2018年全国卷高考化学总复习《镁铝铁》专题突破
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高考化学压轴题之镁及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案一、镁及其化合物1.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。
若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:表1 生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)27.69.6﹡Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去表2 原料价格表物质价格/(元·吨-1)漂液(含25.2%NaClO)450双氧水(含30%H2O2)2400烧碱(含98%NaOH)2100纯碱(含99.5%Na2CO3)600(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是____________,其作用是_________________;(2)在步骤③中加入的试剂应是_______________________;之所以要控制pH=9.8,其目的是___________________________________________________________。
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是________________;(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_____________________________________________。
【答案】漂液(或NaClO) 将Fe2+氧化为Fe3+烧碱(或NaOH) 使Fe3+、Mn2+沉淀完全,又尽量减少Mg2+的损失纯碱(或Na2CO3) MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑【解析】【分析】为除去Fe2+,先将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH调节pH为9.8,然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO。
专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼考点1 镁及其化合物1. [2018全国名校第二次大联考]镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是( )A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C.镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物2.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组各取 60 mL 同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:则下列说法正确的是( )A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的B.盐酸的物质的量浓度为0.8 mol·L-1C.合金中镁铝的物质的量之比为1∶1D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol3.(1)[2014新课标全国卷Ⅱ,36(4),4分]采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式。
(2)[2015新课标全国卷Ⅰ,27(6)改编]单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸(H3BO3)和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程: 。
考点2 铝及其化合物4.下列关于铝的说法中正确的有( )①铝制容器可盛装热的浓硫酸②工业上电解熔融状态AlCl3制备Al ③常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化,说明Al与浓硝酸不反应④铝镁合金可完全溶解于烧碱溶液中⑤氧化铝和氧化镁都可以作耐火材料A.1个B.2个C.3个D.4个5.[2016上海,20,4分]已知NaOH+Al(OH)3 Na[Al(OH)4]。
向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。
上述实验过程中没有发生的离子反应是( )A.CO2+2OH- C-+H2OB.Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-C.2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑D.Al3++4OH- [Al(OH)4]-6.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,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HCl和NaOH的物质的量之比为( )A.3∶1B.2∶1C.1∶1D.1∶37.[2014北京理综,7,6分]下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )A.KB.NaC.FeD.Al8.向MgSO4、(NH4)2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。
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、镁(1)物理性质具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。
(2)结构-2e-――→(3)化学性质①与非金属单质反应(O2、N2、Cl2)2Mg+O22MgO(产生耀眼的白光)3Mg+N2Mg3N2Mg+Cl2MgCl2②与水(反应)Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑③与酸反应Mg+2H+===Mg2++H2↑④与盐反应Mg+Cu2+===Mg2++Cu⑤与CO2反应2Mg+CO22MgO+C(4)用途生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
(5)冶炼通电Mg+Cl2↑工业炼镁:MgCl2=====熔融2、铝(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)金属铝的物理性质及用途(3)金属铝的化学性质①与非金属单质反应(O2、Cl2、S)2Al+3Cl22AlCl32Al+3S Al2S3(水溶液不存在)②与酸反应③与碱反应2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑④与盐反应Al+3Ag+===Al3++3Ag⑤与氧化物反应(铝热反应)2Al+Fe2O 32Fe+Al2O34Al+3MnO 23Mn+2Al2O3Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3(4)冶炼通电工业炼铝:2Al2O3=====4Al+3O2↑熔融3、对比记忆镁的化学性质【典型例题1】将5.1g镁铝合金,投入到500mL2.0mol/L的盐酸中,金属完全溶解,再加入4.0mol/LNaOH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【解析】要生成的沉淀最多,则溶液中的溶质恰好是氯化钠,根据氯离子守恒可知需要氢氧化钠的物质的量是0.5L×2.0mol/L=1mol,因此需要氢氧化钠溶液的体积是1mol÷4mol/L =0.25L=250mL,答案选B。
(人教版)《金属及其化合物—镁铝》强化训练试题(满分100分,考试时间:60分钟)一.单项选择题(每小题4分,共42分)1.下列有关铝或其化合物的说法中不正确的是( B )A .制备AlCl 3不能采用将溶液直接蒸干的方法B .工业上采用电解AlCl 3的方法冶炼金属铝C .铝制容器不能装酸装碱,也不能装氯化钠等咸味物质D .存在于污水中的胶体物质,常用投加明矾等电解质的方法进行处理2.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
以下为铝材表面处理的一种方法:碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的( B )A .NH 3B .CO 2C .NaOHD .HNO 3 3.下列解释事实的方程式不正确的是( C )A .测0.1 mol/L 氨水的pH 为11:NH 3·H 2ONH +4+OH -B .将Na 块放入水中,产生气体:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑C .用CuCl 2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl 2=====通电Cu 2++2Cl -D .Al 片溶于NaOH 溶液中,产生气体:2Al +2OH -+2H 2O==2AlO -2+3H 2↑4.向含有等物质的量的NH +4、Al 3+、H +的混合溶液中,慢慢滴加NaOH 溶液,直至过量,发生以下离子反应:①H ++OH -===H 2O ②Al(OH)3+OH -===AlO -2+2H 2O ③Al 3++3OH -===Al(OH)3↓ ④NH +4+OH -===NH 3·H 2O 发生反应的先后顺序正确的是( C )A .①→④→③→②B .①→③→②→④C .①→③→④→②D .①→②→③→④ 5.某溶液中可能含有大量的Mg 2+、Al 3+、H +、Cl -和少量OH -,向该溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH 溶液的体积之间的关系如图所示,则可判断原溶液中( D )A .有Mg 2+,没有Al 3+B .有Al 3+,没有Mg 2+C .有大量的H +、Mg 2+和Al 3+D .有Mg 2+和Al 3+6.用含有少量Mg 的Al 片制取纯净的Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是( C )①加盐酸溶解 ②加NaOH 溶液 ③过滤 ④通入过量CO 2生成Al(OH)3 ⑤加盐酸生成Al(OH)3 ⑥加过量氨水生成Al(OH)3A .①⑥③B .①③⑥③C .②③④③D .②③⑤③ 7选项 实验现象结论A.将稀硝酸加入过量铁粉有气体生成,溶液呈红色稀硝酸将Fe 氧化为Fe 3+中,充分反应后滴加KSCN溶液B. 将铜粉加1.0 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C. 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滴落下来金属铝的熔点较低D. 将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小8.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组各取60 mL同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据如表所示:实验序号甲乙丙合金质量/mg 510 770 918气体体积/mL 560 672 672则下列说法正确的是( C)A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的 B.盐酸的物质的量浓度为0.8 mol/LC.合金中镁铝的物质的量之比为1∶1 D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol9.已知:2Na[Al(OH)4]+CO2===2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O,向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是( C)选项 (1) (2) (3) (4)n(CO2) mol 2 3 46n(沉淀)mol 1 2 3 3A.只有 (1) B.只有(3) C.(1)(3) D.(2)(4)10.工业上用铝土矿(主要成分是氧化铝,含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:下列叙述正确的是(A)A.反应①中试剂X是氢氧化钠溶液B.试剂Y是HCl,它与AlO-2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11.室温下,在0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH 溶液体积变化曲线如右上图,下列有关说法正确的是( B)A.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解B .b →c 段,加入的OH -主要用于生成Al(OH)3沉淀 C .a →b 段,溶液的pH 增大,Al 3+浓度不变D .a 点时,溶液呈酸性的原因是Al 3+水解,离子方程式为Al 3++3OH-Al(OH)312.某溶液中可能含有如下离子:H +、Mg 2+、Al 3+、NH +4、Cl -、AlO -2。
1.了解镁、铝的主要性质及其应用。
2.了解镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。
热点题型一镁及其重要化合物的主要性质及应用例1、镁、铝单质的化学性质以相似性为主,但也存在某些重大差异性,下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )①CO2②盐酸③NaOH溶液④CuSO4溶液A.①④ B.②③C.①③ D.②③④【答案】C【解析】镁能与CO2反应而铝不能,铝能与NaOH溶液反应而镁不能。
【提分秘籍】【举一反三】海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:(1)若在空气中加热MgCl 2·6H 2O ,生成的是Mg(OH)Cl 或MgO ,写出相应反应的化学方程式:___________________。
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。
在干燥的HCl 气流中加热MgCl 2·6H 2O 时,能得到无水MgCl 2,其原因是_____________。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:________________________。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。
溶解时:_____________; 过滤时:_____________; 蒸发时:_____________。
【答案】(1)MgCl 2·6H 2O=====△Mg(OH)Cl +HCl↑+5H 2O↑,MgCl 2·6H 2O=====△MgO +2HCl↑+5H 2O↑或Mg(OH)Cl=====△MgO +HCl↑ 在干燥的HCl 气流中,抑制了MgCl 2水解,且带走MgCl 2·6H 2O 受热产生的水汽,能得到无水MgCl 2(2)加入MgCl 2溶液或Mg(NO 3)2溶液,充分搅拌、过滤,沉淀用蒸馏水洗涤(3)搅拌,加速溶解 使浊液沿玻璃棒注入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热造成液滴或晶体飞溅热点题型二 铝的性质例2、下列有关铝及其化合物的叙述正确的是( ) A .铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B .足量铝分别与含1 mol HCl 、1 mol NaOH 的溶液反应,产生相同量的氢气C .工业上用电解熔融Al 2O 3的方法冶炼铝D .在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,立即加入铝片,铝片表面发生钝化 【答案】C【提分秘籍】 铝与酸、碱反应生成H 2的量的关系铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑、2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑。
第11讲金属单质及其化合物[最新考纲]1.常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动顺序。
(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
(3)了解合金的概念及其重要应用。
2.以上各部分知识的综合应用。
常见金属及其化合物的性质用途判断1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)为了除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可将固体加热至恒重()(2016·天津理综,4A改编) (2)由MgCl2溶液制备无水MgCl2,可以将MgCl2溶液加热蒸干()(2016·全国卷Ⅱ,13B) (3)根据Al2(SO4)3和小苏打反应,在实际应用中可用作泡沫灭火器灭火()(2016·全国卷Ⅲ,7A) (4)常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,则常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应()(2016·四川理综,2B) (5)根据铁比铜金属性强,在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板()(2016·全国卷Ⅲ,7B) (6)配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释()(2016·全国卷Ⅰ,10C) (7)除去Cu粉中混有的CuO,可以加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥()(2016·全国卷Ⅱ,13C) (8)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+()(2015·天津理综,2C)(9)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23 g钠充分燃烧时转移电子数为1N A()(2015·全国卷Ⅱ,10C) (10)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡()(2015·全国卷Ⅱ,13A) (11)过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2N A()(2015·全国卷Ⅰ,8C) (12)用坩埚钳夹住一小块小砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,是因为铝的熔点较低()(2015·全国卷Ⅰ,10C)答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(9)√(10)×(11)√(12)×2.(2017·天津理综,1)下列有关水处理方法不正确的是()A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子D.用烧碱处理含高浓度NH+4的废水并回收利用氨解析A项,石灰和碳酸钠的溶液均呈碱性,能与酸反应,正确;B项,可溶性的铝盐、铁盐在溶液中均能发生水解分别生成具有吸附性的氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体,可吸附水中的悬浮物杂质,正确;C项,处理水中的Cu2+、Hg2+重金属离子,用沉淀法,可加适量硫化钠,用氯气不能除去,错误;D项,烧碱与含高浓度NH+4的废水反应产生氨气,可回收利用氨,正确。
一、选择题1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是()A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B. 在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率C. MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料D. 电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁答案:D2.(2017·厦门模拟)镁铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是()选项反应铝镁A 与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B 与水反应能与沸水反应反应很困难C 与碱反应能溶于强碱溶液不反应D 与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧3.多年前,世界卫生组织把铝确定为食品的污染源之一而加以控制使用。
铝在下列应用中应加以控制的是()①制铝合金②制电线③制炊具④制银色漆颜料⑤用明矾净水⑥用明矾与苏打作食品膨松剂⑦制易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑨包装糖果和食品A.③⑤⑧⑨B.②⑥⑧⑨C.③④⑤⑨D.③⑤⑥⑦⑧⑨答案 D4.易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。
现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是()选项实验方案现象、结论A 加入盐酸产生无色气体;含铝、铁、镁三种金属B 加入NaOH溶液有无色气体产生;含有镁、铝两种金属C 加入盐酸后,所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀;含有金属镁D 用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCN溶液溶液呈红色;含有铁元素答案A.向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·3H2O=== Al(OH)3↓+3NH+4B.存在于污水中的重金属离子,常用加入明矾等电解质的方法进行处理C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO高温,3Mg+Al2O3答案 A6.下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化铝的金属性比镁强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燃烧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向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液7.(2017·广西调研)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。
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镁、铝及其重要化合物[基础题组]1.(2017·河北石家庄一模)下列物质的性质和应用相对应的是()A.液氨分解要吸热,可用作制冷剂B.Al2O3难溶于水,可用作耐火坩埚C.硅胶吸附水能力强,可用作食品干燥剂D.MgO是一种电解质,可用来工业电解冶炼金属镁解析:液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此常用作制冷剂,A项错误;Al2O3熔点高,也很坚固,可用作耐火坩埚,B项错误;硅胶吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品干燥剂、瓶装药品等的干燥剂,C项正确;MgO是一种电解质,但其熔点高,工业上用电解熔融MgCl2来冶炼金属镁,而不用MgO,D项错误。
答案:C2.(2017·青岛模拟)下列有关说法不正确的是()A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B.氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH错误!C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能解析:治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出碱性,A项正确;Al(OH)3不溶于氨水,B项正确;馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的,不用Al(OH)3,C项错误;耐火材料本身有良好的热稳定且熔点很高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。
2018年全国卷高考化学总复习《镁铝铁》专题突破【考纲要求】1.了解镁、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质及应用。
2.以铝为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。
3.以铁为例了解变价金属的性质。
【知识网络】1、镁及其化合物2、铝及其重要化合物2、铁及其重要化合物【考点梳理】考点一.镁、铝及其化合物1.镁与铝①共同点:均为银白色,属于轻金属(<4.5g/cm3),熔点较低,硬度较小。
②不同点:密度:Mg<Al,熔点:Mg<Al,硬度:Mg<Al。
③原因:镁、铝均处于周期表的前半部,原子半径相对较大,而原子质量相对较小,故密度较小;原子半径大使得金属离子和自由电子间的结合力弱,故熔点和硬度较低,镁和铝相比较,原子半径镁比铝大,价电子数比铝少,故密度、熔点、硬度镁都比铝小。
⑵镁铝的化学性质:(熔融)232Al(OH)34.镁铝的工业制取流程(1)以海水为原料提取镁:海水(或苦卤、光卤石溶液等)−−→−熟石灰Mg(OH)2盐酸过滤−−→−MgCl 2溶液−→−?MgCl 2·6H 2O加热干燥气流中−−−−−→−HCl MgCl 2)(熔融电解−−→−Mg 。
要点诠释:①MgCl 2的物理性质:易溶于水、味苦、易潮解,是制取镁的重要原料。
②苦卤就是提取过食盐后的海水;光卤石成分为KCl·MgCl 2·6H 2O 。
③海水的成分为:Na +、Mg 2+、Cl -、Br -等。
④MgCl 2溶液变成MgCl 2·6H 2O 的操作是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
(2)以铝土矿为原料提取Al铝土矿主要成分是Al 2O 3,含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质,提取Al 的两种工艺流程如下:Al 2323SiO 2Al 3+、Fe 32+、Cl -Mg(OH)2Fe(OH)32、NaOHAl(OH)NaCl 、NaHCO 3Fe 2O 3、MgO2、Na 23、H 2SiO 3Al(OH)NaCl 、NH 4ClNH 3 H 2O5.铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象 (1)铝三角(2)相关图象开始无明显变化,⑴Al(OH3)的两性:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离碱式电离当向Al(OH)3中加入酸溶液,由于H+消耗OH-,故平衡向碱式电离方向移动,使Al(OH)3溶解生成含Al3+的溶液。
当向Al(OH)3中加入强碱溶液时,由于OH-消耗H+,故平衡向酸式电离方向移动,也使Al(OH)3溶解生成含AlO2-的溶液。
⑵铝热反应及应用:2Al + Fe2O32Fe + Al2O3;4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3铝热剂:铝粉和金属氧化物;助燃剂:KClO3;引燃剂:镁条。
铝热反应应用:焊接钢轨,冶炼熔点较高的金属如:钒、铬、锰等。
⑶既能与强酸又能与强碱反应的物质:①金属单质:Al;②两性氧化物:Al2O3;③两性氢氧化物Al(OH)3;④弱酸的酸式盐:NaHCO3、NH4HCO3等;⑤弱酸铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2S;⑥氨基酸、蛋白质等。
考点二.铁及其化合物1.铁⑴铁的原子结构:位于第四周期Ⅷ族,属过渡元素。
原子结构示意图:;常见价态+2,+3价。
⑵物理性质:①常温下,纯铁是银白色具有金属光泽的金属(纯铁的抗蚀力相当强),易导电、导热,有延展性。
②铁的熔沸点都很高:熔点是1535℃,沸点是2750℃。
密度7.86g/cm3。
③铁能被磁体吸引,在磁场的作用下,自身也能产生磁性。
⑶化学性质:铁是比较活泼的常见金属,当铁跟弱氧化剂反应时:Fe-2e=Fe2+;当跟强氧化剂反应时:Fe-3e=Fe3+。
①与铁生成+3价的有:Cl2、Br2、浓硫酸、硝酸等。
2Fe+3Cl2点燃2FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(HNO3过量)Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(Fe过量)②与铁生成+2价的有:I2、S、稀硫酸、盐酸、Fe3+、Cu2+等。
Fe+I2=FeI2Fe+S FeSFe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2↑Fe+2Fe3+=3Fe2+③与铁生成Fe3O4的有:O2、H2O等。
3Fe+2O2点燃Fe3O43Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H23要点诠释:Fe(OH)2的制备①Fe(OH)2可由硫酸亚铁溶液跟氢氧化钠溶液起反应制得。
Fe(OH)2为白色絮状沉淀,易被空气中O 2迅速氧化成Fe(OH)3。
因此,白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
Fe 2++2OH -=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3②硫酸亚铁溶液要现配,配制所用蒸馏水要煮沸,以减少蒸馏水中溶解的氧,防止亚铁离子被氧化。
③要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下,或在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl 4),以隔绝空气,防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。
2+、Fe 3+的鉴别要点诠释:(1)Fe→Fe 2+铁与氧化性比较弱的非金属(如S 、I 2),弱氧化性酸(如盐酸、稀H 2SO 4),不活泼金属的盐溶液(如CuSO 4溶液),FeCl 3溶液反应,都可实现这种转化。
例如:Fe+CuSO 4==Cu+FeSO 4;Fe+2H +==Fe 2++H 2↑。
(2)Fe 2+→Fe比较活泼的金属(如Al 、Zn )、CO 、H 2、C 等能从亚铁化合物中置换出来铁来。
例如;FeCl 2+Zn==ZnCl 2+Fe ;FeO+H 2△Fe+H 2O 。
(3)Fe→Fe3+铁与强氧化剂,如Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、浓硫酸在一定条件下反应都会实现这种转化。
例如:2Fe+3Cl2点燃2FeCl3。
(4)Fe3+→Fe可通过较强还原剂实现,如Al、CO等。
例如Fe2O3+3CO △2Fe+3CO2;Fe2O3+2Al高温2Fe+Al2O3。
(5)Fe2+→Fe3+亚铁盐与强氧化剂反应如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、KMnO4(H2)、H2O2等。
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe2++X2=2Fe3++2X- (X=Cl、Br)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO+2H2O2Fe2++O3+2H+=2Fe3++O2+H2O2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(6)Fe3+→Fe2+铁盐溶液与比较强的还原剂反应,如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。
例如:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+;2Fe3++Fe==3Fe2+;2Fe3++2I―==2Fe2++I2。
6.Fe3+的性质(1)水解性:①Fe3+半径小,所带电荷高,水解能力强。
常温下,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+沸水中,Fe3++3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H+②遇HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等离子时,水解完全。
如Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑。
2Fe3++3CO32―+3H2O==2Fe(OH)3↓+3CO2↑③将FeCl3溶液蒸干并灼烧,得Fe2O3。
④在pH≥4时,它就形成Fe(OH)3而沉淀完全。
⑤亚铁盐、铁盐的存放方法:亚铁盐溶液中加少量铁屑以防止Fe2+被氧化,加入少量相应的酸溶液以防止Fe2+水解。
铁盐溶液中加入少量相应的酸溶液以防止Fe3+水解。
⑵较强的氧化性:①Fe3+的氧化性在金属阳离子中是比较强的,其氧化性:H+<Cu2+ <Fe3+<Ag+;I2 <Fe3+<Br2②Fe3+表现氧化性的反应有:⑶特征络合反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3显红色。
Fe3++6C6H5OH=[Fe(C6H5O)6]3-+6H+,显紫色。
【典型例题】类型一:镁及其化合物的性质例1.目前世界上60%的镁是从海水提取的。
海水提镁的主要流程如下:请回答下列问题:(1)从离子反应的角度思考,在海水中加入石灰乳的作用是,写出在沉淀池的离子方程式。
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的。
(3)操作A是,操作B是。
(4)加入的足量试剂a是(填化学式)。
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为。
从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于。
(6)海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁?。
(7)有同学认为:可直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。
你(填“同意”或“不同意”)该同学的想法,理由是。
【答案】(1)沉淀Mg2+ (或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀)Mg2+ + 2OH-== Mg(OH)2↓(2)贝壳(或牡蛎壳等)(3)过滤,加热浓缩、冷却结晶、过滤(4)HCl(5)MgCl2(熔融)通电Mg + Cl2↑制盐酸,循环使用。
(6)海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低.......,该过程可以使镁离子富集.....,浓度高...,且成本低。
(7)不同意,MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本【解析】海水中含镁离子,但浓度较低,所以首先向海水中加沉淀剂使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀从而富集镁元素。
【总结升华】海水中蕴含着大量的有用元素,以海水(或海产品)为原料可以生产出很多产品,如钠、镁、氯气、溴、碘等。
举一反三:【变式1】由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是()A.②④⑤③①B.③②④①⑤C.③④②⑤①D.②④③⑤①【答案】D【变式2】下列除杂质的操作中不正确...的是()A.镁粉中混有铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应、过滤B.SO2中混有NH3:将其通过足量浓H2SO4C.氯气中混有氯化氢气体:将其通过碱石灰D.Al(OH)3中混有Mg (OH)2:加入足量烧碱溶液后过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤【答案】C类型二:铝及其化合物的性质例2.既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是()①Al ②NaHCO3③Al2O3④Mg(OH)2⑤Al(OH)3A.①②③⑤B.①④⑤C.②③⑤D.①③④【答案】C【解析】注意审题,题目要求是“化合物”,防止错选A。