高三化学一轮复习镁、铝及其化合物学案

因是因是镁、铝及其化合物〖复习目标〗1．了解镁、铝及其重要化合物的主要性质和重要应用。了解常见不同类型化合物之间转化的条件和方法，认识金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用。〖知识清单〗考点一镁及其化合物镁的提取TOC\o"1-5"\h\z⑴向海水中加入石灰乳：。⑵制取MgCl•6HO：。⑶加热蒸干MgCl2：。⑷电解MgClj。镁的性质⑴物理性质⑵化学性质能与o2、ci2、n2等非金属单质反应，产物分别为、、与CO2反应2方程式为：。与酸反应镁与非氧化性酸如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气，离子方程式为：镁与氧化性酸如浓ISO、稀HN0、浓硝酸在常温下也能反应，但不生成。432与盐溶液反应与Zn的盐溶液反应，其离子方程式为：⑶用途〖典型例析〗例1.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示若在空气中加热MgCl2・6屯0,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2・6H2O时，能得到无水MgCl2，其原（2）Mg（0H）2沉淀中混有的Ca（0H）2应怎样除去？写出实验步骤。（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；溶解时：。过滤时：。蒸发时：。考点二铝及其化合物一、铝在元素周期表中的位置、结构及性质1．与非金属单质反应与02反应：在点燃或加热的条件下与Cl2、S反应，化学反应方程式分别为2．与酸反应常温下铝遇、能够发生钝化。TOC\o"1-5"\h\z与盐酸反应的化学方程。与热的浓硝酸反应。与强碱（如NaOH）溶液反应的化学方程式为：。与某些盐（如CuCl）溶液反应的化学方程式为：。2与金属氧化物（如Fe2O3）反应（铝热反应）的化学方程式为：。铝的冶炼工业上冶炼铝的化学方程式为：。二、氧化铝氧化铝属于离子化合物，在室温下，它是一种白色固体，熔点很高。氧化铝是典型的氧化物，⑴与盐酸反应的离子方程式为：.。⑵与NaOH溶液反应的离子方程式为：.三、氢氧化铝1．氢氧化铝是两性氢氧化物。这是因为氢氧化铝在水溶液中存在两种方式的电离，其电离方程式有关的离子方程式为：与盐酸的反应：.与NaOH的反应：受热分解，化学反应方程式为：用途⑴治疗胃酸过多，其原理可用离子方程式表示为：

⑵水解生成的Al(OH)3胶体可净水。Al3+水解生成的胶体的离子方程式为：Al(OH)3胶粒有强吸附能力，可用于净水。4．制取可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：四、从铝土矿中提取铝铝土矿(主要成分AlO、FeO、SiO)溶液HC1(过量)3232溶液NH3溶液NH3・H2O(过量?沉淀亠电解2．各步反应的化学方程式五、明矶(化学)与NaOH溶液反应NaOH量少：NaOH量多：2.与Ba(OH)溶液反应2Ba(OH)量少：2Ba(OH)量多：2〖要点精析〗一、“铝三角”及其应用1．“铝三角”2．应用⑴制A1(OH)3A13++3NH•HO==A1(OH)；+3NH+TOC\o"1-5"\h\z234AlO-+CO+2HO===Al(OH)；+HCO-22233⑵离子共存问题Al3+与OH—、S2-、AlO-、CO2—、HCO-；AlO-与H+、Ab、Fe3+、NH+因发生反应或水解相23324互促进而不能大量共存。二、铝盐和偏铝盐分别与碱和酸反应生成Al（OH）3沉淀的关系图像1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像操作向可溶•哇钳钛濬液中遂滿加I入Z已OH搐液至过愷向NaOH溶打龙中［蚕淌力口入可洛，淫锌1盐溶辛夜至过址现象立艮卩产生白色7冗淀一*渐老垠多f渐少—尤況淀（有但艮卩濬）―出现沉淀一沖i事—股宰一沉淀不亞/h0123-4/!(NaOH)/«(A.l'+>0"41/3W<A严)/丹COHOAla-t3OH~—AKOH)^JAICOHJ3-hOHAKV-H2H2OAl—-I-4OH-—«A1O£H-2H2O3A.1OF+A卩一-+-6H2O—™4A.1<OH>3+2．偏铝酸盐与盐酸反应的图像操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀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f渐多f最多f渐少-*消失无沉淀（有但即溶）一出现沉淀-渐多—最多亠沉淀不变图像tW[Al(OH)3]L±0123401/41fl(A10n/rt(Hf)离子AIOO++H2()——A1(OH)3；Al(OH)3+3HAI3++3H2(.)AKX+4H+AF+十2H,OAl3*十3Al()r+6H,O4A1(OH)3I方程式

3.向H+和AW、OH-和AlO2-混合溶液中分别滴加NaOH溶液、盐酸的反应图像操作向H+和AP+混合液中滴加NM）H至过量向OH-和A1OF混合液中滴加盐酸至过量现象无沉淀一白色沉淀f渐多f最多f渐少—全部溶解无沉淀f白色沉淀f渐多f最多》渐少*全部溶解h[A1(OH)3]，“[Al(OH)i]图像一Ort(NaOH)0m(HCI)H十+()H——Hs()H，+OH…H.O离子方程式A13++3()H~——A1(F+H++H20—0ai(oh)3Iai（oh）3；AKOIDs1OHA1(()H)3十3H十-AlOf+2H2()AF++3H,)特别提醒：解答有关Al（OH）3的图像和计算问题要注意以下两点：“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的计量数关系。图像分析时：首先要看清横、纵坐标的含义、其次要对图像进行全面的分析，尤其需要关注的是特殊点（起点、折点、顶点、终点）的含义〖典型例析〗例1.铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质，如下图所示：

下列说法中错误的是()反应①又称铝热反应，可用于野外焊接铁轨反应②③都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等常用反应⑥制备Al(OH)，方法是向Al(SO)溶液中滴加足量的NaOH溶液243工业上用反应⑦制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度例2.Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，，制备一定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：AlH2SO4>Al(SO)NaOH>Al(OH)2433方案二：Al—NaOH>NaAlOH2SO4>Al(OH)23从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？方案一和方案二共同存在的问题是⑵请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关的化学方程式。例3.将镁铝的混合物0.2mol溶于100mL4mol/L硫酸溶液中，然后再滴加2mol/L氢氧化钠溶液。请回答：滴加氢氧化钠溶液的过程中，沉淀质量随加入氢氧化钠溶液的体积V变化如图所示。当a=160mL时，则金属粉末中镁的物质的量为mol，b=mL。在滴加氢氧化钠溶液的过程中，Mg2+、Al3+正好完全沉淀时加入的氢氧化钠溶液的体积为mL。若上述混合物中镁的物质的量分数(以镁的物质的量除以混合物的总物质的量)为x,在加入100mL4mol/L硫酸溶液溶解后，然后又加入了2mol/L氢氧化钠溶液450mL，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的x的取值范围是。〖仿真练习〗下列除去杂质的方法不正确的是()镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO后过滤2下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是()A．HSO滴入NaAlO溶液中B．Ba(OH)溶液滴入Al(SO)溶液中2422243C.Al(so)溶液滴入NaOH溶液中D.氨水滴入Al(so)溶液中243243现有MgCl2、A1C13、CuCl2、FeCl3、NHRI五种溶液，如果只用一种试剂把它们鉴别开TOC\o"1-5"\h\z来，应选用的试剂是()氨水B.AgNOC.浓NaOHD.NaCO溶液若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，下列各组离子可能共存的是()A.NH＋NO－CO2－Na＋B.Na＋Ba2＋Mg2＋HCO－333C.NO－K＋AlO－OH－D.NO－Ca2＋K＋Cl－323下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()铝粉与氧化镁共热可制取金属镁足量铝分别与含1molHC1、1molNaOH的溶液反应，产生相同量的氢气工业上用电解熔融A10的方法冶炼铝23在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化美、德两国科学家现已成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH)，这一研究26成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料，也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面。下列关于氢铝化合物的推测不正确的是()氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气氢铝化合物中铝显+3价，H显一1价氢铝化合物具有强还原性铝与水蒸气在高温下可生成氢铝化合物将5.1g镁和铝投入500mL2mol/L的盐酸中，生成氢气0.5g,金属完全溶解；再加入4mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的质量最多是()A.22.1gB.8.5gC.10.2gD.13.6g在A12(S04)3和MgS04的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合:沉淀竝液中A12(S04)3与MgS04的物质的量浓度之比为()TOC\o"1-5"\h\zA.6：lB.3：l//n,Iii].C.2：1D.1：2(思维拓展)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入A1C13溶液，生成沉淀A1(0H)3的量随A1C13

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点对应的溶液中：Na+、Fe3+、SO2-、HCO-43b点对应的溶液中：Na+、S2－、SO2－、Cl－4c点对应的溶液中：Ag+、Ca2+、NO3－、F－d点对应的溶液中：K+、NH+、I－、CO2－43将AlCl3溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀中含铝元素与溶液中所含铝元素相等，则原AlCl3与NaOH两溶液的物质的量浓度之比可能是()B.2：3A.l：3B.2：3TOC\o"1-5"\h\zC.1：4D.2：7某溶液中只可能含有H+、NH+、Mg2+、Fe3+、Al+、CO2-、SO2-等离子，当向该溶液中34加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是，且各离子的物质的量之比为。将一定量的Mg、Al合金溶于1mol/L的盐酸中，然后用1mol/L的NaOH溶液进行滴定，产生沉淀的量随NaOH溶液的体积的变化图像如图。则Al的质量是。盐酸的体积为。欲求a的值,还需要知道一个条件，这个条件可以是A.合金的质量B.Mg的质量C.产生h2A.合金的质量B.Mg的质量C.产生h2的体积D.b点对应的沉淀量E.c点对应的沉淀量23223程如下：请回答下列问题：流程甲加入盐酸后生成A13+的离子方程式为。流程乙加入烧碱后生成SiO2-的离子方程式为。验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入(填试剂名称)。滤液E、K中溶质的主要成分是(填化学式)，写出该溶质的一种用途⑸已知298K时，Mg(OH)的溶度积常数K=5.6X10-12，取适量的滤液B,加入一定量2sp的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=14．日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿的氧化铝含量为50%〜70%,杂质主要为Si02、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下：一些氢氧化物沉淀的pH如下表:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH(离子初始浓度0.01mol/L)42.310.4完全沉淀pH(离子浓度5.24.112.4

〈10-5mol/L)请回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z加入盐酸时，氧化铝发生反应的离子方程式为。实验室进行步骤②③④的操作名称为。⑶固体A的化学式为，物质C的化学式为；溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤中分离出去的。⑷步骤③调节pH的数值范围为―，步骤④调节pH的数值范围为步骤⑥反应的化学方程式为。〖答案〗考点一：Y八、、•例1.(l)MgCl•6HO==Mg(OH)Cl+HClf+5HO仁MgCl•6HO===MgO+2HClf+5HOf或Mg(OH)Cl==MgO+HClf；在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl：水解，且带走MgCl26H20受热产生的水汽，故能得到无水MgCl加入MgCl溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤搅拌，加速溶解；使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；防止因局部过热液滴或晶体飞溅考点二八、、例1.C例2.(1)方案二较好方案一在加入NaOH溶液和方案二在加入HSO溶液时，均难以控24制加入的量，确保Al元素全部进入沉淀(2)将Al按1：3分成两份，第一份与硫酸溶液反应，第二份与NaOH溶液反应，然后将所得溶液混合即可。有关反应的化学方程式为：2Al+3HSO====Al(SO2Al+3HSO====Al(SO)+3Hf2424322Al+2NaOH+2HO====2NaAlO+3Hf222Al(SO)+6NaAlO+12HO====8Al(OH)；+3NaSO24322324例3.(1)0.12440(2)400〖仿真练习〗1.B2.A3.CD4.C5.C0.5WaV16.D7.D8.D9.B10.BD2：1：3：4H+、Al3+、NH+、SO2－2：1：3：444解析：用NaOH溶液滴定溶解镁铝合金的盐酸时的反应为：0〜a：HCl+NaOH===NaCl+HO2a〜b：MgCl+2NaOH===Mg(OH)；+2NaClAlCl+3NaOH===Al(OH)；+3NaCl33b〜c：Al(OH)+NaOH===NaAlO+2HO322合金中Al〜NaAlO〜b〜c间滴入的NaOH，即n(Al)=n(NaOH)=1mol・L-1X(902b〜c－80)X10－3L=0.01molm(Al)=27g・mol-iX0.01mol=0.27gb点时溶液中只有NaCl，且Na+来自于NaOH溶液，Cl-来自于原盐酸，故n(HCl)=n(NaOH)=1mol^L-iX80X10-3L=0.08mol,V=0.08molFlmol・L-i=0.08L,0〜b盐酸即为80mL。在A〜E五个条件中，再知其中任一个条件，就能求得a值。答案：(1)0.27g(2)80mL(3)ABCDE解析：本题考查铝、硅、铁等的