高三化学每日一读一练：镁、铝及其化合物专题归纳训练.doc

高考资源网（），您身边的高考专家镁、铝及其化合物专题归纳训练复习目的和要求：1、掌握镁、铝的化学性质，了解镁、铝的物理性质和主要用途。2、掌握重要的镁、铝的化合物的性质及用途。知识梳理归纳：一、金属的通性项目内容周期表中的分布 位于从硼到砹的左下方，在已知的112种元素中有90种是金属元素原子结构的特征（最外层电子） 最外层电子数一般少于4个（AA的某些金属元素有46个，但核外电子层数较多，原子半径较大）组成微粒及通常状态金属离子和自由电子通常情况下都是金属晶体，只有汞在常温下呈液态分类密度轻金属：密度小于4.5g/cm3重金属：密度大于4.5g/cm3 冶金工业黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属 从与人的 接触分常见金属：如铁、铜、铝等稀有金属：如锆、铪、铌等物理性质（通性）有金属光泽、不透明，热和电的良导体，有良好的延性和展性1金属的晶体结构：金属具有一些共同性质，是由它们的原子结构和晶体结构的相似性决定的。金属的价电子较少，容易失去价电子变成金属离子，这些释出的价电子，不在属于那个或那几个指定的金属离子，而是金属整体的“共用财富”。它们在整个晶体内自由运动，人称“自由电子”。有人描述金属晶体内的实际情况是“金属阳离子沉浸在自由电子的海洋中”。换言之，是金属离子和自由电子之间存在着较强的电性作用，这种电性作用力使许多金属离子和自由电子相互结合在一起形成晶体。但是在不同的金属晶体中的“金属离子和自由电子之间存在着较强的电性作用”有相对强弱之分。一般来说，价电子数越多，原子半径越小，“作用力”愈强，其熔沸点相对较高，密度、硬度也相对较大。例如：同一主族金属元素的原子，价电子数目相同，从上到下随原子序数的递增，电子层数增多，原子半径增大，金属晶体中金属阳离子与自由电子的作用逐渐减弱，因此，它们的熔点逐渐降低，硬度逐渐减小。如：碱金属熔点钠比钾高，硬度钠比钾大。同一周期金属元素的原子的电子层数相同，从左到右随原子序数的递增，价电子数增多，原子半径减小，金属晶体中金属阳离子与自由电子的作用逐渐增强。因此它们的熔点逐渐升高，硬度逐渐增大。如：按钠、镁、铝的顺序熔点依次升高，硬度逐渐增大。2.金属的物理特性及解释w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）金属都是电的良导体，通常情况下，自由电子在金属晶体内部的自由电子在金属内部作无规则的热运动，当金属的两端存在电势差的时候，在电场力的作用下，这些自由电子便作定向的移动，酷似人的定向移动就形成“人流”一样，电子的定向移动也便成了电流。当给金属加热时，金属离子运动加剧，阻碍了电子顺利流动，因而，温度升高，金属的电阻一般增大。（2）在金属晶体内，自由电子运动时与金属离子相碰撞，引起两者的能量交换，致使整块金属达到了同样的温度，这是金属导热的原因。大多数金属有良好的导电性和导热性，是由于这两种性质都与自由电子有关，所以善于导电的金属也善于导热。常见的几种金属的导电、导热能力由大到小的顺序为：Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg。（3）金属受外力作用晶体中各层之间发生相对滑动，但金属离子与自由电子间的较强的、无方向性的相互作用仍然存在，也就使金属虽发生变形而不致破碎。金属的延性，是指金属可以抽成丝。例如：最细的白金丝直径不过1/5000mm；金属又有展性，指的是可以压成薄片，最薄的金箔，只有1/10000mm厚。延展性最好的金属是金。但也有少数金属，如锑、铋、锰等，性质较脆，没有延展性。3.金属晶体与其它常见晶体的比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体典型实例NaCl晶体金刚石干冰镁构成晶体的微粒阴、阳离子原子分子金属离子、自由电子微粒间的相互作用离子键共价键范得华力金属键物理性质硬度较大很大很小差别大熔沸点较高很高低、很低差别大导电性晶体不导电（熔化时或水溶液中导电）一般为非导体非导体（有的水溶液能导电）良导体4.为什么整块金属会具有金属光泽而金属粉末常呈暗灰色或黑色？由于金属原子以最紧密状态堆积排列，内部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面时，自由电子可以吸收所有频率的光，然后很快放出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。而金显黄色，铜显赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄色，铅为灰蓝色，是由于它们较易吸收某些频率的光。在粉末状态时，金属的晶面取向杂乱，晶格排列的不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以为灰色或黑色。二.镁和铝的物理性质w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1共性：均为银白色；均有金属光泽；熔点均较低；硬度均较小都具有金属的通性2差异：镁在密度、熔点、沸点、硬度上均小于铝 三、镁和铝的化学性质镁铝周期表中的位置 化合价 金属性比较 都属于活泼金属，但镁大于铝单质还原性比较都有较强的还原性，但镁大于铝。物理性质比较镁、铝都属于硬度较小、熔点较低的轻金属，但由于铝的原子半径比镁小，铝原子价电子数比镁多，所以铝晶体中金属离子和自由电子之间的作用强于镁，因而铝的硬度和熔沸点高于镁。化学性质化学性质比较共同点：镁、铝都能与氧气及其它非金属、酸及其某些氧化物反应，因而镁、铝都具有较强的还原性。不同点:由于镁、铝属于同周期元素，镁的核电荷数较少，原子半径较铝大，在化学反应中比铝更易失去价电子，故镁的金属性强于铝。1、与O2反应常温下生成氧化膜，点燃燃烧2Mg O22 MgO常温下生成氧化膜4Al3O2 2Al2O3与其它非金属反应Mg Cl2 MgCl2Mg S MgS 3Mg N2 Mg3N22AlCl2 2AlCl32Al3S Al2S3与非氧化性酸反应Mg 2H Mg2H2（与氧化性酸发生复杂反应）2Al6H 2 Al33H2（常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化）与水反应Mg2H2OMg（OH）2H22Al6H2O 2Al（OH）33H2与碱溶液不反应2Al6H2O2NaOH2NaAl(OH)4 3H2与某些氧化物反应2Mg CO2 2 MgOC8Al3Fe3O44 Al2O39Fe与盐溶液反应Mg Cu2 Mg2Cu2Al3Cu22 Al33Cu主要用途难点解释：铝与强碱溶液反应的实质 (1) 反应过程：2Al6H2O 2Al(OH)33H2Al(OH)3NaOH = NaAl(OH)4(2)Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶 解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶液中不反应。在铝与碱液的反应中铝是还原剂，水是氧化剂，而NaOH是介质，与这个反应类似的还有锌、硅与碱液的反应。四镁、铝的重要化合物1氧化镁与氧化铝性质的比较（1）相同点: MgO 和Al2O3都属于高熔点、高硬度氧化物，常用作耐火材料，它们都难溶于水。（2）不同点：MgO可缓慢与水反应生成Mg（OH）2,而Al2O3不与水反应。MgO是碱性氧化物，只与酸反应不与碱反应。Al2O3是典型的两性氧化物，既与酸反应也与碱反应。MgO2HClMgCl2H2OAl2O36HCl 2AlCl33H2OAl2O33H2O 2NaOH2NaAl(OH)42.氢氧化镁的性质 Mg（OH）2是一种难溶性的中强碱，其溶液可使酚酞指示剂变红。3.金属镁的制取金属镁通常从海水中提取，其主要步骤为：往海水中加熟石灰过滤加盐酸浓缩结晶电解熔融氯化镁。4.氢氧化铝的性质w.w.w.k.s.5.u.c.o.mAl(OH)3是典型的两性氢氧化物：Al(OH)3OH- Al(OH)4- Al(OH)33H Al33H2O5. 氢氧化铝的制取（1）可溶性铝盐溶液与碱液反应 一般用可溶性铝盐与氨水作用制取：Al33NH3H2O Al(OH)3 3 NH4 若用强碱溶液与可溶性铝盐溶液作用制取，应严格控制碱液的量，否则会发生如下反应:Al(OH)3OH- Al(OH)4-（2）偏铝酸盐与酸反应 一般不用强酸溶液，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解，发生如下反应：Al(OH)4- H Al(OH)3 H2OAl(OH)33H Al33H2O 所以，一般用向偏铝酸盐溶液中通入的方法制取氢氧化铝：CO2适量或不足时：CO22Al(OH)4- 2Al(OH)3 CO32-H2O CO2过量时：CO2Al(OH)4- Al(OH)3 HCO3-6. 硫酸铝钾w.w.w.k.s.5.u.c.o.m硫酸铝钾的结晶水合物叫“明矾”，它是一种复盐。在生活中有多种用途。如净水、做粉条、炸油条等，都要用到明矾。它的净水原理是：KAlSO4=K+Al3+2SO42+ Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+Al(OH)3(胶体)有很大的表面积，能吸附色素和水中的悬浮物一同沉到水底，达到净水的目的。w w w.k s 5 u.c o m五镁、铝及其化合物的相互转化关系，掌握重要的方程式1.镁及其化合物的相互转化关系 MgSO4 MgCl2 Mg(HCO3)2 Mg MgO Mg3N2 Mg（OH）2 MgCO32. 铝及其化合物的相互转化关系专项训练1下列溶液能与镁反应生成氢气的是 （ ）A氯化铵溶液B氢氧化钠溶液C碳酸钾溶液D饱和石灰水2冶金工业上常用电解熔融MgCl2而不用电解MgO的方法制取镁，其原因是 （ ） A熔融的MgO不导电 BMgO分子间作用力很大CMgO熔点高 DMgO属原子晶体3下列说法正确的是（ ）A铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 B铝不能跟氧气反应C铝在高温下能还原锰、铁、铬等金属的氧化物 D铝能溶于冷的浓硝酸中4下列物质溶于水，不与CO2反应的是（ ）AAlCl3 BNaAlO2CNa2SiO3 DNa2CO3 5下列各组反应中最后不产生沉淀的是 （ ）ANaAlO2溶液中加入过量盐酸BKAl（SO4）2溶液中加入过量氨水CAlCl3溶液中加入过量NaOH溶液DNaOH溶液中加入过量AlCl3溶液6称取质量相等的铝粉，分别与足量的浓NaOH溶液和盐酸反应，所放气体体积比为（ ）A1:3 B3:1C3:2 D1:17有一块AlFe合金、溶于足量的盐酸中，再用过量的NaOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼热，完全变成红色粉末，经称量红色粉末和合金质量恰好相等，则合金中铝的质量分数为（ ）A70% B52.4% C47.6% D30% 8相同质量的Na、Mg、Al与过量稀硫酸反应，在相同状况下产生H2的质量比为（ ） A. 36:69:92 B. 92:69:36 C. 1:1:1 D. 3:2:1铝箔红墨水9用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是 （ ）A实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物10在托盘天平的两盘上，分别放有两个质量相同的烧杯，各盛有6mol/L HCl 100mL，使天平达到平衡。分别向两烧杯中加入不超过5g 的镁和铝，若要使其充分反应后天平仍保持平衡，则加入的镁与铝的质量之比为（ ）A.1:1 B.24:27 C.12:9 D.32:3311从海水中提取镁，可按如下步骤进行：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物； 将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物；将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是 （ ）A此法的优点之一是原料来源丰富 B第步电解时阴极产生氯气C步骤的目的是从海水中提取MgCl2D以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应12用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料，制取Al（OH）3，甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是：H2SO4H2SO4H2SO4NaOHNaOHNaOHAl（OH）3甲：Al Al2（SO4）3 Al（OH）3 乙：Al NaAlO2 Al（OH）3 丙：Al Al2（SO4）3 Al NaAlO2 若要得到等量的Al（OH）3，则（ ）A三者消耗原料相同B甲消耗的原料最多C乙消耗的原料最少D丙消耗的原料最少13铝是一种重要的金属。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （1）铝在元素周期表中的位置是 。 （2）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为 。 （3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为 ；同温同压下，在浓度和体积均为100mL 2mol/L的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量和Al，产生气体的体积比为5：6，则所加Al的质量为 。 （4）以上述所得AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3，先制得AlCl36H2O晶体，主要操作包括 ，在干燥的HCl气流中加热AlCl36H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，其原因是（结合离子方程式简要说明） 。14某同学取一张铝箔，并用针刺一些小孔，然后取一药匙过氧化钠粉末，用铝箔包好，放入下图所示装置倒扣的漏斗中。 （1）按顺序写出该过程中发生反应的离子方程式： ； （2）反应结束后，用拇指堵住试管口后将试管移出，靠近燃着的酒精灯，松开手指，观察到的现象是 。15有A、B、C、D、E、F 6种化合物，其中A、B、C、D是铝元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是空气密度的1103倍。化合物间发生如下反应： A+NaOH D+H2O B A+H2O C+NaOH(适量) B+NaCl E+H2O NaOH+F (1)确定物质A、B、C、D的化学式：A_，B_，C_，D_。 (2)1 mol和2 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为_。16铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染源”之一而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是：制铝锭 制易拉罐 制电线电缆 制牙膏皮 用明矾净水 制炊具 用明矾和苏打作食物膨化剂 用AlOH)3制成药片治胃病 制防锈油漆A B C D 小苏打的成分是NaHCO3，胃舒平中含有难溶性的Al(OH)3，它们都是治疗胃酸过多的药物。写出有关的离子反应方程式:_。胃穿孔患者由于胃酸过多时，医生则禁止其服用小苏打，其原因是_。17蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是_。(2) 进行操作时，控制溶液pH78（有关氢氧化物沉淀的pH见下表）Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致 溶解、 沉淀。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH(3) 从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入_ (填入物质的化学式)，然后_ (依次填写实验操作名称)。(4) 物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是_(填写物质化学式)。(5) 现设计一个实验，确定产品aMgCO3bMg(OH)2cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：样品称量 高温分解 _ MgO称量 (6) 18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0g MgO，由此可知，产品的化学式中：a_、b_、c_。18.将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1160mL时，则金属粉末中n(Mg)mol， V2 mL。 若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH) mL。若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是：。参考答案：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1、A 2、C 3、C 4、A 5、AC 6、D 7、D 8、A 9、D 10、D11、B12、BD13（1）3周期，A族w.w.w.k.s.5.u.c.o.m高温 （2）2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe （3）2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2；（3分） 2.16g （4）加热浓缩，冷却结晶，过滤；（3分）Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+，在干燥的HCl气流中，可抑制AlCl3的水解，且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气，故能得到无水AlCl3。14（1）2Na2O2+2H2O 4Na+4OH-+O22A1+2OH-+6H2O 2A1（OH）4-+3H2 （2）听到尖锐的暴鸣声15 (1)A12O3 A1(OH