（山西专用版）高考化学大一轮复习 专题三 第2讲 镁、铝及其化合物课件-人教版高三全册化学课件

1、第第2 2讲讲 镁、铝及其化合物镁、铝及其化合物考点一 铝及其重要化合物考点二 氢氧化铝沉淀图像分析与计算总总纲纲目目录录考点三 镁及其化合物的性质及应用高考真题演练考试要点考试要点考题统计考题统计1.掌握镁、铝及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。2018课标,T7;2018课标,T7;2018课标,T7,T82017课标,T9、T11、T262017课标,T12、T272016课标,T7考点一铝及其重要化合物考点一铝及其重要化合物1.铝铝(1)原子结构与物理性质(2)化学性质 (3)制备及用途2.氧化铝氧化铝(1)物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点

2、。(2)化学性质 3.氢氧化铝氢氧化铝(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体。(2)化学性质a.Al(OH)3的电离:c.受热分解:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O(3)制备向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3N 。4Hb.(OH)3+HC 。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3Al+Al3+6H2O 4Al(OH)3。3O2ONaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为 Al+CO2+2H2O Al2O4.常见的铝盐常见的铝盐明矾明矾明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O ,它是无色晶体,可溶于水,水溶液的pH7。明矾可以净水,其净水的原理

3、是Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 。1.易错易混辨析易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)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( )(2)Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应( )(3)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性或咸的食物( )(4)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性( )(5)常用氧化铝坩埚熔化固体NaOH( )(6)Al(OH)3常用于治疗胃酸过多( )(7)泡沫灭火器反应原理为Al3+3HC Al(OH)3+3CO3( )

4、(8)明矾常用作水处理的杀菌消毒剂( )(9)Al2O3Al(OH)3的转化可通过一步反应实现( )(10)向NaAlO2溶液中通入足量CO2发生反应的离子方程式为Al+4CO2+2H2OAl3+4HC( )3O2O3O2.用离子方程式表示下列转化关系的代表反应。 答案答案Al3+3OH-Al(OH)3或Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3NAl(OH)3+3H+Al3+3H2OAl(OH)3+OH-Al+2H2OAl+H+H2OAl(OH)3Al+4H+Al3+2H2OAl3+4OH-Al+2H2OAl3+3Al+6H2O4Al(OH)34H2O2O2O2O2O题组一铝及其化合物的性质

5、及应用题组一铝及其化合物的性质及应用1.(2018河北石家庄模拟)既能与稀盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的化合物是( A )NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlA.B.C.D. 解析解析 题给4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.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是( D )A.该物质属于两性氢氧化物B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+D.该药剂不适合胃溃疡患者服用解析解析 题给物质属于盐,是纯净物,A、

6、B错;1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H+,C错;该药剂与胃酸(HCl)反应时,产生CO2,易使胃溃疡患者胃穿孔,D正确。3.(2019四川成都模拟)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL-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,反应结束后在相同状况下测得生成的气体体积比为1 2,则加入的铝粉质量为( A )A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g7解析解析 由6HCl+2Al 2AlCl3+3H2和2NaOH+2Al+2H2O 2NaAlO2+3H2可知,两份等质量的铝粉若完全反应,则生成的H2的体积相等,消耗的HCl与NaO

7、H的物质的量不相等。依题意,HCl、NaOH都为0.3 mol,且在相同状况下生成H2的体积比为1 2,则甲中HCl不足,Al过量;乙中NaOH过量,Al不足。生成H2的物质的量之比为1 2,参与反应的Al的物质的量之比也为1 2,与0.3 mol HCl反应的Al为2.7 g,则与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。思维建模思维建模铝与酸、碱反应生成H2的量的关系反应实质:AlAl3+,2H+H2;定量关系:2Al3H2。(1)等量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比=。(2)足量的铝分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液反2HCl2NaOH(H )(H )VV1

8、1应,产生氢气的体积比=。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,若W1W2(3)520 g解析解析甲:制取2 mol Al(OH)3消耗H+2 mol,OH-2 mol。乙:制取2 mol Al(OH)3消耗H+6 mol,OH-6 mol。丙:制取2 mol Al(OH)3消耗H+1.5 mol,OH-1.5 mol。结论是丙以较少的原料制出较多的Al(OH)3;乙以较多的原料制出较少的产品;相同的原料制取的Al(OH)3质量应是W3W1W2。反思归纳反思归纳制备Al(OH)3的方法(1)以盐为原料途径一:Al3+ Al(OH)3,一般不宜用强碱;途径二:Al Al(OH)3

9、,一般不宜用强酸;途径三:Al3+3Al+6H2O 4Al(OH)3。(2)以铝为原料方法一:Al Al3+Al(OH)3;2O2O方法二:AlAlAl(OH)3;方法三:Al(OH)3。2O题组三铝三角的转化关系及应用题组三铝三角的转化关系及应用6.(2018山西太原模拟)下列各组物质,不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是( C ) 选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析解析 C项中,Al不能一步转化成Al(OH)3。7.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,假设只含Fe2

10、O3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.反应过滤后所得固体为Fe(OH)3C.图中涉及的所有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 答案答案 D解析解析 从工艺流程图中可知,加入的试剂X能将铝土矿中的Al2O3溶解,再向过滤后所得溶液中通入过量Y,可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液,故X为NaOH溶液,Y为CO2。反应为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,反应过滤后得到的固体为Fe2O3,A、B错误;由Al2O3冶炼铝的反应属于氧化还原反应,C

11、错误。题后悟道题后悟道从铝土矿中提取Al2O3的工艺流程 考点二氢氧化铝沉淀图像分析与计算考点二氢氧化铝沉淀图像分析与计算1.可溶性铝盐溶液与可溶性铝盐溶液与NaOH溶液互滴溶液互滴操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但立即溶解)出现沉淀较多最多沉淀不消失图像离子方程式Al3+3OH- Al(OH)3 Al(OH)3+OH- Al+2H2O Al3+4OH- Al+2H2O 3Al+Al3+6H2O 4Al(OH)3 2O2O2O2.偏铝酸盐溶液与盐酸互滴偏铝酸盐溶液与盐酸互滴操作向偏铝酸盐溶

12、液中逐滴加入盐酸至过量 向盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但立即溶解)出现沉淀较多最多沉淀不消失图像离子方程式Al+H+H2O Al(OH)3 Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O Al+4H+ Al3+2H2O Al3+3Al+6H2O 4Al(OH)3 2O2O2O1.将CO2气体缓缓地通入含KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。完成相关反应的离子方程式:(1)OA段: ;(2)AB段: ;(3)BC段: ;(4)CD段: ;(5)DE段: 。答案答案(1)Ba2+2OH-

13、+CO2 BaCO3+H2O(2)CO2+2OH- C+H2O(3)2Al+3H2O 2Al(OH3)+C(4)C+CO2+H2O 2HC(5)BaCO3+CO2+H2O Ba2+2HC 23O2O23O23O3O3O2.画一画:(画出沉淀的物质的量与加入或通入物质的体积变化和图像)(1)向含HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的溶液中(假设溶质各1 mol),逐滴加入NaOH溶液。(2)向含NaOH、NaAlO2的溶液中(假设溶质各1 mol),逐滴加入盐酸。(3)向含NaOH、Na2CO3、NaAlO2的溶液中(假设溶质各1 mol),逐滴加入盐酸。答案答案(1)(2)(3) 题组一

14、题组一 可溶性铝盐溶液与碱反应型图像分析与计算可溶性铝盐溶液与碱反应型图像分析与计算1.(2018山西太原模拟)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量 的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )A.a点对应的溶液中:Na+、Fe3+、S、HC24O3OB.b点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、N、F-C.c点对应的溶液中:Na+、S2-、S、Cl-D.d点对应的溶液中:K+、N、I-、C 3O24O4H23O答案答案 C解析解析 ob段发生反应:Al3+4OH- Al+2H2O,bc段发生反应:3Al+Al3+6H

15、2O 4Al(OH)3。A项,a点NaOH过量,故Fe3+、HC不能存在;B项,Ag+、Ca2+与F-不能共存;D项,AlCl3过量,C与Al3+发生互相促进的水解反应。2O2O3O23O2.(2018广东中山模拟)如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液,紧接着再加入一定量稀盐酸,生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断,下列结论中不正确的是( )A.N点时溶液中的溶质只有NaClB.M点之前加入的是NaOH溶液,M点之后加入的是稀盐酸C.c(NaOH)=c(HCl)D.原混合溶液中c(MgCl2) c(AlCl3)=1 1答案答案 B解析解析

16、 向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入NaOH溶液,首先发生反应:Al3+3OH- Al(OH)3,Mg2+2OH- Mg(OH)2,N点时Al3+、Mg2+全部沉淀,溶液中的溶质只有NaCl,A正确;NM段Al(OH)3溶解,x=6时Al(OH)3完全溶解,MP段沉淀的量不变,MP段先加NaOH溶液,然后又加入盐酸,B错误;PF段沉淀的量增加,发生反应:Al+H+H2O Al(OH)3,消耗盐酸1 mL,根据NM段Al(OH)3溶解消耗NaOH溶液1 mL,则c(NaOH)=c(HCl),C正确;沉淀Al3+消耗NaOH溶液3 mL,沉淀Mg2+消耗NaOH溶液2 mL,原混合溶液中c(

17、MgCl2) c(AlCl3)=1 1,D正确。2O方法技巧方法技巧有关Al(OH)3沉淀量的计算技巧(1)根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量(2)根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量题组二题组二 偏铝酸盐溶液与盐酸反应型图像分析与计算偏铝酸盐溶液与盐酸反应型图像分析与计算3.在KOH和KAlO2混合溶液中滴加稀盐酸直到过量,下列生成沉淀物质的量与所加盐酸体积关系的图像正确的是( D ) 解析解析 首先发生中和反应,没有沉淀产生,然后发生反应:Al+H+H2O Al(OH)3,最后发生反应:Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O,沉淀溶解。沉淀产生、沉淀

18、溶解消耗的盐酸体积比是1 3,故D正确。2O4.某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )A.若Y是盐酸,则Oa段转化为沉淀的离子(上表中,下同)只有AlB.若Y是盐酸,则溶液中可能含有的阳离子是Al3+C.若Y是NaOH溶液,则bc段反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- Al+2H2OD.若Y是NaOH溶液,则X溶液中只存在四种离子,是Al3+、Fe3+、N、Cl- 答案 C2O2O4H解析解析 因溶液无色故不含Fe3+,加入盐酸能形成沉淀Al(OH)3、H2

19、SiO3,前者能溶于过量盐酸而后者不溶,由图像知溶液中肯定含有Al 、Si,ab段发生反应的离子为C,bc段为Al(OH)3的溶解,Al3+与C 、Al、Si均不共存,故A、B两项不正确;当向溶液中加入NaOH溶液时,生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,ab段为N与OH-反应,bc段为Al(OH)3溶解,因Mg2+、Al3+均不能与C、Si、Al共存,故此时溶液中的阴离子只有Cl-,C正确,B错误。2O23O23O23O2O23O4H23O23O2O考点三镁及其化合物的性质及应用考点三镁及其化合物的性质及应用1.镁镁(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)a

20、.与O2反应:2Mg+O22MgO (产生耀眼白光)b.与N2反应:3Mg+N2Mg3N2 c.与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C d.与沸水反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2 (3)用途:生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。2.氧化镁氧化镁(1)物理性质:白色。不 溶于水的固体,熔点高。(2)化学性质MgO+2H+ Mg2+H2O(3)用途:耐火材料。3.氢氧化镁氢氧化镁(1)物理性质:白色。不 溶于水的固体。(2)化学性质 4.海水提镁海水提镁(1)流程:海水Mg(OH)2MgCl2 (溶液)MgCl26H2OMgCl2 Mg(2)部分涉及的化学反应:MgCl2Mg(OH)

21、2:MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2 ;Mg(OH)2MgCl2:Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O ;MgCl2Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2 。1.易错易混辨析易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)镁着火时可用泡沫灭火器灭火( )(2)可以直接将MgCl2溶液蒸干获得无水MgCl2( )(3)可以通过电解MgCl2溶液的方法制取Mg( )(4)海水提镁过程中不涉及氧化还原反应( )(5)下列转化关系均可通过一步反应实现:MgMgOMg(OH)2MgCl2( )(6)1 mol Mg与足量盐酸反应时,转移2NA个电子()2.

22、镁在空气中燃烧时,得到的产物有 (填化学式)等几种物质。答案答案MgO、Mg3N2、C题组一镁及其化合物的性质及应用题组一镁及其化合物的性质及应用1.镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却,有下列气体:空气、CO2、Ar、H2、N2,其中可作为冷却气体的是( C )A.和B.和C.和D.和解析解析 与镁蒸气不发生反应的Ar、H2均可作为冷却气体。2.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+并尽可能减少AlCl3的损失。下列说法正确的是( )A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-

23、C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸时需控制溶液的pH答案答案 D解析解析 A项,若用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,错误;B项,Al3+与过量NaOH反应生成NaAlO2,溶液a中含Al、K+、Cl-、Na+、OH-,错误;C项,K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应,溶液b中含KCl、NaCl,错误;D项,因氢氧化铝能溶于盐酸,故向溶液a中滴加盐酸时需控制溶液的pH,正确。2O3.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4的主要流程如下:(1)制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式为 。(2)判断流程中沉淀是否洗净所

24、用的试剂是 。(3)在25 下,向浓度均为0.01 molL-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。已知25 时KspMg(OH)2=1.810-11,KspAl(OH)3=310-34。答案答案(1)2Al(OH)3+Mg(OH)2MgAl2O4+4H2O(2)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)(3)Al(OH)3Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3N 4H题组二海水提镁题组二海水提镁4.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 、604 ,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有

25、MgCl2,工业上从海水中提取镁的方法是( D )A.海水Mg(OH)2MgB.海水 MgCl2溶液 MgCl2(熔融)MgC.海水 Mg(OH)2 MgOMgD.海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl2(熔融) Mg解析解析 工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A项中使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一种难溶性碱,加热时会发生分解生成MgO,因此不可行;B项,海水中加入盐酸得不到MgCl2溶液;C项,由于MgO的熔点很高,电解MgO时耗能大,所以经济效益差。5.从海水中提取镁的工艺流程如图所示:下列说法错误的是( B )A.用此法提取镁的优点之一是原料来源

26、丰富B.步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C.步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D.上述工艺流程中涉及化合反应、分解反应和复分解反应 解析解析 电解MgCl2时,阳极反应式为2Cl-2e-Cl2,阴极反应式为Mg2+2e-Mg。1.判断正误(正确的画“”,错误的画“”)。(1)(2018课标)氢氧化铝可用于中和过多胃酸( )(2)(2018课标)24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数( )(3)(2018江苏单科)Al2O3是两性氧化物,故可用作耐高温材料 ( )(4)(2018江苏单科)下列所示物质间的转化能实现:Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)( )(5)(2017课标)2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1 NA( )高考真题演练高考真题演练(6)(2017天津理综)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 ( )(7)(2016课标)泡沫灭火器是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应( )2.(2018天津理综,7,14分)下图中反应是制备