【高考风向标】高考化学一轮复习 第二单元 第7讲 铝、镁及其化合物课件.ppt

第7讲铝 镁及其化合物 考纲定位 1 理解mg al的化学性质 2 了解mg al的重要化合物的主要性质和用途 3 了解金属的通性 金属冶炼的一般原理 金属的回收和资源保护 一 铝 三 a 银白 低 小 小 良好 良好 1 物理性质铝位于周期表中第 周期第 族 是一种 色金属 熔点较 密度 硬度较 导电 导热性 延展性 2 化学性质 活泼 还原 失去 化合态 铝的化学性质比较 具有较强的 性 在化学反应中易 电子 自然界中铝只以 存在 1 与o2反应 氧化膜 剧烈 铝在空气中与o2反应形成致密的 铝在纯氧中点燃后 燃烧 发出耀眼的光 化学方程式 2 与水反应 铝在沸水中反应 滴加酚酞无明显现象 缓慢 3 与盐酸 稀硫酸反应 铝与盐酸 稀硫酸反应较镁慢 离子方程式 钝化 氧化膜 4 铝遇冷的浓硝酸 浓硫酸发生 表面生成了致密的 利用该性质 可用铝制器具盛放冷的浓硫酸 浓硝酸 2al 6h 2al3 3h2 5 与碱反应 naoh溶液 6 与某些氧化物反应 铝热反应 例如铝与fe2o3反应 化学方程式 在反应过程中 铝表现出较强的 性 铝热反应可用于焊接 钢轨和冶炼某些难熔金属 如 v cr等 还原 7 冶炼方法 工业上主要用电解含有冰晶石的熔融氧化铝来冶炼铝 离子方程式 二 铝的氧化物与氢氧化物 两性 两性 难 难 al2o3 3h2o 2al oh 3 al2o3 6h 2al3 3h2o al oh 3 3h al3 3h2o al oh 3 3nh4cl 三 明矾与偏铝酸盐1 明矾 kal so4 2 12h2o kal so4 2 12h2o俗称明矾 是无色晶体 易溶于水 常用 作净水剂 吸附剂等 用于净水时 反应的离子方程式 al3 3h2o 2 偏铝酸钠 naalo2 偏铝酸钠的化学式为 加入同一种酸的量不同 生成物也不同 试写出偏铝酸钠与下列物质反应的离子方程式 1 少量盐酸 2 过量盐酸 3 少量co2 4 过量co2 al oh 3 胶体 3h 四 镁及其化合物 1 镁 发出耀眼的 白光 mg3n2 2mgo c mg oh 2 h2 mg2 h2 2 氧化镁和氢氧化镁 碱性 mgo 2h mg2 h2o mg oh 2 2h mg2 2h2o 考点1 铝三角 的相互转化关系及图像分析 1 铝三角 图2 7 1 2 图像分析 续表 续表 上面六种基本图像可衍生出以下几种情况 滴加顺序不同 应用于强碱与铝盐的鉴别 滴加顺序不同 应用于强酸与偏铝酸盐的鉴别 以上六种情况因两种离子的物质的量关系不同 图像会发 生相应的变化 要具体问题具体分析 利用al oh 3的两性 分离al3 与其他金属阳离子 3 铝三角 的应用 1 分离提纯 利用al能溶于强碱溶液 分离al与其他金属的混合物 利用al2o3能与强碱反应 分离al2o3与其他金属氧化物 的混合物 2 混合离子的分析 向含有mg2 al3 的混合溶液中滴加强碱 先生成白色 沉淀 后沉淀部分溶解 例1 将一定质量的镁 铝合金投入一定浓度的100ml盐酸中 使合金全部溶解 向所得溶液中滴加5 00mol l的naoh溶液至过量 生成沉淀的质量与加入naoh溶液的体积的关系如图2 7 2所示 图2 7 2 试求 1 原合金中铝的质量分数 2 盐酸的物质的量浓度 解析 观察图像可知 镁 铝溶于盐酸后 盐酸过量 中和过量的盐酸消耗naoh溶液20ml 当沉淀质量不变时 此时沉淀 11 6g 只有mg oh 2 则沉淀达到最大量时 al oh 3的质量为 19 4 11 6 g 沉淀减少的过程中 消耗的naoh溶液用于溶解al oh 3 2 由图像可知 完全沉淀时消耗naoh溶液160ml 相当于中和剩余的盐酸和溶解mg al所消耗盐酸的总量 答 略 变式训练 a 1000mlc 100ml b 500mld 1500ml 解析 沉淀最多时 mg2 al3 全部沉淀 此时hcl和naoh的物质的量相等 答案 a 1 有mg al粉末10 2g 将它溶于500ml4mol l 1的盐酸中 要使得到的沉淀最多 则加入2mol l 1的naoh溶液的体积为 考点2 利用滴加顺序不同鉴别物质 例2 下列各组溶液 只要用试管和胶头滴管 不用任 何试剂就可以鉴别的是 a koh和al2 so4 3b 稀h2so4和nahco3c cacl2和na2co3d ba oh 2和nahso4 思路指导 做题时 要认真阅读题干信息 由 不用任何试剂 只用试管和胶头滴头 可知 只能通过物理性质 如颜色 状态等 或滴加顺序不同进行鉴别 解析 向al2 so4 3溶液中逐滴滴加koh溶液 先出现白色沉淀后消失 向koh溶液中逐滴滴加al2 so4 3溶液 开始无现象后出现白色沉淀 答案 a 物质之间反应用量比例不同 产物可能不同 试剂滴加的顺序不同 产物可能不同 现象也可能不同 要正确地描述有关实验现象 据此进行不用试剂进行物质间的鉴别 但要特别注意的是 在滴加过程中一定要注意是 逐滴滴加 这样不同的顺序 才可能有明显的不同现象 变式训练 2 双选 下列各组稀溶液 不用其他试剂或试纸 仅利用 溶液间的相互反应 就可以将它们区别开的是 a 硝酸钾 硫酸钠 氯化钙 氯化钡b 硫酸 硫酸铝 氯化钠 氢氧化钠c 盐酸 硫酸钠 碳酸钠 氢氧化钠d 硫酸氢钠 硫酸镁 碳酸钠 氢氧化钠 解析 b中因为硫酸铝和氢氧化钠滴加顺序不同 反应现象不同 可首先鉴别出这两种物质 向硫酸铝加入少量氢氧化钠溶液可产生的白色沉淀 再向沉淀中分别加入另外两种物质 能使沉淀溶解的是硫酸 d中利用硫酸镁与碳酸钠 氢氧化钠反应都产生沉淀确定硫酸镁 然后再用与硫酸镁混合无现象的溶液滴加到另外两种溶液中确定碳酸钠和氢氧化钠 答案 bd 和alo2离子 而综合性题目中主要考查除杂 利用铝元素的 铝及其化合物在化学工艺流程题中的考查 考向分析 铝是一种典型的两性元素 其单质及化合物一直都是高考中的热点 选择题主要考查离子共存问题 考查al3 两性进行分离 提纯 典例 2011年广东高考 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气 这些杂质可采用吹气精炼法除去 产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝 工艺流程如下 图2 7 3 注 nacl熔点为801 alcl3在181 升华 1 精炼前 需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂 防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质 相关的化学方程式为 和 2 将cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体 杂质随气泡上浮除去 气泡的主要成分除cl2外还含有 固态杂质粘附于气泡上 在熔体表面形成浮渣 浮渣中肯定存在 元素和氯元素主要以alcl4和al2cl7形式存在 铝电极的主要 3 在用废碱液处理a的过程中 所发生反应的离子方程式为 4 镀铝电解池中 金属铝为 极 熔融盐电镀中铝 电极反应式为 5 钢材镀铝后 表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀 其原因是 思路指导 这是一道工艺流程图 要对工艺流程形成整体感知 以流程图为主线 抓住出题的目的 粗铝除杂用于钢材镀铝 结合流程图中每一步的信息和一些重要的注释 弄清每一步的原理和作用 逐步解决问题 3 尾气经冷凝后分为气体a和b 由框图可知a是氯气和氯化氢的混合气体 b是alcl3 4 既然是镀铝 则铝必须作阳极 由于熔融盐中铝元素和 5 铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜 实验变式 1 聚合氯化铝晶体的化学式为 al2 oh ncl6 n xh2o m 它是一种高效无机水处理剂 它的制备原理是调节alcl3溶液的ph 通过促进其水解而结晶析出 其制备原料主要是铝加工行业的废渣 铝灰 它主要含al2o3 al 还有sio2等杂质 聚合氯化铝生产的工艺流程如下 图2 7 4 1 搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式 2 生产过程中操作b和d的名称均为 b和d为简单操作 3 反应中副产品a是 用化学式表示 4 生产过程中可循环使用的物质是 用化学式表示 5 调节ph至4 0 4 5的目的是 6 实验室要测定该水处理剂产品中n和x的值 为使测定结果更准确 需得到的晶体较纯净 生产过程中c物质可选用 填字母 a naoh b al c 氨水 d al2o3 e naalo2 解析 由于铝灰中含al2o3 al 还有sio2等杂质 加入盐酸搅拌使al元素形成al3 进入溶液 发生反应 al2o3 6h 2al3 3h2o 2al 6h 2al3 3h2 和sio2等杂质分离 采取过滤的方法得到alcl3溶液 溶液降温熟化并调节ph至4 0 4 5 增大alcl3溶液的ph 通过促进其水解而结晶析出 alcl3水解生成的hcl易挥发 挥发出的hcl经水喷淋吸收又生成盐酸这个过程中可以循环利用盐酸 6 为了不引入新的杂质 可以选择b和d 答案 1 al2o3 6h 2al3 3h2o2al 6h 2al3 3h2 2 过滤 3 h2 4 hcl 5 促进alcl3水解 使晶体析出 6 bd 1 将相同质量的镁条分别在 氧气中 空气中 氮气中 二氧化碳中完全燃烧 燃烧后所得固体产物的质量由小 到大的顺序是 a c b d 解析 mg在氧气中燃烧 2mg o2 2mgo mg在空气中燃烧 2mg o2 2mgo 主 3mg n2 mg3n2 微量 答案 c mg在氮气中燃烧 3mg n2 mg3n2 mg在二氧化碳中燃烧 2mg co2 2mgo c 依元素守恒法 1molmg燃烧生成1molmgo 质量增加16g 1molmg燃烧生成1 3molmg3n2 质量增加28 3g 1molmg在二氧化碳中燃烧 固体产物分别为1 2molc和1molmgo 质量增加6g 16g 22g 因此 相同质量的镁粉若分别在上述气体中燃烧 所得固体产物的质量的大小关系是在二氧化碳中燃烧最大 应选c 2 2011年广东高考 某同学通过系列实验探究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 置镁片于其中探究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 稀释浓硫酸时 应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中 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 因为mgcl2水解 所以加热时必须在hcl的气氛中才能得到mgcl2固体 d不正确 答案 b a 3mol l b 4mol l 3 将等物质的量的镁和铝相混合 取等质量的该混合物四份 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 1 hcl 1 hno3 c 8mol l 1naoh d 18mol l 1h2so4 解析 镁 铝与hno3 浓h2so4反应不产生h2 mg不与naoh反应 al能 mg al都能与盐酸反应产生h2 答案 a 4 下列关于铝的叙述中正确的是 a 铝还原性强且亲氧性强 所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属b 铝在空气中极易锈蚀 所以铝制品的使用时间很短c 铝能耐稀硫酸腐蚀 所以运送稀硫酸可用铝制槽车d 铝的导电性比铜 银更强 所以常用来制造电线 电缆解析 铝在空气中形成致密的氧化膜 保护内层金属不被氧化 b错 铝易被稀硫酸腐蚀 c错 铝的导电性不如铜 银 d错 答案 a 5 向mgso4和al2 so4 3的混合溶液中 逐滴加入naoh溶液 下列图像中 能正确表示上述反应的是 横坐标表示加入 naoh溶液的体积 纵坐标表示反应生成沉淀的质量 解析 mgso4和al2 so4 3都能与naoh溶液反应生成沉淀 但只有al oh 3能与naoh反应生成可溶的naalo2 所以沉淀只会部分溶解 答案 d 6 治胃病的药物中通常含有氢氧化铝 某研究性学习小组 根据化学原理设计了如下五种制备方案 a 铝屑与硫酸反应 然后再加入氢氧化钠溶液沉淀铝离 子 b 铝屑与硫酸反应 然后再加氨水沉淀铝离子 c 铝屑与足量氢氧化钠溶液反应 再加入硫酸生成氢氧 化铝 d 铝屑与足量氢氧化钠溶液反应 再通入二氧化碳生成 氢氧化铝 e 铝屑先分别与硫酸 氢氧化钠溶液反应 然后将二者反 应后的溶液混合 生成氢氧化铝 1 你认为 方案最佳 2 在你选择的最佳方案中 如何调整反应物的比例 从理论上使铝全部转化成氢氧化铝 3 科学研究发现 长期服用含氢氧化铝药剂 会造成一些副作用 如 填字母 a 重金属中毒c 智力低下 b 引起甲状腺肿d 贫血症 上述三种方案若制取等量al oh 3 方案e消耗的原料最少 因此属于最佳方案 答案 1 e 2 使与硫酸反应的铝的量和与氢氧化钠反应 的铝的量之比为1 3 3 c 7 把由naoh alcl3 mgcl2三种固体组成的混合物 溶于足量水中 有0 58g白色沉淀析出 向所得的浊液中 逐滴加入0 5mol l的盐酸 加入盐