高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 基础课时2 镁、铝及其重要化合物课件 新人教版.ppt

基础课时2镁 铝及其重要化合物 1 了解镁 铝的主要性质及其应用 2 了解镁 铝的重要化合物的主要性质及其应用 最新考纲 考点一镁及其重要化合物的性质及海水提镁 1 镁的性质 1 物理性质 具有银白色金属光泽的固体 密度 硬度均较小 熔点较低 有良好的导电 传热和延展性 2 化学性质 知识梳理 固考基 Mg 2H Mg2 H2 2 海水提镁 提醒 由MgCl2 6H2O到无水MgCl2 必须在HCl气流中加热 以防MgCl2水解 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 Mg2 2OH Mg OH 2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 3 用途生产合金 冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 4 镁的重要化合物 1 RJ必修1 P623改编 在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液 现象为 继续加入过量NaOH溶液 现象为 涉及到的离子方程式为 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Mg2 2OH Mg OH 2 2 LK必修1 P99 金属镁在CO2中燃烧实验 改编 Mg在CO2中燃烧的现象为 用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目 剧烈燃烧 集气瓶中充满大量白烟 内壁有黑 色固体 3 溯源题 广东理综 某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质 为达到目的判断下列操作正误 1 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸 置镁片于其中探讨Mg的活泼性 2 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中 观察Mg OH 2沉淀的生成 3 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 4 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 探源 本考题源于教材LK必修1P98 交流 研讨 及其拓展 对镁及其化合物的性质及基本实验操作进行考查 题组一镁及其化合物的性质及用途1 原创 下列叙述正确的是 题组精练 提考能 A 镁制容器可盛装热的浓硫酸B 镁的金属性比铝的金属性强C 氢氧化镁能溶于过量氨水D 镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO解析镁与热的浓硫酸发生反应 氢氧化镁不能溶于氨水 镁在空气中燃烧生成的固体有MgO Mg3N2和C 答案B 解析据题意 绿色化学 要求从经济 环保和技术三个方面设计可行的化学反应 从经济角度考虑 B项最不合算 除Mg外还用了三种试剂 D项不合算 用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba NO3 2 从环保角度考虑 A D两项分别产生了污染环境的氮氧化物和SO2 B项也使用了会对环境造成污染的Cl2 从技术角度看 D项中Ba NO3 2溶液的加入量较难控制 综上所述 可知只有C项符合 绿色化学 的要求 答案C 3 某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理 做了如下四组实验 将镁粉投入冷水中 未见任何现象 将镁粉放入溴水中 观察到只是开始时产生极少量的气泡 但溴水的颜色逐渐褪去 将镁粉放入液溴中 未观察到任何明显现象 向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水 观察到溴的红棕色很快褪去 则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 A 镁粉只直接与溴水中的溴反应B 镁粉只与溴水中的酸反应C 产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D 镁粉在水的催化下与溴发生反应 解析据 知镁粉与冷水并不反应 据 知镁粉放入溴水中 开始放出少量的气泡 说明镁和溴水中的酸能反应产生H2 但溴水很快褪色 说明镁粉也能与溴直接发生反应 据 知镁粉与液溴并不反应 据 知水应是镁粉与溴反应的催化剂 答案D 微网构建 镁及其化合物的转化关系图拓展 请同学们自行完成上述转化关系图中的所有化学反应方程式 是离子反应的写出离子方程式 提示 略 题组二海水中提镁4 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 分解和复分解反应解析电解MgCl2时阳极产生氯气 阴极产生Mg 答案B 5 简答规范练 海水的综合利用可以制备金属镁 其流程如图所示 1 若在空气中加热MgCl2 6H2O 生成的是Mg OH Cl或MgO 写出相应反应的化学方程式 用电解法制取金属镁时 需要无水氯化镁 在干燥的HCl气流中加热MgCl2 6H2O时 能得到无水MgCl2 其原因是 2 Mg OH 2沉淀中混有的Ca OH 2应怎样除去 写出实验步骤 3 实验室里将粗盐制成精盐的过程中 在溶解 过滤 蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒 分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的 溶解时 过滤时 蒸发时 解析 1 根据Cl H O三种元素守恒可知 在空气中加热MgCl2 6H2O 除生成Mg OH Cl或MgO外 还有HCl和H2O生成 2 为防止引入新杂质 可用MgCl2溶液或Mg NO3 2溶液将Ca OH 2转化为Mg OH 2 然后过滤 洗涤Mg OH 2 3 溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散 提高溶解速率 在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体 防止外洒 蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅 考点二铝的性质及用途 1 铝的结构和存在 知识梳理 固考基 铝位于元素周期表 原子结构示意图为 铝元素在地壳中含量丰富 仅次于 自然界中的铝全部以 态存在 2 铝的物理性质 第三周期 A族 硅 化合 良好 银白 柔软 3 金属铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 铝热反应 钝化 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 提醒 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 铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2 能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性 4 制备 1 RJ必修1 P533改编 下列说法错误的是 A 铝是地壳中含量最多的金属元素B 在反应中铝易失去3e 其还原性大于钠C 铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜 起保护作用D 铝是一种比较活泼的金属答案B 答案B 3 溯源题 2013 山东理综 9改编 足量下列物质与相同质量的铝反应 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 稀硝酸探源 本考题源于教材RJ必修1P51 实验3 4 铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应 及其拓展 对铝和常见酸 碱的反应特点进行了定量考查 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 电缆解析铝在空气中与O2反应 生成致密的氧化物薄膜 本身就易于锈蚀 A错误 铜与浓硫酸常温下不反应 C错误 铝的导电性能虽然比铜差但价格相对低廉且密度较小 故常用铝制造电线 电缆 D错误 由于铝具有强还原性 可利用铝热反应来冶炼难熔金属 B正确 题组精练 提考能 题组一铝的性质及用途1 下列关于铝的叙述中正确的是 B 2 2015 哈尔滨质检 6 镁铝性质相似 下表中对两者的对比不正确的是 解析镁的金属性强于铝 铝与水反应很困难 镁能与沸水反应 答案B 题组二铝与酸 碱反应的定量分析3 2015 贵阳调研 14 有ag bg两份铝粉 分别置于足量的NaOH溶液和盐酸中 在相同条件下 收集到H2的体积相同 下列有关叙述一定正确的是 A a bB a bC c NaOH c HCl D 消耗的n NaOH 与消耗的n HCl 相等 答案A 4 2015 开封二模 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 A 3mol L 1盐酸B 4mol L 1HNO3溶液C 8mol L 1NaOH溶液D 18mol L 1H2SO4溶液解析在镁 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 拓展 将等量的Al分别放入到100mL1 0mol L的盐酸和100mL1 0mol L的NaOH溶液中 放出的H2的物质的量之比为1 2 则铝的质量为 1 8g 考点三铝的重要化合物的主要性质及应用 1 氧化铝 知识梳理 固考基 1 物理性质 色固体 溶于水 有很高的 2 化学性质 白 难 熔点 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 氢氧化铝 1 物理性质 色胶状不溶于水的固体 有较强的 性 2 化学性质 Al OH 3的电离 白 吸附 Al OH 3 3H Al3 3H2O 提醒 Al OH 3具有两性 能溶于强酸 如盐酸 强碱 如NaOH溶液 但不溶于弱酸 如H2CO3 弱碱溶液 如氨水 Al2O3 MgO的熔点很高 可用作耐火材料 但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体 既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有Al Al2O3 Al OH 3 多元弱酸的酸式盐 如NaHCO3 KHS KHSO3 NaH2PO4等 及弱碱弱酸盐 如CH3COONH4等 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 它是 色晶体 溶于水 水溶液pH 7 填 或 明矾可以净水 其净水的原理是 提醒 明矾净水只能除去水中的悬浮杂质 不能杀菌消毒 而液氯等消毒剂只能杀菌消毒 不能沉淀水中悬浮的杂质 KAl SO4 2 12H2O 无 可 Al3 3H2O Al OH 3 胶体 3H Al OH 3胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀而净水 1 RJ必修1 P636改编 向下列物质的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液 均有白色沉淀生成的是 A BaCl2B FeCl3C Na2CO3D NaOH答案C 答案B 3 溯源题 判断下列说法的正误 1 将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中 会产生大量白色沉淀 2015 全国卷 13C 2 Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应 2015 重庆理综 2C 3 常温下 Al OH 3既能与NaOH溶液反应 又能与稀硫酸反应 2014 福建理综 9A 4 Al OH 3可作胃酸的中和剂 2014 四川理综 1D 探源 本高考题组源于RJ必修1P57 铝的重要化合物 对常见铝的重要化合物的性质进行了考查 题组铝的重要化合物的性质及用途1 下列有关说法中不正确的是 题组精练 提考能 A Al OH 3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B 明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al OH 3 故明矾可作净水剂C Al OH 3可用于中和馒头制作过程 如发酵阶段 中产生的酸D Al2O3可用于制作耐火材料而Al OH 3不能 解析治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸 因此Al OH 3表现出碱性 A项正确 Al OH 3有强吸附性 能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清 B项正确 馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的 不用Al OH 3 因其不能与弱酸反应 C项错误 耐火材料本身应对热稳定且熔点很高 而Al OH 3受热易分解 D项正确 答案C 2 下列各组物质 不能按 表示反应一步完成 关系转化的是 解析由Al不能一步到Al OH 3 答案C 3 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 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 B 练后归纳 含铝化合物间的转化关系及应用2 可溶性铝盐与强碱 如NaOH 溶液反应 铝元素的存在形式 命题点一氢氧化铝沉淀的图像分析 1 2015 长春模拟 在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量 产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示 由此确定 原溶液中含有的阳离子是 A Mg2 Al3 Fe2 B H Mg2 Al3 C H Ba2 Al3 D 只有Mg2 Al3 解析由于开始一段无沉淀生成 所以溶液中有H 又因为生成的沉淀再继续加入NaOH溶液后又部分溶解 所以符合题意的为Mg2 Al3 B 2 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1L浓度均为0 1mol L 1的Ba OH 2 NaAlO2混合溶液中加入0 1mol L 1的稀H2SO4B 向1L浓度分别为0 1mol L 1和0 3mol L 1的AlCl3 NH4Cl的混合溶液中加入0 1mol L 1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 答案A 3 2015 天津理综 7 5 随原子序数递增 八种短周期元素 用字母x等表示 原子半径的相对大小 最高正价或最低负价的变化如下图所示 根据判断出的元素回答问题 上述元素可组成盐R zx4f gd4 2 向盛有10mL1mol L 1R溶液的烧杯中滴加1mol L 1NaOH溶液 沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下 1 R溶液中 离子浓度由大到小的顺序是 2 写出m点反应的离子方程式 3 若在R溶液中改加20mL1 2mol L 1Ba OH 2溶液 充分反应后 溶液中产生沉淀的物质的量为 mol 解析由题中图示及同周期 同主族元素的原子半径 主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下 反思归纳 有关Al OH 3沉淀生成的八大图像分析1 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 2 四个拓展图像 1 向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量 图像如图1所示 2 向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量 图像如图2所示 3 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3所示 3 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3所示 4 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 沉淀图像如图4所示 命题点二可溶性铝盐与碱反应的有关计算 4 2015 山东日照三校联考 10 甲和乙两烧杯中各装有100mL0 2mol L 1AlCl3溶液 向两烧杯中分别加入相同体积 相同浓度的NaOH溶液和氨水 两烧杯中都有沉淀生成 下列判断正确是 A 实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致B 甲中沉淀一定比乙中的少C 甲中沉淀可能比乙中的多D 乙中沉淀可能比甲中的多 解析Al OH 3能溶于NaOH溶液 而不溶于氨水 NaOH溶液和氨水均为一元碱的水溶液 根据加入的碱溶液的量进行分析 可能出现以下几种情况 若加入的碱溶液均不足量或均恰好完全反应生成Al OH 3 则甲 乙中的现象一致 生成的沉淀的量相等 若加入的碱溶液均过量 过量的NaOH会使生成的Al OH 3沉淀部分溶解或完全溶解 而加入氨水的烧杯中生成的Al OH 3不会溶解 综上分析 只有D项符合题意 答案D 5 向30mL1mol L 1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol L 1的NaOH溶液 若产生0 78g白色沉淀 则加入的NaOH溶液的体积可能为 A 3mLB 7 5mLC 15mLD 17 5mL 答案B