必修1第3章金属的化学性质(二)镁铝及其化合物的主要性质

1、学生姓名年级科目化学任课老师梅京信 高级化学教师上课日期时间段 教学过程金属的化学性质(二)镁铝及其化合物的主要性质跟踪考点知识梳理一、镁、铝的主要性质：物理性质：镁和铝是银白色，具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。化学性质：活泼金属，具有较强的还原性；镁的表面被氧化成一层氧化膜。常温下铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化(钝化不是不反应，而是被氧化成一层致密的氧化物薄膜，恰恰说明金属的活泼性。1、与非金属反应（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O22MgO。4Al+ 3O22Al2

2、O3（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl2MgCl2 2Al+ 3Cl22AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 （用于工业制备） Mg+ S MgS特别提醒：镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。2与H2O反应Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2 2A1+6H2O2A1(OH

3、)3+3H23与无氧化性酸反应置换出H2 Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，2Al6HCl=2AlCl3+3H2 其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。4与某些氧化物反应（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO22MgO+C 特别提醒：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物CO2却是助燃剂。（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3 铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。此种反应被称为铝热反应。 可简单认为是铝与某些金属氧化物（

4、如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）或非金属氧化物（如SiO2等）在高热条件下发生的反应。 铝热反应常用于冶炼高熔点的金属和焊接钢轨。是放热反应。反应中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。如下图所示：特别提醒：铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。KClO3也可做引燃剂。实验可不用镁条引燃，用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。5与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+6H2O2

5、NaAlO2+4H2O+3H2即Al+2H2O+2NAOH=2NaAlO2+3H2 铝跟碱反应，水是氧化剂。6与盐溶液反应将铝条放入盛有硫酸铜溶液的大试管中，过一段时间，可以看得铝条变成铜树。有关反应的化学方程式为： ，对应的离子方程式为： 。铝的用途：纯铝制作导线，镁铝合金用于制造飞机、汽车、生活用品等。二、铝的重要化合物1、氧化铝（Al2O3）(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。冶炼铝的原料。刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。与酸（盐酸）反应 ：Al2O3+6HCl=2AlC

6、l3+3H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O与碱（氢氧化钠）反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。如Al2O3氧化铝的制备：2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O2、氢氧化铝Al(OH)31）物理性质: 氢氧化铝处于中强碱向弱酸过渡的位置，所以它可能既有弱碱性，又有弱酸性（即两性）。几乎不溶于水，白色胶状，有强的吸附性，能凝聚水中的悬浮物，有吸附色素的性能。2）化学性质：与氢氧化钠：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH =

7、 AlO2 + 2H2O 与盐酸： Al(OH)3+ 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 具有两性的原因：酸式电离和碱式电离H+ + AlO2- + H2OAl(OH)3 Al3+ + 3OH- 。注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO2）。 (2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。的电离无论是酸式电离还是碱式电离，都是一个可逆过程。从整个电离方程式可以得到许多启示。只能溶解于强酸、强碱 。与少量强碱反应，生成沉淀：与过量强碱反应，生成： 与弱碱（如氨水）反应，生成沉淀：与少量强酸反应，生成沉淀：与过量强酸反应，生成： 与弱酸反应，生

8、成沉淀： 3）Al(OH)3的制备氨水：Al2(SO4)36NH3·H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4 Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3 + 3NH4+铝酸盐通入过量CO2 ：2AlO2 + CO2 +3H2O = 2Al(OH)3 + HCO3 铝盐和偏铝酸盐：Al3+ + 2AlO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 Al(OH)3的用途：利用Al(OH)3来中和过多的胃酸3铝盐:十二水合硫酸铝钾KAl（SO4）2 ·12H2O （复盐）俗名 明矾、白矾 KAl（SO4）2K+Al3+2SO42 （Al3+H2O Al(OH)3胶

9、体+3H+.水解生成的Al(OH)3胶体有很大的表面积，可以吸附色素和悬浮物，因此可以净水）思考：有两瓶失去标签的试剂，已知一瓶为氢氧化钠溶液，另一瓶为氯化铝溶液，不用其它试剂，请把它们鉴别出来： 【小结】1.铝三角有关离子方程式：A、Al3+与AlO2的相互转化 Al3+AlO2： AlO2Al3+： B、AlO2与Al(OH)3的相互转化AlO2Al(OH)3： Al(OH)3AlO2： C、Al3+与Al(OH)3的相互转化Al(OH)3Al3+： Al3+Al(OH)3： 2、铝三角应用 制取Al(OH)3:Al3+ + 3NH3·H2O Al(OH)3+3NH4+（常用方法

10、）或AlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3+ HCO3离子共存问题：a、Al3+与OH、S2、AlO2 、HCO3、CO32、HSO32等离子因生成沉淀或双水解而不能大量共存；b、AlO2与H+、Al3+、NH4+、Fe3+等离子因生成沉淀或双水解反应而不能大量共存。三、有关Al(OH)3沉淀的图象分析向溶液中滴加溶液OA段： AB段： 向强碱溶液中滴入铝盐溶液  OA段： AB段： 向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液A. 向铝盐中滴加氨水时，当氨水增加到时，产生最大沉淀量B. 向氨水中滴加铝盐溶液时，开始时氨水过量，如图所

11、示 分析得：氢氧化铝不溶于弱碱氨水中。 向偏铝酸盐溶液中滴入强酸OA段：OB段：向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液 OA段： AB段： 【方法与技巧小结】：利用互滴顺序不同，现象不同可检验的溶液(1)AlCl3溶液和盐酸(2)NaAlO2溶液和盐酸(3)Na2CO3溶液和盐酸(4)AgNO3溶液和氨水 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H+反应，再与Mg2+、Al3+反应生成沉淀，再与NH4+反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、气体

12、的顺序反应。可用图像表示为：AlO2-与HCO3-的反应不属于水解相互促进的反应，而是HCO3-电离出的H+与AlO2-发生的反应：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-注意：向AlCl3中加NaOH溶液和向NaAlO2中加盐酸，只要沉淀量未达最大值(如相关图象中a、b)，则产生沉淀对应的碱或酸有两种情况，进行计算时要注意讨论直击考点精讲精练【例题1】：把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。求：（1）镁铝合金的质量组成。（2）盐酸的物质的量浓度。（3）B点沉淀的质量。解析：由II中的公式和可得：（1） （

13、2）因溶解Mg、Al消耗的与完全沉淀消耗的的物质的量相同，故：（3）B点处，m（沉淀）答：略。 【例2】 向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol/L NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列问题：(1)图中A点表示的意义是_(2)图中B点表示的意义是_(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为_.(4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_解析：由图可知，随着NaOH溶液的加入，溶液中发生由Al3+Al(OH)3的转化。故A点表示得到Al(OH)3沉淀的最大值，B点表示Al(O

14、H)3沉淀完全溶解，涉及的离子方程式为：Al3+3OH-Al(OH)3， Al(OH)3+OH-+2H2O总的离子方程式为：Al3+4OH-+2H2O通过上面图象可知，要生成0.39 g Al(OH)3沉淀，有两种情况，对应的NaOH体积x、y分别为7.5 mL 和17.5 mL。答案(1)生成Al(OH)3沉淀的最大值(2)Al(OH)3沉淀完全溶解于NaOH溶液成为NaAlO2溶液(3)Al3+4OH-+2H2O(4)7.5 mL或17.5 mL专题突破检测训练（一）1.在托盘天平的两盘上各放一盛有100ml1mol/l盐酸的烧杯.调整天平至平衡，然后在左右两盘中分别加入等质量的

15、铝、锌，反应结束后，天平两盘的状态是( )A.左低右变B.左高右低 C.平衡D.无法判断2.由Na、Mg、Al、Zn四种金属单质中的两种组成的混合物共12克，跟足量盐酸反应，产生5.6LH2(标况)，由此可判断混合物中必定含有( )A.NaB.Mg C.AlD.Zn3.用稀H2SO4、NaOH溶液和单质铝为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三个学生制备的途径分别是：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3 乙：AlNaAlO2Al(OH)3 若要得到等量的Al(OH)3，则( )A.三者消耗原料相同B.甲消耗的原料最多 C.乙消耗原料最少D.丙消耗原料最少4.等体积的AlCl3和NaOH两种溶

16、液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比是( )A.13B.23 C.14D.275.把一定量的Na2O2投入100ml 0.5mol/LAl2(SO4)3溶液中得到沉淀5.85g，则Al2(SO4)3与Na2O2的物质的量之比为( )A.49B.89 C.413D.8136.能与小苏打溶液反应，且能同时产生沉淀和气体的物质是( )A.盐酸B.石灰水 C.明矾D.食盐7.将镁、铝、硅的混和物分为等质量的两份，一份跟足量的NaOH溶液反应，另一份跟足量的盐酸反应，最终产生的H2一样多.则镁与硅物质的量之比为( )A.21B.41 C.1

17、1D.318.铊(Tl)是高温超导材料组成成份之一.已知铊和铝属于同一主族元素，下列关于铊元素性质的叙述中不正确的是A.Tl的金属性比Al强 B.Tl(OH)3是两性氢氧化物C.Tl可以和稀H2SO4发生置换反应 D.Tl和稀HNO3反应生成Tl(NO3)39.在下列操作中，可得到纯净氧化铝的是( )A.向AlCl3溶液中加入过量氨水后，蒸干并灼烧； B.向偏铝酸钠溶液中加入过量AlCl3溶液，蒸干并灼烧；C.向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2后，蒸干并灼烧；D.向NaAlO2溶液中加入适量硫酸后，蒸干并灼烧10.取一定量的镁铝合金，用足量盐酸溶解后，再加入过量的NaOH溶液，然后滤出沉淀物，加强

18、热灼烧，最后得到白色粉末，干燥后称量，这些粉末与原合金的质量相等，则合金中镁的质量百分含量为( )A.20B.40 C.60D.65.411.在H2SO4酸化过的Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液体积V的关系如图，其中正确的是( )12.把镁铝合金用稀H2SO4溶解，加入KOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示，则合金中镁与铝的质量比是( )A.11 B.89 C.23 D.4913.下列关于铍、镁、钙、锶、钡、镭的叙述中错误的是( )A.它们的单质均能与水反应产生H2 B.它们的氢氧化物在水中的溶解度越来越小C.它们的氢氧化物的碱性逐渐增强 D

19、.它们的硫酸盐在水中的溶解性逐渐减小14.现在100ml3mol·L-1的NaOH溶液和100mL1mol·L-1的AlCl3溶液.(1)将NaOH溶液分多次加到AlCl3溶液中；(2)将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中.比较两种操作的结果是( )A.现象相同，沉淀量不等 B.现象相同，沉淀量也相等C.现象不同，沉淀量相等 D.现象不同，沉淀量不等15.将含有x+、y2+、z3+三种金属离子的水溶液进行下列实验：( )符合上述实验现象的三种金属离子是( )A.Ag+、Cu2+、Al3+ B.Ag+、Mg2+、Fe3+ C.Ag+、Fe2+、Al3+ D.Ag+、Ba2

20、+、Fe3+16无色透明溶液与铝反应放出H2，该溶液中可能含有大量的：H+、K+、Mg2+、Cl-、OH-、NO-3、CO2-3等离子，试推断：第一种情况：一定有 离子，可能有 离子第二种情况：一定有 离子，可能有 离子17在200ml0.5mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，可得到7.8克Al(OH)3沉淀，则NaOH溶液的体积为 毫升(二)一、选择题1.在常温下，将铝分别放入下列溶液中，溶液的质量会减小的是 （ ） A. 稀硫酸 B. 氢氧化钠溶液 C. 硫酸铜溶液 D. 食盐水2.下列微粒中，氧化性最强的是 （ ） A. Na B. Na+ C. Mg2+

21、 D. Al3+3.下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是 （ ） AAl 是地壳中含量最多的金属元素 BAl 是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性 CAl箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 DAl箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al 并不滴落4.下列物质中，不属于合金的是 （ ） A硬铝 B黄铜 C 钢铁 D水银5. 0.2 mol铝跟足量氧气反应时，电子转移总个数为 （ ） A0.4 mol B0.2 mol C0.2×6.02×1023个 D0.6×6.02×1023个6. 铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为

22、（ ） A与氧气在常温下不反应 B铝性质不活泼 C铝表面能形成了一层致密的氧化膜D铝耐酸耐碱7. 最不适宜于制作炊事用具的金属是 （ ） AFe BPb CAl DCu 8. 向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是 （ ） A. Cl B. H+ C. OH D. HCO39. 为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液 （ ）A.浓盐酸B浓硝酸C浓硫酸 D浓氢氧化钠溶液10. 铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合中，必须加以控制的是 （ ） A制造炊具 B制防锈油漆 C制电线 D炼铝厂制造铝锭11. 常

23、温下，可用铝制容器盛放的是 （ ）A浓硝酸B稀盐酸C稀硝酸DNaOH溶液12. 对氧化铝的分类中正确的是 （ ） A酸性氧化物 B碱性氧化物 C两性氧化物 D不成盐氧化物（像CO一样）13. 既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的氧化物是 （ ）A. Al B. MgO C. NaHCO3 D. Al2O314. 下列关于AI(OH)3的性质的叙述错误的是 （ ） AAl(OH)3是难溶于水的白色沉淀 BAl(OH)3能吸附水中的悬浮物 CAl(OH)3能溶于氨水 DAl(OH)3属于两性氢氧化物15. 在强酸溶液中，下列各组离子能够大量共存的是 ( )AMg2+、Ca2+、HCO3-、CI

24、- BNa+、AlO2-、CI-、SO42- CK+、Fe2+、SO42-、Br- DFe2+、Ca2+、CI-、NO3- 16. 既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的氢氧化物是 （ ） A. Al2O3 B. MgO C. NaHCO3 D.Al(OH)317. 镁铝合金投入盐酸中，待完全溶解后，再加入过量氢氧化钠溶液，得到的沉淀是 （ ） A. Mg(OH)2 B. Al(OH)3 C.NaAlO2 D. MgO18. 实验室制备Al(OH)3最好用 （ ） AAl2O3和稀盐酸 BAl2O3和水 CAl2(SO4)3和KOH DAlCl3和氨水二、填空题 19、下列为铝或铝合金的各种用途，在后面横线上写出所根据的性质：(1)制造飞机或汽车外壳 (2)作为储存浓硫酸的容器 (3)制造各种日用炊具 (4)制造电线电缆 (5)制造包装用的铝箔 20、已知A是地壳中含量最高的金属元素的单质。在一定条件下有下列转化关系：A ，B ，C ，D 三、计算题 21、室温下，氢氧化钠的溶解度为22g，将多少g金属钠投入100g水中，可获得该温度下的饱和溶液？22、一块表面