高考化学一轮复习 第十一章 第一节　镁和铝 课件.ppt

第一节镁和铝 1 mg al的物理性质和化学性质 2 金属与酸反应规律的应用 3 al3 al oh 3 alo2 之间的相互转化 图象分析及有关沉淀量变化的计算等 4 mg2 al3 无水盐的实验制备 5 mg al合金在社会生活中的应用 1 金属的通性与分类 通性物理通性 具有光泽 多数为银白色 不透明 容易 有等 这是由金属的结构所决定 化学通性 金属元素原子共同的化学性质是容易失去外层电子 变成金属阳离子 表现出 即 m ne mn 金属的还原性主要表现在金属能与氧气或其他非金属单质 水 酸 盐等发生反应 金属 导电 导热 延展性 还原性 分类冶金工业 2 合金 定义 两种或两种以上的金属 或金属跟非金属 而成的具有的物质叫做合金 合金的特性 合金比它的成分金属具有良好的物理的 化学的或机械的等方面的性能 一般地说 合金的熔点比其各成分金属的熔点 硬度 比如镁铝和其他金属和非金属形成合金 其强度和硬度都大于镁铝 熔合 金属特性 都低 都大 镁 铝最重要的用途是制造 应用量最大的合金是 我国应用最早的合金是 合金 钢 青铜 下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是 a 易失去电子的物质b 原子最外电子层只有一个电子的元素c 单质具有金属光泽的元素d 第三周期中 原子的最外电子层只有2个电子的元素 解析 h2比铂 金失电子能力强 a错 h原子最外层只有一个电子 b错 碲和硅等非金属单质也有金属光泽 c错 d项可确定是镁元素 d项符合题意 答案 d 4al 3o2 2al2o3 与沸水反应 几乎不反应 mg 2h mg2 h2 2al 6h 2al3 3h2 mg 2nh4cl mgcl2 2nh3 h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2al 3cucl2 2alcl3 3cu 有镁 铝混合粉末10 2g 将它溶于500ml4mol l的盐酸里 若要使沉淀质量达到最大值 则需加入2mol lnaoh溶液的体积为 a 1000mlb 500mlc 100mld 1500ml 解析 由题示信息得有关反应的化学方程式mg 2hcl mgcl2 h2 mgcl2 2naoh mg oh 2 2nacl2al 6hcl 2alcl3 3h2 alcl3 3naoh al oh 3 3nacl由上述方程式得 只有当溶液中只存在nacl时 镁 铝全部以mg oh 2 al oh 3存在 沉淀质量达到最大值 也就是当n naoh n hcl 时沉淀的量最多 答案 a 1 镁和铝的氧化物 mgo 2h mg2 h2o al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh 2alo h2o 碱性氧化物 两性氧化物 2 镁和铝的氢氧化物 中强碱 两性氢氧化物 mg oh 2 2h mg2 2h2o al oh 3 3h al3 3h2o al oh 3 oh alo 2h2o 可溶性镁盐与碱反应mgcl2 2naoh mg oh 2 2nacl 可溶性铝盐与弱碱反应alcl3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4cl 3 硫酸铝钾 kal so4 2 明矾 化学式为 是无色晶体 易溶于水 kal so4 2 12h2o 或 k2so4 al2 so4 3 24h2o 2009年江苏单科 化学在生产和日常生活中有着重要的应用 下列说法不正确的是 a 明矾水解形成的al oh 3胶体能吸附水中悬浮物 可用于水的净化b 在海轮外壳上镶入锌块 可减缓船体的腐蚀速率c mgo的熔点很高 可用于制作耐高温材料d 电解mgcl2饱和溶液 可制得金属镁 解析 a项 al3 水解可得al oh 3 起净水作用 b项 镶入锌块 相当于牺牲阳极的阴极保护法 c项正确 d项 电解mgcl2溶液应得到mg oh 2而非mg 答案 d 3 水解转化al3 6h2o 4al oh 3 4 应用 制al oh 3al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 co2 2h2o al oh 3 hco3 离子方程式的书写 产物的分析可以由 转化关系 解决 化学计量数比可以结合 转化关系 及电荷守恒 物料守恒得以解决 例如h 和化学计量数1 1反应生成电中性的al oh 3 而要生成al3 则为4 1 因为al3 带3个单位正电荷 1 某校化学兴趣小组用如下图所示过程除去alcl3中含有的mg2 k 杂质离子并尽可能减少alcl3的损失 请回答下列问题 写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时 溶液中发生反应的离子方程式 氢氧化钠溶液能否用氨水代替 为什么 溶液a中存在的离子有 在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的ph 为什么 为此 改进方法是 为了研究alcl3晶体的性质 在得到alcl3溶液后 如何得到alcl3晶体 2 该化学小组又测定一定质量的某镁铝混合物中镁的质量分数 设计了如下实验方案 下列有关判断中不正确的是 a 溶液a选用naoh溶液b 若溶液b选用浓硝酸 则测得镁的质量分数偏小c 溶液a和b均可选用稀硝酸d 实验室中方案 更便于实施 解析 1 加入足量氢氧化钠溶液 mg2 可与oh 反应生成mg oh 2沉淀 al3 先与oh 反应生成al oh 3 生成的al oh 3继续与oh 反应生成naalo2和h2o 氢氧化钠溶液不能用氨水代替 因为在al3 与氨水反应生成al oh 3后 al oh 3不能与氨水继续反应 从而不能将al oh 3与mg oh 2分开 加入氢氧化钠溶液后除去了mg2 但又引入了na 同时al3 转化成了 因为氢氧化铝能与强酸反应 所以在加入盐酸沉淀时 需要控制溶液的ph 以防止部分氢氧化铝转化成al3 氢氧化铝只能与强碱或强酸反应 因此可在溶液a中通入过量的二氧化碳气体 直接加热蒸发alcl3溶液会因为alcl3的水解而得不到alcl3晶体 为此可在氯化氢气氛下进行蒸发结晶 2 a项 溶液a是naoh溶液 能与al反应放出h2 而镁不反应 a正确 b项 若溶液为浓hno3 铝发生钝化 生成氧化物留下来 则测得mg的质量分数偏小 b正确 c项 al mg均与稀hno3反应 方案不可行 c错误 d项 实验室测得固体质量更容易 d正确 答案 1 mg2 2oh mg oh 2 al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh 2h2o不能 因为在al3 与氨水反应生成al oh 3后 al oh 3不能与氨水继续反应 从而不能将al oh 3与mg oh 2分开 cl k h oh na 因为氢氧化铝能与强酸反应 所以在加入盐酸沉淀时 需要控制溶液的ph 以防止部分氢氧化铝转化成al3 通入过量二氧化碳气体 在hcl气氛中加热alcl3溶液 使水蒸发以得到alcl3晶体 2 c 1 某混合物a含有kal so4 2 al2o3和fe2o3 在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化 据此判断 1 固体b所含物质的化学式为 2 固体e所含物质的化学式为 3 反应 的离子方程式为 解析 铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处 即al2o3可溶于naoh溶液 fe2o3不能 kal so4 2是一种复盐 可溶于水 完全电离 加入氨水可生成al oh 3沉淀 al oh 3在强碱溶液中溶解 而在氨水中不溶解 要紧紧围绕这一中心 展开思维 本题可用离子反应方程式描述从a开始的一系列变化 1 铝三角 2 转化图象 在有关al oh 3沉淀的计算中 要明确反应原理和反应规律 特别注意al3 al oh 3 相互转化时的现象及离子间的比例 若为图象题 要弄清图象中纵横坐标的含义 原点 交点 转折点表达的意义 特别注意曲线的变化趋势及各关键点对应的坐标值 已知ba alo2 2可溶于水 如下图所示的是向al2 so4 3溶液中逐滴加入ba oh 2溶液时 生成沉淀的物质的量y与加入ba oh 2的物质的量x的关系 下列有关叙述正确的是 a a b时沉淀的物质的量 al oh 3比baso4多b c d时溶液中离子的物质的量 alo2 比ba2 多c a d时沉淀的物质的量 baso4可能小于al oh 3d d e时溶液中离子的物质的量 ba2 可能等于oh 解析 0 b所发生的反应为 al2 so4 3 3ba oh 2 2al oh 3 3baso4 b d所发生的反应为 2al oh 3 ba oh 2 ba alo2 2 4h2o a b时 n baso4 n al oh 3 3 2 baso4多 c d时 由ba alo2 2的组成可知n n ba2 c项a d时 n baso4 n al oh 3 b d加入ba oh 2只消耗oh 不消耗ba2 到d点时的溶液为ba alo2 2溶液 d e再加ba oh 2则可能n ba2 n oh 答案 bd 2 有一无色透明溶液 已知其中可能含有fe3 mg2 cu2 al3 加入一种淡黄色粉末并加热 产生沉淀或气体的物质的量与淡黄色粉末的物质的量关系如下图所示 请回答 1 淡黄色粉末为 填名称 2 溶液中肯定没有 离子 3 溶液中离子的物质的量之比为 4 淡黄色粉末与水反应的化学方程式为 沉淀部分减少时的离子方程式为 解析 溶液无色透明 所以无fe3 cu2 2na2o2 2h2o 4naoh o2 mg2 2oh mg oh 2 al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh 2h2o 溶解al oh 3用na2o20 05mol 故al oh 3为0 1mol n al3 0 1mol 沉淀总共为0 2mol 则mg oh 2为0 1mol n mg2 0 1mol 当加入na2o20 3mol时 产生o20 15mol 则n nh3 0 25mol 0 15mol 0 1mol 故n 0 1mol 三种离子的物质的量之比为1 1 1 答案 1 过氧化钠 2 fe3 cu2 3 n mg2 n n al3 1 1 1 4 2na2o2 2h2o 4naoh o2 al oh 3 oh alo 2h2o 铝镁合金已成为轮船制造 化工生产等行业的重要材料 研究性学习小组三位同学 为测定某含镁3 5 的铝镁合金 不含其他元素 中镁的质量分数 设计下列三种不同实验方案进行探究 填写下列空白 探究一 实验方案 铝镁合金测定剩余固体质量 实验中发生反应的化学方程式是 实验步骤 1 称取5 4g铝镁合金粉末样品 投入vml2 0mol l 1naoh溶液中 充分反应 naoh溶液的体积v ml 2 过滤 洗涤 干燥 称量固体 该步骤中若未洗涤固体 测得镁的质量分数将 填 偏高 或 偏低 探究二 实验方案 铝镁合金测定生成气体的体积实验装置如右图 问题讨论 1 某同学提出该实验装置不够完善 应在a b之间添加一个干燥 除酸雾的装置 你的意见是 填 需要 或 不需要 2 为使测定结果尽可能精确 实验中应注意的问题是 写出两点 探究三 实验方案 称量xg铝镁合金粉末 放在如右图所示装置的惰性电热板上 通电使其充分灼烧 问题讨论 1 欲计算mg的质量分数 该实验中还需测定的数据是 2 若用空气代替o2进行实验 对测定结果是否有影响 填 是 或 否 实验拓展 参照探究一 探究二实验方案 请你另设计一个实验方案 测定该铝镁合金中镁的质量分数 书写形式可以模仿探究一 二 解析 探究一 al的质量最多为5 4g 97 5 24g 由此算出最多用去naoh溶液的体积 但为了使al充分反应且反应速率较快 naoh溶液要过量 故v 97ml 探究二 即使有酸雾 水蒸气从a中逸出也会溶在b中 不影响h2的体积 所以不需另加装置 探究三 2 若用空气代替o2 可能会有mg转化为mg3n2 拓展实验首先要回忆mg al及其化合物的性质 这是设计实验的基础 再考虑实验的可行性 如数据是否容易测定等 答案 探究一 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1 97 2 偏高 探究二 1 不需要 2 调整量气管c的高度 使c中液面与b液面相平 恢复到室温后再读数 或读数时保证视线与凹液面的最低点相平 检查装置的气密性 合金完全溶解或加入足量盐酸 答案合理即可 探究三 1 灼烧后固体的质量 2 是 1 2009年四川理综 向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸 恰好完全反应生成标准状况下的气体bl 向反应后的溶液中加入cmol l氢氧化钾溶液vml 使金属离子刚好沉淀完全 得到的沉淀质量为ng 再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止 得到固体pg 则下列关系不正确的是 解析 根据题意 反应过程如下 答案 c 2 2009年上海单科 镁和铝分别与等浓度 等体积的过量稀硫酸反应 产生气体的体积 v 与时间 t 关系如下图所示 反应中镁和铝的 a 物质的量之比为3 2b 质量之比为3 2c 摩尔质量之比为2 3d 反应速率之比为2 3 解析 由关系式 mg h2 2al 3h2 可知产生等量h2时 消耗mg al的物质的量之比为3 2 故a项正确 二者质量之比为4 3 摩尔质量之比为24 27 8 9 反应速率之比为3 2 答案 a 3 2008年广东 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 al2o3b al oh 3c alcl3d al 解析 四个选项中各种物质和naoh溶液反应最终均生成naalo2 d项中al的物质的量最大 消耗碱量最多 答案 d 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 5 把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中 不影响氢气产生速率的因素是 a 盐酸的浓度b 铝条的表面积c 溶