高届高级高中化学一轮复习第三章金属及其化合物第2讲.docx

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高届高级高中化学一轮复习第三章金属及其化合物第2讲

第2讲　镁、铝及其重要化合物

【2020·备考】

最新考纲:

1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。

2.掌握镁、铝的主要性质及其应用。

3.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。

核心素养:

1.宏观辨识与微观探析:

认识铝及其化合物的两性,能从铝化合物的多样性,理解铝及其化合物的性质。

2.科学探究与创新意识:

能发现和提出有探究价值的有关铝及其化合物性质的探究方案,进行实验探究。

3.科学精神与社会责任:

具有可持续发展意识,能对与铝性质有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

考点一　镁及其重要化合物的性质及海水提镁

（频数:

★☆☆　难度:

★★☆）

名师课堂导语镁及其重要化合物的性质是大纲近年新增知识点,考查力度不大,由于水资源的开发与利用在高考中时有出现,在复习时要关注海水提取镁的流程。

1.镁的性质

（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:

①与非金属反应

②与CO2反应:

2Mg＋CO22MgO＋C

③与H2O反应:

Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑

④与H＋反应:

Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑

（1）Mg在CO2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。

（2）镁也可在氮气中燃烧,生成氮化镁（Mg3N2）,氮化镁能与水剧烈反应生成Mg（OH）2沉淀并放出氨气。

（3）镁的制取:

工业电解MgCl2得到的镁:

MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑

因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应,故工业电解MgCl2得到的镁,应在H2氛围中冷却。

（4）镁的用途:

镁合金

用于制造火箭、导弹和飞机的部件

镁

制造信号弹和焰火；冶金工业上用作还原剂和脱氧剂

2.从海水中提取镁

（1）工艺流程

（2）基本步骤及主要反应

制熟石灰

CaCO3CaO＋CO2↑,CaO＋H2O===Ca（OH）2

沉淀

Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

酸化

Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

蒸发浓缩、冷却结晶

析出MgCl2·6H2O

脱水

在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁

电解

电解熔融氯化镁制得镁

MgCl2·6H2O加热脱水制无水氯化镁时,为了防止MgCl2水解生成Mg（OH）2,Mg（OH）2加热分解得到MgO需在HCl气流中加热。

3.镁的重要化合物

物质

主要性质

氧化镁

碱性氧化物

MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O

氢氧

化镁

中强碱

Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O

难溶于水

Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

溶解度小

于碳酸镁

MgCO3＋H2OMg（OH）2＋CO2↑

（1）氧化镁熔沸点高,可做耐火材料。

（2）因氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,所以锅垢的成分为碳酸钙和氢氧化镁。

[速查速测]

1.（易混点排查）正确的打“√”,错误的打“×”

（1）镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用,因此实验室对镁条不需要特殊保护（√）

（2）镁失火可用CO2灭火器灭火（×）

（3）2.4gMg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA（×）

（4）海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应（×）

（5）将氯化镁晶体（MgCl2·6H2O）直接加热可制得无水氯化镁（×）

（6）有下列物质间转化:

MgCO3MgCl2（aq）Mg（×）

2.（教材改编题）（RJ必修1·P623改编）在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为________,继续加入过量NaOH溶液,现象为________,涉及到的离子方程式为___________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

3.（思维探究题）[教材实验分析]

（LK·必修1·P99）图3－4－9

金属镁在二氧化碳中燃烧的实验

（1）Mg在CO2气体中燃烧的现象_______________________________。

（2）判断下列对该反应的说法是否正确

①在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性（　　）

②该反应中化学能全部转化为热能（　　）

③C元素的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体（　　）

④Mg、MgO中镁元素微粒的半径:

r（Mg2＋）＞r（Mg）（　　）

（3）镁在空气中充分燃烧,所得固体产物可能有哪些:

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________（用化学式表示）。

答案　

（1）镁剧烈燃烧,发生强烈的白光,同时生成白色固体和黑色颗粒状固体

（2）①√　②×　③×　④×

（3）MgO、Mg3N2、C

[A组　基础知识巩固]

1.某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,下列说法正确的是（　　）

A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性

B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg（OH）2沉淀的生成

C.将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀

D.将Mg（OH）2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体

【解析】　浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中,A错误；过滤时用玻璃棒引流,C错误；由于MgCl2水解,故加热蒸干MgCl2溶液时,得不到MgCl2固体且表面皿不能用来加热。

答案　B

2.如图所示的装置中,把X溶液逐滴滴下与Y物质反应,若X为浓硫酸,Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。

Z为品红溶液。

实验中观察到Z褪色。

则Y为（　　）

A.NaB.Mg

C.AlD.Mg或Al

【解析】　实验中品红溶液褪色,说明反应中有SO2产生,因为铝在常温下遇浓硫酸钝化,而钠是活泼的金属,极易与水反应,因此该金属是镁,B项正确。

答案　B

3.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下:

下列说法不正确的是（　　）

A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富

B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气

C.步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水

D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应

【解析】　电解MgCl2时阳极产生氯气,阴极产生Mg。

答案　B

【微网构建】

镁及其化合物的转化关系图

要求:

由于教材对镁的性质讲解较少,请根据上述转化关系图,写出有关反应。

[B组　考试能力过关]

4.下列说法正确的是（　　）

A.（江苏单科）MgCl2（aq）Mg（OH）2MgO

B.（全国卷）Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O可用离子方程式H＋＋OH－===H2O表示

C.（浙江高考）MgCl2溶液与氨水反应的离子方程式是:

Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

D.（高考改编）电解氯化镁溶液可以制取金属镁

答案　A

5.化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:

2Mg5Al3（OH）19（H2O）427H2O↑＋10MgO＋3Al2O3

（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理______________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化学方程式表示其原理____________________________________________________________________。

答案　

（1）反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气（任选二条,合理即可）

（2）Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

（3）MgO＋2NH4Cl＋H2O===MgCl2＋2NH3·H2O（或NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl　MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O）

考点二　铝的性质及用途

（频数:

★★☆　难度:

★★☆）

名师课堂导语铝的考查主要集中在铝既能与酸反应又能与碱反应的特性上,另外铝热反应实验也是考查重点,复习时应加以关注。

1.铝的原子结构与物理性质

（1）地壳中元素含量前四位元素为:

氧、硅、铝、铁。

（2）铝的化学性质活泼,但在日常生活中广泛使用的铝制品由于形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,通常具有较好的抗腐蚀性能。

2.金属铝的化学性质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:

①

②2Al＋3Cl22AlCl3

③

④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

（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）能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。

3.铝热反应实验专项突破

实验装置

实验现象

①镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中

实验结论

高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3

原理应用

①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属,如铁、铬、锰、钨等。

3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3；

②金属焊接,如野外焊接钢轨等

铝热反应不是一个反应,而是一类反应。

4.铝的制备及用途

（1）制备:

电解熔融Al2O3:

。

冰晶石的作用是作为熔剂,降低氧化铝的熔点。

（2）用途:

①纯铝用作导线。

②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。

[速查速测]

1.（易混点排查）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）铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物（×）

（3）常温下,铝与稀硝酸反应可以制取氢气（×）

（4）铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属（×）

（5）冶炼铝时常用焦炭作还原剂（×）

2.（原创改编题）镁、铝单质的化学性质以相似为主,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__________。

①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④水

答案　①③

3.（思维探究题）Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说“Al既有金属性,又有非金属性”。

你认为这种说法是否恰当？

为什么？

答案　不恰当。

金属性是指元素的原子失电子的能力,非金属性是指元素的原子得电子的能力。

铝不论是与酸反应还是与碱反应,都是失去3e－,化合价升高为＋3价