2021届高考化学一轮复习镁、铝及其化合物作业
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(19)镁、铝及其化合物ꢀ考纲要求:1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。
(宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想)ꢀ2.掌握镁、铝单质及其重要化合物的主要性质及其应用。
(科学探究与创新意识、科学态度与社会责任)回归教材一、镁1.结构和存在第3周期第ⅡA 族ꢀꢀ镁位于元素周期表ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ,原子结构示意图化合ꢀꢀ,镁性质活泼,在自然界中的镁全部以ꢀꢀꢀ态为ꢀ存在。
ꢀ2.物理性质:银白色ꢀꢀꢀꢀꢀ镁是具有ꢀꢀꢀꢀ金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、导热性和延展性。
ꢀ3.化学性质:①与非金属反应,如与N、Cl、O的反应:222ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ、ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ、ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
ꢀ②与CO2反应:ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
ꢀ③与H O反应:Mg+2H OꢀMg(OH)+H↑。
2222Mg+2H+==Mg2++H↑ꢀ④与强酸反应:ꢀ2。
ꢀ4.镁的重要化合物:MgO+2H+==Mg2++H2OMg(OH)+2H+==Mg2++2H O225.镁及其化合物的用途:ꢀꢀꢀ镁应用于生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
耐火ꢀMgO熔点很高,可作ꢀꢀꢀꢀ材料。
ꢀ二、铝1.结构和存在铝的原子结构示意图为ꢀꢀꢀꢀ。
铝位于元素周期第3周期第ⅢA族化合表ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ,自然界中的铝全部以ꢀꢀꢀ态存在。
2.物理性质:银白ꢀ较小ꢀꢀꢀꢀꢀ铝是ꢀꢀꢀꢀ色、具有金属光泽的固体,硬度ꢀꢀꢀ,具有良好的ꢀꢀ导ꢀ电ꢀ性ꢀꢀ、导热性和延展性。
ꢀ3.化学性质:写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:4Al+3O2Al O①_________2______________________________________。
232Al+Fe O2Fe+Al O②_______________________________________________。
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。
2021届届届届届届届届届届——届届届届届届一、单选题(本大题共18小题,共36分)1.下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中不正确的是A. 四种元素的单质只有三种能和盐酸反应,生成相应的盐和氢气B. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法C. 将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中,Mg棒上发生氧化反应D. 铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜2.下列说法不正确的是()A. 镁着火不能用干粉灭火器灭火B. 石灰石在高温下可用于消除炼铁中的SiO2C. 单晶硅是一种半导体材料,可用于制造硅电池D. 利用丁达尔效应可检测气溶胶中的冠状病毒3.下列有关钠与镁及其化合物说法不正确的是()A. 钠能从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质B. 通过滴加澄清石灰水观察是否产生白色沉淀可以区分苏打和小苏打溶液C. 金属镁是一种质地柔软的金属,可与多种其他金属形成合金D. 高温煅烧菱镁矿(主要成分为MgCO3)可制得耐火材料4.短周期主族元素M、Z、Y、X的原子序数依次减小,它们组成一种团簇分子结构如图所示。
X的阴离子与锂离子的电子层结构相同,地壳中Y的质量分数最大,M 原子最外层电子数等于电子层数。
下列说法错误的是()A. M和Z的合金被誉为“国防金属”B. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:M<ZC. Y分别与X、Z组成两种二元离子化合物D. 蒸干并灼烧氯化物MCl n溶液不能得到MCl n5.下列说法不正确的是()A. 氧化铝、氧化镁的熔点很高,都可用做耐高温材料B. 工业制玻璃和炼铁过程中都要加入石灰石,其目的是除去杂质二氧化硅C. 聚乙烯是一种广泛用于制造水杯、奶瓶、食物保鲜膜等用品的有机高分子材料D. 卤代烃用途广泛,如七氟丙烷可作灭火剂、氟利昂(如CHFCl2)可作制冷剂6.制备氮化镁的装置如下图所示。
实验时在不锈钢舟内加入镁粉,通氮气15min,升温至1073K,加热半小时,冷却至室温,停止通氮气。
2021年高考化学一轮复习金版课时达标作业(必修部分)专题四金属及其化合物第2讲镁、铝及其化合物1.答案:D2.解析:镁-铝制品在空气中稳定存在的原因是形成了一层致密氧化膜保护内部金属,A错误;浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝遇浓HNO3、浓H2SO4钝化,发生了化学反应,B错误;镁与NaOH溶液不反应,C错误。
答案:D3.解析:Na2S溶液与AlCl3溶液反应,S2-与Al3+发生水解相互促进反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢,反应的离子方程式为2Al3++3S2-+6H2O===3H2S↑+2Al(OH)3↓,反应无法获得硫化铝,故A错误;镁粉在空气中燃烧,主要是和氧气反应生成氧化镁,故B错误;铝热法可冶炼锰,故C正确;氯化铝属于共价化合物,熔融状态不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al,故D错误。
答案:C4.解析:镁与热的浓硫酸发生反应;氢氧化镁不能溶于氨水;镁在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和C。
答案:B5.解析:铝热反应的原理:Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应,Mg的活动性强于铝,故Al与MgO不能反应,故A错误;加入铝粉产生H2的溶液中,可能存在H +或OH-,NH+4与OH-不能大量共存,CO2-3与H+不能大量共存,故B错误;镁铝合金可溶于过量盐酸,但Mg不与NaOH反应,故不能完全溶于NaOH溶液,故C错误;Al(OH)3不溶于氨水,只溶于强碱,故D正确。
答案:D6.解析:Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时,Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀,达不到除杂的目的。
答案:B7.解析:A项,氧化铝能与NaOH反应,氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH实验,错误;B项,根据质量守恒定律,反应后固体物质的质量不变,错误;C项,氧化铝熔点很高,可用于制耐火砖、耐火坩埚、耐火高温实验仪器,正确;D项,明矾净水时Al3+水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中不溶于水的杂质形成沉淀,从而起到净水作用,错误。
课后训练与检测(时间:45分钟)一、选择题1.(高考选项组合题)下列说法正确的是()A.用坩埚钳夹住一小块用砂纸认真打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来说明金属铝的熔点较低B.用如图装置进行试验,将装置①中的AlCl3滴入装置②浓氢氧化钠溶液中可观看到有大量白色沉淀产生C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应D.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性解析:A项,铝熔化,而构成的氧化铝薄膜未熔化,包在液态铝的外面,氧化铝的熔点较高,所以看到的现象是熔化的铝并不滴落,错误;B项,将AlCl3溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,由于刚开头氢氧化钠过量,并没有白色沉淀产生,错误;C项,Al2O3属于两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,MgO属于碱性氧化物,不与氢氧化钠溶液反应,错误;D项,依据反应物的还原性强于生成物的还原性,所以D项正确。
答案:D2.(高考选项组合题)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是()A.铝罐可久盛食醋B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂C.明矾用作净水剂不涉及化学变化D.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重解析:铝罐简洁受食醋中的醋酸腐蚀而裂开,无法久盛食醋,A错;明矾用作净水剂是利用Al3+水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性,涉及化学变化,C错;铝与氧化铁反应,反应前后都是固体,质量不变,D错。
答案:B4.(高考选项组合题)下列关于铝及其化合物的离子方程式不正确的是() A.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4B.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO-2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3C.Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑D.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO2-4恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO2-4===2BaSO4↓+Al(OH)3↓解析:氢氧化铝不能溶于氨水,A对;偏铝酸钠溶液中通入CO2气体生成氢氧化铝和碳酸氢钠,B正确;SO2-4恰好完全沉淀时,Al3+与OH-的物质的量之比为1∶4,且应生成AlO-2,离子方程式有误,D错。
高考化学一轮复习考点练习卷:镁铝及其化合物一、选择题(此题包括10小题,每题5分,共50分)1.【湖南省永州市祁阳县第一中学2021届高三10月月考】用过量氢氧化钠溶液处置铝土矿并过滤,失掉含偏铝酸钠的溶液。
向该溶液中通入二氧化碳,通入二氧化碳336L(规范状况下),生成24molAl(OH)3和15molNa2CO3,假定通入溶液的二氧化碳为112L(规范状况下),生成Al(OH)3的和Na2CO3的物质的量之比为〔〕A.2:1 B.1:2 C.5:4 D.4:5【答案】D2.【云南省曲靖市一中2021届高三上学期第三次月考】将各为0.2mol的钠、镁和铝的固体相混合,区分参与到120mL 的以下溶液中,充沛反响后,放出氢气最多的是〔〕A.4mol/LHCl B.4 mol/LHNO3C.8 mol/LNaOH D.18 mol/LH2SO4【答案】A3.【河南省漯河市初级中学2021届高三上学期第三次模拟】双羟基铝碳酸.钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3关于该物质的说法正确的选项是〔〕A.该物质属于两性氢氧化物B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H+D.该药剂遇胃酸不发生气体,适宜胃溃疡患者服用【答案】C4.【河南省郑州市一中2021届高三上学期期中】向铝粉中添加大批NH4Cl固体并充沛混合,其中铝粉在1000℃时可与N2反响制备AlN,以下说法正确的选项是〔〕A.AlN是一种金属资料B.AlN与足量氢氧化钠溶液共热时生成氢氧化铝和氨气C.大批NH4Cl可以破坏Al外表的Al2O3薄膜D.AlN与足量盐酸反响的离子方程式为AlN+3H+=Al3++NH3↑[来源:]【答案】C5.【甘肃省兰州市一中2021届高三上学期期中】某混合溶液中,含溶质X、Y 各0.1mol,向其中滴加 0.1mol/L的Z 溶液,所得沉淀的物质的量如以下图,那么契合条件的X、Y、Z 区分是〔〕A.偏铝酸钠、氯化钡、硫酸B.偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸C.氯化铝、氯化铁、氢氧化钠D.氯化铝、氯化镁、氢氧化钠【答案】B6.【四川省石室中学2021届上学期半期考试】以下有关铝及重要化合物的表达正确的选项是〔〕A.制备Al(OH)3悬浊液:向1 mol·L-1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L-1 NaOH溶液B.将氧化铝参与浓氨水中:Al2O3+2 NH3·H2O=2AlO2—+2NH4++H2OC.用坩埚钳夹住一小块用砂纸细心打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落上去,金属铝的熔点较低D.向Al2(SO4)3溶液中参与过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+【答案】D7.【江西省新余市第四中学2021届高三上学期第三次段考】将打磨后的镁条放入盛有50mL蒸馏水的烧杯中,用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化如图.以下有关描画正确的〔〕A.实线表示溶液浊度随时间的变化B.50s时向溶液中滴入酚酞试液,溶液变红C.该实验是在常温下停止的D.150s后溶液浊度下降是由于生成的Mg〔OH〕2沉降【答案】D8.【河南省南阳市一中2021届高三第十六次考试】将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中,发生1.12LNO气体(规范状况),向反响后的溶液中参与NaOH溶液,发生沉淀状况如下图。
第09讲镁、铝及其重要化合物考情分析网络构建考点一镁及其化合物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1镁的性质知识点2镁的氧化物MgO知识点3镁的氢氧化物Mg(OH)2知识点4镁的其他化合物【提升·必考题型归纳】考向1考查镁及其化合物的结构、性质及应用考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程考点二铝及其化合物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1铝的性质知识点2氧化铝知识点3氢氧化铝知识4常见的铝盐知识5数形结合与“铝三角”【提升·必考题型归纳】考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其应用考向2考查铝热反应及其应用考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程考向4考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算真题感悟考点要求考题统计考情分析镁、铝及其化合物的性质与应用2023浙江1月卷12题,2分2022浙江1月卷8题,2分2021浙江1月卷8题,2分从近三年高考试题来看,铝、镁及其化合物的性质与应用仍是高考的命题点。
高考中一方面考查铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用,另一方面以“铝三角”转化关系为载体,考查图像分析和计算能力等。
预测新的一年高考可能会在选择题或化工流程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及氢氧化镁、镁、铝及其化合物的制备的工艺流程2023辽宁卷16题,3分2022全国卷26题,1分2021湖南卷6题,3分氢氧化铝的性质与应用或在化工流程图中考查铝及其重要考点一镁及其化合物知识点1镁的性质1.镁的原子结构及存在(1)镁的原子结构:镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族,原子结构示意图为。
镁是较活泼的金属,在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。
镁在化学反应中,能表现出较强的金属性,即失电子的能力强,是常用的还原剂。
(2)镁的存在:镁蕴藏量丰富,在宇宙中含量第八,在地壳中含量丰度2%。
含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿(MgCO3)、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]等。
镁、铝及其重要化合物1.下列有关铝及其化合物的性质说法正确的是( )A.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料B.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,发现熔化后的液态铝滴落下来,所以金属铝的熔点较低C.把用砂纸打磨过的铝条放入浓硝酸中,产生红棕色气体D.把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,产生大量白色沉淀解析:选A A项,Al2O3熔点(以刚玉为例,熔点是2 054 ℃)非常高,可用作耐高温材料,正确;B项,用坩锅钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,发现熔化后的液态铝不会滴落下来,因为铝表面生成氧化铝,氧化铝的熔点高,错误;C项,常温下,铝单质与浓硝酸发生钝化,生成致密氧化膜阻止反应进一步进行,不会产生红棕色气体,错误;D项,把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,开始氢氧化钠过量,不会产生白色沉淀,随着反应进行,后来有白色沉淀,错误。
2.下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是( )解析:选C A项,常温下浓硫酸能使铝钝化得不到硫酸铝,错误;B项,过量氢氧化钠与硫酸铝反应生成偏铝酸钠而得不到氢氧化铝,错误;C项,氢氧化铝不溶于水,可通过过滤与水分离,且过滤操作正确,正确;D项,灼烧固体用坩埚,不用蒸发皿,错误。
3.易拉罐的主要成分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( )解析:选D 铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体,不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论,A错误;铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体,B错误;氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀,C错误;用盐酸溶解后生成的亚铁离子在空气中易被氧化成Fe3+,加入KSCN溶液呈红色,D正确。
4.如表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断,完全正确的是( )解析:选A 因为Al和Al2O3既可以与酸反应,又可以与碱反应,故最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物,两者有因果关系,A正确;铝与氧气反应生成氧化铝,其熔点高,铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,Ⅱ错,B错误;明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体吸附水中的悬浮物而净化水,不能杀菌消毒,C错误;铁和铝与浓硫酸或浓硝酸发生钝化反应,D错误。
2021届高考化学一轮热点强化镁、铝及其重要化合物1.某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生,为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是选项实验及现象结论A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝反应中有NH3产生B 收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生弱碱性溶液中OH-氧化了Mg【答案】D【解析】【分析】【详解】A.氨气为碱性气体,遇到湿润的红色石蕊变蓝,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝,可以证明气体中含有氨气,故A正确;B.收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色,可以证明氢气的存在,故B正确;C.pH为8.6时,仍然有气体生成,说明碱性条件下,Mg可以被氧化,故C正确;D、若是氢氧根氧化了Mg,则氢氧根得电子被还原,不可能生成气体,所以D的结论不合理,故D错误;故选D。
2.Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2,该反应剧烈且放出大量的热。
实验室采用如图装置制备无水MgBr2。
下列说法错误的是A.a为冷却水进水口B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气C.实验时需缓慢通入N2,防止反应过于剧烈D.不能用干燥空气代替N2,因为副产物MgO会阻碍反应的进行【答案】B【解析】【分析】【详解】A.冷凝管起到冷凝回流的作用,冷凝管内冷凝水的方向为下进上出,则a为冷却水进水口,故A正确;B.MgBr2具有较强的吸水性,制备无水MgBr2,需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,则装置A的作用是吸收水蒸气,但无水CaCl2不能吸收溴蒸气,故B错误;C.制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热,实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中,为防止反应过于剧烈,实验时需缓慢通入N2,故C正确;D.不能用干燥空气代替N2,空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO会阻碍反应的进行,故D正确;答案选B。
第9讲镁、铝及其重要化合物[考纲要求]1。
掌握镁、铝的主要性质及其应用。
2。
掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。
考点一镁、铝的性质及应用1.铝(1)存在和物理性质①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。
②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。
(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①Al错误!错误!②2Al+3Cl2错误!2AlCl3③Al错误!错误!④2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑⑤2Al+Fe2O3错误!Al2O3+2Fe(3)工业制备化学方程式为:2Al2O3(熔融)错误!4Al+3O2↑。
(4)用途纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
2.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)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①Mg—错误!②2Mg+CO2错误!2MgO+C③Mg+2H2O错误!Mg(OH)2+H2↑④Mg+2H+===Mg2++H2↑(3)工业制备MgCl2(熔融)错误!Mg+Cl2↑(4)用途生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
(1)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性。
(2)Mg3N2极易水解,其化学方程式为:Mg3N2+6H2O===3Mg (OH)2↓+2NH3↑.(3)MgO熔点很高,可作耐火材料.1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(×)(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(×)(3)工业上制造镁粉时,可将镁蒸气在N2中冷却(×)(4)冶炼铝时常用焦炭作还原剂(×)(5)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐,与足量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸盐(×)2.依据Mg、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?____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________。
2021年高考化学一轮复习金版导学案(必修部分)专题四 金属及其化合物第2讲 镁、铝及其化合物基础精讲练考点一1知识梳理1.三 ⅡA ⅢA 3 Mg Al 高 大2.(1)4Al +3O 2=====点燃2Al 2O 3 (3)钝化 2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑ (5)高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来 2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,有液珠滴落到盛有细沙的蒸发皿中 引燃剂 a .在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属,如铬、锰等,3MnO 2+4Al=====高温2Al 2O 3+3Mn b .该反应原理可以应用在生产上,如焊接钢轨等回扣判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)× 2对点速练1.解析:Al 能与NaOH 溶液反应而Mg 不能;Mg 能在CO 2中燃烧而Al 不能。
答案:C2.解析:已知质量的铝镁合金,实验设计①、②中,利用金属的质量、氢气的量可计算出镁的质量,进而求得其质量分数;实验设计③中,沉淀的质量为氢氧化镁的质量,由元素守恒可知镁的质量,进而求得其质量分数,即三个实验方案中均可测定镁的质量分数。
答案:A3.解析:铝粉和氧化铁粉末在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝,由得失电子守恒可知生成n (Fe)=n (Al),然后将生成物与足量的稀盐酸反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,由电子得失守恒可知,n (H 2)=n (Fe),所以n (H 2)=n (Al);直接加入足量的NaOH 溶液使之充分反应,铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气,由电子得失守恒可知2n ′(H 2)=3n (Al),所以n ′(H 2)=3n 2(Al)。
课时作业7 镁、铝及其重要化合物时间:45分钟一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2020·山西大学附中月考)下列说法中正确的是( A )A .Al 2O 3、MgO 可用作耐高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B .铝、铁、铜相比较,在地壳中铜元素的含量最低、铁元素含量最高C .工业上采用电解熔融Al 2O 3、MgO 的方法冶炼Al 、MgD .用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵的反应都会产生温室气体解析:本题考查金属单质及其化合物的存在、用途和冶炼方法。
氧化铝和氧化镁的熔点很高,可以用作耐高温材料,生产光纤制品的基本原料是二氧化硅,A 正确;铝、铁、铜相比较,地壳中含量最低的是Cu ,Al 的含量高于Fe ,B 错误;MgO 的熔点很高,电解熔融MgO 冶炼Mg 会增大生产成本,工业上通过电解熔融的氯化镁来冶炼镁,C 错误;用纯碱制玻璃的原理为Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑,用铁矿石炼铁的主要反应为Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2,都会产生二氧化碳,用氨制碳酸铵的原理为2NH 3+CO 2+H 2O===(NH 4)2CO 3,不产生二氧化碳,D 错误。
2.(2020·河北武邑月考)下列各组物质充分反应后过滤,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终不能得到纯净物的是( C )A .向含1 mol Ca(HCO 3)2的溶液中加入1 mol Na 2O 2B .向带有氧化膜的铝片中加入盐酸C .向漂白粉溶液中通入过量CO 2D .向含1 mol KAl(SO 4)2的溶液中加入2 mol Ba(OH)2解析:本题考查反应产物与反应物用量的关系,需结合金属化合物的性质判断溶液蒸干后所得产物。
1 mol Na2O2与水反应生成2 mol NaOH,NaOH与Ca(HCO3)2按物质的量之比为2∶1进行反应,化学方程式为Ca(HCO3)2+2NaOH===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,滤液中溶质为Na2CO3,将其加热蒸干之后,得到的Na2CO3为纯净物,A不符合题意;氧化膜的主要成分为Al2O3,Al、Al2O3与盐酸反应后的溶液中溶质为AlCl3,还可能含有HCl,加热蒸干时HCl会从溶液中逸出,由于Al3+水解,加热蒸干后得到Al(OH)3,为纯净物,B 不符合题意;漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,通入过量CO2发生的反应为Ca(ClO)2+2CO2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HClO,Ca(HCO3)2和HClO受热均分解,经过加热蒸干后得到CaCl2和CaCO3的混合物,C符合题意;KAl(SO4)2与Ba(OH)2按物质的量之比为1∶2进行反应,化学方程式为KAl(SO4)2+2Ba(OH)2===2BaSO4↓+KAlO2+2H2O,过滤后,滤液中溶质为KAlO2,将溶液加热蒸干后得到纯净的KAlO2,D不符合题意。
2021年化学高考一轮复习--铝及其化合物一、铝铝元素在元素周期表中位于第三周期ⅢA族。
铝为银白色金属,熔点为660.40C,沸点为24670C密度为2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。
1.铝跟非金属反应:常温下,铝被空气里的氧气氧化,在表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属继续与氧气反应。
铝在空气中强热:4Al+3O22Al2O3(反应放出大量的热和耀眼的白光,因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。
铝与氮气在高温下反应:2Al+N22AlN,铝容易和卤素反应,常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝;在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。
在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。
2.铝与酸反应(1)与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应:2Al+6H+ =2Al3++3H2↑(2)常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。
(3)加热时,铝与热浓硫酸、浓硝酸反应:2Al+6H2SO4(浓) Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O(4)铝与稀硝酸反应不产生H2。
3.铝与强碱溶液反应:2Al+6H2O=Al(OH)3↓+3H2↑,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
上述两个反应叠加得:2Al+2NaOH+2H2O= 2NaAlO2+3H2↑4.铝与某些金属氧化物反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,这个反应称为铝热反应,铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂.铝热反应可用于焊接钢轨,可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。
如10Al+3V2O55Al2O3+6V ,8Al+3Co3O44Al2O3+9Co,8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe等。
例1、下列说法正确的是。
①铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼②由于铝的导电性比铜、银都强,所以常用其制造电线、电缆③常温下,由于铝与浓硫酸钝化时不反应,所以可用铝制槽车运送浓硫酸④铝既能溶于酸,又能溶于碱⑤将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后,取澄清溶液将其蒸干,得纯净的NaAlO2固体⑥两份相同质量的铝粉,分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的质量前者多⑦不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝在稀硝酸中发生钝化⑧常温下,相同的铝片分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完⑨与Al反应能产生H2的溶液中一定大量共存:Fe2+、K+、NO-3、SO2-4⑩浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体⑪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,说明铝的熔点较低⑫用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH−+2H2O===2AlO-2+3H2↑例1、④⑥⑫【解析】铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜,①错误;铝的导电性比铜、银都弱,②错误;钝化是形成致密的氧化膜阻碍反应进行,不是不反应,③错误;铝既能溶于酸,又能溶于碱,且均反应放出氢气,④正确;铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后,蒸干得到的不是纯NaAlO2,⑤错误;由Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式易知相同质量的Al与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生的H2的质量相等,⑥正确;铝只与浓硝酸之间有钝化作用,稀硝酸没有钝化作用,不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝片与HNO3反应生成污染环境的NO 等气体,同时由于铝不纯,制备的硝酸铝不纯,⑦错误;常温下铝与浓硝酸、浓硫酸发生钝化不可能完全溶解,⑧错误;与Al能放出氢气的,同业可能显酸性也可能显碱性,若是碱性,则Fe2+和OH-不共存,若酸性,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,不产生H2,⑨错误;常温下铝在浓硝酸中钝化,观察不到红棕色NO2气体,⑩错误;铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,⑪错误;铝能够与氢氧化钠反应而镁不能,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,⑫正确。
跟踪检测(七)镁、铝及其化合物1.铝元素对人体健康有危害,因此,1989年世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一而须加以控制。
铝在下列应用场合使用时应加以控制的是()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明矾和小苏打制食品膨松剂⑦制易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平⑨包装糖果盒小食品A.③⑤⑧⑨B.⑥⑧⑨C.③⑤⑨D.③⑤⑥⑦⑧⑨解析:选D由铝的应用可知,铝制炊具、铝制易拉罐、明矾净水、明矾和小苏打制食品膨松剂、使用铝包装糖果和小食品、用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品都有可能使铝元素进入人体,对人体造成危害,都需要加以控制。
2.(2019·朝阳区模拟)某小组用打磨过的铝片进行如下实验,下列分析不合理的是()A.①中铝片发生了钝化B.②中产生的气泡可能是氮氧化合物C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2OD.②中加水稀释过程中,仅发生了氧化还原反应解析:选D浓硝酸具有强氧化性,常温下铝在浓硝酸中发生钝化,故A正确;加水稀释硝酸浓度变稀,产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体,②中产生的气泡可能是氮氧化合物,故B正确;③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,故C正确;②中加水稀释过程中,铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应,过程中不仅发生了氧化还原反应,故D错误。
3.铝是一种很重要的金属,可以发生一系列反应制备物质。
下列说法错误的是()A.反应①又称铝热反应,常用于野外焊接铁轨B.利用②③反应都能产生氢气,产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等C.常用反应⑥制备Al(OH)3,方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀D.工业上常用反应⑦制备金属铝,制备过程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔点解析:选C Al与强碱、强酸反应都产生+3价铝元素,即转移的电子数相等,生成的H2物质的量也相等,B正确;制备Al(OH)3最好用氨水而不是NaOH溶液,因为Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液,C错误。
4.(2019·徐汇区模拟)某同学认为金属铝也有非金属性。
下列化学反应中,你认为能支持该同学观点的是()A.铝片与盐酸反应生成氢气B.氢氧化铝溶于强酸溶液C.氢氧化铝溶于强碱溶液D.铝热反应解析:选C常见的金属氢氧化物都只能溶于酸中,非金属(如Si)或非金属氧化物一般会溶解在碱中,这里氢氧化铝溶于强碱溶液中,可以表明金属铝和其他金属不同,同时还表现了金属铝的非金属性一面,故C正确。
5.下列变化不能通过一步反应直接完成的是()A.Al3+→Al(OH)3B.Al→AlO-2C.Al(OH)3→Al2O3D.Al2O3→Al(OH)3解析:选D Al3+与氨水发生反应生成Al(OH)3,可一步反应生成,故A不选;Al与NaOH溶液发生反应生成AlO-2,可一步反应生成,故B不选;Al(OH)3加热分解为Al2O3与水,可以一步实现转化,故C不选;Al2O3不能直接生成Al(OH)3,应先生成Al3+或AlO-2后,然后加入弱碱或弱酸才能反应生成Al(OH)3,故选D。
6.某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。
为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是()442 H2燃烧的火焰呈淡蓝色,同时NH+4水解平衡右移,产生的NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,水溶液的pH不断增大至8.6时还有气体生成,证明在弱碱性环境中Mg可继续被氧化,A、B、C正确;弱碱性溶液中Mg是被H+氧化,D错误。
7.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。
海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是()A .海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解MgB .海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解MgC .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解MgD .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解Mg解析:选D 从经济效益上看,用石灰乳沉淀Mg 2+比用NaOH 成本低,电解MgCl 2比电解MgO 成本低。
8.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl 3溶液中含有的Mg 2+、K +杂质离子并尽可能减小AlCl 3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Al 3+、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pH解析:选D A 项,若用氨水,则Mg 2+、Al 3+均转化为沉淀,不能分离Mg(OH)2和Al(OH)3,错误;B 项,Al 3+与过量NaOH 反应生成NaAlO 2,溶液a 中含AlO -2、K +、Cl -、Na +、OH -,错误;C 项,K +、Cl -、Na +在整个过程中不参加反应,溶液b 中含KCl 、NaCl ,错误;D 项,因Al(OH)3能溶于盐酸,则向溶液a 中滴加盐酸需控制溶液的pH ,正确。
9.(2019·遵义航天高级中学模拟)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。
工业制备镓的流程如图所示。
下列判断不合理的是( )A .Al 、Ga 均处于第ⅢA 族B .Ga 2O 3可与盐酸反应生成GaCl 3C .Ga(OH)3可与NaOH 溶液反应生成NaGaO 2D .由流程图可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3解析:选D 镓(Ga)与铝同主族,均位于第ⅢA 族,A 项正确;Ga 2O 3与Al 2O 3的性质具有相似性,可与盐酸反应生成GaCl 3,B 项正确;Ga(OH)3与Al(OH)3的性质相似,属于两性氢氧化物,能与NaOH 溶液反应生成NaGaO 2,C 项正确;化学反应遵循强酸制弱酸原理,在NaAlO 2和NaGaO 2的混合溶液中通入CO 2,有Al(OH)3生成,而无Ga(OH)3生成,可能是Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,D 项错误。
10.(2019·南昌模拟)下列示意图与对应的反应情况正确的是( )解析:选C含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的溶液中缓慢通入CO2发生的反应分为三个阶段,第一阶段:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,此阶段生成沉淀并逐渐增多;第二阶段:2KOH+CO2===K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3,此阶段不生成沉淀,沉淀的物质的量不变;第三阶段:CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,此阶段沉淀不断减少,最后完全消失,三阶段消耗CO2的物质的量之比为1∶1∶1,与图像不符合,故A错误;向KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液时发生反应的离子方程式有Ba2++SO2-4===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,假设n[KAl(SO4)2]=2 mol,当n[Ba(OH)2]≤3 mol,发生的反应为Ba2++SO2-4===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,沉淀量增大,最大沉淀量n(沉淀)=n(BaSO4)+n[Al(OH)3]=2 mol +3 mol=5 mol,Al3+完全沉淀时,还剩n(SO2-4)=1 mol;当3 mol<n[Ba(OH)2]≤4 mol,发生的反应为Ba2++SO2-4===BaSO4、Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,SO2-4完全沉淀时,铝元素完全转化为AlO-2,此过程中生成的n(BaSO4)=1 mol,溶解的n[Al(OH)3]=2 mol,n(沉淀)=5 mol+1 mol-2 mol=4 mol,沉淀的物质的量减小,再继续加入Ba(OH)2溶液,固体的质量不变,图像不符合,故B错误;NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液会产生越来越多的BaSO4白色沉淀,直到最大量,然后不再变化为止,故C正确;向NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸依次发生反应:NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,先产生沉淀,后沉淀溶解,所用HCl的物质的量之比为1∶3,图像不符合,故D错误。
11.某溶液中可能含有如下离子:H+、Mg2+、Al3+、NH+4、Cl-、AlO-2。
当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()A.原溶液中一定含有的阳离子是H+、Mg2+、Al3+、NH+4B.反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3C.原溶液中Al3+与NH+4的物质的量之比为1∶3D.原溶液中含有的阴离子是AlO-2、Cl-解析:选C根据图像可推断出溶液中肯定含有H+、NH+4、Al3+和Cl-,肯定不存在AlO-2和Mg2+,A、D错误;反应到最后溶液中的溶质为NH3·H2O、NaCl和NaAlO2,B错误;结合图像中的数量关系可得n(H+)∶n(Al3+)∶n(NH+4)=2∶1∶3,C正确。
12.向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液至过量,加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是()A.图中C点铝元素存在形式是AlO-2B.向D点溶液中通入CO2气体,立即产生白色沉淀C.原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2D.OA段反应的离子方程式为2Al3++3SO2-4+3Ba2++8OH-===2AlO-2+3BaSO4↓+4H2O解析:选D C点为BaSO4沉淀,其物质的量为3 mol,此时铝元素以AlO-2的形式存在,A正确;D点溶液溶质为Ba(AlO2)2,通入CO2气体,立即产生BaCO3和Al(OH)3沉淀,B正确;B点为Al(OH)3和BaSO4沉淀,此时Al(OH)3的物质的量为7 mol-3 mol=4 mol,故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3,AlCl3物质的量为4 mol-1 mol×2=2 mol,即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2,C正确;OA段反应的离子方程式为2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,D错误。