3.2镁、铝及其化合物

这是一份3.2镁、铝及其化合物，共45页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，镁的化学性质，AlCl3，氧化物，引燃剂，Al2O3＋3Mn，焊接钢轨，答案C，答案A等内容，欢迎下载使用。

【考纲要求】1.掌握镁、铝的主要性质及应用。2.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及应用。3.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。
考点一　镁、铝的性质及应用
基础梳理·自我排查1.镁、铝的结构与物理性质镁和铝分别位于第____周期的______族和_______族。它们的原子核外均有____个电子层，其原子结构示意图分别为________、________；铝的熔沸点比镁的____、硬度比镁的____。
2Mg＋O2 2MgO
3Mg＋N2 Mg3N2
Mg＋2H2O Mg(OH)2＋H2↑
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
2Mg＋CO2 2MgO＋C
3.镁的用途(1)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件；(2)镁用于制造信号弹和焰火。4．铝的化学性质
4Al＋3O2 2Al2O3
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2NaAlO2＋3H2↑
(5)铝热反应①实验原理：高温下铝将较不活泼的金属从其________中还原出来。铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。②反应方程式：____________________________。③实验现象：___________________________________________________。④镁条、氯酸钾的作用：________。
2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，有液珠滴落到盛有细沙的蒸发皿中
⑤应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点________的金属，如铬、锰等， ______________。该反应原理可以应用在生产上，如_________等。5．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。
[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气(　　)(2)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属(　　)(3)1 ml 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(　　)(4)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(　　)(5)将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性(　　)(6)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(　　)(7)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)(8)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3(　　)(9)相同质量的镁条分别在足量的CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同(　　)(10)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却(　　)
微点拨1．Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。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．能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。4．铝与强碱溶液的反应中，水作氧化剂(NaOH不是氧化剂)：5．铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
考点专练·层级突破练点一　镁、铝的性质判断1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是(　　)①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④水A．①④　　B．②③C．①③ D．②③④
解析：Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CO2中燃烧而Al不能。
解析：已知质量的铝镁合金，实验设计①、②中，利用金属的质量、氢气的量可计算出镁的质量，进而求得其质量分数；实验设计③中，沉淀的质量为氢氧化镁的质量，由元素守恒可知镁的质量，进而求得其质量分数，即三个实验方案中均可测定镁的质量分数。
练点二　镁、铝的有关计算3．把铝粉和氧化铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸起反应；另一份放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是(　　)A．1∶1 B．2∶3C．3∶2 D．28∶9
4．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是(　　)A．参加反应的Mg、Al共0.2 mlB．参加反应的HCl为0.4 mlC．Mg、Al在反应中共提供0.4 ml电子D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 ml H2
练点三　铝与酸、碱的反应5．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、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________。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1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)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填字母)。A．5.4 g B．3.6 gC．2.7 g D．1.8 g
考点二　铝的重要化合物
基础梳理·自我排查1.氧化铝(Al2O3)(1)物理性质：________色固体，________溶于水，有很高的________。(2)化学性质(两性氧化物)①与HCl反应　________________________。②与NaOH反应　______________________________。
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋2H2O
2．氢氧化铝[Al(OH)3](1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的______性。(2)化学性质(两性氢氧化物)Al(OH)3的电离方程式为：
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
3．氢氧化铝的制备(1)向铝盐中加入氨水，离子方程式为________________________________。(2)NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为__________________________________。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：___________________________。4．常见的铝盐及其应用(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____盐。(2)明矾的化学式为______________，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH____7(选填“<”“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是_________________________________________________________。
Al3+ +3NH3 ·H2 O===Al(OH) 3 ↓
KAl(SO4)2·12H2O
Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水
考点专练·层级突破练点一　Al2O3、Al(OH)3的两性1．下列物质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是(　　)①Ca(OH)2　②Al2O3　③Ca(HCO3)2④Al(OH)3　⑤NaHSO4　⑥Al　⑦(NH4)2SA．②④⑥　　B．②③⑤⑥C．①③④⑥ D．②③④⑥⑦
解析：①Ca(OH)2与氢氧化钠不反应；②Al2O3是两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；③Ca(HCO3)2是弱酸的酸式盐，与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，与氢氧化钠反应生成碳酸钙、碳酸钠和水；④Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；⑤NaHSO4与盐酸不反应；⑥Al与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；⑦(NH4)2S是弱酸弱碱盐，与盐酸反应生成硫化氢和氯化铵，与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和一水合氨。
2．探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是(　　)A．Al、NaOH溶液、稀盐酸B．Al2O3、氨水、稀盐酸C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
解析：可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。
练点二　Al(OH)3的制备方案3．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是(　　)①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液A．①⑥⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③
解析：若先加盐酸，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，加盐酸不容易控制量的多少，故B项操作步骤为最佳顺序。
4．实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：
(1)用方案①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是__________________________________________________________________________________；写出该方案中有关的离子方程式：_____________________________________________。(2)用方案②来制备Al(OH)3时，必须注意______的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三种方案中，你认为最好的是_____ (填序号)，原因是________________________。
若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易控制，
因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al(OH)3的生成量
2Al+6H+===2Al3++3H2↑，Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓
方法总结Al(OH)3的三种制备方法方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应反应原理：方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通过入过量CO2反应原理：方法三：相互促进水解法
练点三　化工流程中的“铝”5．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程中的判断正确的是(　　)A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C．反应Ⅱ中的离子方程式为D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。
6．铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为___________________________。
解析：“碱溶”时，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，注意离子方程式。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________________________。
石墨电极被阳极上产生的O2氧化
解析：电解Al2O3，阳极O2－放电生成O2，石墨(C)电极会被O2氧化。
(4)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是__________________________________________。
HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
解析：NH4Cl加热时分解生成HCl和NH3，HCl可以破坏铝表面的氧化膜，有利于反应进行。
方法总结　从铝土矿中提取氧化铝的两种方法铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于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。方法一　酸溶法