2020届高三化学一轮复习 专题2 第9讲 镁、铝及其化合物课件 苏教版

专题二元素及其化合物第9讲镁、铝及其化合物目标导航复习目标1.了解合金的概念及其重要应用。2.了解海水制镁的方法；了解从铝土矿制备铝的工艺流程及方法。3.掌握铝及其化合物的转化关系，并能熟练写出化学方程式和离子方程式。4.掌握Al、Al2O3、Al(OH)3等常见物质的主要性质及其应用。知识体系课前思考问题1：现有一定量的铝、硫酸、烧碱，试设计实验方案制取Al(OH)3，使硫酸和烧碱的用量最少。[答案]使铝分别和硫酸、烧碱反应，再将两个反应的产物混合。根据反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑、Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓，用1份铝与硫酸反应、3份铝与烧碱反应，得到的铝盐和偏铝酸盐混合，可以生成Al(OH)3沉淀，该方案消耗的硫酸和烧碱的量最少。课前思考问题2：工业上海水制镁的工艺流程是什么？发生的主要化学反应有哪些？[答案]从海水中提取镁的工艺流程如下：主要反应：CaCO3=====高温CaO＋CO2↑CaO＋H2O===Ca(OH)2MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OMgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑(结晶析出MgCl2·6H2O，要在氯化氢气流中加热氯化镁晶体，得到无水氯化镁)课前8min栏目导航考点透视质量验收课前8min1.判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2017·海南卷)铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝()(2)(2017·天津卷)蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，制备无水AlCl3()(3)由MgCl2溶液制备无水MgCl2，将MgCl2溶液加热蒸干()(4)镁铝合金的密度小，硬度大，可用于制造飞机材料()(5)(2018·全国Ⅱ卷)氢氧化铝可用于中和过多胃酸()(6)(2017·全国Ⅱ卷)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，铝质工件为阳极()(7)(2018·江苏卷)因Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料()√××√√√×(8)(2018·江苏卷)KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体()(9)(2018·广东佛山顺德调研)铝与烧碱溶液反应产生氢气：Al＋2OH－===AlO－2＋H2↑()(10)Al(OH)3是两性氢氧化物，所以盐酸和稀氨水都能溶解Al(OH)3()√××[解析](2)AlCl3易水解，蒸发促进水解，且促使HCl挥发从而进一步促进水解，得到Al(OH)3。(3)MgCl2易水解生成Mg(OH)2和HCl，加热促进水解，且促使HCl挥发从而进一步促进水解，故将MgCl2溶液加热蒸干，只能获得Mg(OH)Cl或Mg(OH)2。(7)Al2O3用作耐高温材料，是因为它的熔点高且不溶于水，与其两性无关。(9)电荷、得失电子不守恒。(10)Al(OH)3能溶于强酸、强碱，稀氨水不能溶解Al(OH)3。2.(2019·各地模拟题重组)在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()①Al――→NaOH溶液NaAlO2――→足量盐酸AlCl3(aq)――→△AlCl3(s)②Al2O3――→NaOHaqNaAlO2(aq)――→CO2Al(OH)3③Al2O3――→H2△Al――→浓硫酸常温Al2(SO4)3④Fe――→Al2O3高温Al――→NaOHaqH2⑤NaAlO2(aq)――→CO2Al(OH)3――→HClaqAlCl3(aq)――→电解Al⑥Al2O3――→NaOHaqNaAlO2(aq)――→HClaqAlCl3(aq)A.②⑥B.①②⑥C.②③④⑥D.①②③④⑤⑥A[解析]AlCl3易水解生成Al(OH)3和HCl，加热促进水解，且促使HCl挥发从而进一步促进水解，故将AlCl3溶液加热只能得到Al(OH)3，①错误；H2不能置换出Al，常温下Al在浓硫酸中钝化，③错误；Fe不能与Al2O3反应置换出Al，④错误；电解AlCl3溶液不能得到Al，⑤错误。3.(2019·衡水中学)如下图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。下列说法正确的是()A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pHD[解析]若用氨水来代替NaOH溶液，Al3＋也会被沉淀除去，A错误；加入足量的NaOH溶液，Al3＋全部转化为AlO－2，溶液a中不含Al3＋，B错误；溶液b中含有NaCl和KCl，C错误；向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，将AlO－2转化为Al(OH)3沉淀，与K＋、Cl－、Na＋分离，D正确。4.(2019·广东茂名质检)用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()A.反应①中试剂X是氢氧化钠溶液B.试剂Y是HCl，它与NaAlO2反应生成氢氧化铝C.图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应D.将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果A[解析]通入过量Y生成NaHCO3，故Y为二氧化碳，B错误；流程中只有电解Al2O3制取Al是氧化还原反应，C错误；Al2O3、Fe2O3均不与CO2反应，D错误。考点透视考点1合金铝、镁的化学性质基础梳理1.金属的通性合金(1)金属的通性：在常温下，绝大多数金属是固体，Hg为液态。金属一般具有良好的_________________________________。(2)合金①定义：两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔化而成的具有金属特性的物质。如镁铝合金、钢、不锈钢等。②合金的熔点一般比它的成分金属熔点___，而硬度一般比成分金属的硬度___。导电性、导热性、延展性低大(3)金属的冶炼(写出化学方程式)①电解法：冶炼较活泼的金属(例如：钠、镁、铝等)。________________________________________________________________________________________________2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑2Al2O3(熔融)=====通电冰晶石4Al＋3O2↑②热还原法：在高温下，用还原剂(H2、CO、C、Al等)还原金属氧化物(金属活动性在Zn～Cu之间)。Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2WO3＋3H2=====高温W＋3H2O2Al＋Cr2O3=====高温2Cr＋Al2O32CuO＋C=====高温2Cu＋CO2③热分解法：适合冶炼金属活动性较差的金属(例如：Hg、Ag)。____________________________________________________________③2HgO=====△2Hg＋O2↑2Ag2O=====△4Ag＋O2↑2.铝的化学性质注意：(1)铝元素是地壳中含量______的金属元素，自然界中的铝全部以化合态的形式存在。(2)实验：铝片在空气中加热，铝片卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点______铝。(3)等量的铝分别和足量的盐酸、氢氧化钠反应，生成的氢气_________，消耗HCl、NaOH的物质的量之比为______。最多高于一样多3∶13.镁及其化合物(1)镁的化学性质镁的化学性质与氧气反应：2Mg＋O2=====点燃2MgO发出耀眼的强光，生成白色固体物质与氮气反应：3Mg＋N2=====点燃Mg3N2镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物与盐酸或硫酸反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑与二氧化碳反应：2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C镁着火不能用CO2灭火与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu与水反应：Mg＋2H2O=====△MgOH2＋H2↑注意：①镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有________________________(用化学式表示)。②镁与水反应很慢，镁在沸水中反应较快。MgO、Mg3N2、C(2)常见含镁物质的用途物质镁镁铝合金氧化镁氢氧化镁用途信号弹和焰火制造火箭、导弹、飞机部件耐高温材料阻燃剂铝热反应铝粉和铁的氧化物的混合物称为铝热剂。实验装置图见右图。铝热反应先点燃镁条，KClO3是助燃剂。铝热反应可用于焊接钢轨。2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3(现象：火星四射、熔铁滴落)。铝热反应还可用于冶炼Mn、V等难熔金属。如：10Al＋3V2O5=====高温5Al2O3＋6V。举题悟法类型1铝、镁的性质(2018·河北定州模拟)下列金属在空气中能形成氧化物保护膜的是()A.NaB.FeC.CuD.AlD(2018·江西宜春高安调研)取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法不正确的是()A.铝表面失去光泽B.熔化的铝不滴落C.剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D.在加热熔化过程中生成了氧化铝C[解析]将用砂纸打磨过的铝箔加热，铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝失去了光泽，铝熔化但是不会滴落。称取两份铝粉，第一份加入足量浓氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为()A.1∶3B.3∶1C.1∶1D.4∶3C[解析]由反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑可知，等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，生成的氢气一样多。(2018·广东惠州期末)铝分别与足量的氢氧化钠溶液和稀盐酸反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的NaOH和HCl的物质的量之比为()A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.1∶3D[解析]假设生成氢气的物质的量为3mol，根据方程式计算NaOH、HCl的物质的量，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑6mol3mol2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol3molNaOH、HCl的物质的量的之比为2mol∶6mol＝1∶3。下列关于金属镁、铝的叙述正确的是()A.Al是地壳中含量最多的元素B.Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现氧化性C.在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，说明Mg的还原性弱于C的还原性D.铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落D[解析]A项，Al是地壳中含量最多的金属元素，含量最多的元素是氧，错误；B项，Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性，错误；C项，2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C，还原性MgC，错误；D项，Al在常温下与空气里的氧气反应生成一层致密的Al2O3薄膜，Al2O3的熔点较高，受热不易熔化，故熔化的Al并不滴落，正确。下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.镁铝合金熔点低，可用来制造门窗B.氧化铝、氧化镁硬度大，可用于制造耐高温材料C.镁在空气中燃烧时发出耀眼的白光，可用于制造信号弹D.氯化镁属于电解质，工业上可用电解其溶液的方法制镁C[解析]镁铝合金硬度大、强度高，可用来制造门窗，制作门窗的材料熔点不能太低，A错误；氧化铝、氧化镁熔点很高，可用于制造耐高温材料，B错误；C正确；电解熔融的氯化镁制备金属镁，D错误。类型2能力提升——镁的制备(2018·河北邯郸期末)用海水制盐工业中的母液来生产金属镁的一种工艺流程如下：下列说法错误的是()A.上述工艺流程中未涉及置换反应B.设计步骤①、②、③的主要目的是富集MgCl2C.脱水时在HCl气氛中进行可防止MgCl2发生水解D.电解得到的炽热镁粉可在二氧化碳气氛中冷却D[解析]发生的反应有CaO＋H2O===Ca(OH)2、MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(