2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3.3 鎂、鋁及其化合物講案(含解析).doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3.3 鎂、鋁及其化合物講案(含解析)復(fù)習(xí)目標(biāo):1、掌握鎂鋁及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。2、掌握鋁及其化合物的探究性實(shí)驗(yàn)3、了解鎂鋁圖像的基本原理,掌握其中的量的關(guān)系,并運(yùn)用于解題。4、掌握鎂鋁有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題?;A(chǔ)知識(shí)回顧:一、鎂鋁的性質(zhì)1、鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表第三周期A族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁元素在地殼中含量豐富,僅次于硅。自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在;鎂位于元素周期表中第三周期第A族。2、金屬鋁的物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體,有良好的延展性、導(dǎo)電性和傳熱性等,密度較小,質(zhì)地柔軟。3、金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:Al2Al3Cl22AlCl3Al2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應(yīng))4、對(duì)比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì)鋁鎂與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化2MgO22MgO3MgN2Mg3N2與水反應(yīng)反應(yīng)很困難能與沸水反應(yīng)Mg2H2OMg(OH)2H2與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒:2MgCO22MgOC5、鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。【典型例題1】下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A鋁還原性強(qiáng)且親氧性強(qiáng),所以可通過(guò)鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點(diǎn)金屬B鋁在空氣中極易銹蝕,所以鋁制品的使用時(shí)間很短C鋁能耐稀硫酸腐蝕,所以運(yùn)送稀硫酸可用鋁制槽車D鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強(qiáng),所以常用以制造電線、電纜【遷移訓(xùn)練1】【浙江省蒼南縣巨人中學(xué)xx年度高三上學(xué)期第三次月考試卷】甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲:乙=1:2,則加入鋁粉的質(zhì)量為( )A5.4g B3.6g C2.7g D1.6g【答案】C【解析】二、鋁的化合物1、氧化鋁(1)物理性質(zhì):白色固體,難溶于水,有很高的熔點(diǎn)。(2)化學(xué)性質(zhì)兩性氧化物2、氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體,有較強(qiáng)的吸附性。(2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為兩性氫氧化物受熱分解:2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制備向鋁鹽中加入氨水,離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。NaAlO2溶液中通入足量CO2,離子方程式為AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合:3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。3、常見(jiàn)的鋁鹽(1)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復(fù)鹽。(2)明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O,它是無(wú)色晶體,可溶于水,水溶液pH7(填“”或“”)。明礬可以凈水,其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H,Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水?!镜湫屠}2】將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是()A稀硝酸 B稀鹽酸 C硝酸銅 D氫氧化鈉【遷移訓(xùn)練2】【湖北部分重點(diǎn)中學(xué)xx第一次調(diào)研】將5.1g鎂鋁合金,投入到500mL2.0mol/L的鹽酸中,金屬完全溶解,再加入4.0mol/L的NaOH溶液,若要生成的沉淀最多,則NaOH溶液的體積是: ( )A200mL B 250ml C 425mL D 560mL考點(diǎn)詳析:考點(diǎn)一:鋁的兩性(1)鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為:2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3,所以無(wú)論與酸還是與堿反應(yīng),Al與H2的關(guān)系都是2Al3H2。等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣體積比11。足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比13。一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比,則必定是:a、鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí),鋁過(guò)量而鹽酸不足;b、鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),鋁不足而氫氧化鈉過(guò)量。解題時(shí)應(yīng)充分利用上述過(guò)量關(guān)系。(2)鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。【典型例題3】將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4【遷移訓(xùn)練3】足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中,產(chǎn)生H2的體積之比是_??键c(diǎn)二:氧化鋁、氫氧化鋁的制備及分離提純1、 氫氧化鋁的制備氫氧化鋁既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,故在制取過(guò)程中不宜使用強(qiáng)酸(如NaOH)或強(qiáng)堿(如HCl),可以采用以下方法:Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NHAlO+CO2+2H2O= Al(OH)3+ HCO(CO2過(guò)量)2、氧化鋁的分離提純鋁是地殼中含量最多的金屬元素,在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過(guò)程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物,而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是堿性氧化物,因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案?!镜湫屠}4】【浙江省衢州一中xx年度高三第一學(xué)期期中考試卷】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下: 下列敘述正確的是A反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO3B反應(yīng)、過(guò)濾后所得沉淀為氫氧化鐵C圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)D試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸【遷移訓(xùn)練4】從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3的離子方程式為_(kāi)。(2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_(kāi)。(3)驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e3,可取少量濾液并加入_(填試劑名稱)。(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是_(填化學(xué)式),寫(xiě)出該溶液的一種用途:_。(5)已知298 K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp5.61012,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡,測(cè)得pH13.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2)_。考點(diǎn)三:鋁三角之間的轉(zhuǎn)化及鎂鋁圖像1、Al3、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33AlO6H2O=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=AlO2H2O(4)AlO4H=Al32H2O(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O2、鎂鋁圖像實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理坐標(biāo)圖像1、往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量先產(chǎn)生白色沉淀,后溶解Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3+OH- = AlO+ 2H2O2、往NaOH溶液中加入 AlCl3溶液至過(guò)量先無(wú)明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生沉淀Al3+ + 4OH- = AlO+ 2H2OAl3+3AlO+6H2O=4Al(OH)33、往NaAlO2溶液中加入稀鹽酸至過(guò)量先產(chǎn)生沉淀,后溶解AlO+ H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O4、往稀鹽酸溶液中加入NaAlO2至過(guò)量先無(wú)現(xiàn)象,后產(chǎn)生沉淀AlO+4H+ = Al3+ +2H2OAl3+3AlO+6H2O=4Al(OH)35、往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至過(guò)量無(wú)現(xiàn)象,產(chǎn)生沉淀,后溶解OH-+H+ = H2OAlO+ H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O6、往AlCl3溶液中滴加入氨水至過(guò)量產(chǎn)生沉淀,后沉淀的量不變Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+3 NH4+7、往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液產(chǎn)生沉淀,后沉淀的量不變Al3+3AlO+ 6H2O=4Al(OH)38、往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液產(chǎn)生沉淀,后沉淀的量不變Al3+3AlO+6H2O= 4Al(OH)39、往NaAlO2溶液中通入CO2 (或過(guò)量)產(chǎn)生沉淀,后沉淀的量不變2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-或AlO+CO2 +2H2O =Al(OH)3+HCO32-10、往AlCl3和HCl混合溶液中加NaOH至過(guò)量先無(wú)明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生沉淀,最后沉淀溶解OH-+H+ = H2OAl3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO+ 2H2O11、往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至過(guò)量先無(wú)明顯現(xiàn)象,再產(chǎn)生沉淀,后部分溶解。OH-+H+ = H2OAl3+ + 3OH- = Al(OH)3 Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O12、往OH- 、AlO2- 、Mg(OH)2各1mol的混合溶液中加入鹽酸至過(guò)量開(kāi)始沉淀量不變,再增加,后完全溶解OH-+H+ = H2OAlO+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OMg(OH)2+2H+ = Mg2+ +2H2O【典型例題5】向物質(zhì)的量濃度均為1 molL1的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,如圖中n表示Al(OH)3的物質(zhì)的量、V表示NaOH溶液的體積能正確表示這個(gè)反應(yīng)過(guò)程的是() 【遷移訓(xùn)練5】【福建省漳州市七校xx屆高三第二次聯(lián)考化學(xué)試題】將足量的CO2不斷通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中,生成沉淀與通入CO2的量的關(guān)系可表示為 A B C D- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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