MSDC超级经典备战高考高三化学金属及其化合物铝A级学生版.docx
- 文档编号:7950456
- 上传时间:2023-01-27
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:199.86KB
MSDC超级经典备战高考高三化学金属及其化合物铝A级学生版.docx
《MSDC超级经典备战高考高三化学金属及其化合物铝A级学生版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《MSDC超级经典备战高考高三化学金属及其化合物铝A级学生版.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
MSDC超级经典备战高考高三化学金属及其化合物铝A级学生版
金属及其化合物—铝
十九世纪二十年代制得了一种价值是黄金好几倍的金属,拿破仑三世曾经用它制成一顶头盔来炫耀自己是当时欧洲最富有的君主.可是在今天这种金属确是非常普通廉价的.猜猜看,它是什么?
“铝”的危害
有资料报道:
铝盐可能导致人的记忆力丧失.一个私营研究团体说:
广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤,造成严重的记忆力丧失,这是早老性痴呆症特有的症状.世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1毫克,一般情况下,一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量,但是,经常喝铝盐净化过的水,吃含铝盐的食物,如油条、粉丝、凉粉、油饼、易拉罐装的软饮料等,或是经常食用铝质炊具炒出的饭菜,都会使人的铝摄量增加,从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝.
搜集2到3道和铝相关的试题,并分析其题型、涉及到的知识点.
【2017年高考考试说明原文】
1.常见金属元素
(1)能应用金属的活动顺序判断反应并解释相关现象Ⅱ
(2)根据研究物质的思路和方法,掌握常见金属单质及其重要化合物的主要性质和应用Ⅱ
(3)通过生活中常见合金的组成及其重要应用,了解合金与金属在性能上的主要差异Ⅰ
2.结合海水、金属矿物等自然资源综合利用的实例,了解运用物质性质和反应规律能实现物质间的转化Ⅰ
3.认识化学在环境监测与保护中的重要作用Ⅰ
4.以上各部分知识的综合应用Ⅲ
【命题热点简析】
金属及化合物
从近几年高考试题分析来看,金属元素及其化合物的知识属必考知识,题型有选择题、物质推断题、实验题和计算题等.题目的特点是:
将金属元素的性质与氧化还原、电解质溶液、电化学、化学平衡、物质结构、元素周期律、非金属元素的知识结合进行综合考查.由于金属,特别是合金的工农业生产、国防建设及电子工业中都具有重要作用,因此对有关金属元素知识的应用在理科综合考试中应引起足够的重视.预计今后的考题还会以本部分元素化合物知识为载体考有关概念、理论、实验和计算,会保持原有题型不变.有关
的实验,
与
、
与
反应的计算将是重点,题目将向综合性、交叉性方向发展,同时注意对学生进行分析、理解、记忆能力的考查.
板块一、地壳中含量最多的金属—铝
1.单质铝的物理性质
单质铝的物理性质:
银白色金属、密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低.
2.单质铝的化学性质
(1)铝与O2反应
常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜,保护内层金属.
加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝.
化学方程式为:
4Al+3O2
2Al2O3
【扩展】①铝制品表面的氧化膜,起着保护内部金属的作用,所以活泼的铝在空气中能稳定存在,具有很强的抗腐蚀性.
②工业上可采用化学方法对铝的表面进行处理,如增加膜的厚度,改变膜的结构与强度,对氧化膜进行着色等,可以使氧化膜加厚,耐磨性和抗腐蚀性增强.氧化膜使得性质活泼的铝成为一种应用广泛的金属材料.
③镁条表面的的氧化膜也很致密,所以镁也有很强的抗腐蚀性.
④在点燃镁条,铝条之前都要先用砂纸打磨除去氧化膜.
(2)常温下Al既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有H2生成,也能与不活泼金属的盐溶液反应:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)
2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu(2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu)
【扩展】铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品.
(3)铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应.
Fe2O3+2Al高温2Fe+Al2O3
Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂,利用铝热反应焊接钢轨.
3.铝的制备:
工业上采用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝:
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
【扩展】另一个常见的金属—镁
单质镁的物理性质:
具有银白色光泽,略有延展性,密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低.
在空气中,镁的表面会生成一层很薄的氧化膜,使空气很难与它反应.镁和水反应能够生成氢气.粉末或带状的镁在空气中燃烧时会发出强烈的白光.在氮气中进行高温加热,镁会生成氮化镁(Mg3N2);镁也可以和卤素发生强烈反应;镁也能直接与硫化合.
与非金属单质的反应:
2Mg+O2点燃2MgO
3Mg+N2点燃Mg3N2
Mg+Cl2点燃MgCl2
与水的反应:
Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑
与酸的反应:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
与氧化物的反应:
2Mg+CO2点燃2MgO+C
工业上制备镁,采用的是电解熔融MgCl2:
MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑
【例1】(★2016重庆南开中学练习题)下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是
A.Al是地壳中含量最多的金属元素
B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性
C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落
【例2】(★★2016西城区练习题)用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是
A.将钠放入足量的稀盐酸中
B.将钠放入足量的稀硫酸中
C.将钠放入足量的硫酸铝钾溶液中
D.将钠用铝箔包好,并刺穿一些小孔,放入足量的水中
【例3】(★★2016重庆南开中学练习题)镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有
A.
B.Cu2+C.Al3+D.Mg2+
【例4】(★★2016理工附测试题)将
在空气中燃烧,生成物中一定不含有
A.MgOB.Mg3N2C.CD.MgSO4
【例5】(★★★2016师大实验中学月考题)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.燃烧后所得的固体产物的质量由小到大的顺序是
A.②<①<③<④B.④=①=②=③
C.③<②<①<④ D.③<①<②<④
板块一、铝的化合物
1.铝的氧化物:
Al2O3
氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等.
Al2O3是两性氧化物:
既能与强酸反应,又能与强碱反应同时生成盐和水.
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)
2.铝的氢氧化物:
Al(OH)3
1.Al(OH)3具有两性,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.Al(OH)3受热易分解成Al2O3:
2Al(OH)3△Al2O3+3H2O(规律:
不溶性碱受热均会分解)
3.Al(OH)3的制备:
实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
(Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
因为强碱(如NaOH)易与Al(OH)3反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水.
【拓展】①Al(OH)3只能与强酸和强碱反应,不能与弱酸(如H2CO3),弱碱(如NH3·H2O)反应,所
以在制备Al(OH)3时用NH3·H2O,而不用NaOH(因为NaOH过量时会溶解Al(OH)3);
②Al(OH)3胶状沉淀有较大的表面积,具有吸附作用,可以吸附悬浮在水中的固体颗粒,所以可以用来净水;
③Al(OH)3碱性不强,却可以中和胃酸,可作医药;
【拓展】
1.铝与强碱溶液反应的实质
铝和强碱溶液反应(必须是强碱,如NaOH溶液、KOH溶液),不是铝直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐.
反应过程如下:
2×3e-
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
2×3e-
总反应式:
2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O
在此反应中,Al是还原剂,H2O是氧化剂,而不是NaOH.NaOH起的作用只是使生成的Al(OH)3溶解,促进Al和H2O的氧化还原反应.由于弱碱如氨水无法使Al(OH)3溶解,所以Al不能在弱碱中发生反应.
上式可简写为:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
2.在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离:
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.
【拓展】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.Al3+与强碱反应,AlO2-与强酸反应的现象及图像
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
①现象:
白色沉淀逐渐增加,达到一定量后逐渐减少至完全消失
②有关反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
①现象:
一开始无沉淀生成,一段时间后开始产生沉淀并逐渐增加,最后沉淀量不变
②有关反应:
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
(3)在NaAlO2溶液中滴加稀盐酸
①现象:
逐渐产生沉淀,达到一定量后逐渐减少直至完全消失
②有关反应:
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O
(4)在稀盐酸中滴加NaAlO2溶液
①现象:
一开始无沉淀生成,一段时间后开始逐渐产生沉淀,最后沉淀量不再变化
②有关反应:
AlO2-+4H+=Al3++2H2O;Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
3.硫酸铝钾:
KAl(SO4)2
硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物,它在水中能电离产生两种金属阳离子和硫酸根阴离子.
十二水合硫酸铝钾
俗名明矾,明矾是无色晶体,可溶于水,在天然水中生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以明矾可用作净水剂.
【例1】(★★2016人大附练习题)把铝粉和
粉末配成铝热剂,并分成两份;第一份在高温下恰好完全反应,然后将生成物与足量的
充分反应;第二份直接加入足量的
溶液,使之充分反应.前后两种情况生成的气体在相同状况下的体积比是
A.
B.
C.
D.
【例2】(★★★2016山东卷.12)Al,Fe,Cu都是重要的金属元素.下列说法正确的是
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中只生成氧化物
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu,Fe,Al
【例3】(★★★2016北海中学测试题)把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式
A.Al3+B.Al(OH)3C.AlO2-D.Al3+和Al(OH)3
【例4】(★★2016四中练习题)有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中
为0.2mol·L-1,
为1.3mol·L-1.要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为
A.40mL B.72mL C.80mL D.128mL
【例5】(★★2016开封高三一模)为测定一小块铁铝合金样品中的含铝量,现先将其溶于足量盐酸
中,然后再向其中加入足量的烧碱溶液,待沉淀全部转化为红褐色时过滤,洗涤.将沉淀物在空气中灼烧,最后得到红棕色粉末,经称量知其质量跟原合金的质量相等.合金中铝的质量分数为
A.70%B.30%C.54%D.无法计算
【例6】(★★★2016广东卷.10)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,
操作正确且能达到目的的是
A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁条于其中探究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沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
【例7】(★★2016上海卷.13)下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.NO2通入FeSO4溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
【例8】(★★2016重庆卷.8)下列叙述正确的是
A.铝制容器可盛装热的H2SO4
B.Agl胶体在电场中自由运动
C.K与水反应比Li与水反应剧烈
D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
【例9】(★★★2016北京卷.27)(17分)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究.
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中.
产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色.
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中.
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应;
化合反应.
(2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡.持续电解,在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是.
解释此现象的离子方程式是.
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来.
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式来表示).②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂.若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是.
【例10】(★★★2016海南卷.14)镁化合物具有广泛用途,请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的________,还生成少量的___________(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是____,该化合物水解的化学方程式为_____________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)下列选项中正确的是(填序号).
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
②Mg与F2的反应是放热反应
③MgBr2与Cl2反应的△H<0
④化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1
【例11】(★★★2016上海卷.23)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:
2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O
根据题意完成下列填空:
(1)在上述反应的反应物和生成物中,属于非极性分子的电子式,属于弱酸的电离方程式.
(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是(选填编号).
a.气态氢化物的稳定性b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)反应物中某些元素处于同一周期.它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为.
(4)Na2CO3俗称纯碱,属于晶体.工业上制取纯碱的原料是.
【例12】(★★★2016广东卷.32)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝.工艺流程如下:
(注
:
NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①和②
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去.气泡的主要成分除Cl2外还含有;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为
(4)镀铝电解池中,金属铝为极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在,铝电极的主要电极反应式为
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是
【小测1】(★★2016西城区高三第一学期期末)下列金属的冶炼方法与钠相同的是
A.银B.铝C.铁D.铜
【小测2】(★★★2016肇庆一中测试题)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是.
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、C、D、E所含物质的化学式
固体B;沉淀C;
沉淀D;溶液E.
(3)写出①、②、③、④四个反应方程式
①;
②;
③;
④.
回想一下铝及其相关化合物的重要化学反应方程式,以及铝三角所涉及化合物的相互转化.
练习1.(★★)下列离子方程式不正确的是
A.AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:
Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
B.AlCl3溶液中加入过量的氨水:
Al3++3NH3·H2O==Al (OH)3↓+3NH4+
C.往Al(OH)3加入氨水:
Al(OH)3+NH3·H2O==NH4++AlO2-+2H2O
D.往NaAlO2溶液中通入过量的CO2:
AlO2-+2H2O+CO2==Al(OH)3↓+HCO3-
练习2.(★★★)锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱.但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成
.完成下列问题:
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存在形式为 (用化学式表示).
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:
.
(3)下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 .
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式:
.试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因
.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- MSDC 超级 经典 备战 高考 化学 金属 及其 化合物 学生