2019届高考化学一轮复习 第9讲 铝、镁及其重要化合物课件.ppt

第9讲铝 镁及其重要化合物 考纲要求 了解镁 铝及其重要化合物的制备方法 掌握其主要性质及其应用 考点1镁与海水提镁 知识梳理 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 与O2反应 产生强烈白光 与N2反应 3Mg N2Mg3N2 与CO2反应 2Mg CO22MgO C 与沸水反应 提醒 Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg OH 2沉淀并放出氨气 所以只能在干态下制取 3 用途 生产合金 冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 2 海水中提取镁 1 工艺流程 2 基本步骤及主要反应 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 镁在空气中燃烧发出耀眼的白光 可用作照明弹 2 镁着火时可用泡沫灭火器灭火 3 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 4 可以直接将MgCl2溶液蒸干获得无水MgCl2 5 可以通过电解MgCl2溶液的方法制取Mg 6 海水提镁过程中不涉及氧化还原反应 提示 1 2 3 4 5 6 2 镁在空气中燃烧时 得到的产物有等几种物质 提示 MgO Mg3N2 C 考点演练 考向一镁的性质及其应用1 2017 黑龙江龙凤区校级期末 0 1molMg分别在足量的O2 CO2 N2中燃烧 生成的固体质量依次为W1 W2 W3 则下列关系式中正确的是 A W2 W1 W3B W1 W2 W3C W1 W2 W3D W3 W2 W1 A 2 下列关于镁的性质叙述正确的是 A 能在空气中燃烧 但不能在二氧化碳中燃烧B 不能与氮气发生反应C 不与冷水反应 但与热水反应D 可用电解氯化镁溶液的方法来制取 C 解析 镁在空气中燃烧能和二氧化碳反应生成氧化镁和碳 故A错误 镁和氮气反应生成氮化镁 故B错误 镁较活泼 不和冷水反应 但和热水反应生成氢氧化镁和氢气 故C正确 镁是活泼金属 工业是采用电解熔融氯化镁的方法冶炼 故D错误 考向二海水中提取镁3 导学号96656051世界上60 的镁是从海水中提取的 其提取步骤如下 把贝壳制成生石灰 向海水中加入生石灰 过滤 洗涤沉淀物 将沉淀物与盐酸反应 结晶 过滤 在氯化氢热气流中加热晶体 电解上述所得盐 熔融条件下 下列说法正确的是 A 向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净B 上述变化过程中包括了分解 化合 复分解 置换四种反应类型C 在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度D 步骤 也可以采用电解该盐水溶液的方法 A 4 2017 广西调研 某工厂用提取粗盐后的盐卤 主要成分为MgCl2 制备金属镁 其工艺流程如下 C 解析 操作 为过滤 A项正确 Mg OH 2 MgCl2为中和反应 B项正确 由MgCl2溶液获得氯化镁晶体不能用加热蒸干的方法 因为加热促进Mg2 水解 生成的盐酸易挥发 导致水解彻底 蒸干后不能得到氯化镁晶体 C项错误 操作 为电解熔融的氯化镁 阳极得到Cl2 阴极得到金属Mg D项正确 易错易混海水提镁易错小结1 由MgCl2 6H2O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 考点2铝的性质及应用 知识梳理 1 铝的原子结构与物理性质 银白 三 A 2 铝的化学性质 写出化学方程式 氧化膜 钝化 3 铝的制备及用途 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 铝在空气中耐腐蚀 所以铝是不活泼金属 2 铝箔插入稀硝酸中无现象 说明铝箔表面被HNO3氧化 形成致密的氧化膜 3 工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al 4 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 5 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 6 MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 7 铝与盐酸反应时 盐酸作氧化剂 铝与氢氧化钠溶液反应时 氢氧化钠作氧化剂 8 冶炼铝时常用焦炭作还原剂 提示 1 2 3 4 5 6 7 8 2 铝的化学性质活泼 为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能 常温下为什么能用铝制槽车来储运浓H2SO4或浓HNO3 提示 铝在常温下迅速被氧气氧化 形成一层致密的氧化膜 保护铝不再被氧化 因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能 常温时 浓H2SO4和浓HNO3能使铝钝化 因此可用铝制槽车储运浓H2SO4或浓HNO3 考点演练 考向一铝的性质与应用1 2017 福建长泰校级期中 下列关于铝及其化合物叙述中 正确的是 A 不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B 铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定D 纯铝比铝合金的硬度更大 熔点更低 A 2 镁 铝单质的化学性质以相似为主 但也存在某些重大差异性 下列物质能用于证明两者存在较大差异性的是 CO2 盐酸 NaOH溶液 水A B C D C 解析 Mg能在CO2中燃烧而Al不能 Al能与NaOH溶液反应而Mg不能 考向二铝与酸 碱反应的定量分析3 导学号96656052两份铝屑 第一份与过量的盐酸反应 第二份与过量的NaOH溶液反应 产生氢气的体积比为1 3 则第一份铝屑与第二份铝屑的质量比为 A 1 1B 1 3C 1 2D 2 1 B 4 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的气体体积之比为1 2 则加入的铝粉的质量为 A 5 4gB 3 6gC 2 7gD 1 8g A 考点3铝的重要化合物 知识梳理 1 铝的氧化物 2 氢氧化铝 1 物理性质 白色胶状不溶于水的固体 有较强的性 2 化学性质 用离子方程式表示 Al OH 3的电离方程式为 吸附 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 它是无色晶体 可溶于水 水溶液pH 填 或 7 明矾可以净水 其净水的原理是 KAl SO4 2 12H2O 提示 1 2 3 4 5 6 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 氧化铝是金属氧化物 也是碱性氧化物 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 4 Al OH 3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应 5 明矾的化学式为Al2 SO4 3 12H2O 6 制备AlCl3不能采用将溶液直接蒸干的方法 提示 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 AlCl3 NaHCO3 H2SO4 NaAlO2 NaHSO4 Na2CO3 HCl Na2CO3 NaHCO3 Ca OH 2 考点演练 考向一铝的重要化合物的性质与应用1 既能与稀盐酸反应 又能与NaOH溶液反应的化合物是 NaHCO3 Al2O3 Al OH 3 AlA 仅 B 仅 C 仅 D A 解析 题给四种物质均既能与稀盐酸反应 又能与NaOH溶液反应 但铝是单质 不属于化合物 2 下列有关说法不正确的是 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胶体 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 C 解析 治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸 因此Al OH 3表现出弱碱性 A项正确 Al OH 3胶体有强吸附性 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用于发泡和中和酸 不用Al OH 3 C项不正确 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 C 解析 Al2O3与Al OH 3既可以与强酸溶液反应 又可以和强碱溶液反应 故实验室中不用强酸 强碱来制取Al OH 3 考向二Al OH 3的制备4 用含少量镁粉的铝粉制取纯净的Al OH 3 下述操作步骤中最恰当的组合是 加足量盐酸溶解 加足量烧碱溶液溶解 过滤 通入过量CO2生成Al OH 3沉淀 加入盐酸生成Al OH 3沉淀A B C D B B A 三者消耗的原料相同B 甲消耗的原料的总物质的量最多C 乙消耗的原料的总物质的量最少D 丙消耗的原料的总物质的量最多 解析 从量的关系看 假定有1mol铝 则甲耗1 5molH2SO4和3molNaOH 乙耗1molNaOH和0 5molH2SO4 丙拆成四份 一份与H2SO4反应 耗H2SO40 375mol 三份与NaOH反应 耗NaOH0 75mol 故甲消耗原料的总物质的量最多 丙消耗原料的总物质的量最少 归纳总结制备Al OH 3的三种方法方法一 可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 考向三从铝土矿中提取Al2O3的工艺流程6 工业上用铝土矿 主要成分为Al2O3 含Fe2O3杂质 为原料冶炼铝的工艺流程如图所示 下列叙述正确的是 A 试剂X可以是NaOH溶液 也可以是盐酸B 反应 过滤后所得沉淀为Fe OH 3C 图中所有转化反应都不是氧化还原反应D 反应 的化学方程式为NaAlO2 CO2 2H2OAl OH 3 NaHCO3 D 解析 A项 试剂X不可以是盐酸 B项 过滤后所得沉淀为Fe2O3 C项 电解Al2O3生成Al是氧化还原反应 7 导学号96656054工业上用铝土矿 主要成分为Al2O3 xH2O Fe2O3 SiO2等 提取纯Al2O3作冶炼铝的原料 提取时操作过程如图所示 图中操作错误的是 A B C D A 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 归纳总结 从铝土矿 主要成分是Al2O3 含SiO2 Fe2O3 MgO等杂质 提取Al2O3的两大工艺流程 考点4用数形结合思想理解 铝三角 知识梳理 1 Al3 Al OH 3 之间的转化关系 写出实现上述各步转化的离子方程式 1 Al3 3OH Al OH 3 2 3 4 5 6 2 与Al OH 3沉淀生成有关的图像分析 可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式 下同 1 6 3 1 偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 5 2 4 1 多维思考 1 可溶性铝盐与强碱 如NaOH 溶液反应 铝元素的存在形式是怎样的 提示 3 鉴别 利用滴加试剂顺序不同 现象不同 1 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 先 后 2 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 开始 后产生白色沉淀 沉淀不溶解 提示 1 产生白色沉淀沉淀溶解 2 无明显现象 考点演练 考向一有关Al OH 3沉淀的图像分析1 导学号96656055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 A 线表示Al3 的物质的量的变化B x表示AlCl3的物质的量C 线表示Al OH 3的物质的量的变化D 线表示的物质的量的变化 B 解析 向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液 开始有沉淀生成后沉淀溶解 且生成沉淀与溶解沉淀消耗的NaOH的物质的量之比为3 1 则x表示NaOH的物质的量 B错误 B 考向二利用Al OH 3图像进行的相关计算 C A 1 3B 2 3C 6 1D 3 1 4 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1 56g白色沉淀 则加入的NaOH溶液的体积可能为 A 3mLB 7 5mLC 15mLD 17 5mL C 练后反思 Al3 与强碱反应的计算规律 2 当3n Al3 n OH 4n Al3 时 n Al OH 3 4n Al3 n OH 3 当n OH 4n Al3 时 n Al OH 3 0 无沉淀 2 求反应物碱的量 1 若碱不足 Al3 未完全沉淀 n OH 3n Al OH 3 2 若碱使生成的Al OH 3部分溶解 n OH 4n Al3 n Al OH 3 微点突破10离子间的竞争反应与图像分析 二 氧化还原反应之间的竞争若某一溶液中同时含有多种还原性 氧化性 物质 则加入一种氧化剂 还原剂 时 优先与还原性 氧化性 强的物质反应 例如将足量Cl2缓慢通入含0 2molH2SO3和0 2molHBr的混合溶液中 在此过程中溶液的pH与Cl2用量的关系如图所示 因还原性 H2SO3 HBr 故Cl2先与H2SO3反应 再与HBr反应 题组巩固 1 下列实验操作对应的图像不正确的是 D 解析 A项 向MgCl2 AlCl3溶液中加入NaOH溶液 会产生Al OH 3 Mg OH 2沉淀 当NaOH溶液过量时 Al OH 3沉淀又逐渐溶解 最后只剩余Mg OH 2沉淀 图像与反应事实符合 正确 B项 向HCl MgCl2 AlCl3 NH4Cl溶液中加入NaOH溶液 NaOH首先与HCl反应 无沉淀产生 然后产生Al OH 3 Mg OH 2沉淀 再生成NH3 H2O 最后Al OH 3沉淀溶解 只有Mg OH 2沉淀 图像与反应事实符合 正确 C项 向NaOH NaAlO2溶液中加入HCl溶液 HCl首先与NaOH反应 没有沉淀生成 然后与反应生成Al OH 3沉淀 HCl溶液过量后 Al OH 3沉淀完全溶解 图像与反应事实符合 正确 D项 向NaOH Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸 HCl首先与NaOH反应 没有气体生成 后与Na2CO3反应生成NaHCO3 没有气体生成 再与NaHCO3生成气体 图像与反应事实不符合 不正确 2 将足量的CO2不断通入KOH Ba OH 2 KAlO2的混合溶液中 生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为 已知Ba AlO2 2可溶 C 解析 CO2先与Ba OH 2反应 有沉淀BaCO3生成 当Ba OH 2消耗完毕后再与KOH反应 此时无沉淀 最后与KAlO2反应 有沉淀Al OH 3生成 以上过程中图形应是 出现沉淀BaCO3 平台 沉淀增加 因有Al OH 3生成 过量的CO2还可以继续与K2CO3反应得到KHCO3 继续过量的CO2还可以使BaCO3沉淀溶解 最后是Al OH 3沉淀 所以接着的图形应该为 平台 沉淀 BaCO3 减少 平台 故整个过程的图形应为 出现沉淀 BaCO3 平台 沉淀增加 因有Al OH 3生成 平台 沉淀 BaCO3 减少 平台 满足以上关系的图像为C 3 导学号96656056如图是向MgCl2 AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图 M N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种 以下结论不正确的是 A 混合溶液中c AlCl3 c MgCl2 1 1B 混合溶液中c AlCl3 c MgCl2 3 1C 点V之前加NaOH溶液 点V之后加盐酸D 所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同 B 解题模板解答图像题思维模板 真题体验感悟考法 明确考向 考向一镁 铝的性质及应用1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 2017 全国 卷 2 4gMg与H2SO4完全反应 转移的电子数为0 1NA 3 2015 全国 卷 用坩埚钳夹住一小块用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 说明铝的熔点较低 4 2015 全国 卷 浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中 产生红棕色气体 答案 1 2 3 4 6 2015 福建卷 铝合金片用于冶金工业 7 2014 福建卷 铝罐可久盛食醋 8 2014 全国 卷 铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重 答案 5 6 7 8 2 2014 北京卷 7 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 Al D 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 考向二 铝三角 的转化及应用3 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 2016 全国 卷 泡沫灭火器灭火是利用了Al2 SO4 3和小苏打的反应 2 2016 江苏卷 Al2O3熔点高 可用作耐高温材料 4 2015 全国 卷 氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中 产生大量白色沉淀 答案 1 2 3 4 5 2015 四川卷 明矾作净水剂时起还原作用 6 2015 重庆卷 Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应 7 2015 江苏卷 制备Al OH 3悬浊液的方法是向1mol L 1AlCl3溶液中加入过量的6mol L 1NaOH溶液 8 2014 四川卷 氢氧化铝可作胃酸的中和剂 答案 5 6 7 8 4 2015 天津卷 7改编 向盛有10mL1mol L 1NH4Al SO4 2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 写出m点反应的离子方程式 2 若在NH4Al SO4 2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