第一轮复习金属及其化合物1927讲.docx
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第一轮复习金属及其化合物1927讲
第19讲镁铝及其化合物
【2011年考纲要求】
1．掌握铝、氧化铝、氢氧化铝的化学性质。
2．掌握Al、Al3+、AlO2-间的转化，能解决有关计算问题。
【课前检测】
1．写出下列反应的离子方程式：
（1）过氧化钠与水的反应___________________________________
（2）碳酸钠与少量的盐酸反应_______________________________
（3）碳酸氢钠与过量氢氧化钙反应________________________________
（4）碳酸氢钠与氢氧化钠__________________________________________
2．（2010上海卷）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。
下列判断正确的是
A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少D．甲中和乙中的沉淀可能一样多
【重点知识梳理】
一、镁铝元素的结构和物理性质
1．铝元素的结构
铝的原子结构示意图为 ，电子排布式：
，在元素周期表中的位置：
周期， 族。
镁的原子结构示意图为 ，电子排布式：
，在元素周期表中的位置：
周期， 族。
2．镁铝的物理性质
铝是地壳中储量的金属元素，属于金属单质，具有金属的通性。
镁属于金属单质，具有金属的通性。
有金属光泽，导电，导热性等。
3．镁铝的化学性质
（1）铝和O2反应生成致密的，对铝单质起保护作用
铝和氯气、硫反应
（2）铝与酸反应，如盐酸溶液
（3）铝与碱溶液反应，如NaOH溶液
（4）铝遇冷的浓H2SO4和浓HNO3出现现象，说明原因
（5）铝热反应，如铝与氧化铁反应
镁的化学性质
a、与非金属单质反应，如N2、O2、Cl2等
b、与水反应，
c、与其它氧化物反应，如CO2
d、与酸反应，如镁与稀硫酸反应的离子方程式
镁与浓硝酸反应的化学方程式
思考与交流：
铝热剂的组成__________________，引发铝热反应的操作是。
二、氧化镁和氧化铝物理性质以及化学性质
1、氧化铝
（1）物理性质：
Al2O3是溶于水的固体，俗名_________,熔点____，可做耐火材料。
（2）化学性质：
（用离子方程式表示）
a、氧化铝与水不反应，它属于氧化物（填“酸性”“碱性”“两性”）
b、氧化铝与盐酸反应方程式
c、氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式
2、氧化镁
（1）物理性质:
溶于水的固体，属于类化合物。
（2）化学性质：
具有难溶性碱的通性
a、与酸反应，如与稀硫酸反应
b、Mg（OH）2受热分解的化学方程式
【例题1】（08年广东）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是
A．AlB．Al（OH）3C．AlCl3D．Al2O3
三、氢氧化铝物理性质以及化学性质
1．氢氧化铝
（1）物理性质：
Al（OH）3是溶于水的固体，通过反应形成的Al（OH）3胶体可以用于。
（2）化学性质：
（用离子方程式表示）
a、Al（OH）3受热分解的化学方程式
b、Al（OH）3呈两性与强酸和强碱都能反应
Al（OH）3与强酸反应的离子方程式
Al（OH）3与强碱反应的离子方程式
（3）、Al（OH）3 的制备：
归纳几种制备Al（OH）3 的方案并进行比较。
（用离子方程式表示）
①________________________________②_____________________________________
③________________________________④______________________________________
2．氢氧化镁：
（1）物理性质:
溶于水的固体，属于类化合物。
（2）化学性质：
具有难溶性碱的通性
a、与酸反应，如与稀硫酸反应
b、Mg（OH）2受热分解的化学方程式
四、铝盐（Al3+）和偏铝酸盐（AlO2-）
（1）二者强烈水解：
含Al3+的溶液呈酸性[如明矾的化学式_______________，其水溶液呈酸性的原因（离子方程式）______________________________]，含AlO2-的溶液呈碱性。
二者混合发生反应的方程式为
（2）用化学方程式表示Al3+、Al（OH）3、AlO2-的
相互之间如何转化？
五、镁铝制备
1、镁的制备
2．铝的制备
【反思与总结】
第19讲镁铝及其化合物作业纸
一、选择题（每题有1-2个正确的选项）
1．高温下冶炼某些金属时，需要一定性质的耐火材料。
已知某金属的化合物熔体属于碱性，冶炼该金属时，下列耐火材料不可以选用的是
A．氧化镁耐火砖B．氧化铜耐火砖C．氧化铝耐火砖D．石墨耐火砖
2．只用下列一种试剂,就能将Na2S、Ba（NO3）2、NaAlO2、NaHCO3、AlCl3五种无色透明溶液区别开来，这种试剂是
A．硫酸B．盐酸C．氨水D．氢氧化钠溶液
3．将3.9g镁铝合金，投入到500mL2mol/L的盐酸中，合金完全溶解，再加入4mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种NaOH溶液的体积是
A．125mLB．200mLC．250mLD．560mL
4．把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是
A.1∶1B.9∶8C.3∶4D.4∶3
5．下列各反应的离子方程式中，错误的是
A．硫酸铝溶液中加入过量的氨水：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
B．铁片放入过量的稀硝酸中：
3Fe＋8H＋＋2NO
===3Fe2＋＋2NO2↑＋4H2O
C．将铝片放入过量NaOH溶液中：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
D．偏铝酸钠与过量盐酸反应：
AlO
＋4H＋===Al3＋＋2H2O
6．将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是
A．1∶3B．3∶2C．1∶4D．2∶7
7．（2011上海）物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量不可能为
A．3.2gB．4.0gC．4.2gD．4.6g
8．（2011·山东卷）Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。
下列说法正确的是（ ）
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu，Fe，Al
9．向含有1mol明矾的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，充分反应，下列说法不正确的是
A．当Al3＋恰好完全沉淀时，消耗Ba（OH）21.5mol
B．当SO
恰好完全沉淀时，Al3＋全部转化为AlO
C．当向溶液中加入1.5molBa（OH）2时，反应可用下列离子方程式表示：
2Al3＋＋3SO
＋3Ba2＋＋6OH－===2Al（OH）3↓＋3BaSO4↓
D．随着加入的Ba（OH）2的物质的量不断增大，沉淀的物质的量不断增大
10．用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al（OH）3，甲、乙、丙三个学生制备途径分别为
若要得到等量的Al（OH）3，则
A.三者消耗的原料相等B.乙消耗的原料最少C.甲消耗的原料少D.丙消耗的原料最少
11.（09上海卷
15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生
气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。
反应中镁和铝的
A．物质的量之比为3：
2B．质量之比为3：
2
C．摩尔质量之比为2：
3D．反应速率之比为2：
3
12．（2006广东）等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是
A．2mol.L-1H2SO4溶液 B．18mol·L-1H2SO4溶液
C．6mol.L-1KOH溶液D．3mol·L-1HNO3溶液
班级学号姓名等第.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题
13．某无色透明溶液与铝反应放出H2，该溶液中可能含有大量的：
H+、K+、Mg2+、Cl-、OH-、NO3-、CO32-等离子，试推断：
第一种情况：
一定有离子，可能有离子。
第二种情况：
一定有离子，可能有离子。
14．点燃的镁条在二氧化硫气体中继续燃烧，但反应比镁和二氧化碳反应更为剧烈。
反应结束后，在盛有二氧化硫的广口瓶中可能存在的生成物是（写化学式），反应的化学方程式是_______________________________________
15.（2011·广东卷）由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝，工艺流程如下：
图0
（注：
NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①____________________________________________
和②________________________________________________________________________。
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。
气泡的主要成分除Cl2外还含有________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在________。
（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为___________________。
（4）镀铝电解池中，金属铝为________极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl
和Al2Cl
形式存在，铝电极的主要电极反应式为________________________________________。
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是________________。
第20讲镁铝图象计算
【2011年考纲要求】
1、使学生掌握有关铝的图象知识，巩固对本部分知识的理解和掌握；
2、增强学生识别、分析、解决图象题的能力。
【课前检测】
1．写出下列反应的离子方程式：
（1）明矾与过量的氢氧化钡
（2）氯化铝溶液与过量的氢氧化钡
（3）Mg（HCO3）2与过量NaOH溶液反应（4）氢氧化铝的制备反应的离子方程式
2.将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶水形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液（其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和），直至过量。
下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（x）与溶液中沉淀物的量（y）的关系示意图中正确的是
【重点知识梳理】
1、四个基本图象
（1）向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量（图中纵轴y表示Al（OH）3沉淀的物质的量，横轴表示加入试剂的体积）
现象：
离子方程式：
（2）、向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液直至过量
现象：
离子方程式：
（3）、向NaAlO2溶液中逐滴滴加HCl溶液直至过量
现象：
离子方程式：
（4）、向HCl溶液中逐滴滴加NaAlO2溶液直至过量
现象：
离子方程式：
【例题1】向NaOH和NaAlO2的混合液中不断滴加盐酸，下列图象中,能正确表示上述反应的是（横坐标表示加入HCl溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量）
2、基本图象的拓展
（1）若AlCl3溶液中混有MgCl2，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生了什么反应？
图象是怎样的？
现象：
离子方程式：
（2）若AlCl3溶液中除混有外MgCl2，还混有盐酸，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生的反应有何不同，图象有什么样的变化？
现象：
离子方程式：
【例题2】将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH4+的
混合溶液中并加热，产生沉淀和气体的物质的量与加入
Na2O2的物质的量的关系如图所示。
则原溶液中
Al3+、Mg2+、NH4+的物质的量分别为
A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8mol
C．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol
（3）、若AlCl3溶液中除混有MgCl2和盐酸外，还混有NH4Cl，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生的反应又有何不同，图象又有什么样的变化？
现象：
离子方程式：
【例题3】下列图像正确的是
A．
B．
C．
D．
【例题4】把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的
混合物溶于足量水后，产生1.16g白色沉淀，
再向所得悬浊液中逐滴加入1.00mol/LHCl溶液，
加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
试回答：
（1）A点的沉淀物的化学式为，
理由。
（2）写出A点到B点发生反应的离子方程式。
（3）原混合物中MgCl2的质量是，AlCl3的质量是，NaOH的质量是。
（4）C点溶液的体积为mL。
【反思与总结】
第20讲镁铝图象计算
1.下列曲线图（纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量）正确的是
A.向1L浓度均为0.1mol/L的Ba（OH）2、NaAlO2混合液加入0.1mol/L稀H2SO4
B.向含有0.1mol/LAlCl3和0.3mol/LNH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/LNaOH溶液
C.向烧碱溶液滴加明矾溶液D.向AlCl3溶液滴加过量氨水
2．已知Ba（AlO2）2可溶于水。
右图表示的是向A12（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba（OH）2的物质的量x的关系。
下列有关叙述正确的是
A．a—b时沉淀的物质的量:
A1（OH）3比BaSO4多
B．c—d时溶液中离子的物质的量：
AlO2－比Ba2+多
C．a—d时沉淀的物质的量：
BaSO4可能小于A1（OH）3
D．d—e时溶液中离子的物质的量：
Ba2+可能等于OH－
3．向1.0mol/L的甲溶液中逐滴加入1.0mol/L的乙溶液，产生Al（OH）3沉淀的质量（用y轴表示）与所加入乙溶液的体积（用x轴表示）的关系如下图所示．符合图中关系的是下列各组溶液中的
A
B
C
D
甲
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
乙
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
4．右图表示相同质量的Mg、Al分别跟一定量相同浓度的稀H2SO4溶液反应的情况，下列叙述可能符合图示的有
A．Mg、Al均过量
B．Mg、Al都恰好与酸完全反应
C．Ⅰ表示Mg与稀H2SO4反应
D．Ⅱ表示Mg与稀H2SO4反应
5．右图是AlCl3、MgCl2的物质的量浓度比为1:
1的溶液中加入a或b时，沉淀量与加入a和b的量关系图，以下结论正确的是：
A、T之前加NaOH溶液，T之后加盐酸溶液
B、图中所耗NaOH与HCl的物质的量之比为3:
1
C、T之前加盐酸，T之后加NaOH溶液
D、这种盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度相等
班级_______________姓名_______________学号_______________等级__________________
题号
1
2
3
4
5
答案
6．向含有amolNaOH的溶液中逐滴加入含bmolAlCl3的溶液，根据有关的化学原理回答下列各题：
（1）依次写出溶液中可能发生反应的离子方程式：
（2）如a+b=1，当a取不同值时，生成物可能有如下情况：
①生成物全部是Al（OH）3，则a的取值范围是。
②生成物全部是NaAlO2，则a的取值范围是。
③生成物中既有Al（OH）3，又有NaAlO2，则a的取值范围是；
反应中生成的Al（OH）3的物质的量为（用含b的代数式表示）；
反应中生成的各物质的总物质的量（不包括水）为（用含b的代数式表示）。
④如要生成7.8gAl（OH）3沉淀,则a的值应为。
7．将0.1moL的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴入1mol/LNaOH溶液。
请回答：
（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加
入NaOH溶液的体积V变化入图所示。
当V1=160mL
时，则金属粉末中n（Mg）=mol，V2=mL。
（2）若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好
沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）=mL。
（3）若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3。
满足此条件的a的取值范围是。
8．向明矾[KAl（SO4）2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量。
（1）当明矾为1摩尔时，试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba（OH）2物质的量变化的曲线（表明化学式）
（2）当向体积为a升，浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba（OH）2溶液时，用含a、M、N的代数式表示：
①当b满足时，沉淀的总物质的量最大
②当b满足时，沉淀的总质量最大
第21讲铁及其化合物
【2011年考纲要求及解读】
1．认识铁是一种较活泼的金属，了解铁的物理性质，掌握铁的化学性质。
2．了解铁的氧化物和氢氧化物的性质，
【重点知识梳理】
一、铁
1．铁的位置和结构
铁位于元素周期表的第____周期第____族,核外电子排布式，在化合物中通常有_______两种化合价,且____比_____价稳定。
2．铁的物理性质
3．铁的化学性质
【思考与交流】 铁在有关的反应中，其产物价态为什么不同？
有什么规律？
【例题1】不能由单质直接化合而得到的化合物有
A．Al2S3B．FeCl2C．Cu2SD．Mg3N2
【例题2】与下列物质反应，能生成+3价铁的化合物的是
A.硫B．盐酸C．氯气D．硫酸铜溶液
【例题3】amol的铁粉与含0.8molHNO3的稀溶液完全反应（假设HNO3还原为NO）
（1）当a=0.15时，产物n（Fe2+）= mol,n（Fe3+）= mol
（2）当a=0.25时，产物n（Fe2+）= mol,n（Fe3+）= mol
【例题4】下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是
A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C．工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D．Fe与卤素反应的产物都是FeX3
二、铁的氧化物
1．铁的氧化物
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式
价态
俗名
色态
黑色粉末
黑色晶体
与HCl反应
与HNO3反应
与CO、Al反应
特性
不稳定。
在空气中加热，易被氧化成。
用作油漆的颜料等
具有磁性
【例题5】我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。
根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是
A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe3C
【例题6】由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是
A．1∶2∶1B．2∶1∶1C．1∶1∶1D．2∶2∶5
三、铁的氢氧化物
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
色态
溶解性
与HCl反应
转化
色→色→色
制备
【思考与探究】
（1）制取Fe（OH）2时，配制FeSO4溶液，需要注意哪些问题？
（2）制取Fe（OH）2时，NaOH溶液为什么要煮沸？
为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？
（3）烧过菜的铁锅未及时洗干净（残液中含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑[Fe（OH）3失水的产物]，试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe（OH）3的生成过程
【反思与总结】
第21讲铁及其化合物作业纸
一、选择题（每题有1-2个正确的选项）
1．下列关于铁的叙述正确的是
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易腐蚀 ②在人体的血红蛋白中含有铁元素 ③铁位于
元素周期表中第4周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧
⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe（NO3）3 ⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe（O
H）3
A．①③ B．②④C．②⑤D．④⑥
2.下列关于铁的叙述中，正确的是
A．纯铁是黑褐色的金属B．钢和生铁的主要成分都是铁
C．铁在干燥的空气中能生锈D．铁锈对铁制品有保护作用
3.铁在氧气中燃烧的产物是
A.FeOB．Fe2O3C．Fe（OH）3D．Fe3O4
4．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是
A.不锈钢是铁合金，只含金属元素B.一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C.铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D.在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
5．正在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水．以下叙述正确的是
A．铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：
样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C．分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
D．明矾属于硫酸盐，含结晶水，是混合物
6.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：
①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为
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