3的方法是：向1 mol L1AlCl3溶液中加入过量的6 molL1NaOH溶液() (8)(2014四川高考)氢氧化铝可作胃酸的中和剂 (),3(2017郑州模拟)下列除去杂质的方法不正确的是() 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 CAl(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 DMgO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】 氨水与Fe3和Al3均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。 【答案】 B,NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加沉淀不溶解。 可溶性偏铝酸盐(如NaAlO2)与强酸(如HCl)之间。 NaAlO2溶液中逐滴加入HCl现象为先生成白色沉淀，后沉淀溶解。 盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液现象为开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加沉淀不溶解。,(3)分离提纯 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中含铝杂质。如： Mg(Al)：加足量NaOH溶液。 Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。 Mg(OH)2、Al(OH)3：加足量NaOH溶液。 Mg2(Al3)：加过量NaOH溶液，过滤，沉淀再加酸充分溶解。,考点2从铝土矿中提取Al2O3的工艺流程 4(2017曲阜师大附中二模)工业上用铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：,5工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是() AB C D,【解析】 由流程图可知，反应得到的滤液为NaAlO2溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作需要加热，错误。 【答案】 A,【方法总结】 从铝土矿中提取氧化铝的两种方法 铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有两性，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物。因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。,方法一酸溶法,方法二碱溶法 【注意】 第步中将溶液中Al3沉淀出来的方法是加入足量氨水而不是加入强碱，原因是Al(OH)3能溶于强碱。,考点3Al3与强碱反应生成Al(OH)3的计算 6(2017贵州高三模拟)向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为() A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL,【解析】 解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：,当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，显然B项符合题意。 解法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。,当n(OH)4n(Al3)，nAl(OH)30，无沉淀。 (2)求反应物碱的量 若碱不足(Al3未完全沉淀)， n(OH)3nAl(OH)3； 若碱使生成的Al(OH)3部分溶解， n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。,难点专攻(七)用数形结合思想理解“铝三角”关系,2下列图像正确的是(),【易错警示】 (1)分析图像时要注意加入酸或碱的强弱。 因为强酸、强碱会使Al(OH)3溶解，而弱酸、弱碱不能使Al(OH)3溶解。 (2)强酸、强碱使Al(OH)3溶解的图像中要注意加入的量和加入的顺序，因为滴加顺序不同，产生的现象可能不同。 (3)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中。,(4)注意2个数量关系。 沉淀Al3所需n(OH)与Al(OH)3溶解所需n(OH)的比为31。 Al(OH)3溶解所需n(OH)nAl(OH)3。,考点2借助四个基本图像理解“铝三角”关系 3如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是(),【解析】 AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为31，则x表示NaOH的物质的量，B项符合题意；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。 【答案】 B,4(2017成都模拟)如图所示为向一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与OH的物质的量之间的关系曲线。,请回答下列问题： (1)A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为_。 (2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式为_ _。 (3)向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是 _。,【知识归纳】 与Al(OH)3生成有关的四个基本图像 (1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像,(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像,考点3利用四个拓展图像进行有关Al(OH)3的计算 5(2018湖南师大附中期中)将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是(),AMg和Al的总质量为8 g B硫酸的物质的量浓度为5 molL1 CNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1 D生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L,6(2017甘肃平凉一模)将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mLpH14的溶液，然后用1 molL1的盐酸滴定，沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列选项正确的是(),A原合金质量为0.92 g B标准状况下产生氢气896 mL C图中V260 D图中m1.56,1 molL1盐酸的体积为60 mL，则V240 mL60 mL100 mL，C项错误；由上述计算可知，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为0.02 mol，其质量为0.02 mol78 g mol11.56 g，D项正确。 【答案】 D,【知识归纳】 与Al(OH)3生成有关的四个拓展图像,向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图(a)所示。 向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图(b)所示。 向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图(c)所示。 向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，图像如图(d)所示。,1(2018东北三省三校联考)下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入溶液的体积)与对应的选项相符合的是 (),A向1 L浓度均为0.1 molL1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 molL1的稀硫酸 B向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的稀NaOH溶液 C向烧碱溶液中滴加明矾溶液 D向AlCl3溶液中滴加过量氨水,2(2017太原模拟)某溶液中可能含有大量的Mg2、Al3、H、Cl和少量OH，向该溶液中逐滴加入0.5 molL1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，则可判断原溶液中(),A有Mg2，没有Al3 B有Al3，没有Mg2 C有Mg2和Al3 D有大量的H、Mg2和Al3,【解析】 由图像知：加入NaOH溶液后立即产生沉淀，且沉淀量增加到一定数量后部分减少，说明溶液中只有Mg2、Al3，一定无H或OH。 【答案】 C,3(2015天津高考改编)向盛有10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 molL1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：,(1)写出m点反应的离子方程式：_。 (2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_ mol。,
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