高考化学复习 镁、铝及其化合物学案

1、镁、铝及其化合物.课标要求1. 通过海水制镁的事例了解镁及化合物的性质。2. 通过合金材料了解铝及化合物的性质.3. 能列举合金材料的重要应用.考纲要求1. 掌握镁铝及化合物的性质。2. 了解镁铝及化合物在生活.生活中的应用.教材精讲一. Mg、Al的化学性质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+ 3O22Al2O3（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

2、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+3H23与酸反应置换出H2Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，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

3、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等可燃物却是助燃剂。（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3 铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。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作为引燃剂，也可以用Na

4、2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而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+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2二.氢氧化铝1物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。2化学性质与酸反应：Al(OH)3 +3HClAlCl3+3H2O离子反应方程式：Al(OH)3+3H+Al3+3H2O 与碱反应：Al(OH)3NaOHNaAlO2+2H2O离子反应方程式：Al(OH)3OH-NaAlO2+2H2O3Al(OH)3的制取铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反

5、应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时：2AlO2-CO23H2O2Al(OH)3CO32- 当CO2过量时：AlO2-CO2+2H2OAl(OH)3HCO3-4Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。特别提醒：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐。（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(O

6、H)3溶解。例1使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是 （ ）ANaClNa2SNa2SO4NaOHHNO3 BH2SO4HClH2SNaOHCO2CHClH2SO4H2SNaOHCO2 DNa2SNa2SO4NaClNaOHHCl规律总结解除杂题应注意除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba2+SO42-，Mg2+OH-，Ag+Cl-，Cu2+S2-，除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。例2用铝

7、箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况） （ ） AO2和H2的混合气体B1.12L H2C大于1.12LH2D小于1.12L H2 规律总结铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。三镁铝及其化合物的转化关系图 1.镁的知识主线上图的113中的 有关化学方程式如下：点燃 2Mg+O2=2MgO 3Mg+N2 = Mg3N2点燃熔融 Mg+Cl2 = MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2电解 MgCl2 = Mg+Cl

8、2 MgO+H2O = Mg(OH)2 Mg(OH)2 = MgO+H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl MgCO3=MgO+CO2 MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2+Na2SO42.铝的知识主线上图112的有关化学方程式如下： 4Al + 3O2 =2Al2O熔融电解 2Al2O3 = 4Al +3O2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 +3H2加热 2Al + 2Na

9、OH + 2H2O= 2Na AlO2 +3H2 2Al(OH)3 =Al2O3 + 3H2O Al2O3 +6HCl =2AlCl3 + 3H2O AlCl3 +3NH3H2O + Al(OH)3 +3NH4Cl Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 + 3H2O Na AlO2 + CO2 +2H2O= Al(OH)3 + NaHCO3 Al(OH)3 +NaOH = Na AlO2+2H2O 2KAl(SO4)2 + 6NH3H2O = 2Al(OH)3 + K2SO4 +3(NH4)2SO4例3 用瓷质坩埚盛镁粉在空气中进行强烈燃烧，充分反应后生成固体产物最多可能有A3种B4种C

10、5种D6种四、“铝三角”及其应用1、“铝三角”是指Al3、Al(OH)3和AlO2相互转化的三角关系，如图：相关反应：Al(OH)3OH=AlO22H2O Al(OH)33H=Al33H2OAl33OH=Al(OH)3 Al34OH=AlO22H2OAlO2HH2O=Al(OH)3 AlO24H=Al32H2OAl33AlO26H2O=4Al(OH)32、应用（1）制取Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4 AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3（2）离子共存问题：Al3与HS，S2，AlO2，HCO3，CO32等因水解相互促进而不能大量共存；AlO2与NH4、A

11、l3、Fe3+等也不能大量共存。（3）鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。 NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，不溶解。NaAlO2溶液中滴加盐酸现象为：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。 盐酸中滴加NaAlO2溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，不溶解。（4）分离提纯利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其它金属的混合物。利用Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其它金属氧化物。利用Al(OH)3的两性，分离Al3与其它金属阳离子。五、数形结合思想在化学解题中的应用以化学知识为载体，将化

12、学问题抽象成数学问题，利用数学工具通过计算和推理，来解决化学问题。1、可溶性铝盐溶液与氨水反应的图像操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入氨水至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不变图像离子方程式Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+（用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适）2、可溶性铝盐溶液与氢氧化钠溶液反应的图像操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量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（有但即溶）出现沉淀渐多最多沉淀不变图像离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO22H2OAl34OH= AlO22H2

13、O3AlO2Al36H2O=4Al(OH)3沉淀的量03：nAl(OH)3=n(NaOH)34：nAl(OH)3=4n(Al3)-n(OH-)3、偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀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（有但即溶）出现沉淀渐多最多沉淀不变图像离子方程式AlO2HH2O=Al(OH)3Al(OH)3H= Al33H2OAlO24H= Al32H2O3AlO2Al36H2O=4Al(OH)3沉淀的量01：nAl(OH)3=n(H)14：nAl(OH)3= 4n(AlO2)-n(H)4、偏铝酸盐溶液与CO2反应的图

14、像 向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不变图像离子方程式2AlO2CO2(少量)3H2O = 2Al(OH)3CO32AlO2CO2(足量)2H2O= Al(OH)3HCO35、向Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐渐加入强碱溶液现象无明显现象出现沉淀沉淀最多部分溶解不变图像离子方程式H+OH-=H2O Al3+3OH-=Al(OH)3Mg2+2OH-=Mg(OH)2 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O跟踪练习：1、【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是A晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料B氢氧化铝具有弱碱性，

15、可用于制胃酸中和剂C漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张D氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料2、【2014年高考福建卷第6题】下列有关物质应用的说法正确的是A生石灰用作食品抗氧剂 B盐类都可作调味品C铝罐可久盛食醋 D小苏打是面包发酵粉的主要成分3、【福建福州三中2015届高三10月考试题】下列关于物质分类的说法正确的是A漂白粉、胆矾都属于混合物 B氧化铝、氯化钠都属于离子化合物C氯化铵、次氯酸都属于强电解质 D二氧化硫、二氧化氮都属于酸性氧化物4、【2013全国新课标卷】NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）A1.0L1.0mo1L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA

16、B12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NAC 25时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1 NAD 1 mol的羟基与1 moL的氢氧根离子所含电子数均为9 NA5、【2013江苏卷】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）A使甲基橙变红色的溶液：Mg2、K、SO42-、NO3-B使酚酞变红色的溶液：Na、Cu2、HCO3-、NO3-C0. 1 molL-1AgNO3 溶液：H、K、SO42-、ID0. 1 molL-1NaAlO2 溶液: H、Na、Cl、SO42-6、【2014年高考北京卷第9题】下列解释事实的方程式不正确的是（ ）A测0.1mol

17、/L氨水的pH为11：NH3H2ONH4+OH-B将Na块放入水中，产生气体：2Na+2H2O=2NaOH+H2C用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl2 Cu2+2Cl- DAl片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H27、【浙江湖州中学2015届高三上学期期中考试题】下列离子方程式正确的是 A. 醋酸除去水垢中的CaCO3：CaCO32H+=Ca2+H2OCO2B碘水中通入足量的SO2：I2 +SO2+2H2O=2HI+SO42+2H+CNaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性：H+SO42Ba2+OH=BaSO4H2OD4 molL1的

18、NaAlO2溶液和7 molL1的盐酸溶液等体积混合均匀 4AlO27HH2O3A1(OH)3Al38、【2014年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2稀盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸A B C D9、【福建福州三中2015届高三10月考试题】下列有关金属的工业制法中，正确的是A制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁B制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液C制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，电解熔融氧化镁得镁D制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝周体，电解熔融的氯化铝得到铝10、【2013山东卷第9题】足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸11、【2013年高考广东卷第23题】下列实验的现象与对应结论均正确的是选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应12、【福建福州三中