高考艺考生化学复习（考点精析）二金属及其化合物

M>.-HMh

SOLSOf：足专题二

二,化学基本理论

第6讲金属及其化合物

［考纲•考向•素养］

考纲要求热点考向核心素养

常见金属元素(如宏观辨识与微观探析：从宏观和微观相结合的视角

Na^Mg、Al、Fe>认识钠、镁、铝、铁、铜的结构和其单质及化合物

Cu等)性质、变化，形成“结构决定性质”的观念。

(1)常见金属及其

(1)了解常见金属的科学探究与创新意识：通过对金属单质及其化合物

化合物的性质和

活动性顺序。的制备、性质、检验等实验方案的设计、认识实验

应用

(2)了解常见金属及探究的目的，探究方案的设计方法、实验探究的步

(2)金属及其化合

其重要化合物的制骤，体会创新研究物质性质的程序。

物在化工流程中

备方法，掌握其主科学态度与社会责任：通过对金属单质及其化合物

的综合考查

要性质及其应用。制备的实验探究，培养严谨求实的科学态度；通过

(3)了解合金的概念金属及其化合物重要用途的学习，培养将化学知识

及其重要应用。和与生产、生活实际相结合的意识。

课前•自主夯实夯实教材基础自测落实效果

1.一念对错(正确的划“J”，错误的划“X”)

(1)(2019•全国IIT11C改编)NazCh在空气中放置后由淡黄色变为白色的原因为

2Na2O2=2Na2O+O2t(X)

(2)(2019•全国IIT10B改编)将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生浓烟

并有黑色颗粒产生(J)

(3)(2019•全国【ITUB改编)澄清的石灰水久置后出现白色固体是因为Ca(OH)2+

CO2=CaCO3I+H20(V)

(4)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂(J)

(5)明矶溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒(X)

(6)Fe2O3是红棕色粉末，FezCh常用作红色涂料(J)

(7)MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料(J)

(8)钠钾合金通常状况下呈液态，可做原子反应堆的导热剂(J)

(9)A12O3和MgO均可与NaOH溶液反应(X)

(10)FeCb、Na2O2sCuO均可由相应单质直接化合生成(J)

(11)一定条件下，镁能与一些非金属氧化物反应，铝能与一些金属氧化物反应(，)

(12)Na2O2与C02反应生成Na2cCh和。2，SO?和NazCh反应生成Na2so3和Ch(X)

(13)金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，

阻止反应的进一步进行(X)

(14)为鉴别Na2co3和NaHCCh两利咱色固体，通过在这两种物质的溶液中，加入少量澄

清的石灰水进行。(X)

(15)Na2cCh溶液和NaHCCh溶液都能跟CaCh溶液反应得到白色沉淀(X)

2.完成下题

A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略

去)。

(1)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则：

①组成单质A的元素在周期表中的位置为；

②X可能为(填序号)。

a.NaHCOjB.Na2cO3

c.Na2sO3D.A1(OH)3

(2)若A为淡黄色粉末，回答下列问题：

①1molA与足量的H20充分反应时转移的电子数目为»

②A的电子式为.

③若X为一种造成温室效应的气体，则鉴别等浓度的D、E两种溶液，可选择的试剂为

(填序号)。

a.盐酸B.BaCb溶液

c.NaOH溶液D.Ca(0H)2溶液

♦I思考与交流］

(1)若A为氧化物，X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红。则A与H?。反应的化学方

程式为,E是(填化学式)；检验溶液D中可能存在Fe2+

的方法是___________________________________________________________________________

(2)若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X能使品红溶液褪色，则A与H2O的化学

方程式为，写出C和E反应的离子方程式：

解析：(1)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则

A为Cb,B、C分别为HC1、HClOo（2）若A为淡黄色粉末，应为NazCh,由转化关系可知B

为O2,C为NaOH,X为CO2,则D、E分别是Na2cCh和NaHCCh,可以用盐酸和BaCb溶

液鉴别。

答案：（1）①第3周期VHA族②b、c

（2）①NA②Na+［：6：6：］2-Na+③a、b

［思考与交流］

（1）提示：若A为氧化物，X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红，说明D中含有铁离

子，则E中含有亚铁离子，A为NO2,B为NO,C为HNO3»

答案：3NO2+H2O=2HNO3+NO

Fe（NO3）2取D中适量溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锯酸钾溶液，充分反应后

褪色，证明溶液中含有亚铁离子，否则无Fe2+

（2）提示：若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，应为Na,X能使品红溶液褪色，为

SCh,可知B为H2,C为NaOH

答案：2Na+2H2O=2NaOH+H2t

OH+HSO3=SOr+H2O

课堂•核心突破深研热点考向突破技法指导

考点一钠及其化合物

［真题引领］

1.（2019・天津理综）下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（）

A.将废铁屑加入FeCb溶液中，可用于除去工业废气中的Cb

B.铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业

C.盐碱地（含较多Na2cCh等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良

D.无水CoCb呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水

解析：C［A.氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；B.根据

铝合金的性质，具有密度低、强度高，应用于航空航天等工业，故B不选；C.Na2co3+

Ca（OH）2=CaCO3I+2NaOH,产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，

故C选；D.利用无水氯化钻和氯化钻晶体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故D不选。］

2.（2017・上海化学）Na与H2O反应现象明显，下列现象中不能观察到的是（）

A.Na浮在水面上B.Na在水面上游动

C.Na沉在水下D.Na熔成光亮小球

解析：C［金属钠的密度小于水的密度，故应浮在水面上，C错误。］

3.（2016.全国II）某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：

①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体

全部溶解。

②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。

该白色粉末可能为()

A.NaHCCh、A1(OH)3B.AgCUNaHCO3

C.Na2so3、BaCOsD.Na2co3、C11SO4

解析：C[A项，样品加入水NaHC03溶解，再加入稀盐酸A1(OH)3溶解，HC1与NaHCO3

反应放出气体，但样品中加入稀硫酸，不会出现固体，A项错误；B项，样品加入水NaHCCh

溶解，再加入稀盐酸AgCl不溶解，B项错误；C项，样品加入水Na2sCh溶解，再加入稀盐

酸BaCCh溶解，产生气体，而加入稀硫酸产生CO?和SCh的混合气体，且生成BaS04沉淀，

C项正确；D项，样品加水均溶解，D项错误。]

4.(2018・海南化学)某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题：

(1)选用如图所示装置及药品制取CO2«打开弹簧夹，制取CO2o为了得到干燥、纯净的

C02,产生的气流应依次通过盛有、的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后，

关闭弹簧夹，可观察到的现象是。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是

(2)金属钠马二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:

步骤现象

将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，

盛有C02的集气瓶中，充分反应，放置冷却瓶壁上有白色物质产生

在集气瓶中加入适量蒸储水，振荡、过滤滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液

①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1

滴酚醐溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物

质的主要成分(填标号)。

A.Na?。B.NazOz

C.NaOHD.Na2CO3

②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断

黑色固体是。

③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为。

答案：(1)碳酸氢钠溶液浓硫酸产生的气体使干燥管内盐酸液面下降，与碳酸钙脱离

接触，反应停止生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行

(2)@D②碳(C)③4Na+3co?=^=2Na2cCh+C

［知能必备］

一、重要知识

1.金属钠与可溶性盐溶液反应

一%()减少—对溶剂质量的影响

f生成NaOH—与溶质是否反应

f生成”一对装置的要求

小珏对实验环境的影响或对溶

」放我

质的溶解度的影响

写出Na与CuS04溶液反应的离子方程式

2++

答案：2Na+Cu+2H2O=2Na+Cu(OH)2I+H2t

2.NazCh的性质

(l)Na2O2是淡黄色固体，具有强氧化性和漂白性，NazCh投入无色酚酥溶液中，溶液先变

红后褪色

(2)写出NazCh分另屿SO3和SO?反应的方程式

①NazCh与S0_3反应：__________________________________________________________

②NazCh与S02反应：___________________________________________________________

答案：①2Na2O2+2SO3=2Na2so4+O2t

@Na2O2+SO2=Na2SO4

3.Na2cO3和NaHCCh的鉴别

(l)Na2CO3和NaHCO3的鉴别

①利用热稳定性不同

加热厂无明显变化的是Na2c()3

固体——

+能放出无色使澄清石灰水变浑浊的

气体的是NaHCC%

②利用和酸反应生成气体速率不同

L滴加盐酸立即产生气泡的是NaHC()3

固体(或同

浓度溶液)工滴加盐酸开始不产生气泡后产生

气泡的是Na2co3

③利用与BaCb溶液反应

涔尸BaC12溶液厂产生白色沉淀的是Na?CO3

111I

一不产生白色沉淀的是NaHC()3

④利用溶液的酸碱性

测相同浓度fPH大的为Na2c。3

溶液

溶液的pHLpH小的为NaHC()3

4.写出下列反应的离子方程式

(1)向饱和Na2co3溶液中通入过量C02气体的离子方程式。

(2)NaHCO3与过量Ca(0H)2溶液反应的离子方程式.

(3)NaHCO3与盐酸反应的离子方程式________________________________________

+

答案：(1)2Na+COP+C02+H2O=2NaHCO3I

2+-

(2)HCO3+Ca+OH=CaCO3I+H2O

(3)HC0J+H'=H2O+CO2t

二、易错易混

1,钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。

2.将颗粒大小相同的Na分别投入到①0.1mol/L盐酸②0.1mol/LCuSCU溶液③H?O

④C2H50H中，放出氢气快慢的顺序是①②③④。

3.无论Na与02反应生成NazO还是NazCh,只要参与反应的Na的质量相等，则转移电

子的物质的量一定相等。

4.1molNaaCh参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol,如1molNazCh与足量SO2

反应转移电子应为2mole

5.Na2O>NazO?中阴、阳离子个数比均为1：2。

6.不能用Ca(OH)2鉴别Na2co3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCL溶液。

7.焰色反应是元素的性质，无论是游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，但不是

化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应透过蓝色钻玻璃。

8.钠、钾保存在煤油中，而锂需密封在石蜡中。

三、知识拓展

1.锂、钾与氧气反应

Li与02反应只能生成LizO,K与O2反应除生成K2O2外，还生成KC>2（超氧化钾），K02

有极强的氧化性，与H2O、C02的反应分别为：

（1）与比0反应：4KO2+2H2O=4KOH+3O2t

（2）与CO2反应：4KCh+2co2=2K2cCh+3O2

2.-1价氢化物

（1）氢化锂（LiH）是离子化合物，在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧。LiH

与H20反应的化学方程式：LiH+H2O=LiOH+H2t

（2）①NaA旧4具有较强的还原性，极易与水反应。

NaAlE与H20反应：NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2t

②一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBM溶液，溶液中BH4（B元素的化合价为+

3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、出和B（0H）4，其离子方程式为：2Fe2++BH4+4OH=2Fe+

2H2t+B（0H）；

［题组训练］

［题组1J钠及其化合物的性质

1.（双选）下列说法中正确的是（）

A.（2018・江苏22^^：03受热易分解，故可用于制胃酸中和剂

B.（2017.全国II）将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满C02的集气瓶，集气瓶中产生

大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，由实验现象可得到结论：CO2具有氧化性

C.（2017・江苏）^2。2吸收©02产生02,可用作呼吸面具供氧剂

D.（2017•天津）除去NaHCCh固体中的Na2co3，可将固体加热至恒重

解析：BC［NaHCO3能与HC1反应，因此NaHCOs可用于制胃酸中和剂，A项错误；瓶

中有黑色颗粒产生，说明生成了炭，发生的反应为4Na+3c0?叁=2Na2cO3+C,CO2中碳元

素的化合价降低，被还原，因此CO2作氧化剂，具有氧化性，B项正确；过氧化钠可以与二

氧化碳反应生成氧气作供氧剂，C项正确；加热时NaHCCh会分解生成Na2co3,D项错误。］

2.侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入溶有氨气的饱和食盐水中发生反应：NH3+CO2

+H20+NaCl=NaHCO3I+NH4C1»若实验室根据此原理制备少量的NaHCCh，实验包括：

制取氨气一制取NaHCCh—分离NaHCCh—干燥NaHCCh四个步骤。下列实验选用的主要仪器

不正确的是（）

A.制取氨气，选用②③

B.制取NaHCCh，选用⑨

C.分离NaHCCh，选用④⑤⑦

D.干燥NaHCCh，选用①⑦⑧

解析：D［实验室中用加热NH4cl和Ca(0H)2的方法来制取NH3,试剂可装在大试管中，

A项正确：由NaHCCh的制取原理可知，将NH3、CO2通入饱和食盐水中即可，B项正确；由

于生成的NaHCCh从溶液中析出，用过滤的方法可将其分离出来，C项正确；NaHCCh受热易

分解，不能用甜蜗灼烧，D项错误。］

3.某白色粉末由两种物质组成，为鉴定其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水

中，有气泡产生且仍有部分固体未溶解，再继续加入足量稀硝酸，固体全部溶解；②取少量

样品加入足量稀硫酸，有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()

A.Ba(HCC>3)2、A1CB

B.Mg(OH)2、NH4HCO3

C.NaHSC)4、BaCOa

D.NaHCCh、KA1(SO4)212H2O

解析：A［A.将少量Ba(HCCh)2、AICI3样品加入足量水中，HCO,和AP+发生双水解反

应生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀，有气泡产生且仍有部分固体溶解，再继续加入足量稀

硝酸，氢氧化铝固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸，碳酸氢冷贝和硫酸反应生成硫酸

领沉淀、水和二氧化碳，有气泡产生，振荡后仍有固体硫酸领存在，故A符合题意；B.取少

量Mg(OH)2、NH4HCO3样品加入足量水中，不能发生反应，没有气泡产生；取少量样品加入

足量稀硫酸，碳酸氢锭和硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，有气泡产生，氢氧化镁和硫

酸反应生成硫酸镁和水，振荡后固体消失，故B不合题意；C.取少量NaHSCU、BaCCh样品加

入足量水中，二者发生离子反应生成硫酸领沉淀、二氧化碳和水，有气泡产生且仍有部分固

体不溶解，再继续加入足量稀硝酸，硫酸钢固体不能溶解，故C不合题意；D.取少量NaHCCh、

KA1(SO4)2-12H2O样品加入足量水中，HCO］和Ap+发生双水解反应生成二氧化碳气体和氢氧

化铝沉淀，有气泡产生且仍有部分固体溶解，再继续加入足量稀硝酸，氢氧化铝固体全部溶

解；取少量样品加入足量稀硫酸，明肌全部溶解，碳酸氢钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二

氧化碳，有气泡产生，振荡后固体全部溶解，没有固体存在，故D不合题意。］

［题组2］拓展点

4.某实验小组模拟受热时H2与Ca3N2反应制取CaH2。回答下列问题：

h

~\s.

氯化钙

排水法收集

已知：Ca3N2>CaH2都可以与水反应。

(1)启普发生器中发生反应的化学方程式是

利用该装置制取气体的优点是____________________________________________

(2)实验中，先通入氢气，然后,再加热。

(3)装置连接顺序为a、、h(某些装置可以重复使用)。其中干燥管的作用是干燥

氢气、o

(4)出与Ca3N2制取CaH2随着温度不同，生成的气体也不同。若取集气瓶中的水溶液，滴

加酚醐显红色，则制取CaH2的化学方程式为。

(5)反应后，设计实验证明试管中的固体有CaH2：

答案：(l)Zn+2HCl=ZnCh+H2t可随时控制反应的发生和停止

(2)检验氢气的纯度

(3)b、c、g、f、d、e、g、f防止Ca3N2和CaH2水解

(4)6H2+Ca3N2=^=3CaH2+2NH3

(5)灼烧固体，若有水珠生成，则含有固体CaH2

考点二镁、铝及其化合物

［真题引领］

1.(2019・全国I)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工

业。一种以硼镁矿(含Mg2B205-H2O、SiCh及少量FezCh、AI2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁

的工艺流程如下：

(NHRSO,溶液滤渣1

硼镁矿粉园法］过PH近网一

—I一”H3BO,

||-pH-65

气体-rWl------------^第］一Mg(OH)2MgCO3

NH,HC。,溶液母液轻质，化镁

回答下列问题：

⑴在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为

(2)“滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，

可选用的化学试剂是。

(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)；,Ka=5.81X1010,可判断

H3BO3是酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5,目的是

(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2Mge03沉淀的离子方程式为，

母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是

解析：(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸镁溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢镁溶液

吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3:

(2)滤渣I为不与硫酸铁溶液反应的Fe2O3>AI2O3、SiO2：检验Fe?*,可选用的化学试剂

为KSCN;

(3)由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而

三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过

滤2”前，将溶液pH调节至3.5,目的是将B(OH)1转化为H3BO3,并促进H3BO3析出；

(4)沉镁过程中用碳酸镁溶液与Mg2+反应生成Mg(0H)2・MgCCh,沉镁过程的离子反应为：

2+

2Mg+2H2O+3COr=Mg(OH)2MgCO31+2HCO7;母液加热分解后生成硫酸锭溶液，可

以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备

轻质氧化镁的方法是高温焙烧。

答案：(1)NH4HCO3+NH3=(NH4)2CC)3

(2)Fe2O3,AI2O3、SiO2KSCN

(3)一元弱将B(0H)4转化为H3BO3,并促进H3BO3析出

*2

(4)2Mg*+3C0F+2H2O=Mg(OH)2MgCO3I+2HCO3“溶浸”高温焙烧

2.(2016・上海化学)已知NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)<|。向集满CO2的铝制易拉罐中加

入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。

上述实验过程中没有发生的离子反应是()

A.CO2+2OH=COr+H2O

B.AI2O3+2OH+3H2O=2[A1(OH)4]

-

C.2A1+2OH+6H2O=21A1(OH)4J+3H2t

D.A13++4OH=[A1(OH)4]-

解析：D[向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO?与氢氧化钠反应，表现为

铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，在铝罐表面的氧化膜ALCh具有两性可溶解于

氢氧化钠溶液，然后单质A1与氢氧化钠溶液反应生成H2,罐壁又重新凸起。可发生A、B、

C的反应，故选D。]

3.(2018・江苏化学)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中

加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为

(2-X)A12(SO4)3+3xCaCO?+3xH2O=2[(l-X)A12(SO4)3-XA1(OH)3]+3.rCaSO4I+

3XCO2t

生成物(1一X)A12(SO4)3-XA1(OH)3中X值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。

(1)制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高X值的方法有

(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH(填“增大”、“减小”、“不

变”)。

(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：

①取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量BaCL溶液充分反应，静置后过滤、

洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300g。

②取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000molLiEDTA标准溶液25.00

mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸，冷却后用0.08000mol-L9uSC)4标准溶液滴定过量的EDTA

至终点，消耗CuSCU标准溶液20.00mL(己知AF+、CU2+与EDTA反应的化学计量比均为1：1)。

计算(1一X)AL(SO4)3-XA1(OH)3中的x值(写出计算过程)。

答案：(1)适当增加CaCCh的量或加快搅拌速率(2)减小(3)25mL溶液中：〃(SOT)=

”(BaSOQ=斓：；需=00100mol,2.5mL溶液中：n(Al3+)--;?(EDTA)-?i(Cu2+)=0.1000

mol-L'X25.00mLXlO3L-mL1-0.08000mol-L1X20.00mLXlO3LmL'=9.000X104

3+33+

mol,25mL溶液中：n(Al)=9.000X10-mol,1mol(1-X)A12(SO4)3XA1(OH)3中n(Al)=(2-

〃(AP+)2—x9.000义10-3moi

x)mol；n(SOF)—3(1—x)mol,40.41

«(SO4)3(1—x)0.0100mol

4.(2018.天津理综节选)下图中反应①是制备Si—的一种方法，其副产物MgCb,6NH3是

优质的镁资源。回答下列问题：

A2B

NHQ

NH4CI

(l)MgCl2-6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H一除外)：,

Mg在元素周期表中的位置：,Mg(OH)2的电子式：o

(2)A2B的化学式为o反应②的必备条件是。上图中

可以循环使用的物质有。

解析：(l)MgCh-6NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl-,N3-、H+,比较离子半径应该

先看电子层，电子层多半径大，电子层相同时看核电荷数，核电荷数越大离子半径越小，所

以这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cr)oMg在周期表的第三

周期nA族。氢氧化镁是离子化合物，其中含有1个Mg2+牙口2个0H，所以电子式为：［H0

JMg2+［O］H「。

(2)根据元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si,考虑到各自化合价Mg为+2,Si为-4,

所以化学式为Mg?Si。反应②是MgCL熔融电解得到单质Mg,所以必备条件为：熔融、电解。

反应①需要的是MgzSi、NH3和NH4CI,而后续过程又得到了NH3和NMC1,所以可以循环的

是NH3和NHC1。

答案：(l)4H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<4C「)第三周期HA族［HOJ^g2+［O］H「

(2)Mg2Si熔融，电解NH3,NH4cl

［知能必备］

一、重要知识

1.镁的重要性质

瓯］"Mg2+、氏①而国属镁与非金属的化合物(3MgO、C函嬴Mg(0H)2、H2

①写出镁与氮气反应的方程式：

____________________________________________________________________O

②Mg在CO2中燃烧的方程式：

③Mg3N2与H20反应的方程式：

答案：①3Mg+N2=^=Mg3N2

一占燃

②2Mg+CO2=^^=2MgO+C

@Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2I+2NH3t

2.海水提镁

沉淀Mg2+|一|制MgCL|一|电解得Mg

3.铝及其化合物的性质和应用

(1)“铝三角”及其应用

①利用A1能溶于强碱溶液，分离A1与其他金属的混合物。

②判断离子共存

a.AF+与CO/、HCO3、S2\HS\A1O反因发生相互促进的水解反应而不能大量共存.

b.AIO2与H'、NH；、A13+、Fe3'\HCO3■等不能大量共存。

③利用滴加顺序不同、现象不同鉴别AlCh和NaOH或NaAIO2和HCL

(2)A12O3和A1(OH)3是两性化合物

A12O3和AI(OH)3分别都能溶于强酸或强碱。

⑶A1(OH)3的制备

3+

①可溶性铝盐与过量氨水反应：Al+3NH3-H2O=A1(OH)3I+3NH；

②偏铝酸盐中通入过量CO2：A1O2+CO2+2H2O=A1(OH)31+HCO3

(4)写出下列反应的离子方程式：

①A1与NaOH溶液反应：___________________________________________________

②ALCh与NaOH溶液反应：_________________________________________________

③AlCb溶液与NaHCCh溶液反应：__________________________________________

答案：①2A1+20H+2H2O=2A1O2+3H2t

②AI2O3+20H-=2A1O7+H20

+

@AP+3HCO3=A1(OH)3I+3CO2t

二、易错易混

1.由MgCbCJhO到无水MgCb，必须在HC1气流中加热，以防MgCL水解。

2.因镁在高温下能与02、N2、CO?等气体发生反应，故工业电解MgCb得到的镁，应在

出氛围中冷却。

3.铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝的表面会生成一层致密的氧化物薄膜。

由于A12O3的熔点高于A1的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。

4.铝热反应不仅仅是单质铝与FezCh反应，还包括制取其他难熔金属的反应，由于铝热

剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属

单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。

5.引发铝热反应的操作是高考实验考查的常考点，具体操作是先铺一层KO。*然后插

上镁条，最后点燃镁条。

6.A1(OH)3可用作抗酸药；明矶常用于净水。

7.泡沫灭火器所用试剂为A12(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。

三、知识拓展

1.碱式氯化镁(MgOHCl)

碱式氯化镁(MgOHCl)常用作塑料添加剂，工业上制备方法较多，其中利用氢氧化镁热分

解氯化镀制氨气并得到碱式氯化镁的工艺属于我国首创。

Mg(OH)2+NH4Cl=^=MgOHCl+NH3t+H2O

2.过氧化钙(CaCh)、CaC2(电石)、CaCzOM草酸钙)、H2c2。4(草酸)

(1)过氧化钙(CaCh)是一种白色晶体，无臭无味，能潮解，难溶于水，可与水缓慢反应；

不溶于醇类、乙醛等，易与酸反应，常用作杀菌剂、防腐剂、供氧剂等。通常利用CaCb在碱

性条件下与小。2反应制得。

方程式：CaCl2+2NH3H2O+H2O2=CaO2I+2NHQ+2H2O

(2)CaC2(电石)：实验室制备乙焕的原料，即CaC2+2H2。一Ca(0H)2+C2H2t。

(3)H2c2。4、草酸盐的性质

①H2c2。4的性质

H2c2。4是二元弱酸，有较强的还原性，能使酸性高镭酸钾溶液褪色：2KMnO4+5H2c2。4

+3H2so4=K2sCU+2MnSO4+IOCO2t+8H2O；H2c2O4不稳定，固体受热易分解：

H2C2O4=^=H2O+COt+CO2t»

②草酸盐的性质

a.(NH4)2C2C>4溶于水，微溶于乙醇，加热分解，由氨水与草酸溶液作用而成。

b.CaC?04不溶于水、醋酸，溶于盐酸、稀硝酸；灼烧时转变成碳酸钙或氧化钙。

c.草酸镁、草酸亚铁等微溶于水，可由对应的可溶性金属盐与草酸镂在水溶液中作用而

得，加热分解可得到对应金属氧化物。

3.被及其化合物

(DBe

镀的化学性质很活泼，与铝相似，能形成致密的表面氧化膜保护层。镀既能和稀酸反应，

也能溶于强碱。

与盐酸反应：Be+2HCl=BeCl2+H2t

与氢氧化钠反应：Be+2NaOH=Na2BeO2+H2t

(2)Be0和Be(0H)2

+2+

BeO+2H=Be+H2O

BeO+2OH=Be08+H20

+2+

Be(OH)2+2H=Be+2H2O

Be(0H)2+20H=BeOF+2H2O

4.锌及其化合物

锌在潮湿的空气中表面生成一层白色致密的碱式碳酸锌(2ZnCO3-3Zn(OH)2)薄膜，它可阻

止锌继续被氧化。

(l)Zn

2+

与盐酸反应：Zn+2H'=Zn+H2t;

与NaOH溶液反应：Zn+20H=ZnO?+H2t。

⑵ZnO——两性氧化物

+2+

ZnO+2H=Zn+H20；

ZnO+2OH=ZnOf+H2O。

(3)Zn(OH)2——两性氢氧化物

+2+

Zn(OH)2+2H=Zn+2H2O；

Zn(OH)2+2OH=ZnO?+2H2O

Zn(OH)2^=ZnO+H2O。

5.硼及其化合物

(1)B

①硼单质有晶体硼和无定形硼两种，晶体硼比较稳定，不与硝酸、烧碱等反应；无定形

硼比较活泼，高温下能与N2、02、S、CL等单质反应，如2B+N2里=2BN。也能在高温下

同金属反应生成金属硼化物。

②赤热条件下，水蒸气与无定形硼反应生成B(0H)3和H?：2B+6H20(g)=-2B(OH)3+

3H2。

③硼不溶于非氧化性酸，但热的浓硫酸或浓硝酸能逐渐把B氧化成H3BO3：2B+

3H2so4(浓)=^=2H3BCh+3SO2t,B+3HNO3(^)=^=H3BO3+3NO2t«

(2)H3BO3

①一元弱酸，有极弱的酸性。

②H3BO3在100℃以上易脱水生成偏硼酸(HBO2)，继续升温可进一步失水生成四硼酸

(H2B4O7),更高温度时完全失水生成硼酸酎(B2O3)。

(3)NaBH4

①硼氢化钠碱性溶液呈棕黄色。

②硼氢化钠中氢元素显一1价，硼氢化钠可用作醛类、酮类和酰氯类的还原剂。

(4)Na2B4O7,10H2O(硼砂)

①将偏硼酸钠溶于水形成较浓溶液，然后通入C02调节pH,浓缩结晶分离出硼砂：4NaBO?

+CO2+10H2O=Na2B4O7l0H2O+Na2co3。

②将硼砂溶于水，用硫酸调节pH,可析出溶解度小的硼酸晶体：Na2B4O7+H2SO4+

5H2O=4H3BO3I+Na2so4。

6.铭及其重要化合物

(l)K2CrO4^K2Cr2O7

已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡：

Cr2Or+H2O2CrOr+2H

LCrzCh为橙色，K2C1O4为黄色，+6价倍的化合物毒性较大，常用NaHSCh将废液中的

+3+

CnO厂还原成CN+,该反应的离子方程式是：Cr2O7+3HSO；+5H=2Cr+3SOF+4H2O

(2)铭的氧化物与氢氧化物

①CnCh——两性氧化物

13

Cr2O3+6H=2Cr+3H2O；

Cr2O3+2OH=2CrO2+H2Oo

②Cr(OH)3——两性氢氧化物

3+

Cr(OH)3+3H^=Cr+3H2O；

Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O»

［题组训练］

［题组1］镁及其化合物

1.将打磨后的镁条放入盛有50mL蒸得水的烧杯中，用pH传感器和浊度传感器监测溶

液中pH和溶液浊度随时间的变化如图。下列有关描述正确的是（）

N

TI

度

虫

5

10.50k-______1510

10.00k400

9.50卜490

9.00卜480

8.50L-470

8.005460

7.50P50

4

7.00卜/U4O

6.50p-----------------\-—

匚34O

6.00L12-2O

00O

时

50间500025

A.该实验是在常温下进行的

B.实线表示溶液浊度随时间的变化

C.50s时向溶液中滴入酚酰试液，溶液变红

D.150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg（OH）2沉降

解析：D［常温下水的pH为7,而题图中水的pH小于6.50,所以该实验不是在常温下

进行的，A项错误：镁与热水反应有氢氧化镁产生，随着反应的进行，溶液的碱性越来越强,

因此实线表示溶液pH随时间的变化，B项错误；50s时溶液pH小于8.00,因此滴入酚配试

液，溶液不会变红，C项错误：150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg（OH）2沉降，D项正确。］

2.（2016•浙江理综）化合物Mg5Al3（OH）i9（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学

方程式分解：

2Mg5A13（OH）i9（H2O）4=^=27H2Of+10MgO+3Al2O3

（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据______________________________________

__________________________________________________________________________O

（2）用离子方程式表示除去固体产物中A12O3的原理

（3）已知MgO可溶于NH4C1的水溶液，用化学方程式表示其原理

解析：（l）Mg5Al3（OH）|9（H2O）4的分解反应是吸热反应，反应生成了大量的水蒸气和固体氧

化物。吸热能降低环境的温度，固体氧化物能有效隔绝空气，而生成的水蒸气则能稀释空气，

降低氧气的浓度，从而阻止燃烧的继续。（2）ALC>3为两性氧化物，而MgO也能与酸反应，故

应用碱溶液除去A