广西2019年高考化学一轮复习 第3单元 金属及其化合物 3.2 镁、铝及其重要化合物课件 新人教版.ppt

第2节镁、铝及其重要化合物,考纲要求:1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。2.掌握镁、铝及其重要化合物主要性质及其应用。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,镁及其重要化合物的性质及海水提镁1.镁的原子结构和存在镁位于元素周期表第3周期第A族,原子结构示意图为_,镁性质活泼,在自然界中的镁全部以化合态存在。2.镁单质的性质(1)物理性质:镁是具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,3.镁的重要化合物,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,特别提醒(1)由MgCl26H2O到无水MgCl2,必须在HCl气流中加热,以防MgCl2水解。(2)因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应,故工业电解MgCl2得到的镁,应在H2氛围中冷却。5.镁及其化合物用途镁应用于生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。MgO熔点很高,可作耐火材料。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)点燃的镁条能够在空气中剧烈燃烧,将点燃的镁条放入CO2气体中,镁条停止燃烧()(2)镁条在空气中燃烧得到的灰白色的物质为纯净物()(3)在镁条参加的化学反应中,镁均作还原剂()(4)从海水中提取镁所涉及的化学反应全部是氧化还原反应()(5)将氯化镁晶体(MgCl26H2O)直接加热可制得无水氯化镁(),考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,镁及其化合物的转化关系,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,例1某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,下列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,置镁片于其中探讨Mg的活动性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,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,易错警示Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀,放出氨气,所以只能在干燥状态下制取。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,跟踪训练1.下列叙述正确的是()A.镁制容器可盛装热的浓硫酸B.镁的金属性比铝的金属性强C.氢氧化镁能溶于过量氨水D.镁在空气中燃烧生成纯净的MgO,B,解析:镁能与热的浓硫酸发生反应;氢氧化镁不能溶于氨水;镁在空气中燃烧可生成固体有MgO、Mg3N2和C。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,2.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下。,下列说法错误的是()A.在实验室实施操作需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒B.Mg(OH)2MgCl2的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2OC.操作是将MgCl2溶液蒸干后冷却结晶D.操作阴极和阳极产物的质量比是2471,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,铝的性质及应用1.铝的原子结构和存在铝的原子结构示意图为_。铝位于元素周期表第3周期第A族,自然界中的铝全部以化合态存在。2.金属铝的物理性质铝是银白色、具有金属光泽的固体,硬度较小,具有良好的导电性、导热性和延展性。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,3.铝的化学性质,写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,4.铝的制备工业上利用电解熔融氧化铝的方法制备铝单质:2Al2O3(熔融)4Al+3O2。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物()(2)常温下,铝与稀硝酸反应生成氢气()(3)铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属()(4)氧化铝是金属氧化物,也是碱性氧化物()(5)1molAl与足量硫酸或足量氢氧化钠溶液反应转移电子数相同()(6)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(),考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,1.铝能与酸溶液反应生成H2和铝盐(Al3+),但与稀硝酸反应不生成H2,且常温下在浓硝酸、浓硫酸中发生钝化。2.铝与强碱溶液反应生成H2和偏铝酸盐()。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,例2铝是中学阶段学习的唯一既能与强酸(非氧化性酸)溶液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。(3)足量的两份铝分别投入等体积的HCl、NaOH溶液中,二者产生H2的物质的量相等,则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3molL-1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。A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,答案(1)11(2)13(3)31(4)A解析(1)根据化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,可得出Al与H2的关系式均为2Al3H2,故只要参加反应的Al的质量相等,所得H2的量必相等。(2)因为在反应中Al过量,产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式:6HCl3H2、2NaOH3H2,故当HCl和NaOH的物质的量相等时,二者产生H2的体积比为13。(3)因为铝足量且产生H2的物质的量相等,根据关系式n(HCl)n(NaOH)=31,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度c(HCl)c(NaOH)=n(HCl)n(NaOH)=31。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,(4)其反应原理分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时,产生H2的体积比是13,而题设条件体积比为12,说明此时投入的铝粉对盐酸来说是过量的,而对于NaOH来说是不足的。2Al+6HCl=2AlCl3+3H26mol3mol3molL-10.1L0.15mol则Al与NaOH溶液反应生成的H2的物质的量为0.15mol2=0.3mol。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2227g3mol5.4g0.3mol即投入的铝粉为5.4g。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,易错警示(1)能与铝反应生成H2的溶液,可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液。(2)等质量的铝与足量的酸或碱反应,生成H2的量由铝的质量决定。(3)等物质的量的一元酸和一元碱与足量的铝反应,生成H2的量由酸和碱的物质的量决定。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,跟踪训练3.下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B.足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应,产生相同量的氢气C.工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D.在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,立即加入铝片,铝片表面发生钝化,C,解析:铝的金属性比镁弱,铝与MgO共热不能置换出Mg,A项错误;足量铝粉与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应,分别生成0.5molH2和1.5molH2,B项错误;浓硝酸和浓硫酸混合为放热过程,混合后立即加入铝片,铝片不能发生钝化,D项错误。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点四,4.下列说法正确的是()A.用坩埚钳夹住一小块经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B.Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应C.铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重D.常温下,相同的铝片分别与足量的浓、稀硝酸反应,浓硝酸中铝片先溶解完,B,解析:加热时,因为铝箔表面生成致密的Al2O3薄膜,且Al2O3的熔点很高,把熔化的液态铝包裹在里面,不会滴落下来,A错误;Al既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应,B正确;铝与Fe2O3发生铝热反应生成Al2O3和铁,固体质量不会增加,C错误;常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,D错误。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,铝的重要化合物1.Al2O3(1)物理性质:Al2O3是高熔点的氧化物,常作为耐火材料及冶炼金属铝的原料。(2)化学性质(用离子方程式表示):,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,2.Al(OH)3(1)物理性质:Al(OH)3是难溶于水的白色胶状沉淀,它能吸附水中的悬浮物,常用于水的净化,并能吸附色素。(2)化学性质。,受热分解:化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。(3)制备(用离子方程式表示)。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,3.明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,其净水原理涉及的离子方程式:Al3+3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)明矾用作净水剂不涉及化学变化()(2)氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂()(3)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应(),(6)Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素(),考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,(2)鉴别物质(利用滴加试剂顺序不同,现象不同):向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,例3下列说法中正确的是()熔化固体NaOH的坩埚不能选用Al2O3坩埚用盐酸、氢氧化钠溶液均可除去铝表面的氧化膜向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液,离子方程式为Al3+3OH-=Al(OH)3AlCl3溶液中滴入过量的氨水,离子方程式为Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3除去氧化铁中氧化铝的方法:向混合物中加入过量氢氧化钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥A.B.C.D.,答案,解析,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,归纳总结(1)含铝元素杂质的除杂方法归类。利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱溶液的特性,可除去许多物质中的铝杂质,如:Mg(Al):加足量NaOH溶液,过滤;Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液,过滤;Mg(OH)2Al(OH)3:加足量NaOH溶液,过滤;Mg2+(Al3+):加过量NaOH溶液,过滤,再加酸充分溶解。(2)中学阶段接触到的既能与酸反应又能与碱反应的物质。金属单质:Al等;两性氧化物:Al2O3等;两性氢氧化物:Al(OH)3等;弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;氨基酸等。两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物,上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,跟踪训练5.下列有关说法不正确的是()A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3胶体,故明矾可作净水剂C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能,答案,解析,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点四,6.用稀硫酸、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三个学生的制备途径如下:,若要得到等量的Al(OH)3,则()A.三人消耗的原料相同B.甲消耗的原料总物质的量最多C.乙消耗的原料总物质的量最少D.丙消耗的原料总物质的量最多,答案,解析,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,“铝三角”转化关系及应用,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,2.有关氢氧化铝沉淀的四个基本图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,自主巩固下列图像中,纵坐标为沉淀量,横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量,选择合适图像对应的序号填空。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,(1)向AlCl3溶液中加入氨水至过量。(2)向AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量。(3)向AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量。(4)向澄清石灰水中通入过量CO2。(5)向含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液。(6)向含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,1.从铝土矿中提取Al2O3的方法铝土矿的主要成分是Al2O3,含有的主要杂质是Fe2O3和SiO2,由于Al2O3具有两性,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,因而可设计出提纯氧化铝的方案如下。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,2.有关Al(OH)3的五个拓展图像(1)向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水或NaAlO2溶液至过量,如图1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴滴入AlCl3溶液或通入CO2至过量,如图2所示。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量,如图3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液,后加入盐酸(NaOH与HCl的物质的量浓度相等),沉淀转化如图4所示。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,(5)把Ba(OH)2溶液逐滴加入明矾溶液中至过量,如图5所示。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,特别提醒(1)分析图像时要注意加入酸或碱的强弱。因为强酸、强碱溶液会使Al(OH)3溶解,而很弱的弱酸、弱碱溶液不能使Al(OH)3溶解。(2)强酸、强碱溶液使Al(OH)3溶解的图像中要注意加入的量和加入的顺序,因为滴加顺序不同,产生的现象可能不同。(3)若产生的沉淀有多种,则应仔细分析相关量间的关系,要特别关注沉淀是否同步生成,沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,例4铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:,已知:铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,反应的化学方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2Al2Si2O8+4NaOH。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,回答下列问题:(1)写出溶解铝土矿时,其成分与NaOH溶液发生反应的离子方程式:。(2)滤渣A的主要成分为;硅酸盐沉淀写成氧化物的形式是。(3)在工艺流程第三步中,选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是。(4)若该工厂用mkg铝土矿共制得nkgAl(假设每步反应进行完全,忽略硅铝酸盐沉淀中铝的质量),则铝土矿中Al2O3的质量分数为。(5)若将铝用酸溶解,下列试剂中最好选用(填序号)。A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.浓硝酸,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,例5向100mL0.1molL-1硫酸铝铵溶液中逐滴滴入0.1molL-1Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积的变化,沉淀总物质的量的变化如图所示。则下列说法中正确的是(),A.M点的溶液呈中性B.从开始到N点发生反应的总的离子方程式为,C.P点加入Ba(OH)2溶液的体积为200mLD.P点溶液呈碱性,D,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,跟踪训练7.在含有0.06molCl-、0.07mol及一定量Mg2+和Al3+的混合溶液中,滴入2molL-1NaOH溶液,产生沉淀的情况如图。若反应前Al3+的物质的量为amol,Al3+的物质的量与混合溶液中离子总物质的量的比值为x(不考虑Mg2+和Al3+水解及水的电离)。则下列说法错误的是()A.a的取值范围是B.图中m的取值范围为5.25.8C.A、B两点横坐标的数值均随x变化而变化D.若B点横坐标数值为120,则a=0.04,答案,解析,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,8.(2017江苏化学)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为。(2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH(填“增大”“不变”或“减小”)。,考点三,考点一,考点二,考点四,基础梳理,考点突破,(3)“电解”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是。(4)“电解”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为,阴极产生的物质A的化学式为。(5)铝粉在1000时可与N2反应制备AlN。在铝粉