高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第2讲 镁、铝及其化合物课件.ppt

第2讲镁 铝及其化合物 最新考纲 1 了解镁 铝的主要性质及其应用 2 了解镁 铝的重要化合物的主要性质及其应用 考点一镁及其重要化合物的主要性质及应用 1 镁的性质 1 物理性质 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 2 化学性质 2 海水提镁 3 用途生产合金 冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 4 镁的重要化合物 典例1 2014 新课标 卷 将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一 一般是先将海水淡化获得淡水 再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品 回答下列问题 1 下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 填序号 用混凝法获取淡水 提高部分产品的质量 优化提取产品的品种 改进钾 溴 镁等的提取工艺 2 海水提镁的一段工艺流程如下图 浓海水的主要成分如下 该工艺过程中 脱硫阶段主要反应的离子方程式为 产品2的化学式为 1l浓海水最多可得到产品2的质量为 g 3 采用石墨阳极 不锈钢阴极电解熔融的氯化镁 发生反应的化学方程式为 电解时 若有少量水存在会造成产品镁的消耗 写出有关反应的化学方程式 镁及其化合物的转化关系图 题组一镁及其化合物的转化关系1 高考经典题 某同学通过系列实验探讨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 置镁片于其中探讨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沉淀转入表面皿中 加足量稀盐酸 加热蒸干得无水mgcl2固体 解析 本题考查镁及其化合物的性质 常见的基本实验操作 稀释浓硫酸时 应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中 并及时搅拌 a是错误的 过滤时需要用玻璃棒引流 因此c不正确 蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿 由于mgcl2会发生水解 所以加热时必需在hcl的气氛中加热才能得到mgcl2固体 所以d不正确 答案 b 2 镁 铝单质的化学性质以相似性为主 但也存在某些重大差异性 下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是 co2 盐酸 naoh溶液 cuso4溶液a b c d 解析 镁能与co2反应而铝不能 铝能与naoh溶液反应而镁不能 答案 c 题组二镁的提取工艺及其原理3 海水的综合利用可以制备金属镁 其流程如图所示 1 若在空气中加热mgcl2 6h2o 生成的是mg oh cl或mgo 写出相应反应的化学方程式 用电解法制取金属镁时 需要无水氯化镁 在干燥的hcl气流中加热mgcl2 6h2o时 能得到无水mgcl2 其原因是 2 mg oh 2沉淀中混有的ca oh 2应怎样除去 写出实验步骤 3 实验室里将粗盐制成精盐的过程中 在溶解 过滤 蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒 分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的 溶解时 过滤时 蒸发时 解析 1 根据cl h o三种元素守恒可知 在空气中加热mgcl2 6h2o 除生成mg oh cl或mgo外 还有hcl和h2o生成 2 为防止引入新杂质 可用mgcl2溶液或mg no3 2溶液将ca oh 2转化为mg oh 2 然后过滤 洗涤 3 溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散 提高溶解速率 在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体 防止外洒 蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅 考点二铝的性质 2 金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体 有良好的延展性 导电性和导热性等 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或离子方程式 4 制备2al2o3 熔融 4al 3o2 5 铝的用途纯铝用作导线 铝合金用于制造汽车 飞机 生活用品等 典例2 2015 哈尔滨高三模拟 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 解析 镁比铝活泼 不能用铝粉制取镁 a错误 根据关系式2al 6hcl 3h2 2al 2naoh 3h2 当铝足量时 等量的hcl和naoh产生h2的体积比为1 3 b错误 浓h2so4可吸收浓hno3中的水分 并放出大量热 促进hno3挥发 使两种酸的浓度减小 铝片不再钝化 d错误 答案 c 题组一铝的性质及用途1 下列关于铝的叙述中正确的是 a 由于铝在空气中不会锈蚀 所以铝制品的使用寿命都很长b 由于铝具有强还原性 所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 c 常温下 铝被浓硫酸钝化 所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层d 由于铝的导电性能比铜强 所以常用铝制造电线 电缆 解析 铝在空气中与o2反应 生成致密的氧化物薄膜 本身就易于锈蚀 a错误 铜与浓硫酸常温下不反应 c错误 铝的导电性能虽然比铜差但价格相对低廉且密度较小 故常用铝制造电线 电缆 d错误 由于铝具有强还原性 可利用铝热反应来冶炼难熔金属 b正确 答案 b 题组二铝与酸或碱反应的定量分析3 足量下列物质与相同质量的铝反应 放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 a 氢氧化钠溶液b 稀硫酸c 盐酸d 稀硝酸 解析 a项 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1molal消耗1molnaoh b项 2al 3h2so4 al2 so4 3 3h2 1molal消耗1 5molh2so4 c项 2al 6hcl 2alcl3 3h2 1molal消耗3molhcl d项 al和稀硝酸反应不产生h2 综上所述 符合题意的是a项 答案 a 4 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 1hclb 4mol l 1hno3c 8mol l 1naohd 18mol l 1h2so4 解析 在镁 铝混合物中加入hno3和浓h2so4都不产生h2 加入naoh溶液 只有al与之反应生成h2 而镁不反应 加入盐酸 镁 铝都与盐酸反应生成h2 所以放出h2的量最多 答案 a 考点三铝的化合物的性质与应用 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 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 用化学方程式表示 al oh 3的电离方程式为 3 常见的铝盐 1 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复盐 2 明矾的化学式为kal so4 2 12h2o 它是无色晶体 可溶于水 水溶液ph 或 明矾可以净水 其净水的原理是al3 3h2o al oh 3 胶体 3h al oh 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 1 al oh 3是一种不溶于水的白色胶状物 能作净水剂 能中和胃酸 也是一种阻燃材料 2 al oh 3具有两性 能溶于强酸 强碱 但不溶于弱酸 如h2co3 弱碱 如氨水 因此 制备al oh 3是用可溶性铝盐与过量氨水反应而不是过量naoh溶液 3 中学化学中常见的既能与盐酸反应 又能与naoh溶液反应的物质有 al al2o3 al oh 3 多元弱酸的酸式盐 如nahco3 弱酸的铵盐 如 nh4 2co3 典例3 铝是一种应用广泛的金属 工业上用al2o3和冰晶石 na3alf6 混合熔融电解制得 铝土矿的主要成分是al2o3和sio2等 从铝土矿中提炼al2o3的流程如下 回答下列问题 1 写出反应1的化学方程式 2 滤液 中加入cao生成的沉淀是 反应2的离子方程式为 3 电解制铝的化学方程式是 以石墨为电极 阳极产生的混合气体的成分是 解析 本题是常考的经典al的制备实验 由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝 fe不与碱反应 利用过滤除去fe 所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠 加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀 偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝 加热后生成氧化铝 电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气 高温下碳会被氧气氧化为co co2 因此阳极产生的混合气体为o2 co2 co 两种提纯氧化铝的方案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 冶炼金属铝很重要的一个过程是al2o3的提纯 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 题组一从铝土矿中提取al2o3的方法1 工业上用铝土矿 主要成分为al2o3 含fe2o3杂质 为原料冶炼铝的工艺流程如下 下列叙述正确的是 a 试剂x可以是氢氧化钠溶液 也可以是盐酸b 反应 过滤后所得沉淀为氢氧化铁c 图中所有转化反应都不是氧化还原反应d 反应 的化学方程式为naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 解析 从工艺流程图上看出 加入的试剂x能将铝土矿中的al2o3转化为溶液 且向该溶液中通入过量y 可得到al oh 3沉淀和nahco3 故x为naoh溶液 y为co2 反应 为 al2o3 2naoh 2naalo2 h2o sio2 2naoh na2sio3 h2o 故反应 过滤后得到的沉淀为fe2o3 a b错误 图中转化关系中由al2o3冶炼铝属于氧化还原反应 c错误 答案 d 2 工业上用铝土矿 主要成分为al2o3 xh2o fe2o3 sio2等 提取纯al2o3作冶炼铝的原料 提取时操作过程如下图 指出图中操作错误的是 a b c d 解析 由流程图可知 反应 得到的滤液为naalo2溶液 加入过量盐酸后得到alcl3而不是al oh 3沉淀 应通入过量co2 操作 错误 al oh 3在常温干燥条件下并不发生分解 故操作 需要加热 错误 答案 a 题组二制备al oh 3的最佳途径3 用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝 下列操作步骤中最恰当的组合是 加盐酸溶解 加烧碱溶液溶解 过滤 通入过量co2生成al oh 3沉淀 加入盐酸生成al oh 3沉淀 加入过量烧碱溶液a b c d 解析 若先用盐酸溶解 mg al均溶解 制取al oh 3的步骤较多 从naalo2制备al oh 3 若加盐酸不容易控制量的多少 故b项操作步骤为最佳顺序 答案