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1、镁和铝高三化学复习教案H+、Cu2+OH-H2OAlH+Al3+OH-、NH3.H2O、CO32-、HCO3-、S2-、AlO2-OH-酸(H+,弱酸)气体(CO2,SO2) 盐(NH4+,Al3+,Fe3+,Mg2+)HCO3-AlO2-Al(OH)3Al2O3OH-H+【知识网络】【易错指津】 1镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。 2注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性
2、与碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，其中OH-是因为直接反应，其余均是“双水解”。AlO2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因为直接反应（AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-），其余也是“双水解”。3注意正确理解图象的涵义。图示中每个曲线或每条曲线的转折点（拐点），都反映了特定的反应，若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或气体）的量之比没搞清，易导致错误。注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的
3、量的数量关系的图象：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。 这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容，认真研究一定会有益处。 4Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2。【典型例题评析】例
4、1 在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是（1997年上海高考题）A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液 C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液思路分析：各选项中产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S。但Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于过量的盐酸中。答案：A方法要领：注意盐酸的量，氢氧化铝溶于强酸；苯酚微溶于水，通常呈浑浊，而不是沉淀，常用分液法分离。复习中注意归纳物质的化学性质，搞清反应物用量不同时的有关实验现象。例2 将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是(1996年上海高考题)A.3mol/L
5、HCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4思路分析：在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4（两物质均具有强氧化性）都不能产生H2，加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2而与Mg不反应。而加入HCl，Mg和Al都与盐酸反应生成H2，所以H2量最多。答案：A方法要领：该题溶液的浓度不是计算的数据，而是判断溶液属于“浓”或是“稀”。8mol/L以上的HCl、H2SO4、HNO3通常认为是浓酸。解答时要注意：等物质的量的铝和足量酸（非氧化性的酸）和碱反应放出的气体相同；镁、铝与硝酸反应不能生成氢气；镁与浓硫酸（18mol/LH2SO4）反应
6、生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化（常温）；镁与盐酸反应产生氢气，与NaOH溶液不发生反应。记住Al与H+反应产生H2之间的物质的量的关系：n(Al)3n(H+)n(OH-)3/2n(H2)例3 下列物质能跟镁反应并生成氢气的是（1995年全国高考题）A.甲酸溶液 B.氢氧化钠溶液 C.氯化铵溶液 D.碳酸钠溶液思路分析：镁为金属与H+反应而产生氢气：Mg+2H+=Mg2+H2。答案：A、C方法要领：酸中的有机酸也可与较活泼金属反应。解题中防漏选C，氯化铵水解其溶液呈酸性，产生的H+可与Mg反应产生氢气。例4 甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等
7、质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2，则加入铝粉的质量为A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.6g思路分析：根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断，若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉，产生的H2之比为1:3。而题中为1:2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g，则与后者反应的铝粉应为5.4g。答案：A一题多解：解题关键是判断Al在哪种溶液中是完全反应的，并以它作为计算的依据。根据化学反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2可见相同质量
8、的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同；但相同质量的铝分别与不足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量不相同，需要盐酸的物质的量比氢氧化钠多。现产生H2的质量比为1:2，说明盐酸的量不足，于是根据0.3mol盐酸产生H2为0.15mol，可知与NaOH反应产生的H2为0.3mol，再推得放入相同质量的铝片应为0.2mol，即5.4g。例5 若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是（1995年上海高考题）A.NH4+ NO3- CO32- Na+ B.Na+ Ba2+ Mg2+ HCO3-C.NO3- Ca2+ K+ Cl- D.NO3- K+ AlO
9、2- OH-思路分析：铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出H2，A中NH4+与OH-不能大量共存，CO32-不能与H+大量共存；B中HCO3-既能与H+反应又能与OH-反应；C、D在强碱条件下可以共存。答案：C、D方法要领：解该题要把题干中“加入铝粉能放出氢气的溶液中”的题设要求迁移为在酸性溶液或强碱溶液中，这样就变成了一般的离子共存问题了。例6 将溶液（或气体）X，逐渐加入（或通入）到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入X物质的量沉淀量X物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是（1991年上海高考题）ABCDXH2SHClNH3NH3.H2OYNa2SO3NaAlO2AlCl3AgNO3思
10、路分析：由图可知，B中加入试剂1份，沉淀完全，再加入3份，沉淀全溶解。NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OA中二者反应生成S，继续通入不溶解；C中通入NH3生成沉淀，继续通入也不溶；而D中AgNO3AgOHAg(NH3)2+OH-。答案：B方法要领：有关图像的问题，通常的解法是“三看”：一看起点：即加入极少量X物质时，看能否产生沉淀。二看终点：即加入过量的X物质时，看所生成的沉淀能否全部消失。A组中生成的沉淀S，不溶于过量的H2S，C组中生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量的NH3.H2O中。三看“拐点”：即图像中拐弯的点在X轴上
11、的坐标。也就是生成最大量沉淀所需X的量与完全溶解这些沉淀所需X量的比值。在B组中拐点前后比为1:3，在D组中，拐点前后比为1:2。前二“看”直观，难度较小，所以应先考虑。第三“看“难度大些，要求正确书写出变化过程中的反应方程式，尤其是方程式中的化学计量数。例7 怎样将氯化铝和氯化铁的混合溶液分离成氯化铝和氯化铁两种溶液？（写出实验操作步骤和有关离子方程式）（1994年上海高考题）思路分析：本题属于物质的分离题，题中文字虽少，但它考查的知识面却比较广，要答好这道题，必须对Al3+、Fe3+性质的差异及各自相互转化条件和关系有清楚的认识。答好这类题要注意当步骤较多时，应考虑周全、条理清晰、分步列答
12、。答案：（1）向混合液中加过量NaOH溶液，过滤。Al3+4OH-=AlO2-+2H2O，Fe3+3OH-=Fe(OH)3(2)把Fe(OH)3沉淀洗涤后加入盐酸到沉淀完全溶解得FeCl3溶液。Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O(3)取步骤（1）所得滤液，加入适量盐酸（或通入足量CO2）至完全沉淀为止。AlO2-+H+H2O=Al(OH)3(或AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-)(4)再过滤，沉淀经洗涤后，再用盐酸溶解，得AlCl3溶液：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O方法要领：一、为使Al3+、Fe3+完全分离，步骤（1）所加NaOH溶液必须过量，这是答题
13、时考虑的；二、在（2）、（4）两步中，洗涤沉淀的目的是洗去沉淀里吸附的可溶性杂质离子，这属较高层次要求，答题时洗涤操作不写会扣分；三、在（3）步中，若加入过量盐酸，直接得到AlCl3溶液，因混有Na+使制得AlCl3溶液不纯，因此在步骤中要注意不要犯这种错误。例8 四种化合物NaHCO3，Al(OH)3，(NH4)2S，CH2-COOH中，跟盐酸和氢氧化钠溶液 NH2都能反应的是（1991年全国高考题）A.只有 B.只有 C.只有 D.思路分析：该题在于考查对氨基酸中羧基和氨基的酸碱性的认识，并联系无机化学中的有关物质，归纳“既能与酸反应，又能和碱反应”的物质类别。题中Al(OH)3和NH2C
14、H2-COOH均是两性化合物，它们既能跟酸反应，又能跟碱反应。氨基酸反应方程式为：CH2-COOH+HClCH2-COOH CH2-COOH+NaOHCH2-COONa+H2ONH2 NH3+Cl- NH2 NH2NaHCO3是弱酸酸式盐，HCO3-能跟H+结合生成H2O和CO2，又能跟OH-结合生成H2O和CO32-，(NH4)2S是弱酸弱碱盐，其中S2-遇H+生成H2S，NH4+遇OH-生成NH3和H2O。综上所述，题中的四种化合物都能与盐酸和NaOH溶液反应。答案：D 引申发散：既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有：Al、Be，Al2O3、BeO，Al(OH)3、Be(OH)2，弱酸的酸式盐，如：HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-，弱酸的铵盐，如(NH4)2S、(NH4)2CO3有机物：氨基酸、蛋白质。例9 在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化：（1995年全国高考题）过量NaOH溶液明矾A孔雀石电镀GDF
