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1、-_第二讲镁、铝及其重要化合物1了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。2掌握镁、铝及其重要化合物的主要性质及其应用。镁、铝的性质及应用知识梳理一、镁的性质及应用1镁的性质(1)物理性质：银白色、具有金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电性、导热性和延展性。(2)化学性质与N2反应：3MgN2Mg3N2与CO2反应：2MgCO22MgOC与热水反应：Mg2H2OMg(OH)2H2Mg在CO2中能燃烧，所以Mg着火时不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭火器灭火。2海水提镁Mg22OH=Mg(OH)2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)MgCl23镁的用途生产合金，冶
2、金工业上用作还原剂和脱氧剂。4镁的重要化合物物质主要性质及反应方程式氧化镁碱性氧化物MgO2H=Mg2H2O氢氧化镁中强碱Mg(OH)22H=Mg22H2O难溶于水Mg22OH=Mg(OH)2溶解度小于碳酸镁MgCO3H2OMg(OH)2CO2二、铝的性质及应用1铝的结构和存在形式：铝位于元素周期表的第三周期A族，原子结构示意图为 。铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2.铝的物理性质,铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。3.铝的化学性质根据上图写出以下序号对应的有关反应的方程式(能写离子方程式的写离子方程式)：2Al2OH
3、2H2O=2AlO3H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)4.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。自我检测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2017高考海南卷)铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝。()(2)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式。()(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。()(4)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3。()(5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂。()(6)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。()(7)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。()答
4、案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，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CuSO4溶液A. B.C. D.解析：选C。镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。(1)Mg、Al在常温下均易在其表面形成致密的氧化膜。(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)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。(4)用铝箔包裹的钠与水反应时既考虑Na与水的反应，又考虑Al与NaOH溶液的反应。(5)铝热剂(发生铝热反应
5、),铝热剂是铝与金属氧化物的混合物，铝热反应本质上是金属之间的置换反应，所以要遵循金属活动性顺序。例如：CuO与Al能发生铝热反应，而Al与MgO不能发生铝热反应。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和氢氧化钠溶液中，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。(
6、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)12，则加入铝粉的质量为。A.5.4 g B.3.6 gC.2.7 g D.1.8 g解析(1)根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，
7、二者产生H2的体积比为13。(3)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c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量相等时，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，而对于NaOH来说是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H26 mol 3 mol3 molL10.1 L 0.15 mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.
8、15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol5.4 g 0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g。答案(1)11(2)13(3)31(4)AAl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，均作还原剂，因而铝具有较强的金属性。铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：2Al6HCl=2AlCl33H2， 2Al2NaOH2H2
9、O=2NaAlO23H2。(1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为。(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生H2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NaOH溶液反应时，铝不足而NaOH溶液过量。 题组一镁、铝的性质1.下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.K B.NaC.Fe D.Mg解析：选D。钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层金属钠，B项错
10、误；铁表面生成的Fe2O3不能保护内层金属铁，C项错误；在空气中金属Mg表面形成致密的MgO保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。2.(2016高考上海卷)已知NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()A.CO22OH=COH2OB.Al2O32OH=2AlOH2OC.2Al2OH2H2O=2AlO3H2D.Al34OH=AlO2H2O解析：选D。向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先CO2与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪，接着过量的
11、氢氧化钠再与铝罐反应，铝罐表面有氧化膜Al2O3，故可发生A、B、C的反应。 题组二镁、铝与酸或碱反应的计算3.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()A.3 molL1 HCl B.4 molL1 HNO3C.8 molL1 NaOH D.18 molL1 H2SO4解析：选A。在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。4.(2018兰州模拟)将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2
12、 molL1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()A.x2.24B.钠的物质的量为0.2 molC.反应时，Na、Mg、Al均过量D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像解析：选C。由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x2.24，A正确。根据生成的H2为2.24 L，可知Na失去0.2 mol电子，则钠的物质的量为0.2 mol，B正确。反应时如果钠过量，则钠会继续与水反应，生成的气体必多于2.24 L，C错误。根据反应速率可知曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。铝的重要化合物知识梳理1.氧化铝(
13、1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质(用化学方程式表示)2氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为 受热分解：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NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式为3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。3常见的铝盐(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复
14、盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，其水溶液pH7。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。自我检测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)明矾用作净水剂不涉及化学变化。()(2)向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3的离子方程式：CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO。()(3)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应。()(4)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式：Al33H2O=Al(OH)33H。()答案：(1)(2)(3)(4)2下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是()A(2
