镁和铝教案习题附加答案

1、镁和铝一、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109种元素中有87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45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冶金工业黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属密度轻金属：密度小于4.5g/cm3重金属：密度大于4.5g/cm3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二、镁和铝的性质金属项目镁（Mg）铝

2、（Al）原子结构原子半径1.601010m1.431010m化合价+2+3晶体结构金属晶体金属晶体单质物理性质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性较活泼：Mg2e=Mg2+较活泼：Al3e=Al3+抗腐蚀性在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蚀性能与O2反应 点燃2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O3与酸反应Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=Al3+3H2与碱反应不反应2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2与氧化物反应点燃2Mg+CO2 =

3、 2MgO+C 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe结论镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝解释核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即Al比Mg难失电子，金属性弱于Mg主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等2.铝热剂、铝热反应某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应。能作铝热剂的不只是Fe2O3,还可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等与Al粉形成铝热剂，铝热反应较多的应用于生产上，如：焊接钢轨，熔炼难熔金属V、Cr等。3.镁、铝在自然

4、界中均以化合态存在，铝是地壳里存在最多的金属元素。工业上用电解熔融的MgCl2制取Mg,用电解熔融的Al2O3制取Al。4实战演练一、选择题1.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L(标准状况)，原混合物中的质量可能是A.2 g B.14 gC.8 gD.10 g2.将某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A.3 molL1 HClB.4 molL1的HNO3C.8 molL1 NaOHD.18 molL1 H2SO43.人的纯净的胃液是一种强酸性液体，pH在0.91.5左右，氢氧化铝是一

5、种治疗胃液过多的胃药的主要成分，目前这种胃药已不常用，原因主要是A.长期摄入铝元素不利于人体健康B.它不能中和胃液C.它不易溶于胃液D.它的疗效太差4.下列气体逐渐通入NaAlO2溶液中，开始时产生沉淀，继续通入气体时沉淀又溶解，该气体是A.NO2B.NOC.CO2D.H2S5.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量()与溶液中沉淀物的量（）的关系示意图中正确的是6.在氯化镁和硫酸镁的混合液中，若Mg2与Cl的物质的量浓度之比为43时，下列判断正确的是A.溶液中Mg2与SO的物质的量浓度相等B.溶液中Mg2与SO物质的量浓度之比为58C.溶液中M

6、g2与SO物质的量浓度之比为85D.溶液中氯化镁和硫酸镁物质的量相等7.将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合得到的沉淀物和溶液中所含铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液物质的量浓度之比可能是A.23B.13C.14D.278. 钠、铝混合物，放入n 水中，反应停止后，仍有不溶物a ，则溶液中溶质为ANaOH BNaAlO2CNaOH和NaAlO2无法确定9.将铝粉放入烧碱溶液中，若反应过程中有15mol电子发生转移，则参加反应的水为A9B18C05molD mol10.将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是ABCD

7、XNaOHAlCl3HClNaAlO2YAlCl3NaOHNaAlO2HCl二、非选择题（共50分）11.(12分)在50LbmolL1 AlCl3溶液中加入50LamolL1NaOH溶液。(1)当a3b时，生成Al（OH）3沉淀的物质的量为 。(2)当a、b满足 条件时，先有沉淀，后又有部分沉淀溶解，此时Al（OH）3的质量为 。12.(12分)今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：2Al3H2SO4=Al2（SO4）33H2Al2（SO4）36NaOH=2Al（OH）33Na2SO42Al2NaOH2H2O=2NaAlO

8、23H22NaAlO2H2SO42H2O=2Al（OH）3Na2SO4(1)上述哪一种方法比较节约试剂?提示：试从每生产2molAl（OH）3所耗费的试剂用量予以说明 (2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)。13.(10分)镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为：2MgSiO22MgOSi同时有副反应发生：2MgSiMg2SiMg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷）。SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。（1）图（甲）是进行Mg与SiO2反应的实验装置。.由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中

9、应通入X气体作为保护气。X气体应选用CO2、N2、H2中的 。.实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是 ；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是 。.反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知 在空气中能自燃。（2）图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为 。.停止实验时，先打开K，再

10、停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是 。.C中全部反应产物有 、 、 。（填化学式）14.(8分)有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中。充分反应后，前者消耗molNaOH，放出气体0336L；后者消耗nmolHCl，放出气体V L。若将等质量的这种铝热剂中的铝粉与足量的稀硫酸作用，可得336L气体(气体体积均在标准状况下测定。)求：(1)该铝热剂的质量分数。(2)、的值。15.(8分)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验，三组各取30L同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体

11、，有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量()255385459生成气体体积（L）280336336(1)甲组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 。乙组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 。要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是 ，求得的盐酸的物质的量浓度为 。(2)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ，求得的Mg、Al的物质的量之比为 。(3)在丙组实验之后，向容器中加入1molL1的氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入

12、氢氧化钠溶液的体积(写计算过程)。镁铝专项训练题 一、选择题1、下列有关金属的分类错误的是（ ）A镁、铝属于轻金属B铁既是黑色金属，又是轻金属C铁、铬、锰是黑色金属D铜和铅既是重金属还是有色金属2、铝热剂(主要成分是Al粉、Fe3O4)着火时消防措施正确的是（ ）A用泡沫灭火器灭火B用水灭火C用CCl4灭火D用砂灭火3、下列有关金属元素特征的叙述正确的是（ ）A、 金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B、 金属元素在化合物中一定显正价C、 金属元素在不同化合物中的化合价均不同。D、 金属单质在常温下均是固体4、向下列溶液滴加稀硫酸，生成白色沉淀，继续滴加稀硫酸，沉淀又溶解的是（ ）ANa2

13、SiO3BBaCl2CFeCl3DNaAlO25、下列关于氧化物的叙述中，正确的是（ ）A酸性氧化物都可以跟强碱溶液反应B酸性氧化物都可以与水反应生成对应的酸C金属氧化物都是碱性氧化物D不能跟酸反应的氧化物一定能和碱反应6、甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是（ ）AAl2(SO4)3BNaOHCBaCl2DFeSO47、下列物质中，既能跟NaOH反应，又能跟盐酸反应的是（ ）A(NH4)2CO3BAl(OH)3CNaHSO

14、4DMg(NO3)28、在强酸性溶液中能大量共存的离子组是（ ）ANa+、K+、SO32、Ba2+BNH4+、Na+、AlO2、ClCAl3+、Mg2+、SO42、ClDPO43、NO3、K+、NH4+9下列各组中均为两瓶无标签无色溶液,不许使用其他任何试剂(包括水)，也能鉴别出来的是（ ）NaOH和Al2(SO4)3；Na2CO3和稀盐酸；Ba(OH)2和H3PO4；HCl和NaAlO2。ABCD10、将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物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（ ）A、3mol/L HCl B、2mol/L HNO3 C、6mol/L NaOH D

15、、18mol/L H2SO411、实验室制备硝酸铝Al(NO3)39H2O可使用下列方法：反映上述各步反应有关的离子方程式错误的是（ ）A2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2BHCO3+AlO2+H2O=CO2+Al(OH)3CNH4+AlO2+2H2O=NH3H2O+Al(OH)3D3H+Al(OH)3=Al3+3H2O12、将5.1g镁铝合金投入到500mL 2mol/L的盐酸中，金属完全溶解，再加入4mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，则应加入的这种NaOH溶液的体积是（ ）A200mLB250mLC425mLD560mL13、向含有a mol AlCl3的溶液中加入含

16、b mol KOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是（ ）a mol，b mol，a/3mol，b/3mol，0mol，(4ab)mol。ABCD14、在天平两端的烧杯中各放入同浓度同体积的足量稀硫酸，分别加入0.1mol两种金属，反应后需在某一端再放一个0.2g的砝码，天平才能恢复平衡，两种金属是（ ）AMg、AlBFe、AlCMg、NaDFe、Cu15、有一块铝铁合金，将其溶解于足量盐酸中，再加入足量NaOH溶液，在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出再灼烧至恒重，得到残留物的质量与原合金质量相同，则合金中铝的质量分数是（ ）A22.2%B30%C75.5%D80.6%二、填空题16

17、、某课外活动小组做如下实验：往一铝制的易拉罐内充满CO2，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，他们发现罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述变化的实验现象(1)罐壁内凹瘪的原因是_，反应的化学方程式是_。(2)罐壁再鼓起的原因是_，有关的化学方程式是_。(3)如果有用金属薄铁易拉罐做上述实验的结果是_。17、已知向含有Zn2+的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn(OH)2生成，继续滴加氨水使其过量，沉淀又溶解，生成了Zn(NH3)42+。Zn(OH)2是一种两性氢氧化物, 可与酸碱反应（Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+2H2O）现有四种离

18、子，每组有两种金属离子。请各选一种试剂，将它们两者分开。可供选择的试剂有：A硫酸 B盐酸 C硝酸 D氢氧化钠溶液 E氨水。根据上述内容填写下表离子组选用试剂(字母代号)沉淀物化学式保留在溶液中的离子Zn2+和Al3+Zn2+和Mg2+Zn2+和Ba2+Mg2+和Al3+18、把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1molL1HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图，试回答：(1)A点的沉淀物的化学式为_，B点的沉淀物的化学式为_。(2)原混合物中MgCl2的质量是_g，AlCl3的质量是_g，NaOH的质量

19、是_g。(3)Q点HCl溶液加入量是_mL。三、实验题19、无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178升华。装有无水氯化铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸并产生大量白雾。氯化铝常作为有机合成和石油化工的催化剂，并用于处理润滑剂等。工业上用由金属铝和氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得。某课外兴趣小组在实验室里，通过如图所示装置制取少量纯净的无水氯化铝。(1) A装置中发生反应的化学方程式为_。(2)有E处可收集到纯净的氯化铝，其原因是_。(3)从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生不良的后果是_。(4)F装置所起的作用是_。(5)无水氯化铝在潮湿空气中会

20、产生大量白雾，有关反应的化学方程式为_ 。四、计算题20、将Na2O2和Al粉的混合物，放入足量的水中，反应完毕得澄清的溶液，产生8.75g气体，向反应后的溶液里逐滴加入7molL1的盐酸，反应中有沉淀产生，最后沉淀恰好溶解，共耗盐酸250mL，求原混合物中Na2O2和Al粉的质量各是多少？镁铝测试题参考答案：一、选择题：1、B 2、D 3、B 4、D5、A6、D7、AB 8、C 9、D10、A 11、B 12、B 13、A14、A15、B二、填空题：16、(1)加入的NaOH溶液吸收了CO2使罐内气体压强降低至小于大气压而被压瘪：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (2)过量的NaOH

21、溶液与铝制罐体反应，产生H2，使罐压力增大而重新鼓起。Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(3)薄铁皮易拉罐内凹而瘪以后，不会再重新鼓起。 17、离子组选用试剂(字母代号)沉淀物化学式保留在溶液中的离子EAl(OH)3Zn(NH3)42+DMg(OH)2ZnO22ABaSO4Zn2+DMg(OH)2AlO218、(1)因为在浊液中加入HCl溶液至10mL，沉淀质量一直为1.16g，说明浊液显碱性，Al元素以AlO2形式存在，继续加入HCl溶液，AlO2转变为Al(OH)3沉淀，加至30mL时，AlO2全部转变为Al(OH)3，所以

22、在A点的沉淀物为Mg(OH)2，在A至B点间，沉淀物为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。当加入的HCl溶液超过30mL时，Mg(OH)2和Al(OH)3同时溶解。(2)原混合物中：又AlCl3AlO2HCln(AlCl3)=1molL1(3010)103L=0.02moln(AlCl3)=0.02mol133.5gmol1=2.67gNaOH：浊液中存在的：NaOH+HCl=NaCl+H2O 10.01molMgCl2 Mg(OH)2消耗的： MgCl2 2NaOH AlCl3 NaAlO2消耗的： Al3+ 4NaOH AlO2 0.02mol4=0.08molNaOH总质量=(0.0

23、1mol+0.04mol+0.08mol)40gmol1=5.20g(3)从B点开始，Al(OH)3 AlCl3消耗的HCl： 0.02mol3=0.06molMg(OH)2 MgCl2消耗的HCl：0.02mol2=0.04mol所以消耗HCl溶液的体积为Q点HCl溶液总体积为30mL+100mL=130mL答案：略三、实验题：19、(1)2H2SO4(浓)+2NaCl+MnO2 Na2SO4+MnSO4+Cl2+2H2O(2)生成的AlCl3受热升华，在E处凝结析出。(3)未经除去的HCl和水蒸气随同Cl2一同进入D管，与铝反应生成H2，H2与Cl2混合物受热可能爆炸，水蒸气与AlCl3作用也可以爆炸。(4)吸收尾气中未反应的Cl2，以免污染空气；还能起干燥作用，防止外部空气中的水蒸气进入D管，使AlCl3水解。(5)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl四、计算题：20、(1)解析：据方程式设原有Na2O2为x mol Al粉为y mol2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 x 2x 2Al+2NaOH+2H2O=