高中化学一轮复习 第二单元 第7讲 铝、镁及其化合物课件.ppt

铝、镁及其化合物,第7讲考纲导视,基础反馈,(4)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应,(,)。(5)将NaOH溶液缓慢倒入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2,沉淀的生成(,)。,(6)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：(1),(2),(3),(4),(5)(6),2冶炼金属镁时为什么电解熔融的MgCl2而不是熔融的,MgO?,答案：因为MgO的熔点高达2800，远远高于MgCl2的,熔点，使之熔化需要消耗更多的能量。,考点一,铝的化学性质,【知识梳理】,1铝的结构和存在。,三,A,铝位于周期表中第_周期第_族，原子结构示意图为_。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于_。,自然界中的铝全部以_态存在。,氧和硅,化合,2物理性质。,银白,低,小,小,良好,良好,铝是一种_色金属，熔点较_，密度_，硬度较_，导电、导热性_，延展性_。,3化学性质。,4Al3O2=2Al2O3,氧化膜,2Al6HCl=2AlCl33H2,钝化,氧化膜,(续表),2NaAlO23H2,2AlFe2O3Al2O32Fe,2Al2NaOH2H2O=,【考点集训】例1(2015年湖南衡阳模拟)铝分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况体积相等时，,反应中消耗的H2SO4和NaOH物质的量之比为(,)。,A14,B23,C32,D41,解析：根据方程式：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可知H2SO4、NaOH的物质的量的之比为32。答案：C,归纳总结,铝及其化合物的除杂,(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液。,(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。,(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液。,(4)Mg2(Al3)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶,解。,例2(2014年山东卷节选)(1)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为_mol。(2)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有_。,aKCl,bKClO3,cMnO2,dMg,取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，_(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_(用离子方程式说明)。,解析：(1)铝与NaOH溶液反应的还原产物是H2，由化学方程式或离子守恒可知，每转移6mol电子，生成3molH2；(2)铝热反应需要Mg和KClO3引发反应；滴加KSCN溶液无明显现象，说明溶液中无Fe3，但是，固体溶于足量稀硫酸，由于Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，生成的Fe2(SO4)3能与Fe反应，生成FeSO4，所以不能说明固体中无Fe2O3。,例3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：(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量,SiO2、Fe2O3等杂质；,(2)溶液中的Na2SiO3与NaAl(OH)4反应，能生成硅铝酸盐,沉淀，化学反应方程式为：,2Na2SiO32NaAl(OH)4=Na2Al2Si2O82H2O4NaOH,回答下列问题：,(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中主要发生反应的离子方程式：_；_。,(2)滤渣A的主要成分为_；滤渣,A的用途是(只写一种)_。,解析：(1)氧化铝属于两性氧化物，能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水，；二氧化硅属于酸性氧化物，能和强碱NaOH反应生成硅酸钠和水。(2)铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3，氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐，氧化铁不反应且不溶于水，Na2SiO3与NaAl(OH)4反应，能生成硅铝酸盐沉淀，所以滤渣成分为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，滤渣中含有铁元素、Si元素，所以滤渣可以作炼铁的原料或生产硅酸盐产品的原料。,考点二,铝的重要化合物,【知识梳理】1氧化铝。(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质,Al2O36H=2Al33H2O,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。,Al(OH)3的电离方程式为：,Al(OH)33H=Al33H2O,受热分解：_。,(3)制备。,制取Al(OH)3一般不用强酸或强碱，因为强酸、强碱都能溶解生成的Al(OH)3，而不易控制酸、碱的用量。一般用氨水向铝盐中加入氨水，离子方程式为：_NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为：_。,_。,Al33NH3H2O,=Al(OH)33NH,_。,NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：,3常见的铝盐。,Al(OH)3(胶体)3H+,(1)明矾KAl(SO4)212H2O。KAl(SO4)212H2O俗称明矾，是无色晶体，易溶于水，常用,3H2O,_。,(2)偏铝酸钠。,NaAlO2,偏铝酸钠的化学式为_，加入同一种酸的量不同，生成物也不同。试写出偏铝酸钠与下列物质反应的离子方程式：,作净水剂、吸附剂。用于净水时，反应的离子方程式：Al3,少量盐酸：_。过量盐酸：_。少量CO2：_。过量CO2：_。,4“铝三角”，写反应的离子方程式。,_。,_。_。,或Al33OH=Al(OH)3,Al(OH)33H=Al33H2O,_。,_。,_。,【考点集训】,A1L0.1molL1Al2(SO4)3溶液中Al3的数目小于0.2NAB把NaHSO4溶液逐滴加入NaAlO2中生成白色沉淀，然后沉淀又溶解C氢氧化铝用于治疗胃酸过多D明矾水解形成的Al(OH)3能杀死水中的细菌，可用于水的净化,答案：D,例5(2015年山东卷)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合,物中符合上述条件的是(,)。,AAlCl3BNa2OCFeCl2,DSiO2,解析：AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得，AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀，同时有气体和沉淀产生，A正确；Na2O与Ba(HCO3)2反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没有气体生成，B错误；因为Cl2具有强氧化性，Cl2与Fe反应只能生成FeCl3，FeCl2不能由两种单质直接反应生成，C错误；SiO2不与Ba(HCO3)2反应，D错误。答案：A,例6(2015年宁夏银川检测)某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。NaOH和HCl的浓度均是3molL1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐,酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法正确的是(,)。,AX溶液溶质为AlCl3，Y溶液溶质为NaAlO2Bb曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液C在O点时两方案中所得溶液浓度相等Da、b曲线表示的反应都是氧化还原反应,解析：方案铝和盐酸恰好完全反应，溶液X为AlCl3溶液；方案铝和氢氧化钠溶液反应，氢氧化钠有剩余，溶液Y为NaOH和NaAlO2的混合溶液，A项错误；分析图象知，a曲线一开始就有氢氧化铝沉淀生成，则a曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液，b曲线表示的是向Y溶液中加入盐酸，B项错误；O点所得溶液的溶质只是NaCl，由于向X溶液和Y溶液中所加盐酸和氢氧化钠溶液的浓度及体积均相等，由原子守恒可知，在O点时两方案中所得NaCl的物质的量相同，浓度也相同，C项正确；两曲线表示的反应都是非氧化还原反应，D项错误。,答案：C,归纳总结,考点三,镁及其化合物,【知识梳理】,1镁。,发出耀眼的白光,Mg3N2,2MgOC,Mg(OH)2H2,Mg2H2,注意：Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用,干冰灭火器和泡沫灭火器。2氧化镁和氢氧化镁。,碱性,MgO2H=Mg2H2O,Mg(OH)22H=Mg22H2O,【考点集训】例7从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下：,A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤，可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应,例8(2016年上海浦东新区一模)Mg在CO2中燃烧生成,MgO和C，下列说法正确的是(,)。,解析：碳有金刚石、石墨、足球烯等多种同素异形体，A错误；Mg、MgO中微粒的半径：r(Mg)r(O2)r(Mg2)，B,错误；同一氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，该反应中Mg是还原剂、C是还原产物，所以Mg的还原性大于C，C正确；相同质量的镁在足量的CO2和O2中完全燃烧，在二氧化碳中燃烧时固体质量增重的多于在氧气中燃烧增重，D错误。,答案：C,例9MgSO47H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3、SiO2杂质)制取MgSO47H2O的实验，流程如下。,(1)第步研磨的目的是_，所得滤液主要含_、_等溶质。(2)第步反应的离子方程式为：_。,(3)第步浓缩结晶后，要经过_、洗涤、干燥等步骤才可得到MgSO47H2O，洗涤沉淀的基本操作是_。(4)若制得MgSO47H2O质量为82.00g，测得MnO2质量为1.74g，且测得第步滤渣质量为4.70g，忽略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为_。,答案：(1)使溶解充分并加快溶解速率,MgSO4,MnSO4,(2)Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H,(3)过滤,将沉淀置于过滤器中，加蒸馏水至刚好浸没沉,淀，待水流尽，重复23次(4)80%,规律方法,以化工生产流程为载体考查Mg、Al的性质,铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝的一个重要过程是Al2O3的提纯。对于以提纯某一物质为实验目的的流程题，其实就是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关知识。当遇到这一类题时，一般的思路是认真地在流程中找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些；认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。,方案一：碱溶法。,讨论回答下列问题：,(1)写出、两步骤中可能发生反应的离子方程式。_。(2)步骤中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是_,_。,(3)步骤中得到较纯的Al2O3，可能含有_杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：_。,方案二：酸溶法。,讨论回答下列问题：,(1)写出、中可能发生反应的离子方程式：_,_。,(2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。,典例某混合物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)、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(提示：可为混合物)。,固体B_；沉淀C_；沉淀D_；溶液E_。(3)写出、三个反应离子方程式。,_；_；_。(4)步骤较难操作，如何将实验方案进行改进？,_。,解析：明矾易溶于水，氧化铝和氧化铁不溶于水，所以C是氧化铝和氧化铁的混合物，所得溶液是明矾溶液。明矾溶液和氨水反应生成白色沉淀氢氧化铝、还有硫酸铵和氯酸钾生成，因此溶液E中含有硫酸铵和氯酸钾；氧化铝能溶于氢氧化钠溶液中，但氧化铁不能溶解，所以D是氧化铁，溶液是偏铝酸钠。偏铝酸钠和盐酸反应可以生成白色沉淀氢氧化铝。氢氧化铝分解生成氧化铝和水，所以B是氧化铝。,应用(2015年安徽池州一模)明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O，还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程