广东省2021版高考化学一轮复习第三单元第2节镁铝及其重要化合物课件新人教版

第2节镁、铝及其重要化合物-2-考查要点说明核心素养解读1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。2.掌握镁、铝单质及其重要化合物的主要性质及其应用。1.宏观辨识与微观探析:认识铝及其化合物的两性,能从铝化合物的多样性,理解铝及其化合物的性质。2.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的有关铝及其化合物性质的探究方案,进行实验探究。-3-自主预诊考向突破镁及其重要化合物的性质及海水提取镁1.镁的原子结构和存在镁位于元素周期表,原子结构示意图为,镁性质活泼,在自然界中的镁全部以态存在。2.镁单质的性质(1)物理性质:镁是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、导热性和延展性。第3周期第ⅡA族化合银白色-4-自主预诊考向突破(2)化学性质:①与非金属反应,如与N2、Cl2、O2的反应:、、。②与CO2反应:。③与H2O反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。④与强酸反应:。3Mg+N2Mg3N2Mg+Cl2MgCl22Mg+O22MgO2Mg+CO22MgO+CMg+2H+Mg2++H2↑-5-自主预诊考向突破3.镁的重要化合物物质主要性质氧化镁碱性氧化物与盐酸反应的离子方程式:氢氧化镁中强碱与盐酸反应的离子方程式:难溶于水Mg2++2OH-Mg(OH)2↓溶解度小于碳酸镁MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑MgO+2H+Mg2++H2OMg(OH)2+2H+Mg2++2H2O-6-自主预诊考向突破4.镁及其化合物的转化关系及用途(1)镁及其化合物的转化关系。(2)镁应用于生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。MgO熔点很高,可作材料。耐火-7-自主预诊考向突破5.从海水中提取镁(1)工艺流程。-8-自主预诊考向突破(2)基本步骤及主要反应。制熟石灰,CaO+H2OCa(OH)2沉淀Mg2++2OH-Mg(OH)2酸化蒸发结晶析出MgCl2·6H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁:CaCO3CaO+CO2Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OMgCl2(熔融)Mg+Cl2-9-自主预诊考向突破微点拨(1)由MgCl2·6H2O到无水MgCl2,必须在HCl气流中加热,以抑制MgCl2水解。(2)因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应,故工业电解MgCl2得到的镁应在H2氛围中冷却。-10-自主预诊考向突破自我诊断1.工业冶炼镁为什么电解熔融氯化镁而不是电解熔融氧化镁?提示:氧化镁熔点比氯化镁熔点高得多,电解熔融氯化镁可节省大量能源。-11-自主预诊考向突破2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)镁表面能形成氧化膜,对内部金属起保护作用,因此实验室对镁条不需要特殊保护。()(2)镁失火可用CO2灭火器灭火。()(3)2.4gMg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA。()(4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应。()(5)将氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)直接加热可制得无水氯化镁。()(6)有下列物质间转化:MgCO3MgCl2(aq)Mg。()答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×-12-自主预诊考向突破3.在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为,继续加入过量NaOH溶液,现象为,涉及的离子方程式为。答案:有白色沉淀生成沉淀不溶解Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓-13-自主预诊考向突破考向1镁及其重要化合物的性质及应用典例❶(2020湖南岳阳调研)下列关于镁的性质的叙述正确的是()A.镁可以用来制造信号弹和焰火,MgO可以作耐高温材料B.能在空气中燃烧,但不能在二氧化碳中燃烧C.可用电解氯化镁溶液的方法制取金属镁D.工业上制造镁粉可以将镁蒸气在N2或Ar中冷却得到答案解析解析关闭Mg在空气中燃烧发出耀眼的白光,常用来制造信号弹和焰火,MgO的熔点很高,常用作耐高温材料,A正确;镁在空气中燃烧时能和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,B错误;镁是活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,C错误;镁蒸气和氮气反应能生成氮化镁,D错误。答案解析关闭A-14-自主预诊考向突破特别提醒(1)Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO、少量Mg3N2及C的混合物。(2)Mg着火后,不可用CO2灭火,应用沙土盖灭。(3)Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀,故常用NaOH溶液检验Mg2+的存在。(4)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。-15-自主预诊考向突破对点演练1某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,下列操作正确且能达到目的的是()A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D.将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体答案解析解析关闭浓硫酸溶于水放热,且浓硫酸密度大于水,因此稀释浓硫酸时应将浓硫酸加到水中,而不能将水加入浓硫酸中,A项错误;将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,B项正确;将浊液加入过滤器中应该用玻璃棒引流,C项错误;将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸生成氯化镁,由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢,因水解吸热,且氯化氢易挥发,所以加热时促进镁离子水解,蒸干得不到无水MgCl2固体,可得到氢氧化镁固体,D项错误。答案解析关闭B-16-自主预诊考向突破考向2海水提取镁典例❷(2019广西桂林月考)从海水中提取镁的工艺流程如图所示:下列说法错误的是()A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C.步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应答案解析解析关闭海水中含有大量的镁元素,A项正确;电解熔融MgCl2时,阳极产生Cl2,B项错误;加热脱水过程中Mg2+水解生成Mg(OH)2,为防止Mg2+水解,应在HCl气体氛围中脱水,C项正确;①、③、⑥过程发生的反应分别为化合反应、复分解反应、分解反应,D项正确。答案解析关闭B-17-自主预诊考向突破对点演练2某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下。盐卤Mg(OH)2→MgCl2溶液MgCl2·6H2OMgCl2Mg下列说法错误的是()A.在实验室实施操作①需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒B.Mg(OH)2MgCl2的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2OC.操作②是将MgCl2溶液蒸干D.操作④阴极和阳极产物的质量比是24∶71答案解析解析关闭操作①为过滤,A项正确;Mg(OH)2→MgCl2为中和反应,B项正确;由MgCl2溶液获得氯化镁晶体不能用直接加热蒸干的方法,因为加热促进Mg2+水解,生成的盐酸易挥发,导致水解彻底,蒸干后不能得到氯化镁晶体,应对热的MgCl2溶液降温结晶得到MgCl2·6H2O,C项错误;操作④为电解熔融的氯化镁,阳极得到Cl2,阴极得到金属Mg,D项正确。答案解析关闭C-18-自主预诊考向突破铝单质性质及制备1.铝的原子结构和在自然界中的存在铝的原子结构示意图为。铝位于元素周期表,自然界中的铝全部以态存在。2.金属铝的物理性质铝是色、具有金属光泽的固体,硬度,具有良好的、导热性和延展性。第3周期第ⅢA族化合银白较小导电性-19-自主预诊考向突破3.铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:-20-自主预诊考向突破①Al形成致密的氧化膜,②③④离子方程式:⑤微点拨(1)Al与MgO不能发生铝热反应,原因是Mg的活泼性强于Al。(2)铝是活泼金属,但抗腐蚀性能强,原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。4Al+3O2=2Al2O32Al+3Cl22AlCl32Al+6H+2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑2Al+Fe2O32Fe+Al2O3-21-自主预诊考向突破4.铝的制备工业上利用电解熔融氧化铝的方法制备铝单质:(写化学方程式)。微点拨工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3的方法而不用AlCl3作原料的原因是AlCl3是共价化合物,熔融态不导电。5.铝热反应(1)实验原理:高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来。(2)实验装置:铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑-22-自主预诊考向突破(3)引燃剂和铝热剂:a.引燃剂:镁条、氯酸钾。b.铝热剂:铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。(4)铝热反应的应用:a.该反应为放热反应,铝在高温下还原出了金属单质。在冶金工业上常利用这一原理制取熔点较高的金属,如3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn等。b.该反应原理可以应用在生产上,如焊接钢轨等。-23-自主预诊考向突破自我诊断1.在做铝的燃烧实验时,用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至其熔化,看到的现象是铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落。原因是什么?2.铝与NaOH溶液反应的机理是什么?提示:铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜,使内部的铝被Al2O3包裹着,所以熔化的铝不易滴下。提示:2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑。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不发生电子得失。-24-自主预诊考向突破3.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式。()(2)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。()(3)常温下,铝与稀硝酸反应可以制取氢气。()(4)铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属。()(5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂。()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×-25-自主预诊考向突破考向铝的性质及用途典例下列有关铝的实验现象、用途解释正确的是()选项实验现象解释A铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应B取一块铝箔,用酒精灯点燃,铝箔只熔化成液体而没有脱落铝不易被氧化C向氯化铵溶液中投入一铝片,铝片上产生大量气泡该气体是氨气D铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物Al和Al2O3既可以与强酸反应又可以与强碱反应答案解析解析关闭常温下,铝遇浓硫酸、浓硝酸被钝化,并不是不反应,A项错误;铝箔用酒精灯点燃,铝箔只熔化成液体而没有脱落,是因为铝箔表面被氧化产生一层致密的Al2O3薄膜,由于Al2O3熔点高,将熔化的Al包裹在里面没有脱落,故B项错误;氯化铵水溶液显酸性,加入铝发生反应产生H2,C项错误;铝制炊具表面有一层氧化膜Al2O3,Al和Al2O3既可以与强酸反应又可以与强碱反应,故不能盛放酸性或碱性较强的液体食物,D项正确。答案解析关闭D-26-自主预诊考向突破易错警示(1)能与铝反应生成H2的溶液,可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液。(2)等质量的铝与足量的酸或碱溶液反应,生成H2的量相同。(3)等物质的量的酸和碱与足量的铝反应,生成H2的量由酸和碱的物质的量决定。-27-自主预诊考向突破对点演练(2020广西北海调研)近年来,科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性,以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源开发利用,关于其有利因素的说法错误的是()A.铝质轻,便于运输、贮存,且安全B.铝燃烧时放出的热量大,且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制C.在地球上,铝矿资源比较丰富D.现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础答案解析解析关闭作为新能源,要求资源丰富(铝元素在地壳中含量占第三位),便于运输、贮存,且安全,铝燃烧放出能量多,能重复使用,对环