高二第四章第一节镁铝导练.doc

高二第四章第一节导练一、知识要求1. .掌握镁、铝物理性质.如熔点、沸点、硬度、导电性、导热性等.2.掌握镁、铝及其重要化合物的性质，相互转化规律.3.掌握Al2O3、Al(OH)3两性的应用；掌握铝热剂和铝热反应.掌握Al(OH)3有关反应的定量关系，提高计算能力.4.掌握镁、铝及其重要化合物的综合计算.是高考考查的较高层次的思维能力.二、知识结构1.知识网络H+、OH-H2OAlH+Al3+OH-、NH3.H2O、CO32-、HCO3-、S2-、AlO2-OH-酸(H+,弱酸)气体(CO2,SO2) 盐(NH4+,Al3+,Fe3+,Mg2+)HCO3-AlO2-Al(OH)3Al2O3OH-H+2.镁和铝的性质物理性质共性：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属.不同点：Al的上述性质都比镁略高.化学性质1.跟O2及其它非金属反应常温下，在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力.Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O33Mg+N2Mg3N2Mg+Br2MgBr22Al+3SAl2S32.跟某些氧化物2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (铝热反应)3.跟水反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2(冷水慢，沸水快)2Al+6H2O2Al(OH)30+3H2(一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应)4.跟酸的反应Mg+2H+Mg2+H22Al+6H+3Al3+3H2(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)5.跟碱反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H23.镁和铝的氧化物的主要性质MgO(碱性氧化物) Al2O3(两性氧化物)物理性质白色粉末、熔点高白色固体、熔点高化学性质1.跟水的反应MgO+H2OMg(OH)2(反应缓慢进行)2.跟酸反应MgO+2H+Mg2+H2OAl2O3+6H+2Al3+3H2O3.跟碱反应Al2O3+2OH- AlO-2+2H2O4.镁和铝的氢氧化物的主要性质Mg(OH)2(中强碱) Al(OH)3(两性氢氧化物)物理性质白色粉末难溶于水白色固体，难溶于水化学性质1.跟酸反应Mg(OH)2+2H+Mg2+2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O2.跟碱反应Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O3.受热分解Mg(OH)2 MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验室制法可溶性镁盐加NaOH溶液 Mg2+2OH- Mg(OH)2可溶性铝盐加氨水 Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH+4三、知识点、能力点提示1.铝与强碱溶液反应的实质反应过程： 23e2Al+6H2O2Al(OH)3+3H 22Al(OH)3+2NaOH2NaAlO2+4H2O 23e总反应式： 2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶 解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶 液中不反应.2.Al(OH)3的两性在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离.Al(OH)3 H3AlO3HAlO2+H2O碱式电离 Al3+3OH-AlO-2+H+若向此溶液中加入酸，因H+与OH-结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3是碱性，若加入碱，因OH-与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性.Al(OH)3溶解度很小，无论酸式或碱式电离的程度都很小，其碱性略强于酸性，故仍属于弱碱.3.铝盐溶液与强碱溶液的反应.(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象：白色沉淀沉淀增加减少消失有关反应：Al3+3OH-Al(OH)3Al(OH)3+OH- AlO-2+2H2O(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象：沉淀立刻消失，沉淀沉淀增加沉淀量不变有关反应：Al3+3OH- Al(OH)3Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2OAl3+3AlO-2+6H2O 4Al(OH)3四、能力训练1.今有四种处于固态的物质：钠、硅、氖、氯化钠.问下列四项性质的叙述各属于哪种物质 ?(1)由分子间力结合而成，熔点很低.(2)电的良导体，熔点在1000左右.(3)由共价键组成的网状原子晶体.(4)非导体、但熔融后可以导电.知识点：晶体类型与物理性质间的关系.能力点：概括能力、判断能力.2.已发现的一百多种元素里，大约有是金属元素，其中：(1)自然界中，最活泼的金属元素是；(2)熔沸点最低的金属元素是；(3)质量相同时，与足量的酸反应，放出H2的量最多的金属是；(4)第三周期氧化性最强的离子是知识点：从不同角度分析金属有关性质.能力点：综合能力3.向一个铝制易拉罐充满CO2气，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不多会儿听到罐内“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓起来.易拉罐变瘪的原因，反应的离子反应式；易拉罐又鼓起来的原因，离子反应式知识点：铝与碱液的反应能力点：将理论知识运用于实际生活的能力.4.不另加固体或液体物质，如何使含有a mol Al3+的A溶液中的铝元素和含有b mol AlO2-的B溶液中的铝元素全部转化为Al(OH)3沉淀?知识点：NH3与Al3+，CO2与AlO2-的反应。能力点：分解发散能力。5.有一不纯的Mg条0.8g(杂质不能燃烧，且不溶于盐酸)，在空气中充分燃烧，然后将生成物溶于50ml、1.8mol/L盐酸中，当往此溶液中加入0.2 mol/L的NaOH溶液90ml时，正好中和多余的盐酸，如再加入碱液360ml并加热，不但Mg2+完全沉淀，且放出134.4mlNH3(标准状况)求：(1)写出有关反应式或离子反应式(7个)(2)NH3多少摩?(3)Mg3N2多少摩?(4)MgO多少摩?(5)Mg条中Mg的质量分数知识点：镁及其化合物的一系列反应能力点：阶梯发散思维.6.氢化钠(NaH)是一种离子晶体，它与水反应生成碱和H2，现有NaH和Al粉混合物m(g)，与 足量的水充分反应放出n(g)气体.求下列条件下混合物中Al的质量(1)xy(设NaH x mol，Al y mol)(2)xy知识点：Al粉与其他混合物的反应能力点：信息迁移能力7.可能含有下列离子：K+、H+、Mg2+、OH-、CO2+3、Cl-、NO-3的某无色透明溶液，能与Al反应放出H2.若反应时Al转变成Al3+并放出H2，则该溶液中无离子 ，一定有离子，可能有离子.若与Al反应后，向所得溶液中滴加盐酸，发现仅有白色沉淀生成，则该无色溶液中，一定 有离子，一定无离子，可能存在的离子有.知识点：Al与强酸或强碱液反应能力点：综合能力8.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量)不正确的是( )(A)向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4(B)向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液(C)向烧碱溶液滴加明矾溶液(D)向AlCl3溶液滴加过量氨水知识点：反应在图像中如何体现能力点：数学与化学知识的有机结合9.下列图示中，E是不溶于水的白色胶状物质。则：(A)化学式：A B CD E(B)反应式或离子反应式. 知识点：框图，信息的运用能力点：善于找突破口，展开逆向发散.10.右图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中，开始滴加6ml试剂A，之后改滴试剂B，所得 沉淀ymol 与试剂体积V(ml)间的关系.以下结论不正确的是( )(A)A是盐酸，B是NaOH，且B2A(B)原混合液中，Al3+Mg2+Cl-115(C)A是NaOH，B是盐酸，且NaOHHCl21(D)从6到9，相应离子反应式H+OH- H2O知识点：Mg2+和Al3+与碱NaOH反应的差异能力点：判断识图能力11.关于A族和A族元素的下列说法中正确的是( )A.在同一周期中，A族单质的熔点比A族高B.浓度都是0.01 mol/L时，KOH溶液的pH比Ba(OH)2的小C.氧化钠的熔点比氧化镁高D.加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解知识点：对各主族元素性质的熟练掌握程度。能力点：学会归纳比较的能力。12.下列叙述中，一定是金属元素的是( )A.原子的最外层只有一个电子的元素B.易失去电子的物质C.原子的最外层有两个电子的主族元素D.单质具有金属光泽的元素知识点：金属元素的有关性质能力点：综合能力13.已知工业上真空炼铷的反应方程式为：2RbCl+Mg MgCl2+2Rb(g) ，对于此反应，能够进行正确解释的是( )A.Rb比Mg金属性强B.铷的沸点比镁的低，当把铷蒸气抽走时，平衡向正反应方向移动C.MgCl2对热的稳定性比RbCl弱D.高温下，Mg2+离子得电子的能力比Rb+离子弱知识点：金属的还原性以及化学平衡方程。能力点：比较迁移能力。14.有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是( )A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂D.H2O是氧化剂，Al被氧化知识点：Al与NaOH溶液反应的实质能力点：追溯求源的能力15.向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是( )A.Cl- B.H+C.OH-D.HCO-3知识点：Al的化学性质及离子共存条件能力点：综合能力16.据报道：高温超导材料中，铊(Tl)是组成成分之一.下列关于铊的性质判断，一定错误的是( )A.铊是银白色质软的金属B.Tl(OH)3是两性氢氧化物C.Tl与Cl2化合能生成TlCl3D.Tl的密度大于Al知识点：新型材料铊的有关性质及元素周期律的知识.能力点：类推能力17.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L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比为甲乙12(同温、同压下)，则加入的铝粉的质量为( )A.3.6g B.2.7g C.5.4g D.1.8g知识点：铝分别与盐酸和氢氧化钠作用的性质。能力点：培养学生综合计算能力。18.A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、FeAl、Mg五种金属中的一种，已知：A、C均能与稀H2SO4反应放出气体；B与D的硝酸盐反应，置换出单质D；C与强碱反应放出气体；C、E在冷浓硝酸中发生钝化.由此可判 断A、B、C、D、E依次为( )A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Al、Cu、Mg、Ag、FeC.Mg、Cu、Al、Ag、FeD.Mg、Ag、Al、Cu、Fe知识点：常见12种金属的性质能力点：识忆和综合能力19.由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在 标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是( )(A)锌 (B)铁 (C)铝 (D)镁知识点：平均“摩尔电子质量”能力点：学会化繁为简，找捷径.20.“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等商品作为日常饮料水，因缺少某些成分而不利 于少年儿童身体健康，你认为在制备上述商品饮料水时，至少还需要添加微量的化学物质( )A.钙和镁的碳酸氢盐 B.小苏打C.含碘酸盐的食盐D.漂白粉等消毒剂知识点：钙、镁等元素在生理上的作用。能力点：理论联系实际的能力。21.怎样软化含Mg(HCO3)2的硬水，写出有关反应式知识点：硬水的软化方法.能力点：综合能力22.含有0.002mol NaCl的中性溶液100ml使之通过磺化煤酸型阳离子交换剂，令Na+完全转 化为H+，然后再用100ml，蒸馏水洗涤交换剂，所得混合液假设为200ml，求混合液的PH值 (PH-lgH+)知识点：离子交换法能力点：分解发散的能力23.已知硬度的表示方法为：将水中Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其质 量折算成CaO的质量.通常把1L水中含有10mg CaO称为1度.18时，MgCO3的溶解度为0.0 11g，求该温度下，MgCO3饱和溶液的硬度相当于多少度?知识点：有关硬度的计算.能力点：理解信息和计算能力.五、参考答案1.氖，钠，硅，氯化钠晶体结构晶体性质2.Cs Hg Be Al3+Fr是放射性元素，故最活泼的金属是铯Cs多数金属常温下都是固体，汞常温下是液体铍Be与酸反应时，失去1mol电子的质量4.5g/mol电子，故质量相 同时，放出H2最多.3.NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界大气压将罐压瘪.CO2+2OH-CO2+3+H2OAl片表面氧化膜先与碱作用无气体生成，而后Al与碱溶液作用放出气体，所以易拉罐变瘪后过一会儿才又鼓起来.Al2O3+2OH- 2AlO-2+H2O2Al+2H2O+2OH-2AlO-2+3H24.“不另加固体或液体物质”说明可以通入气体试剂。依题意通NH3可使溶液中的Al3+沉淀；通CO2气可使溶液中的AlO2-沉淀；也可用Al3+和AlO2- 在溶液中相混合产生沉淀的方法。(1)设往A溶液中至少通入x mol NH3，则 Al3+3NH3+3H2OAl(OH)3+3NH4+ 1 1 a x x3a mol(2)设往B溶液中至少通入y mol CO2，则 2AlO2-+CO2+3H2O 2Al(OH)3+CO32- 2 1 b y y0.5b mol(3)将A溶液与B溶液混合，则 Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3 1 3 a b讨论：若b3a，则混合后两溶液中的Al元素正好全部转化为沉淀；若b3a，则只有Al3+完全转化。 Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3 1 3 a 3a则剩余AlO2-(b-3a)mol，还需通入CO2气体为mol。5.(1)有关反应：2Mg+O2 2MgO3Mg+N2 Mg3N2MgO+2H+ Mg2+H2OMg3N2+8H+ 3Mg2+2NH+4H+OH- H2OMg2+2OH- Mg(OH)2NH+4+OH-NH3+H2O(2)NH3 0.006mol(3)Mg3N20.003mol(4)nMgO0.024mol(5)99%6.(1)当xy时，Al完全反应NaH+H2ONaOH+H2X x x2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2y1.5y 24x+27y=m x+1.5y= y(12n-m)molAl的质量(12n-m)273(12n-m)(g)(2)当xy时，Al过量NaH+H2O NaOH+H2x x x2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2x 1.5x 24x+27ym 2(x+1.5x)n y(m-4.8n)mol,Al质量为(m-48)(g)7.CO2-3、OH-、NO-3；H+、Cl-；K+、Mg2+； OH-、K+；H+、Mg2+、CO2-3；NO-38.在Ba(OH)2、NaAlO2混合液中滴入稀H2SO4，首先与Ba(OH)2，发生中和反应之后才与NaAlO2反应，因为在强碱液中不能形成Al(OH)3.由消耗稀H2SO4的体积求沉淀的量.向AlCl3和NH4Cl混合液中加入NaOH液有如下反应关系：Al3+OH- Al(OH)3 OH- Al(OH)3 OH- AlO2-0.10.3 0.10.3 0.1 0.1 NH+4 NH+4NH3H2ONH3H2O0.3 a 0.3 b 0.3C正确Al(OH)3在氨水中不溶解。9.(A)化学式：A.Al B.AlCl3 C.NaAlO2D.Al2(SO4)3E.Al(OH)3(B)有关反应式：2Al+3Cl22AlCl3Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH+42Al+2H2O+2OH- 2AlO-2+3H2Al(OH)3+OH- AlO-2+2H2O2Al+6H+ Al3+3H2Al3+HCO-3 Al(OH)3+3CO210.答案：(A)本题将Al3+Al(OH)3 AlO-2，这一转化关系以曲线图的形式表现出来，要善于识图.11.答案B12.H原子最外层只有一个电子但为非金属，故A错误；易失电子的可以是金属也可是非金属 的阴离子，如S2-；具有金属光泽的也可能为非金属，如Si.13.答案B14.答案A、D.Al和NaOH溶液反应时，Al为还原剂，水为氧化剂，NaOH做为碱参与反应，所 以H2为还原产物，Al(OH)3为氧化产物.15.投入Al片后放出氢气，则溶液中可能是强碱性也可能是酸性，而HCO-3既能和酸又能和碱溶液反应，所以HCO-3不能存在.故选D.16.根据同族元素的性质递变规律知，Tl应是比Al更活泼的金属元素，则A、C、D的性质推断正确，B错误，故选B.17.答案C.18.答案C.19.答案C.该混合金属的平均摩尔电子质量锌 铁 铝 镁摩尔电子质量： 32.528912按平均数的概念，该混合物中的两种金属的摩尔电子质量应分别小于和大于10，而小于10 的只有Al，故应选(C)20.答案A只溶有少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫软水；明矾可净水而不能软化硬水；漂白 粉的成分有CaCl2和Ca(ClO)2等，使用漂白粉消毒的同时也增加了Ca2+；天然水 的硬度是泛指两种硬度之和.21.解法一：加热法Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2MgCO3+2H2OMg(OH)2+H2O+CO2解法二：石灰纯碱法(A)先加入过量的石灰沉淀Mg2+Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCO3+2H2O(B)再加纯碱沉淀过量的石灰中的Ca2+Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH解法三：离子交换法工业上常用磺化煤NaR为离子交换剂，表示如下：2NaK+Mg2+ MgK2+2Na22.分三步完成：HK+Na+ NaK+H+0.002 0.002H+10-2PH-lg10-2223.解：1L水中含Mg2+(mol)7.3度