高三化学一轮复习课件 第一节镁和铝.ppt

第十一章几种重要的金属 高三化学第一轮复习课件 桃源九中高三化学备课组 第一节镁和铝的重要化合物 1 金属的分类 一 金属的性质 2 金属的晶体结构 金属晶体 由金属阳离子和自由电子构成 金属键的强弱决定金属晶体熔点高低 金属键的强弱与金属离子半径 核电荷多少及离子电荷数等有关 例 li na k半径增大 熔点降低 na mg al半径减小 离子电荷增大 熔点升高 金属元素种类和原子结构特征 现已发现的金属共有90种 以112种元素算 约占全部元素种类的4 5 金属元素的原子结构特征 原子最外层电子较少 最外层电子数 电子层数 仅氢例外 金属原子半径比同周期非金属原子半径大 3 金属的物理性质 1 状态 常温下除汞是液体外 其余都为固体 2 颜色 除金 铜 铋等少数具有特殊颜色外 大多数金属呈银白色 且都不透明 3 整块金属具有金属光泽 粉末状态时常显不同颜色 4 金属的密度 硬度 熔点等性质差别较大 5 大多数金属具有延展性 6 一般都是电和热的良导体 常见金属之最 硬度最大 铬 cr 延展性最好 金 au 导电性最好 银 ag 在生活 生产中使用最广泛的金属是 铁合金 地壳中含量最多的金属是 铝 最活泼的金属是 铯 最稳定的金属是 金 熔点最高是w 3413 熔点最低是hg 39 密度最小 li 4 合金 1 定义 2 特性 由两种或两种以上金属 或金属与非金属 熔合在一起形成的具有金属特性的物质 合金属于混合物 一般说来 合金的熔点比其成分金属都低 而在硬度 韧性等方面却往往有其他成分金属所不具有的独特的性质 熔点低 强度大 硬度大 常见合金 钢 fe c 黄铜 cu zn 青铜 cu sn 硬铝 al cu mg si 二 镁与铝性质比较 与某些氧化物反应 点燃 点燃 点燃 高温 无氢气生成 加热反应 无氢气生成 加热反应 很难反应 化学性质 与盐溶液反应 cuso4 微溶于水mgo h2o mg oh 2 离子晶体 离子晶体 熔点高密度小白色固体 高熔点高硬度白色固体 不溶于水 mgo 2h mg2 h2o al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 20h 2alo2 h2o 2fe3 3h2o 3mgo 2fe oh 2 3mg2 2al2o3 4al o2 耐火材料 耐火材料 冶炼铝 2mgo 2mg o2 三 镁 铝重要化合物 1 氧化物 难溶于水 白色固体 难溶于水 胶状白色沉淀 中强碱 两性氢氧化物 反应 反应 不反应 反应 分解 分解 可溶性镁盐与氢氧化钠 2 氢氧化物 3 铝盐 1 硫酸铝钾 kal so4 2 明矾 十二水合硫酸铝钾化学式 kal so4 2 12h2o是无色晶体 易溶于水 其水溶液呈酸性 其水解产物氢氧化铝有很强吸附能力 明矾常用作净水剂 2 alcl3 气态时为双分子缔合体 共价化合物 3 铝盐的性质 水溶液显酸性 与碱反应 与alo2 s2 co32 等发生双水解反应 1 溶于水的强碱弱酸盐 2 可与酸反应 生成铝酸 氢氧化铝 naalo2 hcl h2o nacl al oh 3 2naalo2 co2 3h2o na2co3 2al oh 3 3 与nh4 al3 fe3 发生双水解反应 3alo2 al3 6h2o 4al oh 3 4 naalo2的性质 四 al3 al oh 3 alo2 之间的互变规律及应用 练习1 向含1molalcl3的溶液中 逐渐加入naoh溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗naoh溶液的物质的量n naoh 关系图 n al oh 3 10 80 60 40 20 12345n naoh al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh alo2 2h2o 先产生白色沉淀 后消失 实验现象 练习2 向含4molnaoh的溶液中 逐渐加入含alcl3的溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗alcl3溶液的物质的量n alcl3 关系图 n al oh 3 10 80 60 40 20 1234n alcl3 al3 4oh alo2 2h2o 3alo2 al3 6h2o 4al oh 3 4 3 4 3 实验现象 先无沉淀 最终生成白色沉淀 练习3 向含1molalcl3溶液中 逐渐加入nh3 h2o溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗nh3 h2o溶液的物质的量n nh3 h2o 关系图 n al oh 3 10 80 60 40 20 1234n nh3 h2o al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 实验现象 产生白色沉淀 练习4 向含1molnaalo2的溶液中 逐渐通入co2气体并过量 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗co2气体的物质的量n co2 关系图 n al oh 3 210 12n co2 alo2 co2 2h2o al oh 3 hco3 实验现象 产生白色沉淀 练习5 向含1molnaalo2的溶液中 逐渐加入hcl溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗hcl溶液的物质的量n hcl 关系图 n al oh 3 10 80 60 40 20 1234n hcl alo2 h h2o al oh 3 al oh 3 3h al3 3h2o 先产生白色沉淀 后消失 实验现象 练习6 向含4molhcl的溶液中 逐渐加入naalo2溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗naalo2溶液的物质的量n naalo2 关系图 n al oh 3 43210 1234n naalo2 alo2 4h al3 2h2o al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 先无沉淀 最终生成白色沉淀 实验现象 练习7 向含1molalcl3的溶液中 逐渐加入naalo2溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗naalo2溶液的物质的量n naalo2 关系图 n al oh 3 543210 1234n naalo2 al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 实验现象 产生白色沉淀 练习8 向含3molnaalo2的溶液中 逐渐加入alcl3溶液 生成沉淀的物质的量n al oh 3 与消耗alcl3溶液的物质的量n alcl3 关系图 n al oh 3 543210 1234n alcl3 al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 实验现象 产生白色沉淀 练习9 向含1molmgcl2和1molalcl3的溶液中 逐渐加入naoh溶液 生成沉淀的物质的量与消耗naoh溶液的物质的量n naoh 关系图 n 沉淀 2 52 01 51 00 50 123456n naoh al3 3oh al oh 3 mg2 2oh mg oh 2 al oh 3 oh alo2 2h2o 同步训练 b c d e a 练习1 下列各图中 横坐标为某溶液的加入的某物质的量 纵坐标为生成沉淀的量 从a e中选择符合表中各要求的序号 填在表中 c 练习2 将等物质的量的镁和铝相混合 取四等份的该混合物分别加入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 18 4mol l 1h2so4 注意 等物质的量铝与足量酸和碱反应 铝与硝酸不生成氢气 镁与浓硫酸生成二氧化硫 浓硫酸使铝钝化 镁与盐酸反应而与naoh不反应 a 练习3 把镁单质投入下列溶液中 能产生气体的是 a 甲酸溶液b 氢氧化钠溶液c 氯化铵溶液d 碳酸钠溶液 解析 镁为金属 与h 反应而产生氢气 mg 2h mg2 h2 选a c 评注 酸中的有机酸或醇也可与较活泼金属反应 解题中防漏选c 氯化铵水解其溶液呈酸性 产生的h 可与mg反应产生氢气 ac 练习4 燃烧镁和某些金属组成的合金时所形成的氧化物 其质量为反应前合金质量的2 3倍 则合金中另一种金属为 a beb lic nad al 解析 题中合金质量增加1 3倍 mg mgo质量增加16 24 0 7倍 则另一未知金属的质量增加应大于1 3倍 be beo16 9 1 8 1 3 同理可知 2li li2o 2na na2o2 2al al2o3质量增加的倍数均小于1 3倍 选a a 例题分析 例题1 把由naoh alcl3 mgcl2三种固体组成的混合物溶于足量水中 有0 58g白色难溶物析出 向所得的溶液中逐滴加入0 5mol l的盐酸 加入盐酸的体积与生成沉淀的质量如图所示 1 混合物中naoh的物质的量是 mol alcl3的物质的量是 mol mgcl2的物质的量是 mol 2 c点所表示加入盐酸的体积是 ml 0 065 0 01 0 01 130 例题2 向100ml0 1mol l的al2 so4 3溶液中加入0 5mol l的naoh溶液 得到沉淀1 17g 求加入的naoh溶液的体积 解 n al oh 3 0 015mol 6 2 0 015mol n naoh n naoh 0 045mol 0 09l 90ml 1 6 2 0 01mol 0 06mol 0 02mol 1 1 0 02mol 0 015mol 0 005mol n naoh 0 06mol 0 005mol 0 065mol 0 13l 130ml 答 加入naoh溶液的体积是90ml或130ml 练习 在含amolalcl3溶液中 加入含bmolnaoh的溶液 请写出下列对于al元素的存在情况a 若a 1 3b 铝元素全部以形式存在b 若a 1 4b 铝元素全部以形式存在c 若1 4b a 1 3b 铝元素以形式存在 al3 al oh 3 alo2 al oh 3 alo2 自我检测 1 下列物质中既能跟稀h2so4反应 又能跟氢氧化钠溶液反应的是 nahco3 nh4 2s al2o3 al oh 3 ala b c d 全是 自我检测 d 2 在两个烧杯中 各加入相同体积3mol l的h2so4溶液 随后分别置于天平左右两个托盘上 调节天平 使之平衡 此时向两烧杯中分别加入10 8g镁 铝 反应完毕后 天平两端将会 a 不平衡 放铝的一端托盘上升b 不平衡 放镁的一端托盘上升c 仍保持平衡d 无法确定 d 自我检测 3 02年江苏 等体积 等物质的量浓度的硫酸 氢氧化钠溶液分别放在甲 乙两烧杯中 各加等质量的铝 生成氢气的体积比为5 6 则甲 乙两烧杯中的反应情况可能是 a 甲 乙中都是铝过量b 甲中铝过量 乙中碱过量c 甲中铝过量 乙中碱过量d 甲中酸过量 乙中碱过量 b 自我检测 4 下列各组物质的稀溶液相互反应 无论是前者滴入后者 还是后者滴入前者 反应现象都相同的是 a nahso4和ba oh 2b alcl3和naohc naalo2和h2so4d ba hco3 2和ba oh 2 ad 自我检测 5 用稀硫酸 naoh和铝为原料制取al oh 3 甲 乙 丙三个学生分别用三种不同的途径制备 丙 h2so4 naoh al oh 3 若要制得等量的al oh 3 则 a 乙消耗的原料最少b 三者消耗原料相同c 丙消耗原料最少d 甲 乙消耗原料相同 c 6 含有1molmg2 和1molal3 的混合溶液 现依次加入naoh溶液 1molhcl 通入co2气体 请根据图象中曲线的变化情况 写出各步反应的离子反应方程式 5678910 o 沉淀的物质的量 mol 加入物质的量 mol 2 1 解析 反应的离子方程式分阶段分别为 oa段 mg2 2oh mg oh 2 ab段 al oh 3 oh alo2 2h2ocd段 h oh h2ode段 2alo2 co2 3h2o 2al oh 3 co32 ef段 co32 co2 h2o 2hco3 al3 3oh al oh 3 7 往10ml1mol lalcl3加入1mol lnaoh溶液 得沉淀0 26克 则所加氢氧化钠溶液的体积是多少 2 1 8 向某含mg2 和al3 的溶液中 逐滴加入naoh溶液 产生沉淀质量与所加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示 求原溶液中的mg2 和al3 物质的量之比 能力 思维 方法 例1 2004年上海卷 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 c 例2 2004年江苏卷 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应 当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时 反应中消耗的hcl和naoh物质的量之比为 a 1 1b 2 1c 3 1d 1 3 c 例3 2004年上海理综 铝镁合金因坚硬 轻巧 美观 洁净 易于加工而成为新型建筑装潢材料 主要用于制作窗框 卷帘门 防护栏等 下列与这些用途无关的性质是 a 不易生锈b 导电性好c 密度小d 强度高 b 例4 上海市高考题 若在加入铝粉能放出氢气的溶液中 分别加入下列各组离子 可能共存的是 a nh4 no3 co32 na b na ba2 mg2 hco3 c no3 ca2 k cl d no3 k alo2 oh 解析 铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出h2 a中nh4 与oh 不能大量共存 co32 不能与h 大量共存 b中hco3 既能与h 反应又能与oh 反应 c d在强碱条件下可以共存 cd 例5 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 6g a 解析 根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断 若在含等物质的量的hcl和naoh溶液中分别加入足量的铝粉 产生的h2之比为1 3 而题中为1 2 说明铝粉的量相对盐酸是过量的 而对naoh是不足的 与前者反应的铝粉是2 7g 而与后者反应的铝粉应为5 4g 解题回顾 解题关键是判断al在哪种溶液中是完全反应的 并以它作为计算的依据 根据化学反应 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2h2o 2naoh 2naalo2 3h2 可见相同质量的铝分别与足量盐酸 氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同 但相同质量的铝分别与不足量的盐酸 氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量不相同 需要盐酸的物质的量比氢氧化钠多 现产生h2的质量比为1 2 说明盐酸的量不足 于是根据0 3mol盐酸产生h2为0 15mol 可知与naoh反应产生的h2为0 3mol 再推得放入相同质量的铝片应为0 2mol 即5 4g 例6 怎样将氯化铝和氯化铁的混合溶液分离成氯化铝和氯化铁两种溶液 写出简要实验操作步骤和有关离子方程式 答案 1 向混合溶液中加入过量的naoh溶液 洗涤过滤 将滤渣洗涤后 溶于盐酸得fecl3溶液 al3 4oh alo2 2h2ofe3 3oh fe oh 3 fe oh 3 3h fe3 3h2o 2 在滤液中滴加盐酸至滤液不再产生沉淀为止 alo2 h h2o al oh 3 3 再过滤 将沉淀经洗涤后 用盐酸溶解 得alcl3溶液 al oh