高考化学 第7讲 铝、镁及其重要化合物课件.ppt

第7讲铝 镁及其重要化合物 课标版化学 题组一镁 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 a族 原子结构示意图为 铝元素在地壳中含量丰富 仅次于 硅 自然界中的铝全部以 化合态形式存在 2 金属铝的物理性质铝是 银白色有金属光泽的固体 有良好的 延展性 导电性和传热性等 密度较小 质地柔软 3 金属铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式 1 2 2al 3cl22alcl3 3 4 2al 2naoh 2h2o2naalo2 3h2 5 2al fe2o3al2o3 2fe 铝热反应 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fe2o3 2al 2fe al2o3等 2 实验装置 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a 野外焊接钢轨 b 冶炼高熔点金属 注意 1 铝热反应是在高温干态下进行的置换反应 铝只能与排在金属活动性顺序中铝后的金属氧化物反应 2 铝热反应常出现在推断题中 3 铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁 铜等 要考虑冶炼成本 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 5 对比记忆镁的化学性质 题组二铝的重要化合物1 氧化铝 1 化学性质 用离子方程式或化学方程式表示 两性氧化物 2 用途熔点很高 是一种较好的 耐火材料 还可制作各种宝石 2 受热分解 2al oh 3al2o3 3h2o 2 氢氧化铝 1 化学性质 3 常见的铝盐 1 世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一 加以控制使用 铝在下列应用时应加以控制的是 制铝合金 制电线 制炊具 明矾净水 明矾和苏打制食品膨松剂 用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 银色漆颜料 制易拉罐 包装糖果和小食品a 全部b c d 答案dd中所涉及的铝易进入食物 水等 并被人体吸收 所以要加以控制 题组一镁 铝的性质及应用 2 下列关于铝的叙述中正确的是 a 铝还原性强且亲氧性强 所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属b 铝在空气中极易锈蚀 所以铝制品的使用时间很短c 铝能耐稀硫酸腐蚀 所以运送稀硫酸可用铝制槽车d 铝的导电性比铜 银更强 所以常用以制造电线 电缆答案a铝在空气中形成致密的氧化膜 保护内层不被氧化 b错 铝不能耐稀硫酸腐蚀 c错 铝的导电性不如铜 银 d错 3 镁 铝都是较活泼的金属 下列描述中正确的是 a 高温下 镁 铝在空气中都有抗腐蚀性b 镁 铝都能跟稀盐酸 稀硫酸 强碱反应c 镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应 铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应d 铝热剂是镁条 铝粉和氧化铁的混合物答案c在常温下 镁和铝在空气里都能与氧气反应 生成一层致密而坚固的氧化物薄膜 这层氧化物薄膜能够阻止金属被继续氧化 所以镁和铝都有抗腐蚀的性能 但是在高温下都能与氧气剧烈反应 放出大量热 a错 镁不能跟碱反应 b错 在进行铝热反应时 为了引燃 在铝热剂上放供氧剂 氯酸钾 中间插一根镁条是引燃用的 d错 4 下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是 a 铝在常温下不能与氧气反应b 铝不能与氯气反应c 铝既能溶于酸 又能溶于碱d 氧化铝只能与酸反应 不能与碱反应答案c铝为活泼金属 常温下能与o2反应生成致密的氧化膜 点燃后与cl2剧烈反应 al al2o3既能与强酸反应又能与强碱反应 5 将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中 不会发生反应的是 a 稀硝酸b 稀盐酸c 硝酸铜d 氢氧化钠答案c由于al2o3是一种两性氧化物 既可与强酸反应 又可与强碱反应 故a b d三项皆不符合题意 c选项中的cu no3 2不与al2o3反应 故不可能与钝化的铝条发生反应 题组二铝的重要化合物 6 下列叙述中错误的是 a al oh 3能与naoh溶液反应 则al oh 3也能与氨水反应b al al2o3 al oh 3都可溶于naoh溶液和盐酸中c 向alcl3溶液中滴加氨水 产生白色沉淀 再加过量nahso4溶液 沉淀消失d 能用同一个离子方程式表示 氨水滴入al2 so4 3溶液和al2 so4 3溶液滴入浓氨水的反应答案anh3 h2o是弱碱 不能与al oh 3反应 a错 d正确 nahso4溶液显强酸性 c正确 7 下列物质中既能跟稀硫酸反应 又能跟氢氧化钠溶液反应的是 nahco3 nh4 2so3 al2o3 al oh 3 ala 全部b 只有 c 只有 d 只有 答案a弱酸的酸式盐 弱酸弱碱盐 al al2o3 al oh 3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应 故选a 8 向20ml某物质的量浓度的alcl3溶液中滴入2mol l 1naoh溶液时 得到的al oh 3沉淀的质量与所滴加naoh溶液的体积 ml 关系如图所示 试回答下列问题 1 图中a点表示的意义是 2 图中b点表示的意义是 3 上述两步用总的离子方程式可表示为 4 假定溶液中有al oh 3沉淀0 39g 则此时用去naoh溶液的体积为 答案 1 滴入15mlnaoh溶液时alcl3完全转化为al oh 3沉淀的质量为0 78g 2 滴入20mlnaoh溶液时 生成的al oh 3沉淀完全溶解 3 al3 4oh al 2h2o 4 17 5ml或7 5ml 解析把naoh溶液滴入alcl3溶液中 先产生al oh 3沉淀 其质量最大值为a点 然后全部溶解消失 b点 其总反应的离子方程式为al3 4oh al 2h2o 当有0 39gal oh 3沉淀生成时 有两种情况 alcl3过量 加入naoh使al3 部分产生沉淀为0 39g 通过al3 3oh al oh 3 可知用naoh溶液7 5ml naoh过量 al3 全部参加反应生成al oh 3沉淀后又部分溶解 用naoh溶液17 5ml 重难一铝与酸 碱反应及其计算典例1 2014陕西西安模拟 甲 乙两烧杯中各盛有100ml3mol l的盐酸和氢氧化钠溶液 向两烧杯中分别加入等质量的铝粉 反应结束后测得生成的气体体积比为甲 乙 1 2 则加入铝粉的质量为 a 5 4gb 3 6gc 2 7gd 1 8g考查内容al与酸 碱之间的反应及计算 解题关键根据生成气体的体积比准确判断反应过程中的过量情况 足 据2al 3h2 生成0 3molh2需al0 2mol即5 4g 答案a 解析根据题中信息可知 铝相对盐酸过量 据6hcl 3h2 0 3molhcl与al反应产生0 15molh2 则al与naoh反应放出的h2为0 3mol 铝相对naoh不 1 1 2014河南洛阳模拟 将5 4gal投入200 0ml2 0mol l 1的某溶液中有氢气产生 充分反应后有金属剩余 该溶液可能为 a hno3溶液b ba oh 2溶液c h2so4溶液d hcl溶液答案d解析5 4gal即0 2mol 200 0ml2 0mol l 1的溶液中所含的溶质为0 4mol a选项中硝酸与al反应没有h2生成 b选项中al和ba oh 2发生反应 2al ba oh 2 2h2oba alo2 2 3h2 可以看出金属无剩余 ba oh 2过量 c选项中根据得失电子守恒 0 2mol铝可提供电子0 6mol 而0 4molh2so4可提供h 0 8mol al无剩余 d选项中0 4molhcl提供0 4molh 而0 2 molal需0 6molh al有剩余 1 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 1盐酸b 4mol l 1hno3溶液c 8mol l 1naoh溶液d 18mol l 1h2so4溶液答案a解析将镁 铝混合物加入hno3和浓h2so4都不产生h2 加入naoh溶液中 只有al与之反应生成h2 而镁不反应 加入盐酸中 镁 铝都与盐酸反应生成h2 所以放出h2的量最多 铝与酸 碱反应及其计算1 铝能与酸溶液反应生成h2和铝盐 al3 但与稀hno3反应不生成h2 且在冷浓hno3 冷浓h2so4中钝化 2 铝与强碱溶液反应生成h2和偏铝酸盐 al 3 铝与酸或碱溶液反应生成h2的量的计算铝分别与盐酸 氢氧化钠溶液反应的原理 2al 6hcl2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o2naalo2 3h2 涉及量时主要有以下三种情况 1 等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生氢气的体积比为 1 1 2 足量的铝分别与等体积等物质的量浓度的盐酸 naoh溶液反应 产生氢气的体积比为 1 3 3 一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 若产生氢气的体积比为 1 则必定是 铝与盐酸反应时 铝过量而盐酸不足 铝与氢氧化钠溶液反应时 铝不足而氢氧化钠过量 重难二 铝三角 转化关系的应用典例2下列各组物质 不能按 表示反应一步完成 关系转化的是 考查内容铝及其化合物之间的相互转化 解题关键解答本题的关键是熟练掌握铝及其化合物之间的相互转化方程式 解析c项中al不能经一步反应转化为al oh 3 答案c 2 1下列说法或离子方程式正确的是 向naalo2溶液中滴加nahco3溶液 有沉淀和气体生成 向naalo2溶液中通入过量co2 2al co2 3h2o2al oh 3 c 氧化铝溶于naoh溶液 al2o3 2oh 2al h2o 向明矾溶液中加入过量的ba oh 2溶液 al3 2s 2ba2 4oh 2baso4 al 2h2oa b c d 答案b解析a项中发生反应生成al oh 3和c 没有气体生成 错误 naalo2溶液中通入过量的co2生成nahco3 al co2 2h2oal oh 3 hc 错误 al2o3为两性氧化物 与naoh溶液反应生成naalo2 正确 当n kal so4 2 n ba oh 2 1 2时 恰好完全反应 此后再加ba oh 2 不再反应 反应的离子方程式为al3 2s 2ba2 4oh 2baso4 al 2h2o 正确 2 2现有al cl2 al2o3 hcl aq al oh 3 naoh aq 六种物质 它们之间有如图所示转化关系 图中每条线两端的物质之间都可以发生反应 下列推断中不合理的是 a n一定是hcl aq b x可能为al或cl2c y一定为naoh aq d q z中的一种必定为al2o3答案b解析在al cl2 al2o3 hcl aq al oh 3 naoh aq 中 只有naoh aq 能与al cl2 al2o3 hcl aq al oh 3五种物质反应 对照图示转化关系可知y为naoh aq 只有hcl aq 能与al al2o3 al oh 3 naoh aq 四种物质反应 对照图示转化关系可知n为hcl aq 故选项a c推断合 理 选项b 若x为al al能与cl2 hcl aq naoh aq 三种物质反应 而图示给出的是与两种物质反应 所以x不可能是al 但可能是cl2 选项d al2o3既能与hcl aq 反应 也能与naoh aq 反应 故q z中的一种必定为al2o3 1 铝三角 转化关系 1 制取al oh 3途径一 al3 al oh 3 一般不宜用强碱 途径二 alal oh 3 一般不宜用强酸 途径三 al3 3al 6h2o4al oh 3 2 判断离子共存问题al3 与oh al c s2 等因生成沉淀或发生水解相互促进的反应而不能大量共存 al与h hc以及al3 fe3 等不能大量共存 3 鉴别 利用滴加顺序不同 现象不同 向alcl3溶液中滴加naoh溶液现象为 先产生白色沉淀 后沉淀溶解 2 铝三角 的应用 向naoh溶液中滴加alcl3溶液现象为 开始无明显现象 后产生白色沉淀 沉淀不溶解 4 分离提纯 利用al能溶于强碱溶液 分离al与其他金属的混合物 利用al2o3能与强碱溶液反应 分离al2o3与其他金属氧化物 利用al oh 3能与强碱溶液反应 分离al3 与其他金属阳离子 特别提示 1 当溶液中有多种离子存在时 要考虑离子之间的反应顺序 如向含有h n mg2 al3 的混合溶液中逐滴加入naoh溶液时 naoh先与h 反应 然后与al3 mg2 反应生成沉淀 再与n反应 最后溶解al oh 3沉淀 2 al与hc的反应不属于水解相互促进的反应 而是hc电离出的h 与al发生的反应 al hc h2oal oh 3 c 重难三有关al oh 3的计算及图像分析典例3 2014山西太原质检 某无色溶液中 已知含有h mg2 al3 等阳离子 逐滴加入naoh溶液 则消耗naoh溶液体积 x轴 和生成沉淀量 y轴 之间的函数关系可用下图表示 则下图中正确的是 考查内容mg2 al3 与naoh反应的图像 解题关键解答本题的关键是判断哪种离子先与naoh反应 解析首先oh 与h 反应生成h2o 因此开始时无沉淀产生 c错误 al oh 3和mg oh 2沉淀完全后 al oh 3能溶于naoh溶液 而mg oh 2不溶 所以沉淀量达到最大值后又减小一部分 故a d错误 b正确 答案b 3 1 2014江苏扬州模拟 向alcl3和mgcl2的混合溶液中 逐滴加入naoh溶液 则消耗naoh溶液体积 x轴 和生成沉淀 y轴 之间的函数关系可用下图来表示 则下列关系图正确的是 答案b解析 3 2 2014江西鹰潭一中模拟 将0 1mol的镁和铝的混合物溶于100ml2mol lh2so4溶液中 然后再滴加1mol l的na