2019届高考化学一轮复习 第9讲 铝、镁及其重要化合物课件.ppt

第9讲铝、镁及其重要化合物,【考纲要求】了解镁、铝及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。,考点1镁与海水提镁,知识梳理,1.镁的性质与用途(1)物理性质:具有银白色金属光泽的固体。(2)化学性质(写化学方程式)与O2反应:(产生强烈白光)与N2反应:3Mg+N2Mg3N2与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C与沸水反应:_提醒:Mg3N2能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气,所以只能在干态下制取。(3)用途:生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。,2.海水中提取镁(1)工艺流程,(2)基本步骤及主要反应,【多维思考】1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用作照明弹。()(2)镁着火时可用泡沫灭火器灭火。()(3)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用,因此实验室对镁条不需要特殊保护。()(4)可以直接将MgCl2溶液蒸干获得无水MgCl2。()(5)可以通过电解MgCl2溶液的方法制取Mg。()(6)海水提镁过程中不涉及氧化还原反应。(),提示:(1)(2)(3)(4)(5)(6),2.镁在空气中燃烧时,得到的产物有等几种物质。,提示:MgO、Mg3N2、C,考点演练,考向一镁的性质及其应用1.(2017黑龙江龙凤区校级期末)0.1molMg分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成的固体质量依次为W1、W2、W3,则下列关系式中正确的是()A.W2W1W3B.W1=W2W3C.W1=W2=W3D.W3W2W1,A,2.下列关于镁的性质叙述正确的是()A.能在空气中燃烧,但不能在二氧化碳中燃烧B.不能与氮气发生反应C.不与冷水反应,但与热水反应D.可用电解氯化镁溶液的方法来制取,C,解析:镁在空气中燃烧能和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,故A错误;镁和氮气反应生成氮化镁,故B错误;镁较活泼,不和冷水反应,但和热水反应生成氢氧化镁和氢气,故C正确;镁是活泼金属,工业是采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,故D错误。,考向二海水中提取镁3.导学号96656051世界上60%的镁是从海水中提取的,其提取步骤如下:把贝壳制成生石灰;向海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;在氯化氢热气流中加热晶体;电解上述所得盐(熔融条件下)。下列说法正确的是()A.向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净B.上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型C.在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度D.步骤也可以采用电解该盐水溶液的方法,A,4.(2017广西调研)某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下。,C,解析:操作为过滤,A项正确;Mg(OH)2MgCl2为中和反应,B项正确;由MgCl2溶液获得氯化镁晶体不能用加热蒸干的方法,因为加热促进Mg2+水解,生成的盐酸易挥发,导致水解彻底,蒸干后不能得到氯化镁晶体,C项错误;操作为电解熔融的氯化镁,阳极得到Cl2,阴极得到金属Mg,D项正确。,易错易混海水提镁易错小结1.由MgCl26H2O到无水MgCl2,必须在HCl气流中加热,以防MgCl2水解。2.因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应,故工业电解MgCl2得到的镁,应在H2氛围中冷却。,考点2铝的性质及应用,知识梳理,1.铝的原子结构与物理性质,银白,三,A,2.铝的化学性质(写出化学方程式),氧化膜,钝化,3.铝的制备及用途,【多维思考】1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属。()(2)铝箔插入稀硝酸中无现象,说明铝箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜。()(3)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al。()(4)1molAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。()(5)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐,与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐。()(6)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。()(7)铝与盐酸反应时,盐酸作氧化剂,铝与氢氧化钠溶液反应时,氢氧化钠作氧化剂。()(8)冶炼铝时常用焦炭作还原剂。(),提示:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),2.铝的化学性质活泼,为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能?常温下为什么能用铝制槽车来储运浓H2SO4或浓HNO3?,提示:铝在常温下迅速被氧气氧化,形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。常温时,浓H2SO4和浓HNO3能使铝钝化,因此可用铝制槽车储运浓H2SO4或浓HNO3。,考点演练,考向一铝的性质与应用1.(2017福建长泰校级期中)下列关于铝及其化合物叙述中,正确的是()A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B.铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定D.纯铝比铝合金的硬度更大、熔点更低,A,2.镁、铝单质的化学性质以相似为主,但也存在某些重大差异性,下列物质能用于证明两者存在较大差异性的是()CO2盐酸NaOH溶液水A.B.C.D.,C,解析:Mg能在CO2中燃烧而Al不能;Al能与NaOH溶液反应而Mg不能。,考向二铝与酸、碱反应的定量分析3.导学号96656052两份铝屑,第一份与过量的盐酸反应,第二份与过量的NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为13,则第一份铝屑与第二份铝屑的质量比为()A.11B.13C.12D.21,B,4.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3molL-1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之比为12,则加入的铝粉的质量为()A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g,A,考点3铝的重要化合物,知识梳理,1.铝的氧化物,2.氢氧化铝(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的性。(2)化学性质(用离子方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为,吸附,3.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为,它是无色晶体,可溶于水,水溶液pH(填“”或“=”)7。明矾可以净水,其净水的原理是。,KAl(SO4)212H2O,提示:(1)(2)(3)(4)(5)(6),【多维思考】1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)氧化铝是金属氧化物,也是碱性氧化物。()(2)氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂。()(3)明矾用作净水剂不涉及化学变化。()(4)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应。()(5)明矾的化学式为Al2(SO4)312H2O。()(6)制备AlCl3不能采用将溶液直接蒸干的方法。(),提示:,2.下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2,考点演练,考向一铝的重要化合物的性质与应用1.既能与稀盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的化合物是()NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlA.仅B.仅C.仅D.,A,解析:题给四种物质均既能与稀盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,但铝是单质,不属于化合物。,2.下列有关说法不正确的是()A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3胶体,故明矾可作净水剂C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能,C,解析:治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出弱碱性,A项正确;Al(OH)3胶体有强吸附性,能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清,B项正确;馒头制作过程中加小苏打用于发泡和中和酸,不用Al(OH)3,C项不正确;耐火材料本身应对热稳定且熔点很高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。,C,解析:Al2O3与Al(OH)3既可以与强酸溶液反应,又可以和强碱溶液反应,故实验室中不用强酸、强碱来制取Al(OH)3。,考向二Al(OH)3的制备4.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的Al(OH)3,下述操作步骤中最恰当的组合是()加足量盐酸溶解加足量烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀A.B.C.D.,B,B,A.三者消耗的原料相同B.甲消耗的原料的总物质的量最多C.乙消耗的原料的总物质的量最少D.丙消耗的原料的总物质的量最多,解析:从量的关系看,假定有1mol铝,则甲耗1.5molH2SO4和3molNaOH,乙耗1molNaOH和0.5molH2SO4,丙拆成四份,一份与H2SO4反应,耗H2SO40.375mol,三份与NaOH反应,耗NaOH0.75mol,故甲消耗原料的总物质的量最多,丙消耗原料的总物质的量最少。,归纳总结制备Al(OH)3的三种方法方法一:可溶性铝盐溶液与过量氨水反应,考向三从铝土矿中提取Al2O3的工艺流程6.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:,下列叙述正确的是()A.试剂X可以是NaOH溶液,也可以是盐酸B.反应过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应D.反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3,D,解析:A项,试剂X不可以是盐酸;B项,过滤后所得沉淀为Fe2O3;C项,电解Al2O3生成Al是氧化还原反应。,7.导学号96656054工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料,提取时操作过程如图所示,图中操作错误的是()A.B.C.D.,A,解析:由流程图可知,反应得到的滤液为NaAlO2溶液,加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀,应通入过量CO2,操作错误;Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解,故操作需要加热,错误。,归纳总结,从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的两大工艺流程:,考点4用数形结合思想理解“铝三角”,知识梳理,1.Al3+、Al(OH)3、之间的转化关系,写出实现上述各步转化的离子方程式。(1)_Al3+3OH-Al(OH)3,(2)_(3)_(4)_(5)_(6)_,2.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式,下同),(1),(6),(3),(1),.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像,(5),(2),(4),(1),【多维思考】1.可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应,铝元素的存在形式是怎样的?,提示:,3.鉴别(利用滴加试剂顺序不同,现象不同):(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先,后。(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。,提示:(1)产生白色沉淀沉淀溶解(2)无明显现象,考点演练,考向一有关Al(OH)3沉淀的图像分析1.导学号96656055如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是()A.线表示Al3+的物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.线表示Al(OH)3的物质的量的变化D.线表示的物质的量的变化,B,解析:向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液,开始有沉淀生成后沉淀溶解,且生成沉淀与溶解沉淀消耗的NaOH的物质的量之比为31,则x表示NaOH的物质的量,B错误。,B,考向二利用Al(OH)3图像进行的相关计算,C,A.13B.23C.61D.31,4.向30mL1molL-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4molL-1的NaOH溶液,若产生1.56g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为()A.3mLB.7.5mLC.15mLD.17.5mL,C,练后反思,Al3+与强碱反应的计算规律,(2)当3n(Al3+)n(OH-)HBr,故Cl2先与H2SO3反应,再与HBr反应。,【题组巩固】1.下列实验操作对应的图像不正确的是(),D,解析:A项,向MgCl2、AlCl3溶液中加入NaOH溶液,会产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀,当NaOH溶液过量时,Al(OH)3沉淀又逐渐溶解,最后只剩余Mg(OH)2沉淀,图像与反应事实符合,正确;B项,向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中加入NaOH溶液,NaOH首先与HCl反应,无沉淀产生,然后产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀,再生成NH3H2O,最后Al(OH)3沉淀溶解,只有Mg(OH)2沉淀,图像与反应事实符合,正确;C项,向NaOH、NaAlO2溶液中加入HCl溶液,HCl首先与NaOH反应,没有沉淀生成,然后与反应生成Al(OH)3沉淀,HCl溶液过量后,Al(OH)3沉淀完全溶解,图像与反应事实符合,正确;D项,向NaOH、Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,HCl首先与NaOH反应,没有气体生成,后与Na2CO3反应生成NaHCO3,没有气体生成,再与NaHCO3生成气体,图像与反应事实不符合,不正确。,2.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为已知Ba(AlO2)2可溶(),C,解析:CO2先与Ba(OH)2反应(有沉淀BaCO3生成),当Ba(OH)2消耗完毕后再与KOH反应(此时无沉淀);最后与KAlO2反应有沉淀Al(OH)3生成,以上过程中图形应是:出现沉淀BaCO3,平台,沉淀增加因有Al(OH)3生成;过量的CO2还可以继续与K2CO3反应得到KHCO3,继续过量的CO2还可以使BaCO3沉淀溶解,最后是Al(OH)3沉淀,所以接着的图形应该为:平台,沉淀(BaCO3)减少,平台,故整个过程的图形应为:出现沉淀(BaCO3),平台,沉淀增加因有Al(OH)3生成,平台,沉淀(BaCO3)减少,平台,满足以上关系的图像为C。,3.导学号96656056如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种),以下结论不正确的是()A.混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)=11B.混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)=31C.点V之前加NaOH溶液,点V之后加盐酸D.所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同,B,解题模板解答图像题思维模板,真题体验感悟考法明确考向,考向一镁、铝的性质及应用1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)(2017全国卷)2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA。(),(3)(2015全国卷)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,说明铝的熔点较低。()(4)(2015全国卷)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体。(),答案:(1)(2)(3)(4),(6)(2015福建卷)铝合金片用于冶金工业。()(7)(2014福建卷)铝罐可久盛食醋。()(8)(20