高考化学复习 第14讲 铝、镁及其化合物(3)(精品).ppt

第第14讲讲铝、镁及其化合物（铝、镁及其化合物（3）典例典例1【典例典例1】将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（的物质的量浓度之比可能是（）A1 3B3 2C1 4D2 7D拓展训练拓展训练1(双选双选)图图3143中横坐标为加入反应物的物质中横坐标为加入反应物的物质的量，纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项序号的量，纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项序号对应的曲线编号错误的是（对应的曲线编号错误的是（）图图3143A向澄清石灰水中通入向澄清石灰水中通入CO2至过量至过量B向向NaAlO2溶液中滴入溶液中滴入HCl至过量至过量C向含有盐酸的向含有盐酸的AlCl3溶溶液中滴入液中滴入NaOH溶液至过量溶液至过量D向含有等物质的量的向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶的混合溶液中通入液中通入CO2至沉淀消失至沉淀消失ABDn(CO2)/molnCa(OH)2/mol0123拓展训练解释拓展训练解释An(HCl)/molnNaAlO2/mol0123Bn(NaOH)/molnAlCl3+HCl/mol0246拓展训练解释拓展训练解释Cn(CO2)/molnCa(OH)2+KOH/mol0123D高频热点突破高频热点突破热点热点2利用滴加顺序不同鉴别物质利用滴加顺序不同鉴别物质(1)NaOH和和AlCl3：向向AlCl3溶液中逐滴滴加溶液中逐滴滴加NaOH溶液，溶液，先出现白色沉淀后消失：先出现白色沉淀后消失：向向NaOH溶液中逐滴滴加溶液中逐滴滴加AlCl3溶液，开始无现象后出现白溶液，开始无现象后出现白色沉淀：色沉淀：(2)NaAlO2和盐酸：和盐酸：向向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸，先出溶液中逐滴滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：现白色沉淀后消失：向盐酸中逐滴滴加向盐酸中逐滴滴加NaAlO2溶液，开始无现象后出现白色沉溶液，开始无现象后出现白色沉淀：淀：(3)Na2CO3和盐酸：和盐酸：向向Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸，开始溶液中逐滴滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡：无现象，后产生气泡：典例典例2【典例典例2】(2011年广东深圳检测年广东深圳检测)下列各组溶液，下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是（的是（）AKOH和和Al2(SO4)3B稀稀H2SO4和和NaHCO3CCaCl2和和Na2CO3DBa(OH)2和和NaHSO4A拓展训练拓展训练2(双选双选)下列各组稀溶液，不用其它试剂或试纸，仅利用下列各组稀溶液，不用其它试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是（溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是（）A硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡B硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠C盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠D硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠BD基础知识梳理基础知识梳理考点四、镁及其化合物考点四、镁及其化合物镁镁物理性质物理性质化学性质化学性质冶炼、用途冶炼、用途位置结构位置结构在周期表中位于第在周期表中位于第三三周期周期A族。族。书写其原子结构示意图、电子式。书写其原子结构示意图、电子式。银白色银白色金属，密度小，硬度大。其金属，密度小，硬度大。其表表面易形成致密的氧化膜面易形成致密的氧化膜。与非金属单质反应与非金属单质反应与某些非金属氧化物反应与某些非金属氧化物反应与水反应与水反应与酸反应与酸反应与盐反应与盐反应镁的化学性质镁的化学性质（1）与非金属单质反应）与非金属单质反应（OO2 2、N N2 2等）等）等）等）2Mg+O2=2MgO点燃点燃在纯氧中点燃：在纯氧中点燃：现象：现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光。剧烈燃烧，发出耀眼的白光。（2）与某些非金属氧化物反应（）与某些非金属氧化物反应（CO2、SiO2等发生反应）等发生反应）基础知识梳理基础知识梳理与氮气反应：与氮气反应：3Mg+N2=Mg3N2点燃点燃2Mg+CO2=2MgO+C点燃点燃2Mg+SiO2=2MgO+Si高温高温（3）与水反应）与水反应（4）与酸反应）与酸反应（5）与盐反应）与盐反应Mg+Cu2+=Mg2+Cu基础知识梳理基础知识梳理Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2沸水沸水Mg+2H+=Mg2+H2与非氧化性酸反应：与非氧化性酸反应：Mg+2NH4+=Mg2+2NH3+H2基础知识梳理基础知识梳理镁的冶炼、用途镁的冶炼、用途镁的冶炼：镁的冶炼：镁的冶炼：镁的冶炼：得得2e2e失失2e2eMgCl2（熔融）（熔融）=MgCl2通电通电镁的用途：镁的用途：镁的用途：镁的用途：镁在空气中就能燃烧并发出明亮甚至刺眼的白镁在空气中就能燃烧并发出明亮甚至刺眼的白光，根据这一特性可以用作瞬时光源（光，根据这一特性可以用作瞬时光源（照明弹，闪照明弹，闪光弹光弹，老式照相机的闪光灯也用到镁，老式照相机的闪光灯也用到镁，“镁光灯镁光灯”就是这么来的）；镁的密度很小，通常也可以用作就是这么来的）；镁的密度很小，通常也可以用作航空材料等；医学上也会用到镁盐做航空材料等；医学上也会用到镁盐做收敛剂或导泻收敛剂或导泻剂剂。名师点拨解惑名师点拨解惑2从海水中提取镁的一般流程从海水中提取镁的一般流程图图3141回答问题：回答问题：(1)为什么选择消石灰作沉淀剂？为什么选择消石灰作沉淀剂？(2)从从MgCl2溶液中得到溶液中得到MgCl26H2O晶体需要哪几个实验步骤？晶体需要哪几个实验步骤？(3)MgCl26H2O脱水过程要采取什么措施？目的是什么？脱水过程要采取什么措施？目的是什么？答：答：(1)原料易得，价廉。原料易得，价廉。(2)加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤四个步骤。加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤四个步骤。(3)在在HCl气体中加热脱水，目的防止气体中加热脱水，目的防止MgCl2水解。水解。镁的提取：镁的提取：自然界中镁主要以化合态的形式存在与地壳和海水中。自然界中镁主要以化合态的形式存在与地壳和海水中。1、将海边大量存在的贝壳煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳。、将海边大量存在的贝壳煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳。CaCO3=CaO+CO2(煅烧煅烧)CaO+H2O=Ca(OH)22、将石灰乳加到苦卤里（主要成分是、将石灰乳加到苦卤里（主要成分是MgCl2），得到氢氧化镁沉淀。），得到氢氧化镁沉淀。MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl23、过滤，向氢氧化镁沉淀中加入盐酸发生中和反应，蒸发、结晶、过滤得、过滤，向氢氧化镁沉淀中加入盐酸发生中和反应，蒸发、结晶、过滤得到六水合氯化镁晶体。到六水合氯化镁晶体。Mg(OH)22HCl=MgCl2+2H2O4、在干燥的氯化氢气流中电解熔融的氯化镁。、在干燥的氯化氢气流中电解熔融的氯化镁。MgCl26H2O=MgCl2+6H2OMgCl2（熔融）（熔融）Mg+Cl2加热加热 HCl电解电解知识卡片知识卡片小结小结1、镁能不能与水反应？、镁能不能与水反应？2、镁条着火时，应采取何措施将其扑灭？能否用水？能否、镁条着火时，应采取何措施将其扑灭？能否用水？能否用泡沫灭火器？用泡沫灭火器？3、镁能在、镁能在N2或或CO2中燃烧，如何写反应方程式？中燃烧，如何写反应方程式？4、等质量的等质量的Mg分别在足量的分别在足量的N2、O2、CO2中燃烧，中燃烧，比较固体增重大小？比较固体增重大小？5、氧化镁是碱性氧化物，可作为耐火材料，与水缓慢化合，氧化镁是碱性氧化物，可作为耐火材料，与水缓慢化合，生成生成Mg(OH)2是中强碱。能不能使酚酞变色呢？是中强碱。能不能使酚酞变色呢？6、Mg(OH)2可以跟水解呈酸性的盐溶液反应，请写出它与可以跟水解呈酸性的盐溶液反应，请写出它与氯化铵反应的离子方程式。氯化铵反应的离子方程式。Mg(OH)2+2NH4+=Mg2+2NH3+2H2O基础跟踪导练基础跟踪导练7(双选双选)从海水中提取镁，可按如下步骤进行：从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳；把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；物；将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在HCl气体氛围气体氛围中干燥产物；中干燥产物；将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是（）A此法的优点之一是原料来源丰富此法的优点之一是原料来源丰富B第第步电解时阴极产生氯气步电解时阴极产生氯气C步骤的目的是从海水中提取步骤的目的是从海水中提取MgCl2D以上提取镁的过程中涉及化合、分解、置换和复以上提取镁的过程中涉及化合、分解、置换和复分解反应分解反应BD8干燥剂的干燥性能可用干燥效率干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实空气中实际余留水蒸气的质量际余留水蒸气的质量)来衡量。某些干燥剂的干燥效来衡量。某些干燥剂的干燥效率数据如下：率数据如下：基础跟踪导练基础跟踪导练物质物质MgO CaO ZnCl2ZnBr2干燥效率干燥效率 0.0080.20.81.1分析以上数据，下列有关叙述错误的是（分析以上数据，下列有关叙述错误的是（）AMgO的干燥性能比的干燥性能比CaO好好B干燥效率可能与干燥剂的阴、阳离子的半径大小干燥效率可能与干燥剂的阴、阳离子的半径大小有关有关CMgCl2可能是比可能是比CaCl2更好的干燥剂更好的干燥剂D上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子小小D练一练练一练6将足量的将足量的CO2不断通入不断通入KOH、Ba（OH）2、KA1O2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入入CO2的体积的关系可表示为（的体积的关系可表示为（）C第第14讲讲铝、镁及其化合物（铝、镁及其化合物（4）化工流程题化工流程题习题集习题集P331铝铝是是一一种种重重要要的的金金属属，在在生生产产、生生活活中中具具有有许许多多重重要要的的用用途，图途，图3142是从铝土矿中制备铝的工艺流程。已知：是从铝土矿中制备铝的工艺流程。已知：(1)铝铝土土矿矿的的主主要要成成分分是是Al2O3，此此外外还还含含有有少少量量SiO2、Fe2O3等杂质。等杂质。(2)溶溶液液中中的的硅硅酸酸钠钠与与偏偏铝铝酸酸钠钠反反应应，能能生生成成硅硅铝铝酸酸盐盐沉沉淀淀，化学反应方程式为：化学反应方程式为：2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2Al2Si2O8+4NaOH。练习题练习题回答下列问题：回答下列问题：(1)写写出出向向铝铝土土矿矿中中加加入入足足量量氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液后后，该该步步操操作作中中发发生反应的离子方程式：生反应的离子方程式：_。(2)滤渣滤渣A的主要成分为的主要成分为_；滤滤渣渣A的的用用途途是是_(只只写一种写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_。(3)在在工工艺艺流流程程第第三三步步中中，选选用用二二氧氧化化碳碳作作酸酸化化剂剂的的原原因因是是_。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用若将铝溶解，下列试剂中最好选用_(填编号填编号)A浓硫酸浓硫酸B稀硫酸稀硫酸C稀硝酸稀硝酸理由是理由是_。Fe2O3、Na2Al2Si2O8Al2O32OH=2AlOH2O、SiO22OH=SiOH2O经经过过足足量量氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液的的溶溶解解，大大部部分分铝铝元元素素均均以以NaAlO2的的形形式式存存在在于于滤滤液液中中，通通入入过过量量二二氧氧化化碳碳可可以以将将NaAlO2完完全转化为全转化为Al(OH)3引流引流炼铁的原料炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料或生产硅酸盐产品的原料)铝铝与与浓浓硫硫酸酸在在常常温温下下发发生生钝钝化化，加加热热溶溶解解会会产产生生有有毒毒气气体体SO2，原原料料利利用用率率低低；稀稀硝硝酸酸能能溶溶解解铝铝但但会会产产生生NO气气体体，污污染染空空气气，硝硝酸酸利利用用率率低低；而而铝铝与与稀稀硫硫酸酸反反应应速速率较快，产生的率较快，产生的H2对空气无污染对空气无污染B2高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：氧化铝的流程如下：（1）“除杂除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。检验。检验Fe2+已除尽已除尽的实验操作和现象是的实验操作和现象是。取少量滤液于试管中，滴加适量取少量滤液于试管中，滴加适量H2O2溶液，振荡，滴加几溶液，振荡，滴加几滴滴KSCN溶液，若无明显现象，说明溶液，若无明显现象，说明Fe2+已除尽已除尽练习题练习题（2）通常条件下，）通常条件下，KSPFe(OH)34.01036，则理论上计算除，则理论上计算除杂后溶液中杂后溶液中c(Fe3+)等于等于。（3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，目的是）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，目的是。（4）“结晶结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾（含结晶水）。母液不能的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾（含结晶水）。母液不能蒸干的原因是蒸干的原因是_。4.01018mol/L抑制抑制Al3+水解水解减少可溶性杂质的析出及减少可溶性杂质的析出及Al3+水解水解，且得到铵明，且得到铵明矾含结晶水，蒸干会可能导致失去结晶水。矾含结晶水，蒸干会可能导致失去结晶水。（5）根据以下提示完整书写铵明矾在某温度下分解的化）根据以下提示完整书写铵明矾在某温度下分解的化学方程式：学方程式：_NH4Al(SO4)212H2O_N2+_NH3+3SO2+9SO3+_Al2O3+_614378H2O3聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%50%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：制备碱式氯化铝的实验流程如下：练习题练习题根据流程图回答下列问题：根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧煅烧”的目的的目的_。改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸（2）配制质量分数）配制质量分数15的盐酸需要的盐酸需要200mL30的浓盐酸（密度的浓盐酸（密度约为约为1.15g/cm3）和）和_g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、璃棒、_。（3）“溶解溶解”过程中发生反应的离子方程式为过程中发生反应的离子方程式为_。（4）加少量铝粉的主要作用是）加少量铝粉的主要作用是_。（5）“调节溶液调节溶液pH在在4.24.5”的过程中，除添加必要的试剂，的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是还需借助的实验用品是_；“蒸发浓缩蒸发浓缩”需保持温度在需保持温度在90100，控制温度的实验方法是，控制温度的实验方法是_。水浴加热水浴加热230量筒量筒Al2O3+6H+=2Al3+3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O除去溶液中的铁离子除去溶液中的铁离子pH计（或精密计（或精密pH试纸）试纸）4以水氯镁石以水氯镁石(主要成分为主要成分为MgCl26H2O)为原料生产碱为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：式碳酸镁的主要流程如下：（1）预氨化过程中有）预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的的Ksp1.81011，若溶液中，若溶液中c(OH)3.0106mol/L，则溶液中，则溶液中c(Mg2+)=。（2）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为物质的化学式为。练习题练习题NH4Cl2.0mol/L练习题练习题5广广东东省省有有着着丰丰富富的的海海洋洋资资源源。海海水水提提取取食食盐盐和和Br2以以后后的的盐盐卤卤可可以以用用来来制制备备纯纯净净的的MgCl2或或MgO，并并用用以以冶冶炼炼Mg。盐盐卤卤中中含含有有Mg2+、Cl，还还含含有有少少量量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42等等。制备流程如图制备流程如图3141：习题集习题集P33(1)实验室进行蒸发浓缩，用到的主要仪器有实验室进行蒸发浓缩，用到的主要仪器有_、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。烧杯、玻璃棒、酒精灯等。蒸发皿蒸发皿生成氢氧化物沉淀的生成氢氧化物沉淀的pH物质物质开始沉淀的开始沉淀的pH 沉淀完全的沉淀完全的pHFe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.8Mg(OH)210.412.4注：注：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去(2)滤渣滤渣的成分是的成分是_(写化学式写化学式)；滤液；滤液中所含主要的杂质离子是中所含主要的杂质离子是_(写离子符号写离子符号)，实验，实验室检验该离子的实验方法是室检验该离子的实验方法是_。Fe(OH)3、CaSO4Na焰色反应焰色反应(3)加入加入NaClO的作用是的作用是_；在充分搅拌下加入在充分搅拌下加入NaOH溶液以调节溶液的溶液以调节溶液的pH达到达到除杂目的，理论上可选用除杂目的，理论上可选用pH的最大区间为的最大区间为_。(4)用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的燥的HCl气流中加热气流中加热MgCl26H2O时，能得到无水时，能得到无水MgCl2。若在空气中加热。若在空气中加热MgCl26H2O，生成的是，生成的是Mg(OH)Cl或或MgO，写出生成，写出生成Mg(OH)Cl的反应化学方的反应化学方程式：程式：_。将将Fe2氧化为氧化为Fe3，并形成，并形成Fe(OH)33.7pH10.4MgCl26H2O=Mg(OH)ClHCl5H2O6重晶石矿的主要成分为硫酸钡，纯净的硫酸钡才能供医用作重晶石矿的主要成分为硫酸钡，纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐钡餐”，在对某些内脏器官进行，在对某些内脏器官进行X射线透视时服用。硫化钡是射线透视时服用。硫化钡是可溶于水的盐。讨论用重晶石矿制硫酸钡，设计流程如下：可溶于水的盐。讨论用重晶石矿制硫酸钡，设计流程如下：（1）写出步骤）写出步骤的化学反应方程式的化学反应方程式，该反应产生的气体具有该反应产生的气体具有、等用途。等用途。（2）为进行）为进行反应先要分离出硫化钡溶液，采用的方法是反应先要分离出硫化钡溶液，采用的方法是。在此之前要在溶液中滴入少量。在此之前要在溶液中滴入少量Ba（OH）2溶液，其作用是溶液，其作用是。练习题练习题BaSO4+4CBaS+4CO作燃料作燃料冶炼金属冶炼金属防止防止BaS发生水解发生水解溶解过滤溶解过滤（3）若）若B物质在该生产过程中可循环使用，则物质在该生产过程中可循环使用，则反应的化学方反应的化学方程式是：程式是：。（4）有人提出）有人提出反应产生了有臭有毒的气体，可采用改变反应反应产生了有臭有毒的气体，可采用改变反应物的方法使无该气体产生，则物的方法使无该气体产生，则反应的化学方程式是：反应的化学方程式是：。此时若要此时若要B物质还能循环使用，则物质还能循环使用，则C为为（写化学式）。（写化学式）。（5）BaSO4是因为具有是因为具有、等性质而可用作等性质而可用作“钡餐钡餐”的。的。BaC12+H2SO4=BaSO4+2HC1BaS+CuC12=CuS+BaC12不能被不能被X射线透过射线透过CuSO4不溶于水也不溶于一般酸不溶于水也不溶于一般酸