1、第11讲 镁、铝及其重要化合物,1. 掌握镁、铝的主要性质及其应用。2掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。,考点一,考点二,探究高考提升考能,微课12,微课13,考点一 镁、铝的性质及应用,返回,返回,1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 ( ) (2)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3 ( ) (3)冶炼铝时常用焦炭作还原剂 ( ) (4)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( ) (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 ( ),题号,1,2,3,2Mg在CO2中
2、燃烧的现象_ _; 用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目。,剧烈燃烧，产生强烈白光，集气瓶中充满白烟，内壁有黑色固体颗粒,题号,1,2,3,返回,3镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有_(用化学式表示)。,MgO、Mg3N2、C,题号,1,2,3,返回,题组一 镁的性质及应用 1某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，下列对整个过程说法正确的是( ) A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 B将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C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 D将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，
3、加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体,解析：浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中，A错误；过滤时应用玻璃棒引流，C错误；由于MgCl2水解，故加热蒸干MgCl2溶液时得不到MgCl2固体。,B,题号,1,2,3,4,5,返回,2等质量的金属镁分别在下列气体中充分燃烧： O2、 CO2、 N2、 空气，燃烧后固体的质量分别是W1 g、W2 g、W3 g、W4 g，试比较它们的大小：_。,W2W1W4W3,题号,1,2,3,4,5,返回,题组二 对比掌握铝、镁的性质 3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 m
4、olL1 HCl B4 molL1 HNO3 C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4,A,Mg与NaOH溶液不反应,B、D项中均不产生H2,Mg、Al与盐酸均反应生成H2,题号,1,2,3,4,5,返回,4镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的( ) A物质的量之比为32 B质量之比为32 C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为23,解析： 由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为32，故A项正确。二者质量之比为43，摩尔质量之比为242789，反应速率之比为32。,A
5、,题号,1,2,3,4,5,返回,题组三 铝与酸或碱反应的计算 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盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。 (2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。,11,13,题号,1,2,3,4,5,返回,(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 HC l和 NaOH 的物质的量浓度 之 比 是_。 (4)甲、乙两烧杯中各盛有1
6、00 mL 3 molL1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_(填字母)。,31,A,题号,1,2,3,4,5,返回,铝与酸、碱反应的定量关系,铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。,(1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为11。,(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为13。,题号,1,2,3,4,5,返回,铝与酸、碱反应的定量关系,题号,1,2,3,4,5,
7、返回,考点二 铝的重要化合物,返回,题号,1,2,3,返回,题号,1,2,3,返回,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。,题号,1,2,3,返回,3明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式： (1)Al3恰好完全沉淀 _。 (2)SO42-恰好完全沉淀 _。,题号,1,2,3,返回,题组一 有关Al3、AlO2-的离子反应,C,题号,1,2,3,返回,题号,1,2,3,返回,题号,1,
8、2,3,返回,(1)Al3水解呈酸性，与OH、AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2等不能大量共存。,(2)AlO2-水解呈碱性，与H、HCO3-、Al3、Fe3等不能大量共存。,(3)AlO2-HCO3-H2O=Al(OH)3CO32-。,题号,1,2,3,返回,题号,1,2,3,返回,(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。 (2)三位学生制得的Al(OH)3的质量W1、W2、W3由大到小的顺序是_。 (3)制得Al(OH)3的最大质量是_。,题号,1,2,3,返回,题号,1,2,3,返回,题号,1,2,3,返回,制备Al(OH)3的三种方法,题号,1
9、,2,3,返回,微课12 用数形结合思想 理解Al3、Al(OH)3、AlO2-之间的转化,返回,写出上述转化的离子方程式。,题号,1,2,返回,(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+ Al33AlO2-6H2O=4Al(OH)3 Al33OH=Al(OH)3,(2)Al(OH)33H=Al33H2O (3)Al34OH=AlO2-2H2O (4)AlO2-4H=Al32H2O (5)AlO2-CO22H2O=Al(OH)3HCO3- AlO2-HH2O=Al(OH)3 (6)Al(OH)3OH=AlO2-2H2O,题号,1,2,返回,2与Al(OH)3沉淀生成有关的四个基本图象
10、 (1)把NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中至过量 现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。 图象:如右图所示。,有关反应： AB：Al33OH=Al(OH)3 BD：Al(OH)3OH=AlO2-2H2O,题号,1,2,返回,(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至过量 现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。 图象:如右图所示。,有关反应： AB：Al34OH=AlO2-2H2O BC：Al33AlO2-6H2O=4Al(OH)3,题号,1,2,返回,(3)把盐酸逐滴加入到NaAlO2溶液中至过量 现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。 图象：如右图所示。,有
11、关反应： AB：AlO2-HH2O=Al(OH)3 BD：Al(OH)33H=Al33H2O,题号,1,2,返回,(4)把NaAlO2溶液逐滴加入到盐酸中至过量 现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。 图象：如右图所示。,有关反应： AB：4HAlO2-=Al32H2O BC：Al33AlO2-6H2O=4Al(OH)3,题号,1,2,返回,题组一 Al3、Al(OH)3、AlO2-转化的图象题,题号,1,2,3,4,5,返回,d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3与CO32-互相促进水解不能大量共存。,向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生反应：Al34OH=AlO2-
12、2H2O3AlO2-Al36H2O=4Al(OH)3,a点时溶液中有大量OH，与Fe3、HCO3-不能大量共存。,b点时溶质为NaCl和NaAlO2，所有离子可以大量共存。,c点时溶质为NaCl，与Ag不能大量共存。,答案： B,【解析】,题号,1,2,3,4,5,返回,2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 Bx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AlO的物质的量的变化,题号,1,2,3,4,5,返回,解析： AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶
13、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,题号,1,2,3,4,5,返回,题号,1,2,3,4,5,返回,解析：首先分析图象中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；又因
14、为HCl与Na2CO3不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。,答案： (1)HCl、AlCl3、NH4Cl MgCl2、Na2CO3 (2)氯化钾 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色 (3)Al33OH=Al(OH)3NH4+OH=NH3H2O,题号,1,2,3,4,5,返回,含Al3的混合溶液与碱反应的先后顺序,当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H、NH4+、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Al3、Mg2反应生成沉淀，再与NH4+反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。,题号,1,2,
15、3,4,5,返回,题组二 Al3形成Al(OH)3的简单计算 4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,B,题号,1,2,3,4,5,返回,解析： OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀的生成，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。,解析： AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 0.1 L，则Al3生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2消耗NaOH
16、0.1 L，因而n(AlCl3)n(MgSO4)21，所以，n(Cl)n(SO42-)61。,C,题号,1,2,3,4,5,返回,判断铝元素的存在形式,可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式,题号,1,2,3,4,5,返回,微课13 化工生产中镁、铝及其化合物的化工流程,返回,1从海水中提取镁的流程 (1)流程,题号,1,2,返回,题号,1,2,返回,2从铝土矿(含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的流程,题号,1,2,返回,D,题号,1,2,3,4,返回,2(2014全国卷节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：,题号,1,2,3,4,返回,浓海水的主要成
17、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,解析： (1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca2SO42-=CaSO4；,题号,1,2,3,4,返回,答案： (1)Ca2SO42-=CaSO4 Mg(OH)2 69.6,题号,1,2,3,4,返回,题号,1,2,3,4,返回,题组二 从铝土矿中提炼铝,题号,1,2,3,4,返回,解析：反 应后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过
18、滤除去，A正确； a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是3价，B正确； 由NaAlO2制备Al(OH)3需要通入过量CO2，C错误； 由Al(OH)3制备Al2O3，加热即可，D正确。,答案： C,题号,1,2,3,4,返回,A项试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解,B项若用强酸代替CO2，强酸过量时Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀,D项因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al,C,题号,1,2,3,4,返回,返回,1下列说法不正确的是( ) A(2015课标全国卷，10C)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
19、铝滴落下来，金属铝的熔点较低 B(2014课标全国卷，9C)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体质量不变 C(2014北京，9D)Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al2OH2H2O=2AlO2-3H2 D(2014江苏化学，8A)Al、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条件下均能发生反应,题号,1,2,3,4,5,返回,解析： 打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，A项错误；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体物质，固体质量不变，B项正确；金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，C项正确；Al既能与HCl溶液反应又能与NaOH
20、溶液反应，HCl和NaOH能发生中和反应，D项正确。 答案： A,题号,1,2,3,4,5,返回,2(2015山东理综，10)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( ) AAlCl3 BNa2O CFeCl2 DSiO2,解析： AlCl3可由Al与Cl2直接反应生成，加入Ba(HCO3)2溶液中因发生双水解反应而同时生成气体和沉淀：Al33HCO3-=Al(OH)33CO2，A正确；Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中生成BaCO3沉淀，但无气体产生，B错误；Fe与Cl2直接反应生成FeCl3，C错误；SiO2与B
21、a(HCO3)2溶液不反应，D错误。,A,题号,1,2,3,4,5,返回,3下列说法不正确的是(双选)( ) A(2016江苏，3D)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料 B(2017北京理综，8D)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀的过程中，氨气被还原( ) C(2015新课标全国卷，13C)将AlCl3溶液滴入浓NaOH溶液中，将产生大量白色沉淀( ) D(2014福建，9)常温下，Al(OH)3既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应,题号,1,2,3,4,5,返回,解析： Al2O3的熔点高，不易熔化，故可用作耐高温材料，A项正确；NH3与AlCl3溶液的反应为非氧化还原反应，B项错误；Al
22、Cl3溶液滴入NaOH溶液中，开始时NaOH溶液过量，不会出现白色沉淀，随着AlCl3溶液的不断滴入，后来会出现白色沉淀，C项错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应，D项正确。 答案： BC,题号,1,2,3,4,5,返回,题号,1,2,3,4,5,返回,解析： A项，铝离子的水解方程式应为Al33H2O Al(OH)33H，错误；B项，ab段，溶液pH增大，水解平衡正向移动，铝离子浓度减小，错误；C项，bc段，加入氢氧根主要用于生成氢氧化铝沉淀，正确；D项，c点时，Al(OH)3沉淀开始溶解，错误。 答案： C,题号,1,2,3,4,5,返回,5(2
23、016海南，14)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。 aHCl溶液 bH2SO4溶液 c氨水 dNaOH溶液 (2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。 (3)沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。,题号,1,2,3,4,5,返回,解析： (1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及
24、Fe、Mg杂质，会引入Fe2、Mg2，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。,(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al2OH2H2O= 2AlO2-3H2。(3)滤液A中铝元素以AlO2-形式存在，与溶液中HCO3-发生复分解反应：AlO2-HCO3-H2O=Al(OH)3CO22-，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2=KAl32SO42-，Al33H2O Al(OH)33H，使溶液呈弱酸性。,题号,1,2,3,4,5,返回,答案：(1)d(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3 Al3水解，使溶液中H浓度增大,题号,1,2,3,4,5,返回,返回,本讲结束谢谢！,
