K12学习学一轮复习第3章金属及其化合物第2节镁铝及其重要化合物学案0511Word格式文档下载.docx
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2
(3)于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小,故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2,而非MgCO3。
【基础辨析】
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×
”。
(1)镁条燃烧引起的火灾可用CO2扑灭。
(×
)
(2)镁不能与盐酸反应。
)
(3)镁制容器可以贮存、运输浓硫酸。
)(4)镁在空气中燃烧的产物不全为MgO。
(√)(5)工业上电解熔融的MgO制镁。
(6)g镁条在空气中充分燃烧所得固体产物的质量小于g。
(√)
1.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工业制造镁蒸气在某气体中冷却。
下列可作为冷却气体的是()
①空气②CO2③Ar④H2⑤N2A.①和②C.③和④答案C
解析“镁蒸气在某气体中冷却”,说明高温下镁与这些气体不反应,于空气、CO2、N2在加热的条件下均能与Mg反应,故不能用作冷却气体。
2.从海水中提取镁的工艺流程如图所示:
B.②和④D.④和⑤
下列说法错误的是()
A.用此法提取镁的优点之一是原料丰富B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C.步骤⑤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、分解和复分解反应答案B
解析海水中含有大量的镁元素,A正确;
电解MgCl2时,阳极产生Cl2,B错误;
加热脱水过程中Mg水解生成Mg(OH)2,为防止Mg水解,应在HCl气体氛围中脱水,C正确;
①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应,D正确。
从海水中提取镁的工艺流程
2+
3
考点2铝的性质及应用
1.铝的结构和存在
铝位于元素周期表第三周期第ⅢA族,原子结构示意图为量最多的金属元素。
自然界中的铝全部以化合态存在。
2.铝的物理性质及用途
。
铝是地壳中含
3.铝的化学性质
4
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
△
②铝与氯气加热反应:
2Al+3Cl2=====2AlCl3。
④铝与氢氧化钠溶液反应:
2Al+2OH+2H2O===2AlO+3H2↑。
高温
⑤铝与氧化铁反应:
2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3。
4.铝热反应
(1)原理
铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质,如
(2)实验装置
Fe2O3+2Al=====2Fe+Al2O3、Cr2O3+2Al=====2Cr+Al2O3等。
-
-2
(3)反应现象及结论
剧烈燃烧,放出大量的热,导致混合物剧烈反应过后,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中;
待熔融物冷却后,除去外层熔渣,可以发现落下的是铁珠。
(4)应用
①野外焊接钢轨。
5
②冶炼高熔点金属。
5.铝的工业制备
电解熔融Al2O3:
2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑。
冰晶石
(1)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”(即表面形成一层氧化物保护膜,阻止Al与浓H2SO4、浓硝酸进一步反应),而不是铝与浓H2SO4、浓HNO3不反应,是常温下Al2O3与浓H2SO4、浓HNO3不反应。
(2)2Al+2OH+2H2O===2AlO2+3H2↑。
其反应机理应为:
铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2,反应中铝作还原剂,水作氧化剂,NaOH无电子得失。
(3)铝热反应是在高温状态下进行的置换反应,铝只能与金属活动性顺序表中排在其后的金属氧化物反应。
铝不能与MgO反应,铝热反应不适用于冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
(1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
(√)
(2)用坩埚钳夹住一小块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。
(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。
(4)能用铝槽车储运浓H2SO4与浓HNO3,是因为铝的化学性质稳定,不与浓H2SO4、浓HNO3
反应。
(5)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。
)
题组一铝的化学性质
1.常温下可用铝质容器储运的试剂是()A.浓硝酸C.石灰水答案A
解析常温下,Al和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,可以用铝制容器储运浓硝酸,A正确;
食醋显酸性能与铝质容器反应,B错误;
石灰水呈碱性,Al能溶于强碱溶液,不能盛放石灰水,C错误;
Al和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,不能盛放稀盐酸,D错误。
2.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盐酸 B.4mol·
LHNO3溶液
6
-1-1-
B.食醋D.稀盐酸
C.8mol·
LNaOH溶液D.18mol·
LH2SO4溶液答案A
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。
题组二铝与酸、碱溶液反应的定量计算
3.相同质量的镁和铝分别与足量的盐酸反应,生成的氢气在相同条件下的体积比是()
A.1∶1B.1∶2C.2∶3D.3∶4答案D
解析镁和铝分别与盐酸反应,有关系式:
Mg~H2,Al~H2,设镁、铝的质量均为mg。
-1
mm3m则Mg产生的H2为mol,Al产生的H2为mol×
=mol,相同条件下气体体积之比等
2427218
于物质的量之比,所以两者生成的气体的体积比为∶=3∶4,D正确。
2418
4.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1∶2,则加入铝粉的质量为()
A.gB.gC.gD.g答案A
解析根据铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可知若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉,产生的H2的体积之比为1∶3。
而题中产生的H2的体积之比为1∶2,说明铝粉的量相对盐酸是过量的,而相对NaOH是不足的,则与盐酸反应的铝粉是g,与NaOH溶液反应的铝粉应为g。
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:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(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
mmVHClH21
=。
VNaOHH21
VHClH2
=VNaOHH2
(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1。
3
1VHClH2
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,若产生H2的体积比为<
3VNaOHH2
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<,则必定是:
铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;
铝与NaOH溶液反应时,铝不足而1
NaOH溶液过量。
考点3铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)物理性质和用途
白色固体,不溶于水,硬度大,具有很高的熔点。
是一种比较好的耐火材料,也是冶炼铝的原料,天然刚玉的成分是Al2O3,还可制备各种宝石。
(2)化学性质(用离子方程式表示):
电解
②电解:
化学方程式为2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑。
2.氢氧化铝
(1)物理性质:
白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
(2)化学性质
①两性:
Al(OH)3的电离方程式为:
Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱,且都生成盐和水。
与强酸反应:
Al(OH)3+3H===Al+3H2O,与强碱溶液反应:
Al(OH)3+OH===AlO2+2H2O。
②受热分解2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O。
(3)制备
①向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al+3NH3·
H2O===Al(OH)3↓+3NH4。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为AlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3。
③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:
离子方程式为3AlO2+Al+6H2O===4Al(OH)3↓。
3.常见的铝盐及其应用
(1)硫酸铝钾是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KAl(SO4)2·
12H2O,它是无色晶体,可溶于水,电离方程式为
8
3+
+
KAl(SO4)2===K+Al+2SO4。
明矾可用于净水,其原因是Al水解产生Al(OH)3_胶体,+3+2-3+
Al(OH)3胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来,使水澄清。
4.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析
(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+
)溶液中至过量
①现象:
先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。
②有关反应的离子方程式:
A→B:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓,B→D:
Al(OH)-3+OH===AlO-2+2H2O。
(2)把铝盐(Al3+
)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。
Al3++4OH-===AlO-2+2H2O,B→C:
Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓。
(3)在AlO-
2溶液中逐滴加入强酸至过量
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先生成白色沉淀,然后沉淀逐渐溶解。
AlO-2+H+H2O===Al(OH)3↓。
B→C:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(4)在强酸溶液中逐滴加入AlO2溶液至过量
先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
3+A→B:
4H++AlO-2===Al+2H2O。
(1)既能与强酸反应,又能与强碱反应的物质有多元弱酸的酸式盐(如:
NaHCO3、KHS、NaHSO3等);
弱酸弱碱盐[如:
(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2SO3等];
两性化合物[如:
Al2O3、Al(OH)3、氨基酸等]
(2)分析铝系图像时要注意:
①加入酸或碱的强弱。
因为强酸、强碱会使Al(OH)3溶解,而弱酸、弱碱不能使Al(OH)3溶解。
②领悟2个数量关系。
a.沉淀Al所需n(OH)与Al(OH)3溶解所需n(OH)的比为3∶1。
b.Al(OH)3溶解所需n(OH)=n[Al(OH)3]。
【基础辨析】
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- K12 学习 一轮 复习 金属 及其 化合物 节镁铝 重要 0511
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