2021版高考化学一轮复习 第3章 金属及其重要化合物 第10讲 镁、铝及其重要化合物课件 新人教版

化学第3章金属及其重要化合物第10讲镁、铝及其重要化合物01练真题·明考向02课后达标检测考点一镁、铝单质的性质与应用[知识梳理]一、镁及其重要化合物的性质与应用1．镁的性质(1)物理性质：银白色、具有金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电性、导热性和延展性。(2)化学性质①与N2反应：3Mg＋N2=====点燃Mg3N2；②与CO2反应：______________________________；③与热水反应：Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑；④与稀硫酸反应：Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑。2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋CMg在CO2中能燃烧，所以Mg着火时不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭火器灭火。2．海水提镁从MgCl2溶液中得到无水MgCl2固体需要两步。第一步：将MgCl2溶液用浓盐酸酸化，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到MgCl2·6H2O；第二步：在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O晶体使其脱水得到无水MgCl2。3．镁的用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。4．镁的重要化合物物质主要性质及反应方程式氧化镁碱性氧化物MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O氢氧化镁中强碱Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O溶解度小于碳酸镁MgCO3＋H2O=====△Mg(OH)2＋CO2↑氮化镁盐Mg3N2＋6H2O===_______________________3Mg(OH)2＋2NH3↑二、铝单质的性质与应用1．铝的结构和存在形式(1)铝位于元素周期表的__________________，原子结构示意图为（2）铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态的形式存在。第三周期ⅢA族2.铝的物理性质铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。3.铝的化学性质根据上图写出以下序号对应的有关反应的方程式（能写离子方程式的写离子方程式）：钝化4.铝的用途纯铝可用作导线，铝合金可用于制造汽车、飞机、生活用品等。[自主检测]1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）（2019·高考全国卷Ⅱ，10B）将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生。（）（2）（2019·高考天津卷）铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业。（）（3）将MgCl2溶液加热蒸干可制备无水MgCl2。（）（4）铝在自然界中有游离态和化合态两种存在形式。（）√√××（5）MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。（）（6）冶炼铝时常用焦炭做还原剂。（）（7）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。（）（8）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。（）（9）工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却。（）×××××2.依据Al单质的性质，思考回答下列问题：（1）铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）将Al和Na的单质同时加入一定量的水中，充分反应后，发现既无沉淀生成又无残留金属存在，请用两个化学方程式表示其变化：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。答案：（1）铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护内部的铝不再被氧化，因此铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能（2）铝与酸、碱反应的实质都是只不过碱中的H＋来源于水的电离。氧化剂分别为酸和水（3）①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑②2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑3.镁粉能溶于浓氯化铵溶液，且产生两种气体，请结合镁单质的性质及平衡移动理论解释此事实：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：在氯化铵溶液中存在水解平衡：NH＋4＋H2ONH3·H2O＋H＋，溶液呈酸性，Mg是活泼金属，能与H＋反应产生H2，使上述水解平衡向右移动，逸出NH3演练一镁、铝单质的性质及应用1.镁是一种活泼的金属单质，下列关于金属镁的说法中正确的是（）A.镁能与NaOH溶液反应生成Mg（OH）2沉淀B.大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火C.镁在任何条件下都不能与水反应D.镁能在N2中燃烧，且生成MgN解析：选B。镁不是两性金属，不能与NaOH溶液反应，故A错误；镁能在CO2中燃烧，故B正确；镁在加热条件下能与水反应生成氢氧化镁和氢气，故C错误；镁能在N2中燃烧，且生成Mg3N2，故D错误。2.（教材改编题）下列关于铝单质的叙述中，正确的是（）A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B.铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定C.铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－===AlO－2＋2H2↑D.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低解析：选A。A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、得失电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。演练二铝与酸、碱反应的定量分析3.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等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，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100mL3mol·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之比为V（甲）∶V（乙）＝1∶2，则加入铝粉的质量为________（填字母）。A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g解析：（1）根据化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，酸、碱均足量，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。（2）因为在反应中Al足量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2可知，当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积之比为1∶3。（3）因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式可得n（HCl）∶n（NaOH）＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c（HCl）∶c（NaOH）＝n（HCl）∶n（NaOH）＝3∶1。（4）其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。由此可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量相同时，产生H2的体积之比是1∶3，而题设条件体积之比为1∶2，说明加入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对NaOH来说是不足的。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑6mol3mol3mol·L－1×0.1L0.15mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5.4g0.3mol即加入的铝粉为5.4g。答案：（1）1∶1（2）1∶3（3）3∶1（4）A铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。考点二铝的重要化合物[知识梳理]一、氧化铝1.物理性质：_____色固体，难溶于水，有很高的_______。白熔点2.化学性质（填化学方程式）二、氢氧化铝1．物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的_______性。吸附2．化学性质Al(OH)3的电离方程式如下：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＋3H2O3．制备(1)向铝盐中加入足量氨水，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，离子方程式为_______________________________。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－33AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓三、常见的铝盐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复盐。2．明矾的化学式为___________________，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH____(填“”“”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是________________________________(填离子方程式)，______________吸附水中的杂质形成沉淀而净水。KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋Al(OH)3胶体[自主检测]判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2018·高考全国卷Ⅱ，7C)氢氧化铝可用于中和过多胃酸。()(2)(2017·高考全国卷Ⅲ，12C)化合物熔点：Al2O3AlCl3。()(3)MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料。()(4)AlCl3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2