(统考版)2023版高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第2讲镁、铝及其化合物学生用书.docx

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1、第2讲镁、铝及其化合物【考纲要求】1.掌握镁、铝的主要性质及应用。2.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及应用。3.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。考点一镁、铝的性质及应用基础梳理自我排查1.镁、铝的结构与物理性质镁和铝分别位于第_周期的_族和_族。它们的原子核外均有_个电子层，其原子结构示意图分别为_、_；铝的熔沸点比镁的_、硬度比镁的_。2镁的化学性质性质化学(离子)方程式与非金属反应(O2、N2)_与沸水反应_与酸(H)反应_与CO2反应_3.镁的用途(1)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件；(2)镁用于制造信号弹和焰火。4铝的化学性质(5)铝热反应实验原理：高温下铝将较不活泼的金属

2、从其_中还原出来。铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。反应方程式：_。实验现象：_。镁条、氯酸钾的作用：_。应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点_的金属，如铬、锰等，_。该反应原理可以应用在生产上，如_等。5铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气()(2)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属()(3)1 mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同()(4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐()(5)将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg

3、的活泼性()(6)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()(7)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()(8)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3()(9)相同质量的镁条分别在足量的CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同()(10)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却()微点拨1Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。2常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。3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。4铝与强碱溶液的反应中，水作氧化剂(N

4、aOH不是氧化剂)：5铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。考点专练层级突破练点一镁、铝的性质判断1镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()CO2盐酸NaOH溶液水ABC D2现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：实验设计：铝镁合金 盐酸 测定生成的气体在标准状况下的体积实验设计：铝镁合金 NaOH溶液 测定生成的气体在标准状况下的体积实验设计：铝镁合金 盐酸 过量NaOH溶液

5、过滤，测定得到沉淀的质量则能测定出镁的质量分数的是()A都能 B都不能C不能，其他都能 D不能，能练点二镁、铝的有关计算3把铝粉和氧化铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸起反应；另一份放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是()A11 B23C32 D2894Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是()A参加反应的Mg、Al共0.2 molB参加反应的HCl为0.4 molCMg、Al在反应中共提供0.4 mol电子D若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2练点三铝与酸、碱的反应

6、5铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH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V(甲)V(乙)

7、12，则加入铝粉的质量为_(填字母)。A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g方法技巧铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比VHClH2VNaOHH211。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比VHClH2VNaOHH213。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧

8、化钠溶液反应，产生氢气的体积比13VHClH2VNaOHH211，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。考点二铝的重要化合物基础梳理自我排查1.氧化铝(Al2O3)(1)物理性质：_色固体，_溶于水，有很高的_。(2)化学性质(两性氧化物)与HCl反应_。与NaOH反应_。2氢氧化铝Al(OH)3(1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的_性。(2)化学性质(两性氢氧化物)Al(OH)3的电离方程式为：3氢氧化铝的制备(1)向铝盐中加入氨水，离子方程式为_。(2)NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式

9、为_。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：_。4常见的铝盐及其应用(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的_盐。(2)明矾的化学式为_，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH_7(选填“”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是_。判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂()(2)向1 molL1 AlCl3溶液中加过量的6 molL1 NaOH溶液制备Al(OH)3悬浊液()(3)向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3的离子方程式： ()(4)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应()(5)明矾用作净水剂不涉及

10、化学变化()(6)明矾的化学式为Al2(SO4)312H2O()(7)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3 NaOHaq NaAlO2(aq) CO2 Al(OH)3()微点拨既能与酸反应，又能与碱反应的物质(1)Al、Al2O3、Al(OH)3(2)弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4等(3)弱酸的酸式盐：如NaHCO3、KHS、NaHSO3等 (4)氨基酸(5)蛋白质两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、AlOH3、氨基酸、蛋白质是两性物质。考点专练层级突破练点一Al2O3、Al(OH)3的两性1下列物质既能与盐酸反应，又

11、能与氢氧化钠溶液反应的是()Ca(OH)2Al2O3Ca(HCO3)2Al(OH)3NaHSO4Al(NH4)2SABC D2探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是()AAl、NaOH溶液、稀盐酸BAl2O3、氨水、稀盐酸CAl2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸DAlCl3溶液、氨水、稀盐酸练点二Al(OH)3的制备方案3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A BC D4实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验

12、方案：方案AlAl3Al(OH)3方案AlAlO2Al(OH)3方案(1)用方案制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_；写出该方案中有关的离子方程式：_。(2)用方案来制备Al(OH)3时，必须注意_的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三种方案中，你认为最好的是_(填序号)，原因是_。方法总结Al(OH)3的三种制备方法方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应反应原理：方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通过入过量CO2反应原理：方法三：相互促进水解法练点三化工流程中的“铝”5工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：

13、对上述流程中的判断正确的是()A试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物BCO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C反应中的离子方程式为D工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低6铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)铝粉在1 000 时可与N2反

14、应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_。方法总结从铝土矿中提取氧化铝的两种方法铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有两性，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物。因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方法一酸溶法方法二碱溶法第2讲镁、铝及其化合物考点一基础梳理自我排查1三AA3 高大22MgO22MgO3MgN2Mg3N2Mg2H2OMg(OH)2H2Mg2H=Mg2H22MgCO22MgOC4(1)4Al3O22Al2O3(2)2AlCl3(3)钝化2Al6HCl=2AlCl33H2(4)

15、2NaAlO23H2(5)氧化物2AlFe2O3Al2O32Fe剧烈燃烧，发出耀眼的白光，有液珠滴落到盛有细沙的蒸发皿中引燃剂较高2Al2O33Mn焊接钢轨判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)考点专练层级突破1解析：Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CO2中燃烧而Al不能。答案：C2解析：已知质量的铝镁合金，实验设计、中，利用金属的质量、氢气的量可计算出镁的质量，进而求得其质量分数；实验设计中，沉淀的质量为氢氧化镁的质量，由元素守恒可知镁的质量，进而求得其质量分数，即三个实验方案中均可测定镁的质量分数。答案：A3解析：铝粉和氧化铁粉末在高温下恰好完

16、全反应生成铁与氧化铝，由得失电子守恒可知生成n(Fe)n(Al)，然后将生成物与足量的稀盐酸反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，由电子得失守恒可知，n(H2)n(Fe)，所以n(H2)n(Al)；直接加入足量的NaOH溶液使之充分反应，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，由电子得失守恒可知2n(H2)3n(Al)，所以n(H2)3n2 (Al)。故两种情况下生成气体的物质的量之比为n(H2)n(H2)n(Al)3n2 (Al)23，故选B。答案：B4解析：反应的实质为Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2，n(H2)4.48 L22.4 Lmol10.2 mol，则参加反应的n(H

17、Cl)n(H)0.4 mol。因为盐酸过量，故产生H2的量取决于金属的量，所以若换成过量的稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2。依据得失电子守恒，由2HH2得电子总数为0.4 mol。0.2 mol Mg在反应中提供0.4 mol电子，0.2 mol Al在反应中提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子应大于0.4 mol而小于0.6 mol，A项不正确。答案：A5答案：(1)11(2)13(3)31(4)A考点二基础梳理自我排查1(1)白难熔点(2)Al2O36HCl=2AlCl33H2OAl2O32NaOH=2NaAlO22H2O2(1)吸附(2)Al(OH

18、)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O2Al(OH)3Al2O33H2O3(1)Al3+ +3NH3 H2 O=Al(OH) 3 +3NH4+(2)AlO2+CO22H2O=Al(OH)3HCO3(3)3AlO2Al36H2O=4Al(OH)34(1)复(2)KAl(SO4)212H2ONa2CO3，溶液的pH减小。(3)电解Al2O3，阳极O2放电生成O2，石墨(C)电极会被O2氧化。(4)NH4Cl加热时分解生成HCl和NH3，HCl可以破坏铝表面的氧化膜，有利于反应进行。答案：(1)Al2O3+2OH-=2AlO2H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜