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1、精品学习资源其次讲镁、铝及其重要化合物1. 明白镁、铝及其重要化合物的制备方法；2. 把握镁、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 学问梳理 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) 化学性质点燃与 N 2 反应： 3Mg N 2=Mg 3N2点燃与 CO 2 反应： 2Mg CO 2=2MgO C与热水反应： Mg 2H 2O=MgOH 2 H2Mg 在 CO 2 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. 海水提镁沉淀 Mg 2 Mg 2
2、2OH =MgOH 2制MgCl 2 MgOH 2 2HCl=MgCl 2 2H2 O电解电解得 Mg MgCl 2熔融 =Mg Cl 23. 镁的用途生产合金，冶金工业上用作复原剂和脱氧剂；4. 镁的重要化合物欢迎下载精品学习资源物质主要性质及反应方程式氧化镁碱性氧化物MgO 2H =Mg 2 H2O中强碱MgOH 2 2H =Mg 2 2H 2O难溶于水2Mg 2OH氢氧=MgOH 2化镁欢迎下载精品学习资源溶解度小于碳酸镁MgCO二、铝的性质及应用3 H2O=MgOH 2 CO2 欢迎下载精品学习资源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
3、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. 铝的化学性质依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：欢迎下载精品学习资源 2Al 2OH 2H2O=2AlO高温2 3H 2欢迎下载精品学习资源 2Al Fe2O3=Al 2O3 2Fe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.判定正误 正确的打“”，错误的打“”；12021 高考海南卷 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝；欢迎下载精品学习资源2铝在自然界中有
4、游离态和化合态两种形式； 3MgO 与 Al 粉的混合物也可称为铝热剂； 4Mg 粉与浓 NH 4 Cl 溶液反应放出 H2 和 NH 3； 5冶炼铝常常用焦炭作复原剂；(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；答案： 12 3 456 72.镁、铝单质的化学性质以相像性为主，但也存在某些较大差异性，以下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
5、而镁不能；(1) Mg 、 Al 在常温下均易在其外表形成致密的氧化膜；(2) 常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的缘由是二者能使铝发生“ 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 , 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次序；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独一种既能与酸 非氧化性酸 反应
6、又能与强碱溶液反应放出 H 2 的金属，就铝的这一特殊性质答复以下问题：(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；欢迎下载精品学习资源(3) 足量的两份铝分别投入到等体积、确定物质的量浓度的HCl 、NaOH 溶液中， 二者产生的 H 2 相等，就 HCl 和 NaOH 的物质的量浓度之比是；欢迎下载精品学习资源(4) 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL 1 的盐酸和 NaOH 溶液，向两烧杯中分别加欢迎下载精品学习资源入等质量的铝粉，反应终止
7、后，测得生成的气体体积比为V甲 V乙 12，就加入铝粉的质量为；A.5.4 gC.2.7 gB.3.6 gD.1.8 g解析 1依据化学方程式：2Al 6HCl=2AlCl 3 3H2 、2Al 2NaOH 2H 2O=2NaAlO 2 3H2 ，得 Al 与 H2 的关系式均为2Al 3H2，故只要参加反应的Al 的量相等，所得 H 2 的量必相等；(2) 由于在反应中 Al 过量，产生的H2 由 HCl 和 NaOH 的量准备；依据化学反应中的关系式： 6HCl 3H 2、2NaOH 3H 2，故当 HCl 、NaOH 物质的量相等时，二者产生H 2 的体积比为 1 3；(3) 由于铝足量
8、且产生H 2 相等，依据关系式nHCl nNaOH 3 1，又由于两溶液体积相等，故物质的量浓度cHCl cNaOH nHCl nNaOH 3 1；(4) 其反应原理分别为2Al 6HCl=2AlCl 3 3H2 ， 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO 23H 2 ；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 1 3， 而题设条件体积比为1 2，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；2Al 6HCl=2AlCl 3 3H 26 mol3 mol3 mol L1 0.1 L0.15 mol就 Al 与 NaOH 反应生成的
9、H2 为 0.15 mol 20.3 mol ；2Al 2NaOH 2H 2O=2NaAlO 2 3H22 27 g3 mol5.4 g即投入的铝粉为5.4 g；0.3 mol答案 11 121333 14AAl 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才能，非金属性是指元素的原子得电子欢迎下载精品学习资源的才能；铝不管是与酸反应仍是与碱反应，都是失去3e剂，因而铝具有较强的金属性；，化合价上升为3 价，均作复原欢迎下载精品学习资源铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、 NaOH 溶液反
10、应的原理：2Al 6HCl=2AlCl 3 3H2， 2Al 2NaOH2H 2O=2NaAlO 2 3H 2 ；VHCl H2 1欢迎下载精品学习资源(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VNaOH H 2 1；VHCl H 2欢迎下载精品学习资源(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1VNaOH H 2欢迎下载精品学习资源 3；1(3) 确定量的铝分别与确定量的盐酸和NaOH 溶液反应，假设产生H 2 的体积比为 3VHCl H 21VNaOH H 21，就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
11、时，铝不足而 NaOH 溶液过量；题组一镁、铝的性质1.以下金属中，外表自然形成的氧化层能爱惜内层金属不被空气氧化的是 A.K解析： 选 D；钾属于活泼金属，与氧气发生猛烈反应，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，氧化钠不能爱惜内层金属钠，B 项错误； 铁外表生成的Fe2O3 不能爱惜内层金属铁， C 项错误； 在空气中金属 Mg 外表形成致密的 MgO 爱惜层， 爱惜内层金属不被氧化，D 项正确；2.2021 高考上海卷 已知 NaOH AlOH 3=NaAlO 2 2H 2O；向集满 CO 2 的铝制易拉罐中加入过量NaOH 浓溶液，马上封闭罐口，易拉罐慢慢凹瘪；
12、再过一段时间，罐壁又重新凸起；上述试验过程中没有发生的离子反应是欢迎下载精品学习资源2 2OH2=CO3 H 2O欢迎下载精品学习资源2O3 2OH=2AlO 2 H2O欢迎下载精品学习资源 2OH 2H2O=2AlO 2 3H 2欢迎下载精品学习资源223 4OH =AlO 2H O解析： 选 D ；向集满 CO 2 的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，第一CO 2 与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，铝罐外表有氧化膜Al 2O3，故可发生 A 、B 、C 的反应；题组二镁、铝与酸或碱反应的运算3.将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的以下溶液
13、中， 充分反应后，放出氢气最多的是欢迎下载精品学习资源11A.3 mol LHClB.4 mol LHNO 3C.8 mol L 1 NaOHD.18 mol L 1 H 2SO4解析： 选 A ；在镁、铝混合物中加入HNO 3 和浓 H2SO4 都不产生 H2；加入 NaOH 溶液， 只有 Al 与之反应生成H 2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H 2，所以放出 H 2 的量最多；4.2021 兰州模拟 将等物质的量的金属Na、Mg 、Al 分别与 100 mL欢迎下载精品学习资源2 molL 1 的盐酸反应，试验测得生成气体的体积V已折合为标准状况 欢迎下载精品学习资源与时间
14、 t 的关系如以下图，就以下说法错误的选项是A. xB. 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，就盐酸完全反应，x， A 正确；依据生成的 H 2 为 2.24 L ，可知 Na 失去 0.2 mol 电子，就钠的物质的量为0.2 mol ， B 正确；反应时假如钠过量，就钠会连续与水反应，生成的气体必多于2.24 L ，C 错误；依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 学问梳理 1. 氧化铝1物理
15、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AlOH 3 的电离方程式为欢迎下载精品学习资源受热分解：2AlOH 3=Al 2O3 3H2O；3制备向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al 3 3NH 3 H2O=AlOH 3 3NH 4 ；向NaAlO 2 溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO 2 CO 2 2H2O=AlOH 3HCO 3 ； NaAlO 2 溶液与 AlCl 3 溶液混合，离子方程式为3 常见的铝盐3AlO 2 Al 3 6H 2O=4AlOH 3
16、 ；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盐；2明矾的化学式为KAlSO 42 12H 2O，它是无色晶体，可溶于水，其水溶液pHW1W23520 g1.两性物质的概念辨析两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，既能与酸反应又能与碱反应的物质不愿定是两性物质；Al 2O3、AlOH 3、氨基酸是两性物质；OH 3 与 Al 2O3 两性的重要应用(1) 用过量 NaOH 溶液检验 Al 3 的存在；(2) 用过量 NaOH 溶液鉴别 Al 3 和 Mg 2 ；欢迎下载精品学习资源(3) 用互滴法鉴别 Al3与 OH 、AlO ；欢迎下载精品学习资源2 与 H(4
17、) 用过量 NaOH 溶液和相应酸溶液别离Al 3 与 Mg 2、Fe3等离子或 Al 2O3 与 MgO 等物质；OH 3 的三种制备方法制取 AlOH 3 时，一般不用强酸或强碱溶液，由于强酸、强碱能溶解生成的AlOH 3，欢迎下载精品学习资源而又无法把握酸碱的用量，一般使用氨水或CO 2 制取；“铝三角”转化关系及应用 学问梳理 1.Al 3 、AlOH3、AlO 2 之间的转化关系写出上述转化的离子方程式：1 Al 3 3NH 3 H2O=AlOH 3 3NH，4 Al 3AlO32 6H O=4AlOH，23 Al 3 3OH =AlOH；32AlOH 3 3H =Al 3 3H2O
18、；3Al3 4OH=AlO2 2H2O；4AlO 4H =Al23 2H2O；5 AlO 2 CO2 2H 2O=AlOH3 HCO 3 CO 2 过量， AlO2 H H2O=AlOH 3；6AlOH 3OH=AlO 2 2H2O；3 、AlOH 3、AlO之间的定性分析和定量运算21把 NaOH 溶液逐滴加入到 AlCl 3 溶液中至过量定性分析a.现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐步溶解；b.原理 填离子方程式，下同2H 2O；c.图像： Al3 3OH=AlOH3、 AlOH3 OH=AlO2定量运算a. 依据 AlCl 3设其物质的量为 a与 NaOH 设其物质的量为 b运算生成 A
19、lOH 3 沉淀的量欢迎下载精品学习资源b. 依据 AlCl 3设其物质的量为 a和 AlOH 3设其物质的量为 b运算需要 NaOH 的量当 NaOH 不足时， nNaOH 3b；当 NaOH 过量时， nNaOH 4a b；(2) 把 AlCl 3 溶液逐滴加入到 NaOH 溶液中至过量现象：开头时无明显现象，然后逐步产生大量的白色沉淀；原理： Al 3 4OH 2欢迎下载精品学习资源Al 3 3AlO =AlO 2 2H O、欢迎下载精品学习资源2 6H 2O=4AlOH 3；图像(3) 向 NaAlO 2 溶液中逐滴加入盐酸至过量现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐步溶解；欢迎下载精品学习
20、资源原理： AlO 2 H H2O=AlOH 3、欢迎下载精品学习资源AlOH 3 3H =Al 3 3H2O；图像(4) 向 HCl 溶液中逐滴加入 NaAlO 2 溶液至过量现象：开头无明显现象，反应一段时间后逐步产生大量的白色沉淀；欢迎下载精品学习资源原理： 4HAlO 2 =Al3 2H2 O、欢迎下载精品学习资源Al 3 3AlO2 6H 2O=4AlOH 3；图像欢迎下载精品学习资源3.四个拓展图像(1) 向 AlCl 3 溶液中逐滴加入氨水或NaAlO 2 溶液至过量，图像如图1 所示；(2) 向 NaAlO 2 溶液中逐滴加入AlCl 3 溶液或通入 CO 2 至过量，图像如图
21、2 所示；(3) 向 MgCl 2、AlCl 3 和盐酸的混合溶液 即将 Mg 、 Al 溶于过量盐酸所得的溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，图像如图3 所示；(4) 向 MgCl 2、AlCl 3、盐酸和 NH 4Cl 的混合溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量，图像如图 4 所示； 自我检测 ，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO 2向 NaAlO 2 溶液中逐滴加入过量的稀盐酸向 AlCl 3 溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A. B. C.D. 解析：选 C；Na 2CO 3 与 CO2、H2O 反应生成 NaH
22、CO 3，由于 Na2CO 3 的溶解度比 NaHCO 3的大，因而只会产生NaHCO 3 沉淀； NaAlO 2 中加入稀盐酸，开头产生白色沉淀AlOH 3， 当盐酸过量时， AlOH 3 又溶于盐酸；向AlCl 3 溶液中加入 NaOH 溶液开头产生白色沉淀AlOH 3，当 NaOH 溶液过量时， AlOH 3 又溶于 NaOH 溶液； 只会生成 H2 SiO3 沉淀；2.以以下图像表示 Al 3 与 AlO 物质的量变化的曲线，实线表示Al 3，虚线表示 AlO ，22其中正确的选项是 欢迎下载精品学习资源解析： 选 B ；依据反应： Al 3 3OH =AlOH 3 和 AlOH 3
23、OH=AlO 2 2H2O欢迎下载精品学习资源2 H中消耗 OH 的量的关系可知 A 错误、 B 正确；由 AlO H2O=AlOH3 和 AlOH 3欢迎下载精品学习资源33H 3H 2=AlO 可知 C、D 错误；铝线规律H OHAlOH 3 有两性，既能溶于强酸 生成铝盐 Al 3 ，又能溶于强碱 生成偏铝酸盐、3 Al、OH、AlOAlO 2 ， AlOH 3、H2 是铝的化合物转化关系中最常见的5 种粒子，将这 5 种粒子按 pH 由小到大排列出线型关系： Al 3 AlOH 3H AlO 2 OH我们将这条线型排列称为 “ 铝线 ” ；这条 “ 铝线 ” 上相邻粒子不反应， 不相邻
24、粒子间可以反应；相隔的粒子反应生成处于两个反应粒子中间的粒子 产物水被略去 ；相隔越远的粒子越简洁发生反应；将确定质量的镁、 铝混合物投入 200 mL 稀硫酸中， 固体全部溶解后， 向所得溶液中加入 5 mol/L 的 NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量 n 与加入 NaOH 溶液的体积 V 的变化如以下图，就以下说法不正确的选项是 A. 镁和铝的总质量为9 gB. 最初 20 mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸C. 硫酸的物质的量浓度为2.5 mol/LD. 生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L解析 由图像知， nMgOH 2 0.15 mol ， nAlOH 3 0.35 mo
25、l 0.15 mol 0.2 mol ， 就 mMg 0.15 mol 24 g/mol 3.6 g， mAl 0.2 mol 27 g/mol 5.4 g，所以镁和铝的总质量为 9 g；由图像知， 最初 20 mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸；当沉淀到达最大值时，欢迎下载精品学习资源溶液中的溶质只有Na2欢迎下载精品学习资源2SO4，就有 nNa 2nSO4 ，即 nNaOH 2nH2SO4，所以，硫酸的物质的量浓度为 5 mol/L 0.2 L 2.5 mol/L ；0.15 mol 的 Mg 与过量稀硫酸反应生成的氢2 0.2 L欢迎下载精品学习资源气在标准状况下的体积为3.36
26、L， 0.20 mol 的 Al 与过量稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为 6.72 L ，所以镁和铝混合物与过量稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为10.08 L ，应选 D 项；答案 D与例题的图像类似，在某混合溶液中含有多种离子，向其中滴加氢氧化钠或盐酸，依据产生的白色沉淀与所加溶液的关系，分别得到以下两个类似图像甲和乙；请摸索图像甲和乙所示的溶液中分别存在哪些常见离子？并按反应次序写出离子方程式；4 ；依据反应的次序，离子方程式为答案： 图甲： H 、Al 3、Mg 2 、NH 1H OH=H2O；2Al 3 3OH =AlOH 3， Mg 2 2OH =MgOH 2；3NH
27、 4 OH=NH 3 H2O；欢迎下载精品学习资源4AlOH 3OH=AlO 2 2H2O；欢迎下载精品学习资源图乙： OH、AlO22欢迎下载精品学习资源2 、CO 3 、SiO 3 ；依据反应的次序，离子方程式为21H OH =H2O；欢迎下载精品学习资源2AlO2 H H2O=AlOH 3， SiO 3 2H=H 2SiO 3；欢迎下载精品学习资源3CO2 欢迎下载精品学习资源3 H=HCO 3 ， HCO 3 H=H2 O CO2；欢迎下载精品学习资源4AlOH 3 3H =Al 3 3H 2O；解答图像题的思维模板说明 前两“ 看” 较直观，难度较小；第三“看” 难度大些，只有正确书写出变化过程中的反应方程式， 并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系，才能顺当解题；欢迎下载精品学习资源2题组一Al 3 、AlO 和 AlOH3 相互转化的定量关系及图像分析欢迎下载精品学习资源1.如图表示 AlCl 3 溶液与 NaOH 溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线；以下判定错误的选项是学习文档 仅供参考欢迎下载精品学习资源A. 线表示 Al 3 的物质的量的变化B. x 表示 AlCl 3 的物质的量C. 线表示 AlOH 3 的物质的量的变化D. 线表示 AlO 2 的物质的量的变化解析：