2020届高考化学一轮复习-3.7-铝、镁及其化合物课件

第三章金属及其化合物第7讲铝、镁及其化合物微考点•大突破微充电•提素养微真题•大揭秘考纲解读考向预测1.掌握Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3＋、AlO－2、Al(OH)3之间的转化关系2．结合Al(OH)3的制备实验、化学计算及在生产生活中的应用进行综合考查3．了解镁及其化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用有关Al及其化合物知识在高考中出现频率较高，“铝三角”是命题的出发点。问题常以工业生产流程为载体考查化学方程式、离子方程式、离子共存、物质鉴别、制取、计算等。高考对本专题内容的考查将以铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用为主，题型以选择题、综合推断题、实验题为主。镁是比铝更强的还原剂，要善于利用“氧化还原”的观念，将其制备迁移到新的真实情境中微考点•大突破见学生用书P042微考点1铝的性质及用途1．铝的物理性质及用途状态色泽密度熔点沸点硬度导电、导热性延展性物理性质2.7g·cm－3660.4℃2467℃较软很好良好用途纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等固态银白色2.铝的化学性质微助学一个实质铝与氢氧化钠溶液反应的实质：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。微诊断判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．铝合金门窗及餐具坚固耐用，所以铝不易与氧气反应。()提示铝易与氧气反应形成致密氧化膜。2．加入铝粉能产生H2的溶液中，可能存在大量的Na＋、Ba2＋、AlO－2、NO－3。()提示如果溶液显碱性，Na＋、Ba2＋、AlO－2、NO－3可以大量共存。√×3．在酒精灯上加热铝箔，铝箔熔化但不滴落，说明熔点：铝＞氧化铝。()提示说明氧化铝的熔点更高。4．因为Al能与强碱溶液反应，所以Al有一定的非金属性。()提示Al能与酸反应，表现一定的金属性，与强碱溶液反应表现出一定的非金属性。×√对点微练一铝的化学性质及应用1．为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液()A．浓盐酸B．浓硝酸C．浓硫酸D．浓氢氧化钠溶液解析浓盐酸与铁、铝都能反应，A项错误；浓硫酸和浓硝酸均能使铝钝化，不能将二者分离开，B、C两项错误；氢氧化钠溶液只能与铝粉反应，可使二者分离，D项正确。答案D2．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是()A．常温下浓硝酸与铝发生钝化，可用铝制容器存放浓硝酸B．MgCl2、AlCl3溶液中分别加入过量的氨水来比较镁、铝的金属性强弱C．铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝D．明矾在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂解析MgCl2和AlCl3分别加入过量氨水，均会产生白色沉淀，故无法用氨水比较Mg、Al金属性的强弱。答案B对点微练二从定性和定量的角度理解铝与酸、碱反应的实质3．将5.4gAl投入200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液解析5.4gAl的物质的量为5.4g27g/mol＝0.2mol。溶液中溶质的物质的量为0.2L×2mol/L＝0.4mol。HNO3与Al反应不会有氢气产生，A选项不符合题意；Al与Ba(OH)2反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，通过比较，碱过量，金属无剩余，B选项不符合题意；H2SO4的物质的量为0.4mol。即H＋为0.8mol，Al与酸反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，酸过量，C选项也不符合题意；由上述离子方程式比较Al与H＋的用量，D选项符合条件。答案D4．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的()A．物质的量之比为3∶2B．质量之比为3∶2C．摩尔质量之比为2∶3D．反应速率之比为2∶3解析由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，二者质量之比为4∶3，摩尔质量之比为8∶9，反应速率之比为3∶2。答案A5．甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L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甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g解析解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反应并找出计量关系。等质量的铝粉分别与足量的HCl和NaOH溶液反应，放出H2的体积关系为甲∶乙＝1∶1，因2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故等物质的量的HCl和NaOH分别与足量的铝粉反应，放出H2的体积关系为甲∶乙＝1∶3。现产生H2的体积比为甲∶乙＝1∶2，说明铝粉的量对盐酸来说是过量的，对NaOH来说是不足的，据上述两方程式知，与盐酸反应的铝粉是2.7g，与NaOH反应的铝粉是5.4g，所以投入铝粉的质量为5.4g。答案A金属与酸或碱反应生成H2的量的关系1．金属与酸反应的计算(1)实质：M＋nH＋===Mn＋＋n2H2↑。(2)规律①金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢气的物质的量。②相同物质的量的金属与足量酸反应产生H2的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。(3)常用方法①守恒法。守恒法是化学计算中常用的方法，包括原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。②平均值法。平均值法是混合物组分含量求解的常用方法，可设平均摩尔质量，要注意结合化合价进行转化。2．铝与酸或碱反应生成H2的量的关系铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为1∶1。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为1∶3。微考点2铝的重要化合物的主要性质1．氧化铝(1)化学性质(用离子方程式表示)(2)用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。2．氢氧化铝(1)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①；②；③。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O(2)制备①向铝盐中加入NH3·H2O，离子方程式为；②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为。3．明矾净水原理明矾的化学式为，其净水的原理涉及的离子方程式为。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋微助学我的总结既能与酸反应，又能与碱反应的物质1．金属单质：Al等。2．两性氧化物：Al2O3等。3．两性氢氧化物：Al(OH)3等。4．弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等。5．弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等。微诊断判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．新制氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。()提示Al2O3属于两性氧化物，能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水。2．向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式为2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3。()提示往NaAlO2溶液中通入过量CO2时生成Al(OH)3和NaHCO3而不是Al(OH)3和Na2CO3。×√3．由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水，而不用NaOH溶液。()提示由于氢氧化铝能溶于强碱但不溶于氨水，故由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水。4．冶炼铝时常用焦炭作还原剂。()提示铝是活泼金属，不能被焦炭还原出来，应用电解的方法冶炼铝。5．铝粉与氧化镁混合共热能冶炼出镁。()提示镁的还原性强于铝，铝不能置换出MgO中的镁。√××对点微练三Al2O3、Al(OH)3溶于酸或碱相关考查6．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是()A．都有H2O生成B．都有H2生成C．都有AlO－2生成D．都有Al3＋生成解析铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应分别为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑、Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O、Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O，故生成物中都有AlO－2。答案C7.现有AlCl3、Ba(OH)2、NaHCO3和稀HNO3四种溶液，分别为如图所示M、X、Y、Z中的某一种，图中每条线段两端的物质可以发生化学反应。下列推断合理的是()A．M一定是NaHCO3B．Y可能是AlCl3C．X一定是AlCl3D．Z可能是HNO3解析从图中可以看出M、Y两物质是Ba(OH)2、NaHCO3，至于是哪一种无法区别，X、Z两物质分别是AlCl3、HNO3中的一种，也是无法确定一定是哪一种。答案D对点微练四Al3＋、AlO－2溶液加碱或酸反应现象的应用8．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是()①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A．①②B．①③C．①④D．②③解析①中Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只会产生沉淀；②NaAlO2中加入稀盐酸，开始产生白色沉淀Al(OH)3，当盐酸过量时，Al(OH)3又溶于盐酸；③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液开始产生白色沉淀Al(OH)3，当NaOH过量时，Al(OH)3又溶于NaOH；④只会生成H2SiO3沉淀。答案C1．Al3＋、AlO－2、Al(OH)3的转化关系2．可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式3．判断离子共存问题Al3＋与OH－及AlO－2、CO2－3、S2－等弱酸根阴离子或AlO－2与H＋、HCO－3以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。4．鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。5．分离提纯(1)利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。(2)利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。(3)利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子。对点微练五关于Al(OH)3的制备途径的选择9．Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：Al――→H2SO4Al2(SO4)3――→NaOHAl(OH)3方案二：Al――→NaOHNaAlO2――→H2SO4Al(OH)3(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？____________，方案一和方案二共同存在的问题是_____________________________。(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________