高考化学 专题十三 钠、镁、铝及其化合物

第2讲镁、铝及其重要化合物复习目标知识建构1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解镁、铝及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。

2.结合实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。

一、镁、铝1.原子结构和存在(1)原子结构：镁、铝原子结构示意图分别为和，分别位于元素周期表的第三周期ⅡA族和ⅢA族。

(2)存在：在自然界中均以化合态的形式存在，铝是地壳中含量最多的金属元素。

2.单质的物理性质(1)相同点：均为银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度、硬度均较小。

(2)不同点：铝的熔点比镁高，硬度比镁大。

3.单质的化学性质镁铝4.镁、铝的冶炼(1)Mg ：化学方程式 MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑； (2)Al ：化学方程式2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑。

【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N 2中冷却( )(2)相同质量的镁条分别在足量的CO 2和O 2中完全燃烧，所得固体的质量相同( )(3)冶炼铝时常用焦炭作还原剂()(4)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()(5)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物()(6)镁在空气中燃烧的产物固体只有MgO()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×二、镁、铝的重要化合物1.MgO与Al2O32.Mg(OH)2与Al(OH)33.明矾(1)化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水。

(2)明矾净水的原理电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al＋＋2SO－4，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，能吸附水中悬浮物形成沉淀，使水澄清。

在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有自我抗腐蚀能力铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等易错点：(1)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。

(2)铝不但能与酸(H ＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。

2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑。

其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H 2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH 反应生成H 2O 和NaAlO 2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH 无电子得失。

(3)铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。

铝不能与MgO 反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。

(4)Mg 在CO 2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。

同时镁与氮气反应生成Mg 3N 2。

二、铝的重要化合物1．氧化铝(1)物理性质 色态： ；硬度： ；熔点： 。

(2)化学性质①属于两性氧化物，写出有关反应的离子方程式：，②电解 化学方程式为 2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑。

(3)用途熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al 2O 3，还可制作各种宝石。

2．氢氧化铝 (1)物理性质Al(OH)3是一种难溶于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力。

(2)化学性质 ①两性Al(OH)3的电离方程式为Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱，且都生成盐和水。

与强酸反应： ， 与强碱溶液反应： 。

②不稳定性Al(OH)3受热分解： 。

(3)制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。

②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2，离子方程式为 。

③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合：离子方程式为 。

2019高考钠、镁、铝试题的解题方法与技巧！高考对钠及其化合物的考查重点是钠的氧化物和钠盐的性质、推断、计算和实验探究。

钠的化合物的转化关系是联系生产、生活实际的重要切入点。

常以框图题形式出现在综合题中，应用心体会。

镁、铝及其化合物的知识点丰富，性质应用广泛，命题空间大。

以实验为手段，以工业生产为背景，以图像分析和计算为重点，题型灵活、是高考的热点。

预计2018年仍以实际情景为依托，以元素化合物知识为载体，融元素化合物、化学基本理论、化学实验、化学计算、图像分析等知识于一体，既考查考生对知识的整合能力，又考查新课标的三种能力，并提高从化学视角分析和解决实际问题的能力。

题型有选择题和填空题；以选择题形式考查Na、Mg、Al单质及其化合物的性质和应用，在Ⅱ卷中与化学反应原理结合考查综合推断，实验探究和无机化工流程图，以填空题形式考查。

一、钠及其化合物1.氧化钠和过氧化钠：Na2O和Na2O2的比较2.碳酸钠与碳酸氢钠1.金属钠与酸溶液反应：Na与H2O反应的实质是Na置换H2O电离出的H ＋。

酸溶液中H ＋主要由酸电离得到，所以Na投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈，只有当酸反应完后，才与水反应。

例如少量Na投入盐酸中先发生反应：2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑。

2.钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，所以钠先与水反应，然后生成的碱再与盐反应。

例如钠与氯化铁溶液反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3＝Fe(OH)3↓＋3NaCl。

3.过氧化钠的特性及计算规律：（1）Na2O2的强氧化性：①Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2＝Na2SO4。

②Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe(OH)3沉淀。

专题十三 钠及其化合物考纲展示 命题探究考点 钠单质及化合物性质和应用1 钠 (1)物理性质 颜色 熔点 硬度 密度 导电导热性银白色 低小比水小比煤油大良好(2)化学性质①与非金属单质反响O 2⎩⎪⎨⎪⎧常温：4Na ＋O 2===2Na 2O 白色点燃：2Na ＋O 2=====点燃Na 2O 2淡黄色Cl 2：2Na ＋Cl 2===2NaCl(黄色火焰、白烟) S ：2Na ＋S===Na 2S(研磨爆炸) ②与H 2O 反响2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ 现象：③与酸溶液反响(如HCl) 2Na ＋2HCl===2NaCl ＋H 2↑ ④与盐反响 a ．与熔融盐反响如：4Na ＋TiCl 4=====高温4NaCl ＋TiNa ＋KCl=====高温NaCl ＋K↑(制取金属钾，因为钾沸点比钠低，使钾成为蒸气而逸出)b ．与盐溶液反响如：2Na ＋2NH 4Cl===2NaCl ＋H 2↑＋2NH 3↑2Na ＋CuSO 4＋2H 2O===Na 2SO 4＋H 2↑＋Cu(OH)2↓ ⑤与某些有机物反响如：2Na ＋2CH 3CH 2OH ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑ 2Na ＋2CH 3COOH ―→2CH 3COONa ＋H 2↑ (3)钠制备与保存①钠在自然界以化合态形式存在。

工业上通常用电解熔融氯化钠方法制备钠：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

②金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。

(4)钠用途①制取Na 2O 2等化合物。

②钠、钾合金(液态)可用于原子反响堆导热剂。

③用作电光源，制作高压钠灯。

④冶炼某些金属。

金属钠具有强复原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na ＋TiCl 4=====熔融4NaCl ＋Ti 。

2 氧化钠与过氧化钠3 碳酸钠与碳酸氢钠Na 2CO 3①CO 2＋H 2O ②少量盐酸固加热/液NaOHNaHCO 3(1)碱金属元素性质 ①相似性与递变性渐增大，原子半径逐渐增大元素性质都具有较强金属性，最高正价均为＋1金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐降低化学性质都具有较强复原性复原性逐渐增强；与O2反响越来越剧烈，产物越来越复杂②特殊性a．碱金属密度随核电荷数增大而增大，但钾密度比钠小。

《钠、镁、铝及其化合物》高考真题练习1．下列有关物质应用的说法正确的是()A．生石灰用作食品抗氧化剂B．盐类都可用作调味品C．铝罐可久盛食醋D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一2.（2018新课标II卷）化学与生活密切相关。

下列说法错误的是A. 碳酸钠可用于去除餐具的油污B. 漂白粉可用于生活用水的消毒C. 氢氧化铝可用于中和过多胃酸D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查3.（2020新课标II卷）某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。

根据实验现象可判断其组成为（）A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4 C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl4.(2019新课标II卷)下列实验现象与实验操作不相匹配的是（）实验操作实验现象A 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙溶液的紫色逐渐褪去，静置后溶液分层烯后静置B 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C 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊D 向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变荡后加1滴KSCN溶液5.（2020新课标II卷）下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失：Zn+CuSO4Cu+ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出现白色固体：Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OC．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O22Na2O+O2↑D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2 6.(2015·江苏)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。

专题3.3 镁、铝及其化合物1、掌握镁铝及其重要化合物的主要性质和应用。

2、掌握镁铝及其化合物之间的相互转化关系。

3、掌握镁铝及其化合物的探究性实验4、了解镁铝图像的基本原理，掌握其中的量的关系，并运用于解题。

5、掌握镁铝有关的实验问题。

一、镁铝的性质1、铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。

铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅，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存在；镁位于元素周期表中第三周期第ⅡA族。

2、金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。

3、金属铝的化学性质图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①Al O 2⎩⎪⎨⎪⎧――——→ 常温 形成致密的氧化膜――——→ 点燃 4Al ＋3O 2=====点燃2Al 2O 3②2Al＋3Cl 2=====点燃2AlCl 3③Al 酸⎩⎪⎨⎪⎧――――→氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化――――→非氧化性酸2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑④2Al＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑ ⑤2Al＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe(铝热反应) 4、对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应 能被Cl 2、O 2氧化2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2与水反应 反应很困难 能与沸水反应Mg ＋2H 2O=====△Mg(OH)2＋H 2↑与碱反应 能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应 能与Fe 2O 3、MnO 2、Cr 2O 3等金属氧化物发生铝热反应能在CO 2中燃烧： 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

【典型例题1】【内蒙古巴彦淖尔一中2016届9月月考】将5.1g 镁铝合金，投入到500mL2.0molL 的盐酸中，金属完全溶解，再加入4.0molLNaOH 溶液，若要生成的沉淀最多，则NaOH 溶液的体积是（）A．200mL B． 250ml C． 425mL D． 560mL【答案】B考点：考查镁铝反应的有关计算【点评】熟练镁铝的主要性质及应用，特别是镁铝的特性，如铝能发生铝热反应，铝能与强碱溶液反应生成氢气，镁能在二氧化碳中燃烧生成碳单质和氧化镁，为常考知识点。

2020届高考化学二轮复习专项测试专题十三考点二镁、铝及其化合物的性质（2）1、镁、铝能够在空气中稳定存在的原因是( )A.性质不活泼,不与空气中的成分反应B.镁、铝与氧气反应的速率极慢C.经过了特殊工艺处理D.与氧气反应在表面形成了氧化物保护膜2、将镁、铝、硅的混合物分为等质量的两份。

一份跟足量的NaOH溶液反应。

另一份跟足量H一样多。

则镁与硅物质的量之比为( )的盐酸反应，最终产生的2A．2：1 B．4：1 C．1：1 D．3：13、某兴趣小组在实验室用Al、稀H2SO4、NaOH溶液制备1摩尔Al(OH)3。

设计如下三种方案: 方案Ⅰ:向Al中加入NaOH溶液,至Al刚好完全溶解,得溶液①。

向溶液①中加硫酸至刚好沉淀完。

过滤、洗涤、干燥。

方案Ⅱ:向Al中加入硫酸,至Al刚好完全溶解,得溶液②。

向溶液②中加NaOH溶液至刚好沉淀完。

过滤、洗涤、干燥。

方案Ⅲ:将Al按一定比例分为两份,按前两方案先制备溶液①和溶液②。

然后将两溶液混和。

过滤、洗涤、干燥。

下列说法不正确的是( )A.三种方案转移电子数一样多B.方案Ⅲ所用硫酸的量最少C.方案Ⅲ比前两个方案更易控制酸碱的加入量D.采用方案Ⅲ时,用于制备溶液①的Al占总量的0.254、将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中,产生1.12L NO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,加入10mL时开始产生沉淀,加入60mL时沉淀最多,继续加入至70mL时沉淀量不再变化。

据此判断下列说法不正确的是( )A.沉淀最大质量为4.08gB.原溶液中c(HNO3)=2.6mol/LC.m(Mg):m(Al)=8:9D.氢氧化钠溶液浓度为3mol/L5、Al 2O 3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。

工业上用铝土矿(含Fe 2O 3及其他不反应的杂质)制备较高纯度Al 2O 3的主要工艺流程有很多步骤,下列操作步骤中最恰当的组合是( ) ①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤④通入过量CO 2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液 ⑦洗涤并锻烧A.①⑥③④③⑦B.②③④③⑦C.②③⑤③⑦D.①③⑤③⑦ 6、将镁铝合金溶于100mL 稀硝酸中,产生1.12L NO 气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH 溶液,产生沉淀情况如图所示。

专题 金属单质及其化合物-钠镁化合物一、钠及其化合物1、钠 （1）钠的物理性质：钠是银白色金属，密度小（0.97g/cm3），熔点低（97℃），硬度小，质软，可用刀切割。

钠通常保存在煤油中。

是电和热的良导体。

（2）钠的化学性质：从原子结构可知钠是活泼的金属单质。

①钠与非金属单质反应：常温：4Na + O2 == 2Na2O,加热：2Na + O2 Na2O2; 2Na + Cl2 2NaCl; 2Na + S Na2S 等。

②钠与水反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑；实验①浮：钠投入水中并浮在水面上 ②声：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。

③游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红：反应后的水溶液使酚酞变红。

钠与水反应的实验改进装置：注意：钠在空气中的变化：银白色金属钠③钠与酸反应：如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,Na 放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。

因此Na 放入到酸溶液中Na 是不可能过量的。

同时Na 与H2的物质的量比始终是2:1。

当然反应要比钠与水的反应剧烈多。

④钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。

反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。

如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑。

⑤钠与氢气的反应：2Na + H2 == 2NaH 。

NaH + H2O == NaOH + H2 ↑；NaH 是强的还原剂。

（3）工业制钠：电解熔融的NaCl ，2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑。

⑷ 钠的保存及用途 ① 钠的保存：钠很容易跟空气中的氧气和水起反应，因此，在实验室中，通常将钠保存在煤油里，由于ρ(Na) >ρ(煤油)，钠沉在煤油下面，将钠与氧气和水隔绝。

大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。