高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 3.2 镁、铝及其重要化合物课件.ppt

第二节镁 铝及其重要化合物 考点一镁 铝的化学性质及应用 基础回顾 1 铝的存在 性质及制备 1 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素 自然界中的铝全部以 态存在 化合 2 物理性质 色有金属光泽的固体 有良好的 和 等 密度较小 质地柔软 银白 延展性 导电 性 导热性 3 化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 4al 3o22al2o3 2al 3cl22alcl3 钝化 或 铝热反应 可用于焊接金属 冶炼高熔点贵重金属 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2al 2oh 2h2o 2al 3h2 2al fe2o3al2o3 2fe 4 铝的工业制备 电解熔融al2o3 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 2al2o3 熔融 4al 3o2 2 对比记忆铝 镁的化学性质 3 氧化铝 1 物理性质 色固体 溶于水 有很高的 2 化学性质 白 难 熔点 写出图中有关反应的离子方程式 al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh 2al h2o 4 氢氧化铝 1 物理性质 色胶状不溶于水的固体 有较强的 性 2 化学性质 用化学方程式表示 al oh 3的电离方程式为 白 吸附 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 al oh 3 3h al3 3h2o al oh 3 oh al 2h2o 2al oh 3 al2o3 3h2o 3 制备 向铝盐中加入氨水 al3 3nh3 h2o al oh 3 3 向naalo2溶液中通入足量co2 naalo2溶液与alcl3溶液混合 al co2 2h2o al oh 3 hc 3al al3 6h2o 4al oh 3 5 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 它是 色晶体 溶于水 水溶液ph 7 填 或 明矾可以净水 其净水的原理是 al oh 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 kal so4 2 12h2o 无 可 al oh 3 3h al3 3h2o 思维诊断 正确的打 错误的打 1 使用氢氧化钠溶液不能分离氧化镁中混有的氧化铝 提示 mgo是碱性氧化物 与naoh不能反应 而al2o3是两性氧化物 可以与naoh发生反应产生naalo2 过滤后洗涤 就得到纯净的mgo 2 能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸 是因为铝的化学性质稳定 不与浓硫酸 浓硝酸反应 提示 铝遇浓硫酸与浓硝酸钝化 3 铝制餐具不能长时间存放酸性 碱性或咸的食物 提示 铝能与酸碱反应 4 实验室里用可溶性铝盐 如alcl3 与强碱溶液 如naoh 制备al oh 3 提示 al oh 3能溶于强碱 其用量不易控制 用可溶性铝盐与过量氨水反应制取al oh 3 5 氢氧化铝可作胃酸的中和剂 提示 氢氧化铝属于两性氢氧化物 能与酸反应 可作胃酸的中和剂 典题探究 典题 2017 江苏高考节选 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 导学号79100030 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 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 铝粉在1000 时可与n2反应制备aln 在铝粉中添加少量nh4cl固体并充分混合 有利于aln的制备 其主要原因是 解析 1 al2o3为两性氧化物 在naoh溶液中会溶解生成naalo2 2 加入的nahco3与过量的naoh反应 导致溶液的ph减小 3 电解al2o3时生成o2 o2会氧化石墨 4 nh4cl受热分解产生hcl h 可以去除铝表面的氧化膜 所以加入少量的nh4cl有利于aln的制备 答案 1 al2o3 2oh 2al h2o 2 减小 3 石墨电极被阳极上产生的o2氧化 4 nh4cl分解产生的hcl能够破坏al表面的al2o3薄膜 母题变式 1 向 过滤 所得滤液中加入nahco3溶液 发生反应的离子方程式是 提示 al hc h2o al oh 3 c 2 电解熔融al2o3制备铝不用氯化铝的原因是 提示 氯化铝是共价化合物 熔融氯化铝以分子的形式存在 3 电解 的电解过程中作阳极的石墨易消耗 应该采取的措施是 提示 定期补充石墨 归纳提升 铝土矿冶炼金属铝的方法铝土矿主要成分为al2o3 杂质为sio2 fe2o3 题组过关 1 双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂 其化学式是naal oh 2co3 关于该物质的说法正确的是 a 该物质属于两性氢氧化物b 该物质是al oh 3和na2co3的混合物c 1molnaal oh 2co3最多可消耗3molh d 该药剂不适合于胃溃疡患者服用 解析 选d 双羟基铝碳酸钠属于盐 a错误 它是一种化合物 属于纯净物 不是混合物 b错误 1mol最多可消耗4molh c错误 由于能与胃酸反应放出co2气体 不适合于胃溃疡患者服用 d正确 2 2018 淮南模拟 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 下列叙述正确的是导学号79100031 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 图中所示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 选d 试剂x只能是氢氧化钠溶液 不能是盐酸 a错误 反应 过滤后所得沉淀为fe2o3 b错误 电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应 c错误 加固训练 1 用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝 下述操作步骤中最恰当的是 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 选b 镁 铝都能与酸反应 但铝能溶于强碱 所以可加入烧碱溶液溶解 过滤后得到naalo2溶液 在反应后的溶液中通入过量co2 生成al oh 3沉淀 经过滤 洗涤可得到纯净的氢氧化铝 正确顺序为 选b 2 相同质量的下列物质分别与等浓度的naoh溶液反应 至体系中均无固体物质 消耗碱量最多的是 a alb al oh 3c alcl3d al2o3 解析 选a 假设上述四种物质均为1g 则物质的量分别为mol mol mol mol 完全溶解转化为naalo2时 所需naoh的物质的量分别为mol mol 4mol mol 2mol mol 故选a 考点二 铝三角 之间转化关系及图象分析 基础回顾 1 al3 al oh 3 al之间的转化关系 写出上述转化的离子方程式 1 2 3 4 al3 3nh3 h2o al oh 3 3 al3 3al 6h2o 4al oh 3 al3 3oh al oh 3 al oh 3 3h al3 3h2o al3 4oh al 2h2o al 4h al3 2h2o 5 6 al co2 过量 2h2o al oh 3 hc al h h2o al oh 3 al oh 3 oh al 2h2o 2 与al oh 3沉淀生成有关的计算及图象分析 1 把强碱溶液逐滴加入铝盐 al3 溶液中至过量的图象如图 现象 有关反应 a b b d 先有白色沉淀产生 然后沉淀逐渐溶解 al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh al 2h2o 有关计算 a 根据alcl3和naoh的量计算生成al oh 3的量 b 根据alcl3和al oh 3的量计算需要naoh的量 2 把铝盐 al3 溶液逐滴加入强碱溶液中至过量的图象如图 现象 有关反应 a b b c 先无明显现象 然后逐渐产生大量的白色沉 淀 al3 4oh al 2h2o al3 3al 6h2o 4al oh 3 3 把强酸溶液逐滴加入al溶液中至过量的图象如图 现象 有关反应 a b b d 先生成白色沉淀 随后沉淀逐渐溶解 al h h2o al oh 3 al oh 3 3h al3 3h2o 有关计算 a 根据naalo2和hcl计算生成al oh 3的量 b 根据al oh 3和naalo2的量计算需要加入hcl的量 4 向强酸溶液中逐滴加入al溶液至过量的图象如图 现象 有关反应 a b b c 先无明显现象 反应一段时间后逐渐产生白色 沉淀 4h al al3 2h2o al3 3al 6h2o 4al oh 3 5 向明矾溶液中逐滴加入ba oh 2溶液至过量的图象如图 现象 有关反应 o a 2kal so4 2 3ba oh 2 2al oh 3 3baso4 k2so4a b 2al oh 3 k2so4 ba oh 2 baso4 2kalo2 4h2o 先有白色沉淀生成 然后部分沉淀溶解 6 向硫酸铝铵 nh4al so4 2 溶液中逐滴加入naoh溶液 沉淀的物质的量随加入naoh的物质的量变化如图所示 现象 先产生 过一段时间后 沉淀完全溶解 有关离子反应 oa ab bc 白色沉淀 al3 3oh al oh 3 oh nh3 h2o al oh 3 oh al 2h2o 思维诊断 正确的打 错误的打 1 a al2o3 b naalo2 c al oh 3不能按关系一步完成 提示 2 加入过量的氢氧化钠溶液 将含有mg2 al3 的混合溶液中的mg2 沉淀下来 提示 向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液 生成的氢氧化铝能溶解在强碱中 而氢氧化镁不能溶解 从而可将mg2 沉淀出来 3 向明矾溶液中加入过量的ba oh 2溶液 al3 2 2ba2 4oh 2baso4 al oh 3 h2o 提示 al3 2 2ba2 4oh 2baso4 al 2h2o 4 如图所示 alcl3溶液 浓氨水 中有白色沉淀生成 提示 浓氨水中挥发出nh3 nh3与alcl3溶液反应生成al oh 3白色沉淀 典题探究 典题 2018 中山模拟 如图所示是向mgcl2和alcl3的混合溶液中加入一定量naoh溶液 紧接着再加入一定量稀盐酸 生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图 根据图示判断 下列结论中不正确的是导学号79100032 a n点时溶液中的溶质只有naclb m点之前加入的是naoh溶液 m点之后加入的是盐酸c c naoh c hcl d 原混合溶液中c mgcl2 c alcl3 1 1 解析 选b 向mgcl2和alcl3的混合溶液中加入naoh溶液 首先发生 al3 3oh al oh 3 mg2 2oh mg oh 2 n点时al3 mg2 全部沉淀 溶液中的溶质只有nacl a正确 nm段al oh 3溶解 x 6时al oh 3完全溶解 mp段沉淀的量不变 mp段先加的naoh溶液 然后又加入盐酸 b错误 pf段沉淀的量增加 发生al h h2o al oh 3 消耗盐酸1ml 根据nm段al oh 3溶解消耗naoh溶液1ml 则c naoh c hcl c正确 沉淀al3 消耗naoh溶液3ml 沉淀mg2 消耗naoh溶液2ml 原混合溶液中c mgcl2 c alcl3 1 1 d正确 母题变式 1 k点时溶液中的溶质是 提示 nacl naoh naalo2 根据题中分析知 从k点时开始加入盐酸 所以k点时溶液中的溶质是nacl naoh naalo2 2 向alcl3和mgso4混合溶液中不断加入naoh溶液 得到沉淀的量与加入naoh溶液的体积关系如图所示 原溶液中cl 与的物质的量之比为 提示 6 1 oa段是生成al oh 3 mg oh 2 ab段是al oh 3完全溶解消耗0 1lnaoh 则生成al oh 3消耗0 3lnaoh 生成mg oh 2消耗0 1lnaoh n alcl3 n mgso4 2 1 cl 与的物质的量之比为6 1 归纳提升 1 突破al oh 3沉淀图象三个秘诀 1 明晰横 纵坐标含义 然后通过曲线变化特点分析反应原理 2 掌握al3 al oh 3 al三者之间的转化比例 3 明晰al3 溶液中加碱 oh 的几种常见变形图象 如 图a中 n h n al3 2 1 图b中 若已知原溶液中含有mg2 则可推出n mg2 n al3 1 1 图c中 若已知原溶液中含有h 和mg2 则可推导出n h n al3 n mg2 2 1 1 2 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 1 求产物al oh 3的量 当n oh 3n al3 时 n al oh 3 n oh 当3n al3 n oh 4n al3 时 n al oh 3 4n al3 n oh 当n oh 4n al3 时 n al oh 3 0 无沉淀 2 求反应物碱的量 若碱不足 al3 未完全沉淀 n oh 3n al oh 3 若碱使生成的al oh 3部分溶解 n oh 4n al3 n al oh 3 题组过关 1 以硫酸为电解液 分别以石墨和铝材作阴 阳极材料 经过电解处理形成氧化铝膜 抗腐蚀能力强 其制备的简要流程如图所示 下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是 a 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜 2oh al2o3 2al h2ob 碱洗时铝材表面会出现气泡 2al 2oh 2h2o 2al 3h2 c 获得耐腐蚀铝材的电极反应 4al 12e 3o2 2al2o3d 用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸 nh3 h2o h h2o 解析 选c 铝 氧化铝都能够溶于氢氧化钠溶液 a b正确 c项的电荷不守恒 一水合氨是弱电解质 d正确 2 2018 太原模拟 向一定量的naoh溶液中逐滴加入alcl3溶液 生成沉淀al oh 3的量随alcl3加入量的变化关系如图所示 则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 导学号79100033 a a点对应的溶液中 na fe3 hcb b点对应的溶液中 ag ca2 f c c点对应的溶液中 na s2 cl d d点对应的溶液中 k i c 解析 选c b点之前发生反应 al3 4oh al 2h2o b c发生反应 3al 6h2o al3 4al oh 3 a点时溶液中存在大量oh fe3 不能大量存在 a错误 b点时溶液中的溶质为nacl和naalo2 ag 与cl 生成agcl沉淀 b错误 c点时溶质为 nacl 所有离子可以大量共存 c正确 d点时溶质为nacl和alcl3 al3 和能发生水解相互促进的反应 不能大量共存 d错误 加固训练 1 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