第三章 金屬及其化合物考試要求教學建議1.了解鈉、鐵及其重要化合物的主要性質。2.了解鈉、鐵及其重要化合物在生產(chǎn)、生活中的應用。3.必做實驗：鐵及其化合物的性質。4.結合實例認識金屬及其化合物的多樣性。5.了解通過化學反應可以探索物質性質、實現(xiàn)物質轉化。6.認識物質及其轉化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護中的重要價值。本章按照由基礎到重難、由個性到共性的編寫順序安排課時，前3課時重點解決高考?？嫉膸追N金屬單質及其化合物；后2課時則在前3課時基礎上進行歸納和拓展，總結出金屬單質、金屬化合物的一些通性規(guī)律。前3課時是突破“點”，后2課時是形成“面”。一輪復習既要遵循教材，又要高于教材。第1課時點點突破活潑金屬的3種典型代表(鈉、鎂、鋁)知識點一鈉與堿金屬 1物理性質顏色狀態(tài)密度硬度熔點銀白色固體比水，比煤油較較低，低于100 2.化學性質鈉在化學反應中易失去最外層的一個電子，表現(xiàn)還原性。(1)與非金屬單質的反應O2常溫：4NaO2=2Na2O(白色固體)加熱：2NaO2Na2O2(淡黃色固體)Cl22NaCl22NaClS2NaSNa2S(2)與水的反應2Na2H2O=2NaOHH2鈉與水(含酚酞)反應的實驗現(xiàn)象分析：(3)與酸的反應2Na2H=2NaH2提醒Na先與酸反應，再與水反應先酸后水。(4)與鹽的反應Na與鹽反應的原理與熔融鹽與熔融鹽發(fā)生置換反應：4NaTiCl44NaClTi，NaKClNaClK(Na能夠制取K并不能說明Na的還原性比K強，因為K的沸點比Na低，使K成為蒸氣逸出)與鹽溶液與鹽溶液反應時先與水反應，生成的堿與鹽可能發(fā)生復分解反應：如與CuSO4溶液反應：先發(fā)生2Na2H2O=2NaOHH2再發(fā)生2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4總反應為2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2鈉與鹽溶液反應的分析方法第一步：鈉與水反應生成NaOH和H2；第二步：生成的NaOH如果能與溶質反應，則發(fā)生的是NaOH與溶質的復分解反應。生成氣體型鈉與NH4Cl溶液反應生成H2和NH3生成沉淀型鈉與銅鹽、鐵鹽等溶液反應生成Cu(OH)2或Fe(OH)3復雜型鈉與AlCl3稀溶液反應，如果鈉量較多，則先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解(5)與羥基化合物的反應2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2(6)鈉在空氣中的變化過程過程現(xiàn)象反應原理變暗4NaO2=2Na2O成液Na2OH2O=2NaOH結塊2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2O變成粉末Na2CO310H2O=Na2CO310H2O因此，鈉久置在空氣中，最終變成Na2CO3粉末。3.工業(yè)制備2NaCl(熔融)2NaCl24鈉的保存鈉易與空氣中的O2、H2O反應，且鈉的密度比煤油的密度大，不與煤油反應，故通常將鈉保存在煤油中。5鈉的用途(1)鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應堆的導熱劑。(2)用作電光源，制作高壓鈉燈。(3)冶煉某些金屬。金屬鈉具有強的還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如鈉與TiCl4的反應。1堿金屬單質、化合物的相似性與遞變性物理性質相同點堿金屬除Cs略帶金色光澤外，其他都是銀白色有金屬光澤的固體，密度較小，硬度較小，熔、沸點較低，導電、導熱性較強遞變性從LiCs密度逐漸增大(Na、K反常)，熔、沸點逐漸降低化學性質與O2等非金屬的反應堿金屬都能與O2等非金屬反應，Li、Na與O2反應的化學方程式為4LiO22Li2O、2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs與O2反應生成比過氧化物結構更復雜的物質與H2O的反應堿金屬單質與水均能發(fā)生反應，生成氫氧化物和H2。反應的化學方程式可表示為(用M代表堿金屬)2M2H2O=2MOHH2，但反應的劇烈程度不同：從LiCs反應越來越劇烈，證明它們的金屬性逐漸增強2堿金屬單質、化合物的特殊性(1)堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的。(2)堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。(3)堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物(如NaH)都是離子化合物，其中氫以H形式存在，顯1價，堿金屬氫化物是強還原劑。(4)一般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。(5)試劑瓶中的試劑取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶。(6)鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。3焰色反應(1)概念很多金屬或他們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象，屬于元素的物理性質。(2)操作步驟(3)常見元素焰色反應的顏色鈉元素：色；鉀元素：色(透過藍色鈷玻璃)；銅元素：色。對點訓練1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)(2018全國卷)用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na()(2)(2017全國卷)乙醇和水都可與金屬鈉反應產(chǎn)生可燃性氣體，說明乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性()(3)(2016全國卷)比較水與乙醇中氫的活潑性的方法是分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中()(4)(2016浙江高考)鉀、鈉、鎂等活潑金屬著火時，不能用泡沫滅火器滅火()2(2018菏澤模擬)利用焰色反應，人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多彩。下列說法中正確的是()A非金屬單質燃燒時火焰均為無色BNaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同C焰色反應均應透過藍色鈷玻璃觀察D只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色解析：選B氫氣在氧氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在氯氣中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，A錯誤；NaCl與Na2CO3灼燒時均表現(xiàn)為鈉元素的焰色，均為黃色，B正確；只有鉀元素的焰色反應需要透過藍色鈷玻璃觀察，以避免鈉元素的干擾，C錯誤；焰色反應是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征顏色的反應，很多非金屬單質燃燒時火焰也會有顏色，D錯誤。3分別向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金屬鈉，下列說法一定正確的是()A兩溶液中均有金屬單質析出BCuSO4溶液中最終有藍色沉淀生成CFeSO4溶液中最終有白色沉淀生成D鈉在CuSO4溶液中的反應更劇烈解析：選B鈉是活潑的金屬，投入鹽溶液中首先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，因此兩溶液中均沒有金屬單質析出，A錯誤；CuSO4溶液中最終有藍色沉淀氫氧化銅生成，B正確；FeSO4溶液中首先產(chǎn)生氫氧化亞鐵白色沉淀，最終轉化為紅褐色沉淀氫氧化鐵，C錯誤；鈉在溶液中反應的劇烈程度與溶液中的氫離子濃度有關，不能確定兩溶液中的氫離子濃度，因此不能比較二者反應的劇烈程度，D錯誤。知識點二含鈉的化合物1氧化鈉與過氧化鈉的比較氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體電子式Na2NaNa2Na陰、陽離子個數(shù)比1212是否為堿性氧化物是不是與H2O反應Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2與鹽酸反應Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO22H2O用途用于制備燒堿漂白劑、消毒劑、供氧劑轉化關系Na2ONa2O2提醒Na2O2中既含離子鍵，又含共價鍵，其中O(過氧根離子)屬于原子團。2從化合價角度分析Na2O2的性質Na22既有氧化性，又有還原性，但主要表現(xiàn)出較強的氧化性，性質如下：與SO2Na2O2SO2=Na2SO4與FeCl2溶液現(xiàn)象生成紅褐色沉淀原理3Na2O26FeCl26H2O=4Fe(OH)36NaCl2FeCl3(FeCl2過量)4Na2O24FeCl26H2O=8NaCl4Fe(OH)3O2(FeCl2少量)與氫硫酸現(xiàn)象溶液變渾濁原理Na2O2H2S=2NaOHS與Na2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH與品紅溶液品紅溶液褪色與酚酞溶液溶液先變紅后褪色，同時產(chǎn)生無色氣泡提醒若遇到具有還原性的物質，Na2O2通常只體現(xiàn)出氧化性，如Na2O2CO=Na2CO3，Na2O22NO=2NaNO2,3Na2O2Fe2O3=2Na2FeO4Na2O(可制備Na2FeO4)。若遇到非還原劑，如CO2、H2O、H，Na2O2往往發(fā)生自身的氧化還原反應，既作氧化劑又作還原劑。若遇到KMnO4等強氧化劑時，Na2O2表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為O2。3Na2O2與CO2、H2O反應的三個角度(1)從氧化還原角度Na2O2與H2O、CO2反應均有O2生成，在反應中Na2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性，H2O、CO2在此反應中既不是氧化劑，也不是還原劑。2 mol Na2O2不論是與H2O還是與CO2反應，均生成 mol O2，轉移 mol電子。(2)從物質的量角度2 mol Na2O2不論是與H2O還是與CO2反應，均生成 mol O2，消耗2 mol H2O或2 mol CO2。若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2，氣體體積減小的量等于原混合氣體體積的，且等于生成氧氣的體積。(3)從質量角度Na2O2Na2CO3(Na2O2CO)，Na2O22NaOH(Na2O2H2)，1 mol Na2O2分別與足量CO2、H2O完全反應時相當于吸收了 g CO、 g H2。提醒w g化學式符合通式為(CO)m(H2)n的物質(其中m、n為自然數(shù))，在O2中充分燃燒后，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，反應完畢，固體增重w g。中學階段常見符合這一關系的物質有：無機物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；有機物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。1Na2CO3與NaHCO3的比較Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打顏色狀態(tài)白色粉末白色晶體溶解性易溶于水易溶于水(溶解度比Na2CO3小)水解COH2OHCOOHHCOH2OH2CO3OH與鹽酸反應CO2H=CO2H2OHCOH=H2OCO2與NaOH反應不反應HCOOH=COH2O與足量Ca(OH)2反應Ca2CO=CaCO3Ca2OHHCO=CaCO3H2O與BaCl2反應COBa2=BaCO3不反應與CO2反應COCO2H2O=2HCO不反應熱穩(wěn)定性較穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3CO2H2O相互轉化Na2CO3NaHCO32Na2CO3、NaHCO3的鑒別與除雜(1)Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法(2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜方法混合物(括號內為雜質)除雜方法或試劑Na2CO3固體(NaHCO3)加熱至恒重NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量NaOH溶液3有關Na2CO3、NaHCO3的圖像分析(1)從知識認知角度全析圖像a代表未生成氣體時，消耗的HCl的物質的量；b表示從開始生成氣體到氣體量達到最大值時消耗的HCl的物質的量；c代表生成CO2的物質的量。反應類型圖像離子反應(按反應先后順序書寫)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸HCOH=CO2H2O向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸HCO=HCO、HCOH=CO2H2O向Na2CO3、NaOH的混合溶液中逐滴加入鹽酸OHH=H2O、HCO=HCO、HCOH=CO2H2O向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸HCO=HCO 、HCOH=CO2H2O(2)從快速解題角度析圖像特點判斷溶質成分若a0(即圖像從原點開始)溶液中的溶質為NaHCO3若V(Oa)V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)溶液中的溶質為Na2CO3若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質為Na2CO3和NaOH若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質為Na2CO3和NaHCO34Na2CO3、NaHCO3的用途(1)Na2CO3是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)中有著廣泛的應用。(2)NaHCO3是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。5聯(lián)合制堿法侯氏制堿法(1)制備原料食鹽、氨氣、二氧化碳合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣；其反應為CH2O(g) COH2，COH2O(g)CO2H2。(2)工藝流程(3)反應原理產(chǎn)生NaHCO3的反應：NH3NaClCO2H2O=NaHCO3NH4Cl。產(chǎn)生Na2CO3的反應：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(4)綠色思想：循環(huán)使用的物質為CO2、飽和食鹽水。對點訓練1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)(2018江蘇高考)因NaHCO3受熱易分解，故可用于制胃酸中和劑()(2)(2017江蘇高考)Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑()(3)(2017天津高考)除去NaHCO3固體中的Na2CO3：將固體加熱至恒重()(4)(2015全國卷)過氧化鈉與水反應時，生成0.1 mol O2轉移的電子數(shù)為0.2NA()(5)(2015全國卷)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液，立即產(chǎn)生氣泡()(6)(2015山東高考)向CuSO4溶液中加入Na2O2的離子方程式為2Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2()(7)(2014全國卷)CO2通過Na2O2粉末后固體質量增重()(8)(2014全國卷)碳酸氫鈉受熱分解實驗如圖所示()2.(2018昌樂二中月考)如圖所示，若錐形瓶內是水，分液漏斗內的液體也是水，向燒杯內滴加水時，發(fā)現(xiàn)U形管內液體慢慢右移，恢復到原溫度后液面左邊與右邊基本相平，則燒杯內的物質是()A過氧化鈉B鈉C氧化鈉 D鉀解析：選CU形管內液體慢慢右移，說明容器內壓強比外界壓強大，恢復到原溫度后液面左邊與右邊基本相平，說明容器內壓強與原來相等，故該反應放熱，且沒有氣體生成。氧化鈉與水反應放熱，使容器內溫度升高，壓強增大，U形管內液體慢慢右移，恢復到原溫度后液面左邊與右邊基本相平，故C正確；過氧化鈉溶于水放熱并生成氧氣，使容器內溫度升高，壓強增大，U形管內液體慢慢右移，但恢復到原溫度后液面左邊仍然比右邊低，故A錯誤；鈉、鉀加入水中反應均放熱并生成氫氣，使容器內溫度升高，壓強增大，U形管內液體慢慢右移，但恢復到原溫度后液面左邊仍然比右邊低，故B、D錯誤。3下列關于鈉及其化合物的敘述正確的是()Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2稀溶液反應得到白色沉淀鈉在常溫下不容易被氧化Na2O2可作供氧劑，而Na2O不能向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先變紅后褪色，并有氣泡生成鈉與濃NH4Cl溶液反應，放出的氣體中含有H2和NH3A BC D解析：選DNa2O2不是堿性氧化物，故錯誤；NaHCO3溶液不與CaCl2稀溶液反應，故錯誤；鈉在常溫下易被氧化成氧化鈉，故錯誤；Na2O2能和水蒸氣或二氧化碳反應放出氧氣，可用作供氧劑，而Na2O不能，故正確；向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，生成氫氧化鈉和氧氣，溶液先變紅，由于反應中可能有H2O2生成，且H2O2具有強氧化性，所以溶液會褪色，故正確；鈉與濃NH4Cl溶液反應，生成NaCl、H2和NH3，故正確。4某實驗小組通過如圖所示實驗，探究Na2O2與水的反應：下列說法正確的是()A中的大量氣泡主要成分是氫氣B中溶液變紅，說明有酸性物質生成C中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強氧化性物質造成的D中MnO2的主要作用是降低水中氧氣的溶解度解析：選C過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，化學方程式為2Na2O22H2O=4NaOHO2，所以中的大量氣泡主要成分是氧氣，A錯誤；氫氧化鈉是堿，使酚酞變紅，B錯誤；中溶液紅色褪去，可能原因是過氧化鈉和水反應生成的過氧化氫具有強氧化性，能氧化有色物質，使溶液褪色，C正確；過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，即加入MnO2的目的是驗證過氧化鈉和水反應生成過氧化氫，而不是降低水中氧氣的溶解度，D錯誤。5將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中，為了測定所得溶液的成分，向該溶液中逐滴加入1 molL1的鹽酸，所加鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標準狀況)的關系如圖所示：(1)加入35 mL鹽酸時，產(chǎn)生CO2的體積為(標準狀況)_mL。(2)溶液中所含溶質及物質的量為_。解析：(1)由圖像所示消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積可知，該溶液的溶質是NaOH和Na2CO3。OA段H先與OH反應生成H2O，待OH消耗完，H再與CO反應生成HCO。AB段發(fā)生反應HHCO=CO2H2O，加入35 mL鹽酸時，產(chǎn)生的n(CO2)n(H)(3525)mL103 LmL11 molL10.01 mol，則V(CO2)22.4 Lmol10.01 mol0.224 L224 mL。(2)由HCO=HCO及HHCO=CO2H2O可知，n(CO)(4525)mL103 LmL11 molL10.02 mol，故OA段與H反應的OH為25 mL103 LmL11 molL10.02 mol0.005 mol，即溶液中含NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol。答案：(1)224(2)NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol6某?；瘜W課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，具體情況如圖所示。(1)只根據(jù)圖、(鹽酸足量且固體質量相同)所示實驗，能夠達到實驗目的的是_(填裝置序號)，寫出該實驗中能確定粉末是NaHCO3的兩點現(xiàn)象_。(2)圖、所示實驗均能鑒別這兩種物質，寫出共同發(fā)生的反應的化學方程式(若為離子反應，則寫離子方程式)：_、_。(3)若用實驗確定NaHCO3比Na2CO3易分解，則試管B中裝入的固體是_(填化學式)，原因是_。解析：(1)Na2CO3、NaHCO3固體與鹽酸均能反應產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體，故實驗不能鑒別Na2CO3與NaHCO3。等質量的Na2CO3和NaHCO3與過量鹽酸反應時，NaHCO3與鹽酸反應更劇烈且產(chǎn)生氣體的量更多，故實驗可以鑒別。(2)NaHCO3受熱易分解，Na2CO3受熱不分解，加熱法鑒別時共同的反應為NaHCO3的分解反應和CO2與Ca(OH)2生成沉淀的反應。(3)小試管B內的溫度比大試管A內的溫度低，只有將NaHCO3置于B中才能證明NaHCO3更易分解。答案：(1)氣球膨脹較大；產(chǎn)生氣泡較劇烈(2)2NaHCO3Na2CO3CO2H2OCa22OHCO2=CaCO3H2O(3)NaHCO3B試管中的溫度低于A試管中的溫度知識點三鎂及其化合物1鎂的物理性質(1)鎂：鎂是銀白色有金屬光澤的固體，密度較，硬度較、有延展性，是電和熱的良導體。(2)鎂合金：密度較，硬度和強度都較。2鎂的化學性質物質主要性質反應方程式鎂與O2、N2反應2MgO22MgO(發(fā)出耀眼白光) 3MgN2Mg3N2與CO2反應2MgCO22MgOC(燃燒，生成白色粉末和黑色固體)與非氧化性強酸反應Mg2H=Mg2H2 與沸水反應Mg2H2OMg(OH)2H2氧化鎂堿性氧化物MgO2H=Mg2H2O氫氧化鎂中強堿Mg(OH)22H=Mg22H2O難溶于水Mg22OH=Mg(OH)2溶解度小于碳酸鎂MgCO3H2OMg(OH)2CO2提醒Mg在空氣中燃燒得到的固體物質主要為MgO和少量Mg3N2及C的混合物。Mg著火后，不可用CO2滅火，應用沙土蓋滅。Mg(OH)2為難溶于水的白色沉淀，故常用NaOH溶液檢驗Mg2的存在。由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2，而非MgCO3。3鎂的用途鎂合金用于制造火箭、導彈和飛機的部件鎂制造信號彈和焰火氧化鎂熔點高，可作耐高溫材料4從海水中提取鎂(1)工藝流程(2)基本步驟及主要反應制熟石灰CaCO3 CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2沉淀Mg22OH=Mg(OH)2酸化Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸發(fā)結晶析出MgCl26H2O脫水在氯化氫氣流中使MgCl26H2O脫水制得無水氯化鎂電解電解熔融氯化鎂制得鎂：MgCl2(熔融) MgCl2提醒由MgCl26H2O到無水MgCl2，必須在HCl氣流中加熱，以防MgCl2水解。因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應在H2氛圍中冷卻。對點訓練1下列氣體中，鎂條不能在其中燃燒的是()AN2BCl2CCO2 DH2解析：選D鎂條可在N2、Cl2、CO2中燃燒分別生成Mg3N2、MgCl2、MgO。2某同學通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質，操作正確且能達到目的的是()A將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂條于其中探究Mg的活潑性B將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成C將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D將鎂蒸氣在氮氣中冷卻得到鎂粉解析：選B稀釋濃硫酸應該是把濃硫酸慢慢注入水中，A項錯誤；兩者反應為Mg22OH=Mg(OH)2，因此能夠觀察到沉淀產(chǎn)生，B項正確；過濾應該用玻璃棒引流，而不是直接倒入已裝好濾紙的漏斗中，C項錯誤；氮氣與鎂反應生成氮化鎂，得不到鎂粉，D項錯誤。3從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富B步驟電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C步驟可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D上述工藝流程中涉及化合、分解和復分解反應解析：選B電解MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2；加熱脫水過程中Mg2能水解生成Mg(OH)2，為防止Mg2水解，應在HCl氣體氛圍中脫水；、分別為化合反應、復分解反應、分解反應。4(2019高密一中月考)如圖是工業(yè)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程?；卮鹩嘘P問題：(1)菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯氣的目的是氧化_，工業(yè)上不選用硝酸作氧化劑的原因是_和_。(3)沉淀混合物為_和_(填化學式)。(4)利用熔融氯化鎂制取金屬鎂，選用的方法是_(填字母)。A電解法 B氧氣還原法C碳還原法 D分解法解析：(1)粉碎菱鎂礦，增大反應物的接觸面積，提高酸浸速率。(2)通入Cl2是為了將Fe2(或FeCl2)氧化為Fe3(或FeCl3)，工業(yè)上不用HNO3是因為HNO3會產(chǎn)生污染性氣體NOx，也會引入雜質離子NO。(3)氧化池中存在Al3、Fe3、H，所以加入MgO后與H反應使溶液堿性增強，Al3和Fe3轉化為Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀為Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)金屬鎂比較活潑，一般采用電解熔融MgCl2的方法進行冶煉。答案：(1)提高酸浸速率(2)Fe2(或FeCl2)會產(chǎn)生污染性氣體NOx會引入雜質離子NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A知識點四鋁的性質1存在鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在。2性質(1)物理性質較軟的銀白色金屬，常溫下為固體，其熔點為660.4 ，沸點為2 467 ，密度為2.70 gcm3，延展性好，是電和熱的良導體。(2)化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2或2Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O32FeAl2O3(鋁熱反應)可用于焊接金屬、冶煉高熔點貴重金屬。提醒Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應，原因是Mg的活潑性強于Al。鋁是活潑金屬，但抗腐蝕性能強，原因是常溫下Al與O2反應生成一層致密的氧化物薄膜而防止內部金屬進一步被氧化。3制備和用途(1)制備原理電解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al3O2。提醒工業(yè)上冶煉Al用電解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因是AlCl3是共價化合物，熔融態(tài)不導電。(2)鋁的用途純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。對點訓練1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)(2016天津高考)用NaOH溶液除去鎂粉中的雜質鋁：2Al2OH2H2O=2AlO3H2()(2)(2015全國卷)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來，說明鋁的熔點較低()(3)(2015全國卷)濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中，產(chǎn)生紅棕色氣體()(4)(2015江蘇高考)與Al反應能產(chǎn)生H2的溶液中一定大量共存：Fe2、K、NO、SO()2下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是()AKBNaCFeDAl解析：選DK、Na易與O2反應，A、B錯誤；鐵易生銹，生成的Fe2O3不能保護內部金屬，C錯誤；在空氣中，Al表面形成致密的Al2O3保護層，保護內層金屬不被氧化，D正確。3.如圖所示的裝置中，把X溶液逐滴滴下與Y物質反應，若X為濃硫酸，Y為第三周期金屬元素中常溫下與水難反應的單質，Z為品紅溶液，實驗中觀察到Z褪色。則Y為()ANaBMgCAl DMg或Al解析：選B實驗中品紅溶液褪色，說明反應中有SO2產(chǎn)生，因為鋁在常溫下遇濃硫酸鈍化，而鈉是活潑的金屬，極易與水反應，因此該金屬是鎂，B項正確。4某同學在實驗室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉混合物，物質轉化關系如圖所示：下列說法不正確的是()AX為NaOH溶液，Y為鹽酸Bab發(fā)生的反應為AlOHH2O=Al(OH)3CbcAl的反應條件分別為：加熱、電解Da、b、c既能與酸又能與堿反應解析：選DA項，在鐵粉和鋁粉混合物中加入試劑X，過濾得到鐵，試劑X能溶解鋁不能溶解鐵，X為NaOH溶液，a為NaAlO2溶液，NaAlO2和適量鹽酸反應生成Al(OH)3沉淀，Y為鹽酸，正確；B項，a為NaAlO2溶液，b為Al(OH)3，ab發(fā)生的反應為AlOHH2O=Al(OH)3，正確；C項，b為Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和水，電解Al2O3生成鋁和氧氣，正確；D項，b為Al(OH)3，c為Al2O3，均既能與酸又能與堿反應，a為NaAlO2溶液，只能和酸反應，不能和堿反應，錯誤。知識點五含鋁的化合物1氧化鋁白色固體，熔點(2 045 )，難溶于水，是性氧化物。2氫氧化鋁氫氧化鋁是兩性氫氧化物，其電離方程式：堿式電離：Al(OH)3Al33OH；酸式電離：Al(OH)3HAlOH2O。3Al2O3與Al(OH)3的比較化合物氧化鋁(Al2O3)氫氧化鋁Al(OH)3物理性質白色固體，熔點高白色膠狀物質，難溶于水化學性質與酸反應Al2O36H=2 Al33H2OAl(OH)33H= Al33H2O與堿反應Al2O32OH=2AlOH2OAl(OH)3OH= AlO2H2O加熱2Al(OH)3 Al2O33H2O制備方法Al(OH)3加熱分解：2Al(OH)3 Al2O33H2OAl3與氨水反應：Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAlO溶液中通入過量CO2氣體：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3主要用途作耐火材料、冶煉鋁的原料制藥、凈水提醒用鋁鹽與堿液反應制取Al(OH)3時，采用弱堿溶液氨水而不用強堿溶液。用偏鋁酸鹽與酸反應制取Al(OH)3時，一般通入CO2，而不使用強酸。4從鋁土礦中提取Al2O3的兩大工藝流程由鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)提取Al2O3的兩大工藝流程：1“鋁三角”轉化關系寫出實現(xiàn)上述各步轉化的離子方程式。(1)Al33AlO6H2O=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=AlO2H2O(4)AlO4H=Al32H2O(5)AlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O提醒Al3只能存在于酸性溶液中，AlO只能存在于堿性溶液中。既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉溶液反應的物質有：Al、Al2O3、Al(OH)3；多元弱酸的酸式鹽，如NaHCO3、NaH2PO4、NaHSO3等；弱酸的銨鹽，如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；氨基酸。2含鋁化合物轉化關系的應用(1)判斷離子共存問題Al3與OH及AlO、CO、S2等弱酸根陰離子因生成沉淀或發(fā)生相互促進的水解反應而不能共存。AlO與H、HCO以及弱堿陽離子Al3、Fe3等因生成沉淀或發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存。(2)進行Al3、AlO的鑒別(3)判斷鋁元素的存在形式可溶性鋁鹽與強堿(如NaOH)溶液反應，鋁元素的存在形式化學式KAl(SO4)212H2O(水溶液pH<7)組成硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的化合物凈水原理Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中雜質形成沉淀而凈水與Ba(OH)2溶液反應的離子方程式Al3恰好完全沉淀的離子方程式：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4SO恰好完全沉淀的離子方程式：Al32SO2Ba24OH=AlO2H2O2BaSO4對點訓練1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)(2018江蘇高考)KAl(SO4)212H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體()(2)(2017天津高考)用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物()(3)(2016全國卷)泡沫滅火器滅火是利用了Al2(SO4)3和小蘇打的反應()(4)(2016江蘇高考)向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水的離子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH()(5)(2015全國卷)氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀()(6)(2015四川高考)明礬作凈水劑時起還原作用()2化學在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應用。下列說法中錯誤的是()AMgO、Al2O3的熔點很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應的金屬B明礬水解形成的膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化C燃放煙花是利用了某些金屬元素的焰色反應D鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕解析：選A工業(yè)上冶煉Mg用電解熔融MgCl2而不是MgO。3下列除去雜質的方法不正確的是()A鐵粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥B用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾DMgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得到MgO解析：選B氨水與Fe3和Al3均反應生成氫氧化物沉淀，不符合除雜的要求。4(2019泰安一中月考)下列各組物質，不能按abc(“”表示反應一步完成)關系轉化的是()選項abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：選CAl2O3溶于NaOH溶液生成NaAlO2，NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3，故A正確；AlCl3與氨水反應生成Al(OH)3，Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2，故B正確；鋁不能直接生成Al(OH)3，故C錯誤；MgCl2與NaOH溶液反應生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加熱分解生成MgO，故D正確。5工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料，提取時操作過程如圖所示，圖中操作錯誤的是()ABCD解析：選A由流程圖可知，反應得到的濾液為NaAlO2溶液，加入過量鹽酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，應通入過量CO2，操作錯誤；Al(OH)3在常溫干燥條件下并不發(fā)生分解，故操作需要加熱，錯誤。6.如圖所示為向一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀的質量與NaOH的物質的量之間的關系曲線。請回答下列問題：(1)A點時已參加反應的AlCl3和NaOH的物質的量之比為_。(2)AB段曲線所表示的反應的離子方程式為_。(3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可觀察到的現(xiàn)象是_。解析：(1)分析題中圖像可知，OA段表示的是AlCl3和NaOH反應生成Al(OH)3和NaCl 的過程，反應的化學方程式為AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，A點時已參加反應的AlCl3和NaOH 的物質的量之比為13。(2)AB段是Al(OH)3沉淀溶解的過程，反應生成NaAlO2和H2O，離子方程式為Al(OH)3OH=AlO 2H2O。(3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳，發(fā)生反應2AlO CO23H2O=2Al(OH)3CO，生成Al(OH)3 白色沉淀。答案：(1)13(2)Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)生成白色沉淀