9镁铝学案练习及答案1.docx

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9镁铝学案练习及答案1

《镁铝》复习学案2009-9-29

学习目标：

1、掌握镁、铝及其化合物的性质以及它们在性质上的相似性和差异性

2、了解镁、铝单质及化合物的用途

知识梳理

一、镁、铝

1、Mg、Al的物理性质

（1）、共性：

银白色轻金属固体，熔点较，硬度较，密度较，有良好的导电、导热、延展性和韧性。

（2）、异性：

镁比铝的密度，硬度稍，这使得_______成为制造飞机、汽车、火箭的重要材料，被称为国防金属，在冶金工业上，常用做还原剂和脱氧剂。

2、Mg、Al的化学性质

镁

铝

与

非

金

属

反

应

O2

常温下，被空气中的氧气氧化在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了内部的金属继续与氧气发生反应。

N2

Cl2

与氧

化物

反应

CO2

Fe2O3

与酸反应

H+

与碱反应

NaOH溶液

与盐反应

CuSO4溶液

冶炼

电解

海水Mg（OH）2

MgCl2Mg

电解

铝土矿Al（OH）3

Al2O3Al

用途

制合金、飞机、汽车部件、

烟火、照明弹等

制合金、飞机、汽车、轮船部件、

导线、日用品

思考1：

Mg粉加入至NH4Cl中可能有几种气体产生？

请说明理由

思考2：

试分析铝与强碱溶液反应的还原剂、氧化剂分别是何物质？

思考3、在铝热反应的实验中，怎样引发铝热反应？

铝与氧化铁的铝热反应中有什么实验现象?

思考4、铝热剂指的是什么？

要发生铝热反应，从铝热剂的组成来看要满足什么样的条件？

例1：

下列叙述正确的是（）

A．铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。

B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。

C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高。

D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。

例2：

将相同质量的镁条分别在①、氧气中②、空气中③、氮气中④、二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由大到小的顺序是（）

A．②＜①＜③＜④B．④＝①＝②＝③C．③＜②＜①＜④D．③＜①＜②＜④

二、Mg、Al的化合物

1、Mg、Al的氧化物

MgO

Al2O3

物理性质

化学性质

H+

OH—

分类

主要用途

耐火材料，制备镁盐

耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，

刚玉为耐磨材料

2、Mg、Al的氢氧化物

Mg（OH）2

Al（OH）3

物理性质

化学性质

热稳定性

H+

OH—

分类

实验室制法

思考5：

用氢氧化钠溶液与铝盐溶液制取Al（OH）3好吗？

为什么？

3．“铝三角”关系及其应用写出上述转化的离子方程式：

Al（OH）3

4

1、

1

2、

2

3

5

3、

Al3+

[Al（OH）4]—

4、

6

5、

6、

思考6：

根据下列图像，写出相应的现象及各阶段的离子反应方程式

操作

现象

图像

离子方程式

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量

向Na[Al（OH）4]溶液中滴加HCl溶液直至过量

向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量

向HCl溶液中滴加Na[Al（OH）4]溶液直至过量

向Mg2+、Al3+和盐酸的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量

思考7、现有4molAl及足量HCl和稀NaOH溶液，欲将铝全部转化为Al（OH）3，所需HCl与NaOH的物质的量之和最少应是_______

4、镁和铝的重要的盐

（1）、氯化镁：

是色有苦味潮解的晶体，可从光卤石及海水或苦卤中提取

（2）、明矾：

化学式是色晶体，溶于水，为复盐。

明矾的电离方程式为

明矾净水的离子方程式为

《镁铝》练习题2009-9-29

一、选择题（只有一个正确答案）

1、（09江苏卷5）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

C.

的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D.电解

饱和溶液，可制得金属镁

2、（09广东理科基础23）下列有关金属及其合金的说法不正确的是

A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的

B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加

C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹

D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用

3．向明矾溶液里滴加氢氧化钡溶液，当硫酸根离子恰好沉淀完全时，铝元素的存在形式是

A．一部分为Al（OH）3沉淀，一部分以Al3+存在于溶液中

B．一部分为Al（OH）3沉淀，一部分以[Al（OH）4]-形式存在于溶液中

C．全部为Al（OH）3沉淀

D．几乎全部以[Al（OH）4]-形式存在于溶液中

4、某单质跟浓NaOH溶液反应，再向所得溶液中通入足量的HCl气体，有沉淀生成，则该单质可能为

A．MgB．AlC．Cl2D．Si

5、在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。

下列表示氢氧化钠加入量（X）与溶液中沉淀物的量（Y）的关系示意图中正确的是

YYYY

ABCD

6、镁粉在焰火，闪光粉中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将蒸气在某气体中冷却，下列可作为冷却气体的是：

①、空气②、CO2③、Ar④、H2⑤、N2

A．①②B．③④C．②③D．④⑤

7、（08四川卷）能正确表示下列反应的离子方程式是（）

A．足量的硫酸铝与纯碱反应：

2Al3＋＋3CO32－＋3H2O===2Al（OH）3↓＋3CO2↑

B．硫酸铜与烧碱反应：

CuSO4＋2OH-===Cu（OH）2↓＋SO42－

C．苯酚与碳酸钠反应：

2C6H5OH＋CO32－===2C6H5O－＋CO2↑＋H2O

D．碳酸钡与硫酸反应：

Ba2＋＋SO42-===BaSO4↓

8、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

A.AlB.Al（OH）3C.AlCl3D.Al2O3

9、将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合得到的沉淀物中和溶液中所含的铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度之比可能是

A．1∶3B．2∶3C．1∶4D．2∶5

10、现有100毫升3mol/L的NaOH溶液和100毫升1mol/L的氯化铝溶液：

⑴将NaOH溶液分多次加到氯化铝溶液中；⑵将氯化铝溶液分多次加到NaOH溶液中、比较两种操作的结果是

A．现象相同,沉淀量不等B．现象相同,沉淀量也相等

C．现象不同,沉淀量相等D．现象不同,沉淀量不等

11．在相同状况下将镁、铝、铁分别投入质量相等且足量的稀硫酸中，反应结束后，三种溶液的质量仍相等，则投入镁、铝、铁三种金属的质量关系正确的是（）

A．Mg>Al>FeB．Al>Fe>MgC．Al>Mg>FeD．Fe>Mg>Al

12．（09上海卷15）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）关系如右图。

反应中镁和铝的

A．物质的量之比为3：

2B．质量之比为3：

2

C．摩尔质量之比为2：

3D．反应速率之比为2：

3

13．取等物质的量的镁粉和铝粉混合，再将混合物均分为四份，分别加入足量的下列溶液中，

充分反应后，放出氢气最多的是（）

A．3mol/L的盐酸溶液B．4mol/L的硝酸溶液

C．8mol/L的氢氧化钠溶液D．18.4mol/L的硫酸溶液

14．把镁、锌、铝三种金属的混和物与足量的稀硫酸充分反应,得标准状况下的氢气2.8L,则金属混和物中,三种金属的物质的量之和可能是（）

A．0.10molB．0.125molC．0.15molD．0.20mol

15．将氢氧化钡溶液滴入含1mol/L的KAl（SO4）2的明矾溶液中,当生成的沉淀的物质的量最多时,铝元素的主要存在形式为（）

A．Al3+和Al（OH）3B．Al（OH）3C．[Al（OH）4]-D．[Al（OH）4]-和Al（OH）3

16．有10.2克镁和铝的混和粉末溶于4mol/L的盐酸500毫升中。

若加入2mol/L的氢氧化钠溶液，要使产生的沉淀的质量最大，则需加入的氢氧化钠溶液的体积为

A．100毫升B．500毫升C．1000毫升D．1500毫升

二、填空题：

17、某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有大量的；H+、K+、Mg2+、Cl-、OH-、NO3-、CO32-离子，试推断：

第一种情况：

一定有_____________离子，可能有____________________________离子。

第二种情况：

一定有_____________离子，可能有____________________________离子。

18.某固体混合物可能含有MgCO3、Al2（SO4）3、Na2SO4、Ba（NO3）2、AgNO3和CuSO4。

将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格（对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”）：

（1）、将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。

肯定存在的物质

肯定不存在的物质

理由

（2）、取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色；

肯定存在的物质

肯定不存在的物质

理由

（3）、取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。

肯定存在的物质

肯定不存在的物质

理由

（4）、通过上述实验仍无法确定的物质是______________。

19．（09福建卷24）

从铝土矿（主要成分是

，含

、

、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.

（2）流程乙加入烧碱后生成Si

的离子方程式为________.

（3）验证滤液B含

，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成份是________（填化学式），写出该溶液的一种用途________

20、粉末状试样A是由等物质的量的

和

组成的混合物。

进行如下试验：

①、取适量A进行铝热反应产物中有单质B生成；

②、另取20gA全部溶于0.15L6.0

的盐酸中得溶液C；

③、将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L（标准状态）气体，同时生成溶液D，还残留固体物质B；

④、用

溶液检验时，溶液D不变色。

请填空：

⑴、①中引发铝热反应的试验操作是___________________________，产物中单质B是_____

⑵、②中发生的各反应的化学方程式是_________________________________________

⑶、③中发生的各反应的离子方程式是_________________________________________

⑷、若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中：

＝_________，

＝___________

21、将0.1moL的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴入1mol/LNaOH溶液。

请回答：

（1）、若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH

溶液的体积V变化入图所示。

当V1=160mL时，则金属

粉末中n（Mg）=___________mol，V2=_____________mL。

（2）、若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀

完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）=____________mL。

《镁铝》学案参考答案

一、镁、铝

1、

（1）、低、小、小。

（2）、小、小、镁

2、Mg、Al的化学性质

镁

铝

与

非

金

属

反

应

O2

点燃

点燃

常温下，被空气中的氧气氧化在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了内部的金属继续与氧气发生反应。

点燃

Mg+O2==2MgO

4Al+3O2====2Al2O3

N2

△

3Mg+N2===Mg3N2

△

Cl2

△

Mg+Cl2====MgCl2

2Al+3Cl2====2AlCl3

与氧

化物

反应

CO2

2Mg+CO2====2MgO+C

高温

Fe2O3

2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3

与酸反应

H+

Mg+2H+=Mg2++H2↑

2Al+6H+=2Al3++3H2↑

与碱反应

NaOH溶液

不反应

2Al+6H2O+2OH—==2[Al（OH）4]—+3H2↑

与盐反应

CuSO4溶液

Mg+Cu2+==Mg2++Cu

2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu

思考1：

将镁粉加入NH4Cl溶液中，有氢气和刺激性的氨气生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产生的H+反应生成氢气破坏了NH4Cl水解平衡，NH3•H2O浓度不断增大而分解放出NH3，同时还产生Mg（OH）2白色沉淀。

反应的化学方程式可表示为：

Mg+2NH4Cl===2NH3↑+MgCl2+H2↑Mg2++2NH3•H2O==Mg（OH）2↓+2H2O

思考2：

，还原剂是铝，氧化剂是水。

思考3、操作：

加入少量KClO3并在混合物中插入一根镁条，用燃着的木条点燃镁条。

实验现象:

剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，有熔融物滴落。

思考4、铝热剂指的是铝粉和金属氧化物。

满足的条件：

金属氧化物中的金属元素的金属性弱于铝

例1：

D例2：

C．

二、1、Mg、Al的氧化物

MgO

Al2O3

物理性质

白色粉末，难熔

白色粉末，难熔，不溶于水

化学

性质

H+

MgO+2H+=Mg2++H2O

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

OH—

Al2O3+3H2O+2OH—=2[Al（OH）4]—

分类

碱性氧化物

两性氧化物

2、Mg、Al的氢氧化物

Mg（OH）2

Al（OH）3

物理性质

△

白色，不溶于水（溶解部分电离出的OH—可使酚酞变红）

△

白色胶状，不溶于水、氨水、碳酸，有很强的吸附性

化学性质

热稳定性

Mg（OH）2===MgO+H2O

2Al（OH）3===Al2O3+3H2O

H+

Mg（OH）2+2H+==Mg2++H2O

2Al（OH）3+6H+==2Al3++3H2O

OH—

Al（OH）3+OH—=[Al（OH）4]—

分类

碱

两性氢氧化物

实验室制法

Mg2++2OH—==Mg（OH）2↓

Al3++3NH3•H2O==Al（OH）3↓+3NH4+

思考5：

不好，不容易控制氢氧化钠和铝盐的量

3．

1、Al3++3NH3•H2O==Al（OH）3↓+3NH4+2、Al（OH）3+OH—=[Al（OH）4]—3、Al3++4OH—=[Al（OH）4]—

4、3[Al（OH）4]—+Al3+==4Al（OH）3↓5、2Al（OH）3+6H+==2Al3++3H2O6、[Al（OH）4]—+4H+==Al3++4H2O

思考6：

操作

现象

图像

离子方程式

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量

立即有白色胶状沉淀生成，后白色沉淀逐渐溶解，直至完全消失。

Al3++3OH—==Al（OH）3↓、

Al（OH）3+OH—==[Al（OH）4]—

向Na[Al（OH）4]溶液中滴加HCl溶液直至过量

立即有白色胶状沉淀生成，后白色沉淀逐渐溶解，直至完全消失。

[Al（OH）4]—+H+=Al（OH）3↓+3H2O

、Al（OH）3+3H+==Al3++3H2O

向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量

开始无明显现象，随AlCl3溶液的增加，生成白色胶状沉淀。

Al3++4OH—==[Al（OH）4]—、

Al3++3[Al（OH）4]—=4Al（OH）3↓

向HCl溶液中滴加Na[Al（OH）4]溶液直至过量

开始无明显现象，随Na[Al（OH）4]溶液的增加，生成白色胶状沉淀。

[Al（OH）4]—+4H+==Al3++4H2O↓、

Al3++3[Al（OH）4]—=4Al（OH）3↓

向Mg2+、Al3+和盐酸的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量

开始无明显现象，随NaOH溶液的增加，生成白色沉淀,后部分白色沉淀溶解。

0

H++OH—==H2O、

Mg2++2OH—==Mg（OH）2↓、

Al3++3OH—==Al（OH）3↓

Al（OH）3+OH—=[Al（OH）4]—

思考7：

6mol

4、镁和铝的重要的盐

（1）、氯化镁：

无、易

（2）、明矾：

KAl（SO4）2·12H2O，无、易。

KAl（SO4）2·12H2O===K++Al3++2SO42-+12H2O、Al3++3H2O

Al（OH）3+3H+

《镁铝》练习参考答案

一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

B

D

D

C

B

A

A

B

C

题号

11

12

13

14

15

16

答案

C

A

A

A

B

C

1、D提示：

电解

饱和溶液，发生的化学反应为

，不会产生金属镁，电解熔融的

能制取单质镁，发生的反应

。

8.   A解释：

m（Al）：

m（NaOH）=27：

40；m（Al（OH）3）：

m（NaOH）=75：

40；

m（AlCl3）：

m（NaOH）=33.375：

40；m（Al2O3）：

m（NaOH）=51：

40；

所以相同质量的物质，消耗碱量最多的是Al。

故选A。

9、B提示：

设原Al3+xmol，OH－为ymol，由于两溶液体积相等，∴x∶y即所求。

当3x>y，即Al3+过量时，Al（OH）3与所剩AlCl3的物质的量相等。

得

。

当3x

所以y－3x=x－（y－3x）得x∶y=2∶7。

11、解析：

2Al+3H2SO4==Al2（SO4）3+3H2↑△m

54g6g48g

Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑△m

24g2g22g

Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑△m

56g2g54g

因为反应结束后，三种溶液的质量仍相等,说明△m相等。

设△m=mg则有:

m（Al）=54m/48gm（Mg）=24m/22gm（Fe）=56m/54g即得m（Al）>m（Mg）>m（Fe）

14、解析;Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2So4=ZnSO4+H2

2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H22.8L/22.4L=0.125mol

因为2molAl可以生成3molH2，1molMg或者Zn生成1molH2

所以这个物质的量之和要小于0.125mol。

答案为：

B

二、填空题

17、H+、Cl-；K+、Mg2+；OH-、K+；Cl-、NO3-、CO32-。

18、解析：

本题主要考查离子的检验和共存。

（1）、混合物放入水中得到无色溶液，肯定无CuSO4，因为CuSO4溶液是蓝色的。

因为BaCO3、BaSO4、MgCO3等都是不溶于水的白色沉淀，所以无法确定存在哪些物质。

（2）、焰色反应呈黄色，说明存在钠盐，即混合物中肯定含有Na2SO4。

不能确定哪种物质肯定不存在。

（3）、在

（2）中通过焰色反应，确定混合物中含有Na2SO4，则混合物中一定不含Ba（NO3）2溶液，否则和Na2SO4生成BaSO4，不溶于盐酸；另外混合物中也一定不含AgNO3溶液，否则加入盐酸生成白色AgCl沉淀。

白色沉淀溶于盐酸，并放出气体，则一定为MgCO3。

（4）、通过上述试验仍无法确定是否含有Al2（SO4）3。

无

CuSO4

溶液无色，而CuSO4溶液为蓝色

答案：

（l）

Na2SO4

无

钠的焰色反应呈黄色

（2）、

（3）

MgCO3

Ba（NO3）2AgNO3

MgCO3沉淀溶于盐酸，有气体放出；如有Ba（NO3）2，生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸；如有AgNO3，生成的沉淀在盐酸中不消失。

（4）、Al2（SO4）3

19、解析：

本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。

（1）与HCl反应生成Al3＋，应为铝土矿中Al2O3。

（2）SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。

（3）检验Fe3＋的特征反应很多，如与KSCN显血红色，与苯酚显紫色，与OH－产生红褐色沉淀等。

（4）生成E、K时，CO2均是过量的，故应生成NaHCO3。

答案：

（1）Al2O3+6H＋

2Al3＋+3H2O

（2）SiO2+2OH－

SiO32－+H2O

（3）硫氰酸钾（或苯酚溶液等合理答案：

）（4）NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案：

20、1加入少量KClO3并在混合物中插入一根镁条，用燃着的木条点燃镁条。

Fe

2Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O；MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O

3Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑；Fe＋2Fe3+＝3Fe2+40.67mol/L；2.3mol/L

21、解析：

本题涉及的化学反应有：

①、Mg+2H+=Mg2++H2↑②、2Al+6H+=2Al3++3H2↑

③、H++OH—=H2O④、Mg2++2OH—==Mg（OH）2↓⑤、Al3++3OH—==Al（OH）3

⑥、Al（OH）3+OH—==[Al（OH）4]—

（1）、n（Mg）+n（Al）=0.1mol由①、②、③反应式知消耗H+为：

2n（Mg）+3n（Al）+1mol/L×0.16L==0.4mol，

n（Mg）+n（Al）=0.1mol

解得：

n（Mg）=0.06moln（Al）=0.04mol

2n（Mg）+3n（Al）+1mol/L×0.16L==0.4mol

当发生④、⑤、⑥时，消耗的碱为：

n（NaOH）=2n（Mg）+4n（Al）=2