（人教通用版）2020高考化學新一線大一輪復習 第三章 第2講 鎂、鋁及其重要化合物課件.ppt

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1、第2講鎂、鋁及其重要化合物,【2019備考】 最新考綱：1.了解鎂、鋁及其重要化合物的制備方法。2.掌握鎂、鋁的主要性質(zhì)及其應用。3.掌握鎂、鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其應用。,考點一鎂及其重要化合物的性質(zhì)及海水提鎂 (頻數(shù)：難度：),1.鎂的性質(zhì),(2)化學性質(zhì)：,Mg2H===Mg2H2,鎂也可在氮氣中燃燒，生成氮化鎂(Mg3N2)，氮化鎂能與水劇烈反應生成Mg(OH)2沉淀并放出氨氣。,2.海水提鎂,Mg22OH===Mg(OH)2,Mg(OH)22HCl===MgCl22H2O,由MgCl26H2O到無水MgCl2，必須在HCl氣流中加熱，以防MgCl2水解。 因鎂在高溫下能與O2、N

2、2、CO2等氣體發(fā)生反應，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應在H2氛圍中冷卻。,3.用途,生產(chǎn)合金，冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。,4.鎂的重要化合物,1.教材圖解,(LK必修1P99)圖349 金屬鎂在二氧化碳中燃燒的實驗,(1)Mg在CO2氣體中燃燒的現(xiàn)象 ________________________________________________________________。 (2)判斷下列對該反應的說法是否正確 在該反應條件下，Mg的還原性強于C的還原性() 該反應中化學能全部轉化為熱能() C元素的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體() Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑：r(M

3、g2)r(Mg)() 答案(1)鎂劇烈燃燒，發(fā)生強烈的白光，同時生成白色固體和黑色顆粒狀固體 (2),2.(RJ必修1P623改編)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，現(xiàn)象為________________，繼續(xù)加入過量NaOH溶液，現(xiàn)象為________________，涉及到的離子方程式為____________________________________________________________。,答案有白色沉淀生成沉淀不溶解Mg22OH===Mg(OH)2,探源：本考題源于教材LK必修1 P98“交流研討”及其拓展，對鎂及其化合物的性質(zhì)進行考查。,題組一鎂及其重要化合物的

4、性質(zhì)、用途 1.基礎知識判斷，正確的打“”錯誤的打“”,(1)鎂制容器可盛裝熱的濃硫酸() (2)鎂的金屬性比鋁的金屬性強() (3)氫氧化鎂能溶于過量氨水() (4)鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO() (5)鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼白光，可用作照明彈() 答案(1)(2)(3)(4)(5),2.某同學通過系列實驗探討Mg及其化合物的性質(zhì)，下列說法正確的是(),A.將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性 B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成 C.將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 D.將Mg(OH)2沉淀轉

5、入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體 解析濃H2SO4稀釋時應將濃H2SO4加到水中，A錯誤；過濾時用玻璃棒引流，C錯誤；由于MgCl2水解，故加熱蒸干MgCl2溶液時，得不到MgCl2固體。 答案B,題組二海水提鎂工藝 3.從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：,下列說法不正確的是() A.用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富 B.步驟電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣 C.步驟可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水 D.上述工藝流程中涉及化合、分解和復分解反應 解析電解MgCl2時陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生Mg。 答案B,4.(1)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：,濃海水的主要成分如下：,該

6、工藝過程中，脫硫階段主要反應的離子方程式為________________________，產(chǎn)品2的化學式為________________，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為________g。 (2)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________； 電解時，若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關反應的化學方程式_______________________________________________________________。,【

7、微網(wǎng)構建】 鎂及其化合物的轉化關系圖,考點二鋁的性質(zhì)及用途 (頻數(shù)：難度：),1.鋁的原子結構與物理性質(zhì),三,A,2.金屬鋁的化學性質(zhì),寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式： _______________________ ______________________________________ ___________________________ (鋁熱反應),2Al6HCl===2AlCl33H2,鈍化,2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2,常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應。 能與鋁反應產(chǎn)生氫氣

8、的溶液可能呈強酸性也可能呈強堿性。,3.鋁的制備及用途,(1)制備：電解熔融Al2O3： _________________________________。 (2)用途： 純鋁用作導線。 鋁合金制備汽車、飛機、生活用品等。,1.教材實驗探究,(1)加熱鋁箔(RJ必修1P48) 將鋁箔用酒精燈加熱至熔化，觀察到的現(xiàn)象為______________________________，原因為____________________________________________。 (2)鋁熱反應(LK必修1P116) 實驗原理：____________________________________

9、_______________。,實驗裝置：鋁粉還原氧化鐵的實驗裝置如圖所示。,實驗現(xiàn)象：_______________________________________________________。 鎂條、氯酸鉀的作用：________。 應用：_________________________________________________________。,2.(RJ必修1P533改編)下列說法錯誤的是(),A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素 B.在反應中鋁易失去3e，其還原性大于鈉 C.鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護作用 D.鋁是一種比較活潑的金屬 答案B,探源：本考題源于教

10、材RJ必修1 P51“實驗34：鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應”及其拓展，對鋁及化合物和酸、堿的反應特點進行了考查。,題組一鋁的性質(zhì)、用途判斷 1.下列關于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是(),A.由于鋁在空氣中不會銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長 B.由于鋁具有強還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬 C.常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層 D.由于鋁的導電性能比銅強，所以常用鋁制造電線、電纜 解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應，加熱時濃硫酸能與氧化鋁反應；銅的導電性能比鋁強。 答案B,2.下列由實驗現(xiàn)象得出正確結論的是(),解析金屬性的強弱可根據(jù)金屬與酸反應時金屬失電子的能力強弱

11、判斷，而不是與堿反應，故A錯誤；沒有滴落表明氧化鋁的熔點高，故B錯誤；氯化銨溶液顯酸性，與鋁反應時放出氫氣，故C錯誤；氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應先生成氫氧化鋁白色沉淀，氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應生成可溶性的偏鋁酸鈉，故D正確。 答案D,題組二鋁與酸或堿反應的定量計算 3.(2017保定聯(lián)考)足量下列物質(zhì)與等質(zhì)量的鋁反應放出氫氣，且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是(),A.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸 C.鹽酸D.稀硝酸 解析設Al為1 mol，1 mol鋁與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2和H2消耗1 mol NaOH；1 mol鋁與稀硫酸反應生成Al2(SO4)3和H2消耗1.5 mol H2SO4；1

12、mol鋁與鹽酸反應生成AlCl3和H2消耗3 mol HCl；硝酸與金屬鋁反應不生成氫氣，綜合以上分析可知反應放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是氫氧化鈉溶液，選A。 答案A,4.甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為________。(),A.5.4 gB.3.6 g C.2.7 gD.1.8 g 解析其反應原理分別為2Al6HCl===2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2。可見當參加反應的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時

13、，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。,則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。,即投入的鋁粉為5.4 g。 答案A,【歸納總結】 鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系,考點三鋁的重要化合物 (頻數(shù)：難度：),1.氧化鋁,4Al3O2,2.氫氧化鋁,反應的化學方程式分別為： ____________________________； ____________________________； ____________________________。 (3)制備 向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為_

14、______________________________________。 NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為_________________________________ ________。 NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：離子方程式為_________________________________。,Al(OH)33H===Al33H2O,Al(OH)3具有兩性，能溶于強酸(如鹽酸)、強堿(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿溶液(如氨水)。 既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應的物質(zhì)有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式鹽(如NaH

15、CO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4等)。,3.常見的鋁鹽,(1)復鹽：兩種不同的金屬離子(或金屬離子或銨根)和一種酸根離子組成的鹽。 (2)明礬凈水 明礬的化學式：_________________， 凈水原理涉及的離子方程式： _______________________________________。,KAl(SO4)212H2O,1.教材基礎知識判斷,答案(1)(2)(3)(4)(5),2.(RJ必修1P636改編)向下列物質(zhì)的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是(),A.BaCl2B.FeCl3 C.Na

16、2CO3D.NaOH 答案C,3.(溯源題)(福建理綜)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：,探源：本高考題組源于RJ必修1 P57“鋁的重要化合物”知識拓展，對陌生鋁的化合物的反應特點進行了考查。,題組一鋁的重要化合物的性質(zhì)、用途及轉化 1.下列有關說法不正確的是(),A.Al(OH)3在用于治療胃酸過多類疾病時表現(xiàn)出弱堿性 B.明礬溶于水后可得到少量的有強吸附性的Al(OH)3膠體，故明礬可作凈水劑 C.Al(OH)3可用于中和饅頭制作過程(如發(fā)酵階段)中產(chǎn)生的酸 D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能,解析治

17、療胃酸過多時要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表現(xiàn)出弱堿性，A項正確；Al(OH)3膠體有強吸附性，能吸附水中懸浮的雜質(zhì)并最終轉化為沉淀而使水變澄清，B項正確；饅頭制作過程中加小蘇打是用于發(fā)泡和中和酸的，不用Al(OH)3，C項錯誤；耐火材料本身應對熱穩(wěn)定且熔點很高，而Al(OH)3受熱易分解，D項正確。 答案C,2.下列說法中錯誤的是(),答案A,3.將0.1 mol明礬溶于水形成100 mL溶液，以下說法正確的是(),答案D,題組二含鋁化合物提取工藝 4.工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：,解析A項，試劑X應為強堿溶液，使Al2O3溶解，A錯誤；B項，若

18、用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能保證得到Al(OH)3沉淀，B錯誤；D項，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al，D錯誤。 答案C,5.(2018安徽江南十校聯(lián)考)某冶金廠的礦渣含有較多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2，現(xiàn)欲進行綜合利用以提取氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵作為工業(yè)原料，其設計的工藝流程如下：,已知：氧化鎂與水反應生成氫氧化鎂；硅酸的酸性比氫氧化鋁強。飽和氯化銨溶液的pH約為5，氫氧化鎂開始沉淀至沉淀完全的pH范圍：9.012.0。氫氧化鐵開始沉淀至沉淀完全的pH范圍：2.74.0。 (1)寫出過程中氧化鋁發(fā)生反應的化學方程式：______________

19、___________________ ______________________________________________________________。 (2)過程的名稱是________________________，產(chǎn)品乙的俗名是________。 (3)過程中所用適量的B是一種氣體，B是________(填化學式)，過程中所發(fā)生的反應的離子方程式為___________________________________________________________ ______________________________________________________

20、________。,解析礦渣粉碎后與純堿混合熔融，Al2O3、SiO2分別生成偏鋁酸鈉、硅酸鈉。產(chǎn)品乙是紅棕色固體，應是Fe2O3。根據(jù)已知信息MgO與水反應生成Mg(OH)2，即殘渣甲是Fe2O3和Mg(OH)2的混合物。用飽和氯化銨溶液溶解，Mg(OH)2轉化為氯化鎂，過濾后與氫氧化鈉反應生成Mg(OH)2沉淀，灼燒得到MgO，產(chǎn)品甲是MgO。溶液丙中含有硅酸鈉和偏鋁酸鈉，通入適量CO2，因為硅酸的酸性比Al(OH)3強，則優(yōu)先生成Al(OH)3沉淀，灼燒得到氧化鋁。,【反思歸納】 根據(jù)物質(zhì)類別，分離、提純鋁土礦,試題分析,考查意圖：化學是在原子和分子水平上研究物質(zhì)的組成、結構、性能及物質(zhì)

21、之間相互轉化的學科。當組成物質(zhì)的原子種類和數(shù)量發(fā)生變化時，物質(zhì)發(fā)生轉化，物質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)也有明顯的變化。本題是一個聯(lián)系生活實際的考題，廢易拉罐是生活中隨手可及的物品，作為一種金屬(合金)，其具有金屬所特有的性質(zhì)。明礬KAl(SO4)212H2O亦是生活中常見的物質(zhì)，二者在物質(zhì)的種類和性質(zhì)之間有著明顯的差別。經(jīng)過特定的化學反應二者之間可實現(xiàn)合成轉化。本題的合成過程中不僅涉及多種物質(zhì)的性質(zhì)和反應、還涉及溶液中酸堿的電離平衡、鹽類的水解、沉淀溶解平衡等化學原理，進而考查學生對化學基礎知識的掌握，提高學生對物質(zhì)及其性質(zhì)的認識，鍛煉分析思考問題的能力。 本題抽樣統(tǒng)計難度系數(shù)為0.47。,正確答案：(1)

22、d (2)2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2 (3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H濃度增大 (4)20,真題演練,1.(20142017高考選項組合)下列關于鋁及其化合物的敘述正確的是(),答案D,2.(2015山東理綜，10)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是(),A.AlCl3B.Na2O C.FeCl2D.SiO2 解析A項，AlCl3可由Al與Cl2反應制得，將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 氣體和Al(OH)3沉淀，正確；B項，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中

23、只產(chǎn)生碳酸鋇沉淀而沒有氣體產(chǎn)生，錯誤；C項，F(xiàn)e 與Cl2 反應生成FeCl3，錯誤；D項，SiO2 與Ba(HCO3)2不反應，錯誤。 答案A,3.(2017江蘇化學，16)鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：,注：SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。,(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為____________________________________ ______________________________________________________________。 (2)向“過濾”所

24、得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 (3)“電解”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是______________________________________________________________。,(4)“電解”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為__________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學式為________。,(5)鋁粉在1 000 時可與N2反應制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是______

25、_____________________。,熱點說明：高考大綱要求能夠通過對實際事物、實驗現(xiàn)象、實物、模型、圖形的觀察，以及對自然界、社會、生產(chǎn)、生活中的化學現(xiàn)象的觀察，獲取有關的感性知識和印象，并進行初步加工、吸收、有序存儲的能力。以及能夠?qū)⒎治鼋鉀Q問題的過程和成果，用正確的化學術語及文字、圖表、模型、圖形等表達，并做出解釋的能力。近年來，在高考化學試題尤其是新課程高考試題中凸現(xiàn)出了一種新的題型動態(tài)多變量圖像題。此類試題的主要特點是：圖像在一個坐標系上有多個變化量，圖像較為復雜；圖像中隱含信息量大，對學生讀圖獲取信息能力的要求較高；由于多變量的存在，要求學生會多角度、多層面去思考和探究問題

26、，有效的考查了學生綜合分析、推理判斷能力。,一、常見無機三大類圖像 1.Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物與鹽酸反應的圖像,2.鋁鹽與堿、偏鋁酸鹽與酸反應的常見圖像,3.含不同陽離子的混合鹽(或復鹽)與堿的反應,二、解答無機圖像題思維模板,說明前兩“看”較直觀，難度較小。第三“看”難度大些，只有在正確書寫出變化過程中的反應方程式并理清化學方程式中化學計量數(shù)與題目相關量的數(shù)量關系才能順利破題。,通過圖像分析反應過程,模型解題,1.(2018懷化模擬)向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體，再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物

27、質(zhì)的量的關系如圖所示(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))：,則下列分析都正確的組合是() 圖對應溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3 圖對應溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且二者的物質(zhì)的量之比為11 圖對應溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，且二者的物質(zhì)的量之比為11 圖對應溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3 A.B. C.D.,答案A,2.室溫下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關說法正確的是(),答案C,3.地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。文獻報道某課題組模擬地下水

28、脫氮過程，利用Fe粉和KNO3溶液反應，探究脫氮原理及相關因素對脫氮速率的影響。如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中，測出的溶液中相關離子濃度、pH隨時間的變化關系(部分副反應產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應的離子方程式_________________________________________。,通過圖像完成定量計算,4.(2018衡陽模擬)將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入200 mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入5 molL1的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量n與加入NaOH溶液的體積V的變化如圖所示：,則下列說法不正確的是() A.鎂和鋁的總質(zhì)量為9

29、g B.最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸 C.硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 molL1 D.生成的氫氣在標準狀況下的體積為11.2 L,答案D,5.(2015天津高考，節(jié)選)向盛有10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加 1 molL1 NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下：,(1)寫出m點反應的離子方程式：________________________________。 (2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1 Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為________mol。,