《2020高考化学一轮专题专题3-2 镁、铝及其化合物（教案）（含答案解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考化学一轮专题专题3-2 镁、铝及其化合物（教案）（含答案解析）（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二讲 镁、铝及其化合物考纲要求：1.了解铝的主要性质及应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。3. 了解镁的主要性质及应用。考点一 含量丰富的金属单质铝教材知识层面1铝的原子结构铝位于元素周期表中第三周期A族，原子结构示意图为，最外层有3个电子，在化学反应中易失去电子而表现为3价，铝在地壳中含量丰富，仅次于氧，自然界中的铝全部以化合态形式存在。2铝的性质(1)物理性质：状态色泽密度熔点硬度导电、导热性延展性固态银白色2.7 gcm3660.4 较小很好良好(2)化学性质：写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2OH6H2O=2Al(OH)43H22A
2、lFe2O32FeAl2O33铝的应用(1)制备：电解熔融Al2O3：2Al2O34Al3O2。(2)用途：纯铝用作导线。铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。高考考查层面命题点铝与酸、碱的反应及计算铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为：2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2从化学方程式可以看出，Al与酸、碱反应时生成H2的实质是：A A，所以不论是Al与酸还是与碱反应，Al与产生H2的关系均是：2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为。(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
3、积比为。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为，则必定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。典题示例1将等物质的量的镁和铝混合，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()A3 molL1HClB4 molL1HNO3C8 molL1NaOH D18 molL1H2SO4【答案】A【解析】18 molL1H2SO4为浓H2SO4与Mg、Al反应不产生H2；Mg、Al与稀HNO3反应生成NO而不是H2；Mg与盐酸反应产生H2，而Mg与NaOH不反应，等质量的Al分别与足量的HCl
4、和NaOH溶液反应，产生H2的量相等。故A项产生H2的量最多。2等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56(相同条件下)，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是()A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量【答案】B【解析】若酸、碱过量，生成H2的体积比为11，若铝均过量，生成H2的体积比为23，可知反应情况甲中铝过量，乙中碱过量。考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)铝罐可久盛食醋。()(2) Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应。()(3)
5、Al溶于NaOH溶液中产生气体的离子方程式为2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。()(4)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重。()(5)常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完。()(6)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al。()(7)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。()(8)铝箔插入稀硝酸中无现象，说明铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能是()AHNO3溶液 BB
6、a(OH)2溶液CH2SO4溶液 DHCl溶液【答案】D【解析】首先换算成物质的量，Al为0.2 mol，溶液中的溶质为0.4 mol。A选项中硝酸与铝反应不生成氢气；B选项中n(OH)0.8 mol，与铝反应剩余OH；C、D选项中n(H)分别为0.8 mol、0.4 mol，根据反应2Al6H=2Al33H2可知C选项中H有剩余，D选项中铝有剩余。考点二 铝的重要化合物氧化铝、氢氧化铝教材知识层面1氧化铝(1)化学性质：属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：(2)用途：熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。2氢氧化铝(1)白色胶状不溶于水的固体，
7、有较强的吸附性。(2)化学性质：反应的化学方程式分别为：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=Al(OH)4；2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备：向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO。3明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，其净水的原理涉及的离子方程式表示为Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。高考考查层面命题点1从铝土矿中提取Al2O3的方法铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于
8、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。方案一：碱溶法方案二：酸溶法典题示例1工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所有转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3【答案】D【解析】从工艺流程图上看出，加入的试剂X能将铝土矿中的Al2O3转化为溶液，且向该溶液中通入过量Y，可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3，故X为NaOH溶液，Y
9、为CO2。反应为：Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。故反应过滤后得到的沉淀为Fe2O3，A、B错误；图中转化关系中由Al2O3冶炼铝属于氧化还原反应，C错误。2工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是()ABC D【答案】A【解析】由流程图可知，反应得到的滤液为NaAl(OH)4溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作需要加热，错误。命
10、题点2氢氧化铝的制备1用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3A BC D【答案】C【解析】2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，再过滤就可得到Al(OH)3。2若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g70%H2SO4溶液，NaOH固体240 g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案
11、制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 gAl(OH)3乙：铝加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 gAl(OH)3丙：W3 gAl(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是_ _。【答案】(1)丙方案(2)W3W1W2【解析】n(NaOH)6 mol，n(H2SO4)2.5 mol，甲方案：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2 6 mol6 mol Al(OH)4H=Al(OH)3H2O过
12、量2.52 mol5 mol因此，甲方案最多制得5 mol Al(OH)3。乙方案：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22.5 mol 2.5 mol Al2(SO4)36NaOH=2Al(OH)3Na2SO42.5 mol过量2.5 mol 因此，乙方案最多制得 mol Al(OH)3。丙方案：2Al6H=2Al33H25 mol mol2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2 6 mol6 molAl33Al(OH)4=4Al(OH)3 mol过量 mol因此，丙方案最多制得 mol Al(OH)3。故W3W1W2。 方法技巧Al(OH)3的三种制备方法方法一：可溶性铝盐溶液与
13、过量氨水反应反应原理：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方法二：向可溶性四羟基合铝酸盐溶液中通入过量CO2反应原理：Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO方法三：相互促进水解法命题点3含铝化合物间的转化关系及应用1Al3、Al(OH)4、Al(OH)3的转化关系2可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式3应用(1)判断离子共存问题：Al3与OH及Al(OH)4、CO、S2等弱酸根阴离子或Al(OH)4与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(3)分离提纯：利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反
