《2021高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第2节镁、铝及其化合物教学案新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第2节镁、铝及其化合物教学案新人教版（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节镁、铝及其化合物考纲定位要点网络1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。2掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。3了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。 镁及其化合物性质与海水中提取镁1镁的性质镁是银白色固体,易导热,导电,密度小,属于轻金属。(1)与非金属(O2、Cl2、N2等)的反应2MgO22MgO、MgCl2MgCl2、3MgN2Mg3N2。(2)与水或酸的反应镁与水的反应：镁不易与冷水反应,能与沸水反应,反应的化学方程式为Mg2H2OMg(OH)2H2。镁与酸的反应：镁是活泼金属,能与盐酸、稀硫酸反应放出H2,反应的离子方程式为Mg2H=Mg2H2。(3)与某些氧化物的反应镁能在C
2、O2中燃烧,反应的化学方程式为2MgCO22MgOC。现象为：剧烈燃烧,发出强烈的光,同时有白色固体和黑色固体生成。2从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应制熟石灰CaCO3CaOCO2,CaOH2O=Ca(OH)2沉淀Mg22OH=Mg(OH)2酸化Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发结晶析出MgCl26H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl26H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)MgCl23镁的重要化合物(1)MgO：碱性氧化物,熔点很高(可用作耐火材料),难溶于水,与酸反应：MgO2H=Mg2H2O。(2)Mg(OH)2：中强碱,难溶于
3、水,存在溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq),溶解度小于MgCO3,故MgCO3H2OMg(OH)2CO2。(3)MgCO3：微溶于水的盐,受热可分解,与酸反应。(4)Mg3N2：在水中剧烈水解,其反应的化学方程式为Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。(5)MgCl2：MgCl2可发生水解,由MgCl26H2O制备MgCl2时,要在HCl的气氛中脱水。补短板(1)镁在空气中燃烧,可与空气中的O2、N2及CO2反应,所得固体产物可能是MgO、Mg3N2、C的混合物。(2)Na、Mg等活泼金属着火,不能用CO2灭火。(3)MgCl26H2O加热脱水制取无水氯化镁时,
4、要在HCl的气流中进行。主要目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2,Mg(OH)2加热分解得到MgO。(4)由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小,故水垢的主要成分中是Mg(OH)2,而非MgCO3。(5)镁、铝在空气中易形成致密的氧化膜,不用密封保存。命题点1镁及其化合物的性质1镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却,有下列气体：空气；CO2；Ar；H2；N2,其中可作为冷却气体的是 ()A和B和C和 D和答案C2如图所示的装置中,把X溶液逐滴滴下与Y物质反应,若X为浓硫酸,Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中
5、观察到Z褪色。则Y为()ANa BMgCAl DMg或AlBNa常温下与H2O反应,Al遇浓硫酸钝化。3在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是 ()A元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体BMg、MgO中镁元素粒子的半径：r(Mg2)r(Mg)C在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D该反应中化学能全部转化为热能答案C命题点2自然界中提取镁4从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤反应的离子方程式为Mg2OH=Mg(OH)2C步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应B石灰
6、乳为浊液,写离子方程式时Ca(OH)2不可拆分。5如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎,目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_,工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁,选用的方法是_(填字母)。A电解法B氧化还原法C碳还原法 D分解法解析加盐酸后,溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cl,用Cl2氧化Fe2生成Fe3,用MgO调节pH,使Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀出来。答案(1)提高酸浸速率(2)Fe2(或FeCl2)会产生
7、污染性气体NOx会引入杂质NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A 铝单质的性质及制备1铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期A族,原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。2铝单质的主要化学性质(写出有关方程式)2Al3Cl22AlCl32Al2OH2H2O=2AlO3H2Fe2O32Al2FeAl2O32Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)33铝热反应实验探究(1)铝热反应的实验装置及试剂作用：(2)原理：利用Al的还原性较强,高温下把金属氧化物中的金属置换出来。(3)现象镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高
8、温度下发生剧烈的反应；纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。(4)应用冶炼难熔金属,如Cr、Mn、V、W、Cu、Fe等；金属焊接,如野外焊接钢轨等。注意：引发铝热反应的操作是加少量KClO3,插上镁条并点燃。4工业电解熔融Al2O3制备Al(1)电极反应(2)总反应方程式2Al2O3(熔融)4Al3O2。注意：电解Al2O3时Na3AlF6的作用是作助熔剂。(1)除去氧化膜的铝箔在空气中加热,铝箔熔化但不滴落,说明铝易氧化形成氧化膜保护铝。()(2)铝制容器可以用于盛装浓硫酸和浓硝酸,说明铝不与二者反应。()(3)能与Al反应生成H2的溶液一定是酸性溶液。()(4)Al在高温下与MgO发生铝热
9、反应制备Mg。()(5)加入Al粉能产生H2的溶液中,可能存在Al3、NO。()答案(1)(2)(3)(4)(5)Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说“Al既有金属性,又有非金属性”。你认为这种说法是否恰当？为什么？答案不恰当。金属性是指元素的原子失电子的能力,非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应,都是失去3e,化合价升高为3价,均是还原剂,因而铝具有较强的金属性。命题点1铝的性质及应用1镁、铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是()铝镁A.与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B.与水反应能与沸水反应反应很困难C.与碱反应能溶于强碱溶液不反应D.与
10、某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧B铝与沸水不反应,Mg与沸水反应,B错误。2(2019福州质检)科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性,使其pH12,然后加入适量的铝粉搅拌,从而达到预期目的。下列判断错误的是 ()A处理废水时铝单质转化为Al3B处理废水时亚硝酸盐被还原C处理过程中,OH参与了反应D铝粉颗粒大小影响废水处理的速率ApH12,溶液显碱性,则处理废水时,铝单质转化为AlO,A错误；铝是金属,具有还原性,因此处理废水时,亚硝酸盐被还原,B正确；处理废水时铝单质转化为AlO,这说明OH参与了反应,
11、C正确；固体反应物的表面积越大,反应速率越快,因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率,D正确。3根据如图的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去) ()A生成等质量H2时,和反应消耗n(HCl)n(NaOH)B反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为23C反应和消耗等量的Al时,生成的n(Cu) n(Fe)32D反应的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3C根据得失电子守恒,生成氢气的质量相等则消耗铝的物质的量相等,根据铝守恒,设1 mol铝参加反应,则生成偏铝酸钠1 mol,则需氢氧化钠1 mol,铝与盐酸反应生成氯化铝1 mol,则需盐酸3 mol,所以和反应消耗n(HCl)3n(Na
12、OH),A项错误；铝与硫酸铜反应,铝是还原剂,硫酸铜是氧化剂,根据得失电子守恒,可知：硫酸铜与铝的物质的量之比为32,B项错误；反应和消耗等量的Al时,失电子的物质的量相等,设2 mol铝参加反应,由得失电子守恒可知：生成铜的物质的量为3 mol,生成铁的物质的量为2 mol,所以生成的n(Cu)n(Fe)32,C项正确；一水合氨是弱电解质,书写离子方程式时用化学式,D项错误。命题点2铝与酸、碱反应的有关计算4取四等份铝,分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是()A3 molL1氨水B4 molL1HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4C铝与氨水不反
13、应,铝与HNO3反应不能放出H2,铝与18 molL1的浓硫酸在常温下钝化。5(1)足量的两份铝分别投入等体积、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_。(2)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的HCl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)12,则甲烧杯中剩余的反应物是_,加入铝粉质量为_g。解析(1)因为铝足量且产生H2相等,根据关系式n(HCl) n(NaOH)31,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度之比为c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaO
14、H)31。(2)其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2,2Al2NaOH2H2O= 2NaAlO23H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时,产生H2的体积比是13,而题设条件体积比为12,说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的。故甲中生成的H2为0.15 mol,乙中生成的H2为0.30 mol,故n(Al)0.2 mol,m(Al)5.4 g。答案(1)31(2)Al5.4铝与酸、碱反应生成H2的定量关系(1)无论与酸还是与碱反应,Al与H2的关系都是2Al3H2。(2)等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应产生H2的物质的量相等。消耗H、OH的物质的量之比为
