【创新设计】高考化学一轮复习 第1节 镁和铝课件 大纲人教版

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1、第十一章 几种重要的金属 电化学,复习目标展示 1.了解镁和铝的物理性质及化学性质，了解镁和铝及其重要化合物的主要 性质及镁和铝的工业制法。 2掌握镁和铝的重要化合物的性质、应用及相关计算。此类试题内容主要 包括:(1)合金的概念；镁及其化合物的性质； (2)两性氧化物Al2O3的性质； (3)Al(OH)3的相关计算问题； (4)金属与酸、碱反应的过量计算问题。 此考点在高考中主要以选择题的形式出现，考查镁和铝的重要化合物的 性质应用和相关计算。题目注重对化合物性质的理解；其次以实验题的 形式出现。,第一节镁和铝,知识点1 金属概述 问题1：常见的金属分类方法？ 1金属的分类,问题2：金属的

2、共性？ 2金属的共性 具有 光泽(多数为银白色)，不透明，容易导电、导热， 有延展性等等。 问题3：合金及其特性？ 3合金 (1)定义： 或 以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成 的具有 的物质。 (2)合金的特性：合金比它的成分金属具有良好的物理、化学或 机械等方面的性能；合金没有 的熔点，一般地说，合金的 熔点比其各成分金属的熔点 。镁、铝可和其他金属和非金属 形成合金，其强度和硬度都 镁、铝。,两种,两种,金属特性,金属,固定,低,大于,【思维延伸】 金属的结构与金属通性之间的关系 (1)最外层电子较少大多数有较强的还原性； (2)金属晶体中存在自由电子导电、导热； (3)金属晶体中存在

3、阳离子与自由电子之间的作用良好 的延展性。,知识点2 镁和铝的性质 问题4：镁和铝的性质的相似和差异？如何理解这种相似和差异？,【思维延伸】 从原子结构分析镁的化学性质比铝活泼 Mg、Al的原子结构都有三个电子层，但r(Mg)r(Al)，对最外层 电子吸引力Mg弱于Al，所以Mg比Al更易失去最外层电子。能够 说明镁的化学性质比铝活泼的实验事实，如镁与盐酸反应比铝 与盐酸反应剧烈。,知识点3 镁和铝的重要化合物 问题5：比较镁和铝的氧化物的性质？ 5镁和铝的氧化物,问题6：比较镁和铝的氢氧化物的性质？ 6镁和铝的氢氧化物,考点1 镁的性质和工业制法 1镁的燃烧 镁条在空气中燃烧时，不仅能跟O2

4、反应，还能跟N2和 CO2反应： 所以镁条在空气中燃烧的生成物有MgO、Mg3N2和C。 由上述可知，1 mol镁分别在N2、O2、CO2三种气体中 充分燃烧后，固体质量增加关系为。,2镁与酸性溶液反应 镁是活泼金属，不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。 如镁粉与NH4Cl溶液反应： NH4H2O NH3H2OH Mg2H Mg2H2 由于c(H)不断减小，促使NH4的水解平衡不断右移， 随着c(NH3H2O)的增大而放出NH3,总反应 方程式为：Mg2NH4 Mg22NH3H2。,3镁的工业制法 工业上以氯化镁为原料制得金属镁。 氯化镁可从光卤石(KClMgCl26

5、H2O)、海水中制取。 海水提取食盐后，在剩下的苦卤里(主要成分是MgCl2)加入熟 石灰或石灰乳，沉淀出Mg(OH)2，再用盐酸溶解沉淀并浓缩过 滤后，得到MgCl2晶体，通过电解熔融的MgCl2制得镁。 MgCl2Ca(OH)2 Mg(OH)2CaCl2 Mg(OH)22HCl MgCl22H2O MgCl2 MgCl2,要 点 深 化 镁在CO2中燃烧实验注意问题： (1)要用坩埚钳夹持燃烧的镁条； (2)集气瓶底部要放一些细沙，以防止集气瓶炸裂； (3)反应中生成的白色粉末是MgO，瓶壁上附着的黑色物质是碳 的单质； (4)“二氧化碳不能助燃”的说法是不全面的，二氧化碳对绝 大多数可燃

6、物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物 却是助燃剂。,【例1】 (2010湖北宜昌调研题)从海水中提取镁的基本方法是往 海水中加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐 酸把它变成MgCl2之后，经过滤、干燥、电解，即可得到金属 镁。下列对海水中提取镁的有关说法中正确的是 () A往海水里直接加NaOH B镁蒸气应在CO2氛围中冷却 C电解MgCl2溶液即可得到金属镁 D整个过程中没有涉及置换反应 解析：A选项应该用石灰乳，错误；镁在加热条件下与CO2反应， B选项错误；电解熔融的氯化镁才能得到金属镁，C选项错误；提 取镁的主要反应有：MgCl2Ca(OH)2 Mg(O

7、H)2CaCl2， Mg(OH)2 2HCl MgCl22H2O，MgCl2电解熔融MgCl2， 没有置换反应，D选项正确。 答案：D,变式练习 1从海水中提取单质镁，下列正确的途径是() A海水 Mg(OH)2 Mg B海水 MgCl2 Mg C海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg D海水 MgCl2 Mg 解析：首先向制盐剩下的苦卤里加入熟石灰，得(OH)2， 再用盐酸溶解Mg(OH)2得MgCl2，MgCl2电解制得Mg。 答案：C,【例2】 已知Mg3N2是黄绿色固体，极易与水反应，MgO和 Mg(OH)2都是白色固体。 (1)Mg在空气中燃烧有哪些物质生成？以何者为主？你是如何 判

8、断的？ (2)1 mol Mg在干燥的空气中燃烧完全，生成物的质量 40 g(填“”、“”或“”)。 (3)镁在空气中燃烧有时有白烟生成，下雨天更明显，何故？ 解析：(1)空气中能与Mg反应的有N2、O2和极少量的CO2，所 以能生成MgO、Mg3N2和C。因镁易与氧气反应,所以Mg在空气 中燃烧主要生成物质是MgO。反应现象是有大量白烟，也可判 断是MgO，因Mg3N2是黄绿色固体。,(2)镁在空气中燃烧既生成氧化镁又生成氮化镁。 MgMgOMgMg3N2 24 40 24 40 所以生成物的质量小于40 g (3)由题意知，氮化镁易与水反应生成氢氧化镁固体颗粒，所以 有白烟。 答案：(1)

9、有MgO、Mg3N2、C等物质生成，以MgO为主；由实 验现象可知(2)(3)下雨天Mg3N2水解，生成白色的Mg(OH)2, 所 以现象更明显(Mg3N26H2O 3Mg(OH)22NH3),2有一块表面被氧化的镁块，某学生称取0.8 g该固体和一定体积 醋酸反应后收集氢气，利用产生氢气的体积计算该固体中镁的质 量分数。他利用下列装置如图1做实验：,(1)该学生只用水及相关操作就能最简单地检查装置A的气密， 他的操作是： , .,关闭导管活塞，从分液漏斗向试管滴水， 一段时间后水滴不下,说明装置不漏气,(2)该学生发现装置B有明显错误，请你指出错误之处是 ,另外他对装置B和装置C做出选择，认

10、为用装置B比较安全，原因是： ,装置B通入气体的导管太长，导出水的导管太短,装置C容易造成溶液倒吸,(3)该学生向装置A的试管中加该固体，正确的操作是： , .,用镊子夹取固体放在横放着的试管管口，慢慢竖起，让固体慢慢 滑落到试管底部,(4)该学生对气体进行收集并利用计时器测定气体产生的速率(如图2)，从图中我们能看出ab段和cd段的速率比bc段速率小，为什么？ , , ,此反应是放热反应，虽然ab段反应物浓度大，但温度没bc段高，速率比较小，cd段温度虽然高，但溶液中的H浓度变小占主导地位，速率也慢,(5)根据图示可计算出该固体中镁的质量分数是(所有体积都在标准状况下测定) ；写出该反应的离

11、子方程式： , .,90%,考点2 “铝三角”及其应用 1“铝三角”是Al3、 和Al(OH)3之间的相互转化关系。如图,2应用 (1)制取Al(OH)3 Al33NH3H2O Al(OH)33NH4 AlO2CO22H2O Al(OH)3HCO3 Al33AlO26H2O 4Al(OH)3,(2)离子共存问题 与Al3不能大量共存的离子有OH、S2、AlO2、HCO3、 ClO、CO32等。 例如：Al33ClO3H2O Al(OH)33HClO Al33HCO3 Al(OH)33CO2 与AlO2不能大量共存的离子有H、NH4、Al3、Fe3、 HCO3、HSO3等。 例如：AlO2NH4

12、H2O Al(OH)3NH3 3AlO2Fe36H2O 3Al(OH)3Fe(OH)3 AlO2HCO3H2O Al(OH)3CO32,要点深化 氢氧化铝沉淀量的有关图象,图中横轴x表示加入试剂的物质的量,纵轴y表示Al(OH)3沉淀的 物质的量。 (1)向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液。,现象：沉淀 沉淀增加 减少 消失,(2)向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液。,现象： 无明显现象 沉淀 沉淀增加 沉淀不变,(3)向盐酸酸化的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液。,(4)向NaAlO2溶液中滴入盐酸。,(5)向盐酸中滴入NaAlO2溶液。,【例3】 (上海市高考试题)已知Ba(AlO2)2可

13、溶于水，右图表示的 是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物 质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正 确的是 () Aab时沉淀的物质的量：Al(OH)3 比BaSO4多 Bcd时溶液中离子的物质的量：AlO2 比Ba2多 Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3 Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2可能等于OH,解析：Al2(SO4)3溶液与Ba(OH)2溶液的反应分为如下几个阶段：Ob 段：Al2(SO4)33Ba(OH)2 3BaSO42Al(OH)3；bd段: 2Al(OH)3Ba(OH)2 Ba(AlO2)24H2

14、O;de段:Ba(OH)2已经过量, Al(OH)3完全转化为Ba(AlO2)2,沉淀只有BaSO4。选项A，ab在Ob 段内，根据Ob段的反应方程式可知，Al(OH)3沉淀的物质的量始终 小于BaSO4沉淀的物质的量，A不正确；选项B中，c点位于bd的中 点，该点Al(OH)3已溶解一半，在cd段中，根据bd段的反应方程式 知AlO2的物质的量大于Ba2的物质的量(AlO2的水解是微弱 的)，B正确；选项C中，ad段中BaSO4沉淀的物质的量始终大于 Al(OH)3沉淀的物质的量，C不正确；选项D中，在d点溶液中只存在 Ba(AlO2)2，当de段中某点加入的Ba(OH)2的物质的量与bd段

15、加入的 Ba(OH)2的物质的量相等时，可满足n(Ba2)n(OH)，故D选项正 确。 答案：BD,3.将物质X逐渐加入到Y溶液中,生成沉淀的物质的量n2与所加X 的物质的量n1的关系如图所示，符合图所示情况的是 (),变式练习,解析：从图中看出所加物质X能使沉淀Al(OH)3完全溶解，排除 选项B、D,其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为13。 根据AlO2HH2O Al(OH)3， Al(OH)33H Al33H2O 可知选项C符合要求。 答案：C,【例4】 在50 mL b molL1的AlCl3溶液中加入50 mL a molL1 NaOH溶液。 (1)当a3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为 。 (2)当a、b满足 条件时，无沉淀产生。 (3)当a、b满足