1、第一节镁和铝,1Mg、Al的物理性质和化学性质。2金属与酸反应规律的应用。3Al3、Al(OH)3、AlO2-之间的相互转化、图象分析及有关沉淀量变化的计算等。4Mg2、Al3无水盐的实验制备。5Mg、Al合金在社会生活中的应用。,(1)金属的通性与分类通性物理通性：具有光泽(多数为银白色)，不透明，容易，有等，这是由金属的结构所决定。化学通性：金属元素原子共同的化学性质是容易失去外层电子，变成金属阳离子，表现出，即：Mne=Mn。金属的还原性主要表现在金属能与氧气或其他非金属单质、水、酸、盐等发生反应。,金属,导电、导热,延展性,还原性,分类冶金工业,(2)合金定义：两种或两种以上的金属(或
2、金属跟非金属) 而成的具有的物质叫做合金。合金的特性：合金比它的成分金属具有良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能；一般地说，合金的熔点比其各成分金属的熔点，硬度。比如镁铝和其他金属和非金属形成合金，其强度和硬度都大于镁铝。,熔合,金属特性,都低,都大,镁、铝最重要的用途是制造，应用量最大的合金是。我国应用最早的合金是。,合金,钢,青铜,下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是()A易失去电子的物质B原子最外电子层只有一个电子的元素C单质具有金属光泽的元素D第三周期中，原子的最外电子层只有2个电子的元素【解析】,H2比铂、金失电子能力强A错；H原子最外层只有一个电子B错；碲和硅等非金属单质也
3、有金属光泽C错；D项可确定是镁元素D项符合题意。【答案】D,4Al3O2=2Al2O3,与沸水反应,几乎不反应,Mg2H=Mg2H2,2Al6H=2Al33H2,Mg2NH4Cl=MgCl22NH3H2,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,2Al3CuCl2=2AlCl33Cu,有镁、铝混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol/L的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2 mol/L NaOH溶液的体积为()A1 000 mLB500 mLC100 mL D1 500 mL,【解析】由题示信息得有关反应的化学方程式Mg2HCl=MgCl2H2MgCl22NaOH=
4、Mg(OH)22NaCl2Al6HCl=2AlCl33H2AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl由上述方程式得：只有当溶液中只存在NaCl时，镁、铝全部以Mg(OH)2、Al(OH)3存在，沉淀质量达到最大值，也就是当n(NaOH)n(HCl)时沉淀的量最多。【答案】A,(1)镁和铝的氧化物,MgO2H= Mg2H2O,Al2O36H=2Al33H2O,Al2O32OH=,2AlOH2O,碱性氧化物,两性氧化物,(2)镁和铝的氢氧化物,中强碱,两性氢氧化物,Mg(OH)22H=Mg22H2O,Al(OH)33H=Al33H2O,Al(OH)3OH=AlO2H2O,可溶性镁盐与碱反应Mg
5、Cl22NaOH=Mg(OH)22NaCl,可溶性铝盐与弱碱反应AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl,(3)硫酸铝钾KAl(SO4)2明矾：化学式为：是无色晶体，易溶于水。,KAl(SO4)212H2O或,K2SO4Al2(SO4)324H2O,(2009年江苏单科)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是()A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁,【解析】A项，Al3水解可得Al(OH)3，起净水作用；B项，镶入
6、锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法；C项正确；D项，电解MgCl2溶液应得到Mg(OH)2而非Mg。【答案】D,(3)水解转化Al36H2O=4Al(OH)3(4)应用制Al(OH)3Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+CO22H2O=Al(OH)3HCO3-,离子方程式的书写，产物的分析可以由“转化关系”解决。化学计量数比可以结合“转化关系”及电荷守恒、物料守恒得以解决。例如H和 化学计量数11反应生成电中性的Al(OH)3，而要生成Al3则为41，因为Al3带3个单位正电荷。,(1)某校化学兴趣小组用如下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失
7、。请回答下列问题：,写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_、_、_。氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_ 溶液a中存在的离子有_；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？_,为此，改进方法是_。为了研究AlCl3晶体的性质，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶体？_。(2)该化学小组又测定一定质量的某镁铝混合物中镁的质量分数，设计了如下实验方案：,下列有关判断中不正确的是()A溶液A选用NaOH溶液B若溶液B选用浓硝酸，则测得镁的质量分数偏小C溶液A和B均可选用稀硝酸D实验室中方案更便于实施【解析】(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与OH反应生成M
8、g(OH)2沉淀，Al3先与OH反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH反应生成NaAlO2和H2O；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开；,加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2，但又引入了Na，同时Al3转化成了 ；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀 时，需要控制溶液的pH，以防止部分氢氧化铝转化成Al3；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此可在溶液a中通入过量的二氧化碳气体；直接加热蒸发AlCl3溶液会因为AlCl3的水解而得不到AlCl3晶体，为此可在氯化氢气
9、氛下进行蒸发结晶。,(2)A项，溶液A是NaOH溶液，能与Al反应放出H2，而镁不反应，A正确；B项，若溶液为浓HNO3，铝发生钝化，生成氧化物留下来，则测得Mg的质量分数偏小，B正确；C项，Al、Mg均与稀HNO3反应，方案不可行，C错误；D项，实验室测得固体质量更容易，D正确。,【答案】(1)Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH= 2H2O不能，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开Cl、K、 、H、OH、Na因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀时，需要控制溶液
10、的pH，以防止部分氢氧化铝转化成Al3通入过量二氧化碳气体,在HCl气氛中加热AlCl3溶液，使水蒸发以得到AlCl3晶体(2)C,1某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：,据此判断：(1)固体B所含物质的化学式为_。(2)固体E所含物质的化学式为_。(3)反应的离子方程式为_。,【解析】铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处，即Al2O3可溶于NaOH溶液，Fe2O3不能；KAl(SO4)2是一种复盐，可溶于水，完全电离，加入氨水可生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3在强碱溶液中溶解，而在氨水中不溶解。要紧紧围绕
11、这一中心，展开思维。本题可用离子反应方程式描述从A开始的一系列变化：,(1)“铝三角”,(2)转化图象,在有关Al(OH)3沉淀的计算中，要明确反应原理和反应规律，特别注意Al3、Al(OH)3、 相互转化时的现象及离子间的比例；若为图象题，要弄清图象中纵横坐标的含义，原点、交点、转折点表达的意义，特别注意曲线的变化趋势及各关键点对应的坐标值。,已知Ba(AlO2)2可溶于水。如下图所示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 (),Aab时沉淀的物质的量：Al(OH)3比BaSO4多Bcd时溶
12、液中离子的物质的量：AlO2-比Ba2多Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2可能等于OH,【解析】0b所发生的反应为：Al2(SO4)33Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4；bd所发生的反应为：2Al(OH)3Ba(OH)2=Ba(AlO2)24H2O；ab时，n(BaSO4)nAl(OH)332，BaSO4多；cd时，由Ba(AlO2)2的组成可知n( )n(Ba2)；C项ad时，n(BaSO4)nAl(OH)3；bd加入Ba(OH)2只消耗OH，不消耗Ba2，到d点时的溶液为Ba(AlO2)2溶液，de再加Ba(OH)2则可
13、能n(Ba2)n(OH)。【答案】BD,2有一无色透明溶液，已知其中可能含有Fe3、Mg2、Cu2、Al3、，加入一种淡黄色粉末并加热，产生沉淀或气体的物质的量与淡黄色粉末的物质的量关系如下图所示。请回答：(1)淡黄色粉末为_(填名称)。(2)溶液中肯定没有_离子。(3)溶液中离子的物质的量之比为_。(4)淡黄色粉末与水反应的化学方程式为_。,沉淀部分减少时的离子方程式为_。【解析】溶液无色透明，所以无Fe3、Cu2。2Na2O22H2O=4NaOHO2，Mg22OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH= 2H2O，溶解Al(OH)3用Na2O2 0.05 mol
14、，故Al(OH)3为0.1 mol，n(Al3)0.1 mol，沉淀总共为0.2 mol，则Mg(OH)2为0.1 mol，n(Mg2)0.1 mol，,当加入Na2O2 0.3 mol时，产生O2 0.15 mol，则n(NH3)0.25 mol0.15 mol0.1 mol，故n( )0.1 mol，三种离子的物质的量之比为111。【答案】(1)过氧化钠(2)Fe3、Cu2(3)n(Mg2)n( )n(Al3)111(4)2Na2O22H2O=4NaOHO2Al(OH)3OH=AlO2H2O,铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组三位同学，为测定某含镁3%5%的铝
15、镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。,探究一：实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是_。实验步骤：(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 molL1NaOH溶液中，充分反应。NaOH溶液的体积V_mL。(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填“偏高”或“偏低”)。,探究二：实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积实验装置如右图，问题讨论：(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是：_(填“需要”或“不需要”)。,(2)
16、为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：_，_。探究三：实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是_。,(2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？_(填“是”或“否”)。【实验拓展】参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。(书写形式可以模仿探究一、二)_。,【解析】探究一：Al的质量最多为5.4 g97%5.24 g，由此算出最多用去NaOH溶液的体积。但为了使Al充分反应且反应速率较快，NaOH溶液要过量，故V97
17、mL。探究二：即使有酸雾，水蒸气从A中逸出也会溶在B中，不影响H2的体积，所以不需另加装置。探究三：(2)若用空气代替O2，可能会有Mg转化为Mg3N2。拓展实验首先要回忆Mg、Al及其化合物的性质，这是设计实验的基础，再考虑实验的可行性，如数据是否容易测定等。,【答案】探究一：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)97(2)偏高,探究二：(1)不需要(2)调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平。恢复到室温后再读数；(或读数时保证视线与凹液面的最低点相平；检查装置的气密性；合金完全溶解或加入足量盐酸)，答案合理即可。探究三：(1)灼烧后固体的质量(2)是,1(2009年四川理
18、综)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是(),【解析】根据题意，反应过程如下：,【答案】C,2(2009年上海单科)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)关系如下图所示。反应中镁和铝的(),A物质的量之比为32 B质量之比为32C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M
19、g、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。【答案】A,3(2008年广东)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()AAl2O3BAl(OH)3CAlCl3 DAl【解析】四个选项中各种物质和NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2，D项中Al的物质的量最大，消耗碱量最多。【答案】D,4下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应【答案】C,5把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不
20、影响氢气产生速率的因素是()A盐酸的浓度 B铝条的表面积C溶液的温度 D加少量Na2SO4固体【答案】D,6铝是一种重要的金属。(1)铝在元素周期表中的位置是_。(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为_。(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为_；同温同压下，在浓度和体积均为100 mL 2 molL1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积比为56，则所加Al的质量为_。,(4)以上述所得AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3，先制得AlCl36H2O晶体，主要操作包括_，在干燥的HCl气流中加热AlCl36H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，
21、其原因是(结合离子方程式简要说明) _。,【解析】(3)2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，由上述两个方程式可以看出，当盐酸与NaOH的物质的量相同时，产生H2的体积为13，现为5613，故加入的Al相对盐酸过量，对NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al的质量为 27 gmol10.2 mol1.8 g，对应5份H2，当H2为6份时，铝的质量为 1.8 g2.16 g即为所求。,【答案】(1)第3周期，A族(2)2AlFe2O3Al2O32Fe(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 2.16 g(4)加热浓缩，冷却结晶，过滤Al33H2OAl(OH)33H，在干燥的HCl气流中，抑制AlCl3的水解，且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气，故能得到AlCl3,
