高三化学一轮复习 第一节镁和铝

第十一章

几种重要的金属高三化学第一轮复习课件桃源九中高三化学备课组编辑ppt第一节镁和铝的重要化合物编辑ppt1、金属的分类分类1：黑色金属：铁、铬、锰有色金属：其余金属分类3：轻金属：密度＜4.5g/cm3，如铝、钠重金属：密度＞4.5g/cm3，如铁、金分类2：常见金属：铁、铜、铝等稀有金属：钼、铍、钪等一、金属的性质编辑ppt2、金属的晶体结构⑴金属晶体：由金属阳离子和自由电子构成⑵金属键的强弱决定金属晶体熔点高低,金属键的强弱与金属离子半径、核电荷多少及离子电荷数等有关.例：Li、Na、K半径增大,熔点降低;Na、Mg、Al半径减小,离子电荷增大,熔点升高。⒊金属元素种类和原子结构特征⑴现已发现的金属共有90种（以112种元素算）约占全部元素种类的4/5。⑵金属元素的原子结构特征：①原子最外层电子较少，最外层电子数≤电子层数（仅氢例外）②金属原子半径比同周期非金属原子半径大；编辑ppt3、金属的物理性质（1）状态：常温下除汞是液体外，其余都为固体（2）颜色：除金、铜、铋等少数具有特殊颜色外，大多数金属呈银白色，且都不透明（3）整块金属具有金属光泽，粉末状态时常显不同颜色（4）金属的密度、硬度、熔点等性质差别较大（5）大多数金属具有延展性（6）一般都是电和热的良导体编辑ppt常见金属之最⑥硬度最大：铬（Cr）⑦延展性最好：金（Au）⑧导电性最好：银（Ag）①在生活、生产中使用最广泛的金属是：铁合金②地壳中含量最多的金属是：铝③最活泼的金属是：铯;最稳定的金属是：金④熔点最高是W，3413℃;熔点最低是Hg：-39℃⑤密度最小:Li编辑ppt4、合金（1）定义：（2）特性：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其他成分金属所不具有的独特的性质（熔点低；强度大、硬度大）常见合金：钢（Fe、C）；黄铜（Cu、Zn）；青铜（Cu、Sn）；硬铝（Al、Cu、Mg、Si）编辑ppt镁（Mg）铝（Al）在周期表中的位置第三周期ⅡA族第三周期ⅢA族晶体类型金属晶体物理性质相同点都是银白色固体，有较强的延性、展性，有良好的导电性硬度、强度小，都是属于轻金属。不同点铝的硬度、密度大于镁，熔点、沸点高于镁二、镁与铝性质比较编辑ppt镁（Mg）铝（Al）化学性质与非金属反应常温下，在空气中形成一层致密的氧化膜，有抗腐蚀性。2Mg+O2====2MgOMg+S===MgS4Al+3O2===2Al2O32Al+3S==Al2S3与酸反应与非氧化性酸反应Mg+2H+==Mg2++H2↑2Al+6H+==2Al3++3H2↑镁与酸反应比铝剧烈与强氧化性酸反应无钝化现象遇冷浓硫酸、冷浓硝酸有钝化现象与强碱溶液反应不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Mg+CO2====2MgO+C铝热反应：2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3与某些氧化物反应点燃△点燃△点燃高温(无氢气生成）（加热反应，无氢气生成）编辑ppt镁（Mg）铝（Al）与水反应存在化合态化合态冶炼电解熔融MgCl2电解Al2O3与冰晶石的熔融物用途制轻合金、照明弹等制电线、冶炼稀有金属、制轻合金加热反应很难反应化学性质与盐溶液反应(CuSO4)编辑pptMgOAl2O3晶体物性水酸碱电解盐用途微溶于水MgO+H2O=Mg(OH)2离子晶体离子晶体熔点高密度小白色固体高熔点高硬度白色固体不溶于水MgO+2H＋=Mg2++H2OAl2O3+6H＋=2Al3++3H2OAl2O3+20H-=2AlO2-+H2O2Fe3++3H2O+3MgO=2Fe(OH)2↓+3Mg2+2Al2O3=4Al+O2↑耐火材料耐火材料、冶炼铝2MgO=2Mg+O2↑三、镁、铝重要化合物1.氧化物编辑pptMg(OH)2Al(OH)3物理性质类别与强酸与强碱加热实验室制备难溶于水，白色固体难溶于水，胶状白色沉淀中强碱两性氢氧化物反应反应不反应反应分解分解可溶性镁盐与氢氧化钠2.氢氧化物编辑ppt3.铝盐(1)硫酸铝钾[KAl(SO4)2]

明矾：十二水合硫酸铝钾

化学式：KAl(SO4)2·12H2O

是无色晶体，易溶于水，其水溶液呈酸性。其水解产物氢氧化铝有很强吸附能力，明矾常用作净水剂。(2)AlCl3：气态时为双分子缔合体，共价化合物。(3)铝盐的性质：水溶液显酸性，与碱反应，与AlO2-、S2-、CO32-等发生双水解反应。编辑ppt(1)溶于水的强碱弱酸盐(2)可与酸反应，生成铝酸（氢氧化铝）

NaAlO2＋HCl+H2O==NaCl+Al(OH)3↓

2NaAlO2＋CO2+3H2O==Na2CO3+2Al(OH)3↓

(3)与NH4+、Al3+、Fe3+发生双水解反应3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓4.NaAlO2的性质编辑ppt四、Al3+、Al(OH)3、AlO2-之间的互变规律及应用Al3+Al(OH)3↓AlO2-①3OH－②3NH3·H2O③OH－④4OH－⑤H＋⑥通入CO2⑦3H＋⑧4H＋⑨Al3+＋3AlO2-＋6H2O编辑ppt练习1：向含1molAlCl3的溶液中,逐渐加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NaOH溶液的物质的量n(NaOH)关系图:n(Al(OH)3)

10.80.60.40.2012345n(NaOH)①①Al3++3OH－=Al(OH)3↓②②Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O先产生白色沉淀，后消失实验现象：编辑ppt练习2：向含4molNaOH的溶液中,逐渐加入含AlCl3的溶液，生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗AlCl3溶液的物质的量n(AlCl3)关系图:n(Al(OH)3)

10.80.60.40.201234n(AlCl3)①②①Al3++4OH－=AlO2－＋2H2O②3AlO2－+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓4/3③4/3实验现象：先无沉淀，最终生成白色沉淀编辑ppt练习3：向含1molAlCl3溶液中,逐渐加入NH3·H2O溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NH3·H2O溶液的物质的量n(NH3·H2O)关系图:n(Al(OH)3)10.80.60.40.201234n(NH3·H2O

)①①Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+②实验现象：产生白色沉淀编辑ppt练习4：向含1molNaAlO2的溶液中,逐渐通入CO2气体并过量,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗CO2气体的物质的量n(CO2)关系图:n(Al(OH)3)21012n(CO2

)①①

AlO2－+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-②实验现象：产生白色沉淀编辑ppt练习5:向含1molNaAlO2的溶液中,逐渐加入HCl溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗HCl溶液的物质的量n(HCl)关系图:n(Al(OH)3)10.80.60.40.201234n(HCl)①②①

AlO2－+H++H2O=Al(OH)3↓②

Al(OH)3＋3H＋=Al3＋+3H2O先产生白色沉淀，后消失实验现象：编辑ppt练习6:向含4molHCl的溶液中,逐渐加入NaAlO2溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NaAlO2溶液的物质的量n(NaAlO2)关系图:n(Al(OH)3)432101234n(NaAlO2

)①②①

AlO2－+4H+=Al3++2H2O②

Al3++3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓③先无沉淀，最终生成白色沉淀实验现象：编辑ppt练习7：向含1molAlCl3的溶液中,逐渐加入NaAlO2溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NaAlO2溶液的物质的量n(NaAlO2)关系图:n(Al(OH)3)5432101234n(NaAlO2

)①①

Al3++

3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓②实验现象：产生白色沉淀编辑ppt练习8：向含3molNaAlO2的溶液中,逐渐加入AlCl3溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗AlCl3溶液的物质的量n(AlCl3)关系图:n(Al(OH)3)5432101234n(AlCl3

)①①

Al3++

3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓②实验现象：产生白色沉淀编辑ppt练习9：向含1molMgCl2和1molAlCl3的溶液中,逐渐加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与消耗NaOH溶液的物质的量n(NaOH)关系图:n(沉淀)2.52.01.51.00.50123456n(NaOH)①Al3++3OH－=Al(OH)3↓Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓②Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O①②③编辑ppt同步训练编辑ppt溶液加入的物质答案序号饱和石灰水通入CO2至过量AlCl3溶液滴加氨水至过量含少量NaOH的NaAlO2溶液通入CO2至过量含少量NaOH的NaAlO2溶液滴加稀盐酸至过量MgCl2、AlCl3混合液滴加NaOH溶液至过量BCDEA练习1：下列各图中，横坐标为某溶液的加入的某物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。从A—E中选择符合表中各要求的序号，填在表中：ABCDE编辑ppt练习2：将等物质的量的镁和铝相混合，取四等份的该混合物分别加入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-1HClB.4mol·L-1HNO3

C.8mol·L-1NaOHD.18.4mol·L-1H2SO4注意：①等物质的量铝与足量酸和碱反应；②铝与硝酸不生成氢气；③镁与浓硫酸生成二氧化硫，浓硫酸使铝钝化；④镁与盐酸反应而与NaOH不反应。A编辑ppt练习3：把镁单质投入下列溶液中，能产生气体的是()A．甲酸溶液B．氢氧化钠溶液C．氯化铵溶液D．碳酸钠溶液【解析】镁为金属，与H+反应而产生氢气：Mg+2H+=Mg2++H2↑。选A、C【评注】酸中的有机酸或醇也可与较活泼金属反应。解题中防漏选C，氯化铵水解其溶液呈酸性，产生的H+可与Mg反应产生氢气。AC编辑ppt练习4：燃烧镁和某些金属组成的合金时所形成的氧化物,其质量为反应前合金质量的2.3倍,则合金中另一种金属为()A．BeB．LiC．NaD．Al【解析】题中合金质量增加1.3倍,Mg→MgO质量增加16/24=0.7倍,则另一未知金属的质量增加应大于1.3倍。Be→BeO16/9=1.8＞1.3,同理可知:2Li→Li2O,2Na→Na2O2,2Al→Al2O3质量增加的倍数均小于1.3倍,选A。A编辑ppt思考：欲在实验室里以Al、稀H2SO4、和NaOH溶液为原料制备一定量的Al（OH）3，可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：①2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2

Al2（SO4）3+6NaOH=2AlOH）3+3Na2SO4

②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

2NaAlO2+H2SO4+2H2O=2AlOH）3+Na2SO4问：（1）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产2molAl（OH）3所耗试剂的用量予以说明）（2）请使用相同的原料设计一种更为节约试剂的方法。（以方程式表示，并说明其可以更节约试剂的根据）编辑ppt解析（1）第②种方法比较节约试剂，因为制2molAl（OH）3

时，方法①需2molAl、3molH2SO4、6molNaOH，方法②则需2molAl，1molH2SO4，2molNaOH；

（2）2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O=8Al（OH）3+3Na2SO4制2molAl（OH）3时，需2molAl、3/4molH2SO4、3/2molNaOH编辑ppt例题分析编辑ppt例题1:把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中,有0.58g白色难溶物析出,向所得的溶液中逐滴加入0.5mol/L的盐酸,加入盐酸的体积与生成沉淀的质量如图所示:(1)混合物中NaOH的物质的量是（）mol；AlCl3的物质的量是（）mol；MgCl2的物质的量是（）mol。（2）C点所表示加入盐酸的体积是（）ml.v(HCl)ml0.58g1030ABC沉淀质量（g）00.0650.010.01130编辑ppt例题2：向100ml0.1mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液，得到沉淀1.17g，求加入的NaOH溶液的体积。编辑ppt解：①Al2(SO4)3+6NaOH

2Al(OH)3

+3Na2SO4n{Al(OH)3)}=0.015mol620.015moln(NaOH)n(NaOH)=0.045molv(NaOH)=

n(NaOH)c(NaOH)=0.045mol0.5mol/L=0.09L=90ml编辑ppt②:1620.01mol0.06mol0.02molAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O110.02mol-0.015mol0.005moln(NaOH)=0.06mol+

0.005mol=0.065molV(NaOH)=

0.065mol0.05mol/L=0.13L=130ml

答：加入NaOH溶液的体积是90ml或130ml。Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3

+3Na2SO4编辑ppt练习．在含amolAlCl3溶液中，加入含bmolNaOH的溶液，请写出下列对于Al元素的存在情况A．若a≥1/3b，铝元素全部以形式存在

B．若a≤1/4b，铝元素全部以形式存在C．若1/4b<a<1/3b，铝元素以形式存在Al3+、Al(OH)3AlO2-Al(OH)3、AlO2-编辑ppt自我检测编辑ppt1.下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是（）①NaHCO3 ②(NH4)2S③Al2O3

④Al(OH)3⑤AlA．③④ B．③④⑤C．①③④⑤ D．全是自我检测D编辑ppt2.在两个烧杯中，各加入相同体积3mol/L的H2SO4溶液，随后分别置于天平左右两个托盘上，调节天平，使之平衡。此时向两烧杯中分别加入10.8g镁、铝，反应完毕后，天平两端将会（）A.不平衡，放铝的一端托盘上升B.不平衡，放镁的一端托盘上升C.仍保持平衡D.无法确定D自我检测编辑ppt3.（02年江苏）等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5:6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是（）A.甲、乙中都是铝过量B.甲中铝过量，乙中碱过量C.甲中铝过量，乙中碱过量D.甲中酸过量，乙中碱过量B自我检测编辑ppt4.下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是（）A.NaHSO4和Ba(OH)2

B.AlCl3和NaOHC.NaAlO2和H2SO4

D.Ba(HCO3)2和Ba(OH)2AD自我检测编辑ppt5.用稀硫酸、NaOH和铝为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三个学生分别用三种不同的途径制备：H2SO4NaOHNaOHH2SO4丙：H2SO4NaOHAl(OH)3若要制得等量的Al(OH)3，则（）A.乙消耗的原料最少B.三者消耗原料相同C.丙消耗原料最少D.甲、乙消耗原料相同C编辑ppt6.含有1molMg2+和1molAl3+的混合溶液，现依次加入NaOH溶液，1molHCl，通入CO2气体，请根据图象中曲线的变化情况，写出各步反应的离子反应方程式。5678910O沉淀的物质的量/mol加入物质的量/mol21编辑ppt[解析]反应的离子方程式分阶段分别为：OA段：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓AB段：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OCD段：H++OH-=H2ODE段：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-EF段：CO32-+CO2+H2O=2HCO3-Al3++3OH-=Al(OH)3↓编辑ppt7.往10mL1mol/LAlCl3加入1mol/LNaOH溶液，得沉淀0.26克，则所加氢氧化钠溶液的体积是多少？（2:1）8.向某含Mg2+和Al3+的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀质量与所加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示，求原溶液中的Mg2+和Al3+物质的量之比。编辑ppt能力·思维·方法编辑ppt【例1】

（2004年上海卷）将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（）A．稀硝酸B．稀盐酸C．硝酸铜D．氢氧化钠C编辑ppt【例2】（2004年江苏卷）铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（）A．1:1B．2:1C．3:1D．1:3C编辑ppt【例3】（2004年上海理综）铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（）。A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高B编辑ppt【例4】（上海市高考题）若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是()A、NH4+NO3－CO32－Na+

B、Na+Ba2+Mg2+HCO3－C、NO3－Ca2+K+Cl－

D、NO3－K+AlO2－

OH－【解析】铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出H2，A中NH4+与OH－不能大量共存，CO32－不能与H+大量共存；B中HCO3－既能与H+反应又能与OH－反应；C、D在强碱条件下可以共存。CD编辑ppt【例5】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L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比为甲∶乙=1∶2，则加入铝粉的质量为()A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.6gA【解析】根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断，若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉，产生的H2之比为1∶3。而题中为1∶2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g，而与后者反应的铝粉应为5.4g。编辑ppt【解题回顾】解题关键是判断Al在哪种溶液中是完全反应的，并以它作为计算的依据。根据化学反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑可见相同质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同；但相同质量的铝分别与不足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量不相同，需要盐酸的物质的量比氢氧化钠多。现产生H2的质量比为1∶2，说明盐酸的量不足，于是根据0.3mol盐酸产生H2为0.15mol，可知与NaOH反应产生的H2为0.3m