高考化学一轮复习 第9讲 镁铝及铝的化合物练习 新人教版.docx
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高考化学一轮复习第9讲镁铝及铝的化合物练习新人教版
第9讲 镁、铝及铝的化合物
【考纲要求】 1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。
2.掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。
考点一|镁的性质及应用（基础送分型——自主学习）
授课提示：
对应学生用书第42页
[巩固教材知识]
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、导热和延展性。
2．化学性质
注：
Mg3N2极易水解，其化学方程式为
Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2↓＋2NH3↑
3．用途
生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）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。
（ ）
（2）将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成。
（ ）
（3）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。
（ ）
（4）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。
（ ）
（5）工业用电解熔融MgO的方法冶炼镁。
（ ）
（6）应将镁条保存在煤油中。
（ ）
（7）Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3。
（ ）
答案：
（1）×
（2）√ （3）× （4）× （5）× （6）× （7）√
[练透基础小题]
1．（RJ必修1·P623题改编）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↓
2．Mg在CO2中燃烧的现象为___________________________________________________
________________________________________________________________________，
用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目：
_______________________________
________________________________________________________________________。
答案：
剧烈燃烧，集气瓶中充满大量白烟，内壁有黑色固体
3．下列叙述正确的是（ ）
A．镁制容器可盛装热的浓硫酸
B．镁的金属性比铝的金属性强
C．氢氧化镁能溶于过量氨水
D．镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO
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：
B
4．某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：
①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理的论述正确的是（ ）
A．镁粉只直接与溴水中的溴反应
B．镁粉只与溴水中的酸反应
C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到
D．镁粉在水的催化下与溴发生反应
解析：
据①知镁粉与冷水并不反应；据②知镁粉放入溴水中，开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生H2，但溴水很快褪色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；据③知镁粉与液溴并不反应；据④知水应是镁粉与溴反应的催化剂。
答案：
D
考点二|铝的性质及用途（基础送分型——自主学习）
授课提示：
对应学生用书第42页
[巩固教材知识]
1．铝的存在
铝是地壳中含量最多的金属元素。
自然界中的铝以化合态的形式存在。
2．物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。
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：
②2Al＋3Cl2
2AlCl3
④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe（铝热反应）
4．铝的制备及用途
（1）制备：
电解熔融Al2O3：
2Al2O3（熔融）
4Al＋3O2↑。
（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。
5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。
（ ）
（2）常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气。
（ ）
（3）铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属。
（ ）
（4）冶炼铝时常用焦炭做还原剂。
（ ）
（5）1molAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。
（ ）
（6）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。
（ ）
（7）用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑。
（ ）
答案：
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）√ （6）× （7）√
[练透基础小题]
题点一 对比掌握镁、铝的性质
1．除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是（ ）
A．盐酸 B．硝酸
C．氨水D．氢氧化钠溶液
解析：
Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能，因此可用NaOH溶液除去镁粉中混有的铝粉，然后过滤。
答案：
D
2．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（ ）
A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3
C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO4
解析：
B、D项中均不产生H2，Mg、Al与盐酸均反应生成H2，Mg与NaOH溶液不反应。
答案：
A
3.
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）的关系如图。
反应中镁和铝的（ ）
A．物质的量之比为3∶2
B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3
D．反应速率之比为2∶3
解析：
根据图像可知，镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，两种金属反应生成的氢气一样多，说明转移电子数相等，然后结合金属镁、铝和足量的稀硫酸反应的化学方程式：
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑进行分析解答。
由于Mg～H2,2Al～3H2，且两种金属得到的氢气一样多，因此镁和铝的物质的量之比是1∶
＝3∶2，故A项正确；镁和铝的质量之比为（3×24）∶（2×27）＝4∶3，B项错误；Mg的摩尔质量是24g/mol，铝的摩尔质量是27g/mol，其摩尔质量之比为8∶9，C
项错误；当气体体积相同时，反应速率与其所用时间成反比，所以二者反应速率之比为3∶2，D项错误。
答案：
A
[备考提醒] 镁、铝与氧化物反应的区别
1．铝热反应
铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属等。
2．Mg在CO2中能够燃烧，所以镁着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器灭火，而用砂土盖灭。
题点二 铝与酸碱反应的定量分析
4．两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1∶3，则第一份铝屑与第二份铝屑的质量比为（ ）
A．1∶1B．1∶3
C．1∶2D．2∶1
解析：
根据2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，Al无论是与盐酸反应还是与NaOH溶液反应，相同质量的铝屑完全反应生成的氢气的量相同。
若产生氢气的体积比为1∶3，说明两份铝的质量比为1∶3，故B正确。
答案：
B
5．甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积之比为1∶2，则加入的铝粉的质量为（ ）
A．5.4gB．3.6g
C．2.7gD．1.8g
解析：
由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。
题中已知HCl、NaOH的物质的量均为0.3mol，且生成H2的体积之比为1∶2，所以实际发生反应时的情况分别为HCl的量不足，Al过量；NaOH过量，Al的量不足。
由生成H2的体积之比为1∶2可知，反应的Al的量之比也为1∶2，即与0.3mol盐酸完全反应的Al为2.7g，与NaOH溶液反应的Al为5.4g。
答案：
A
考点三|铝的重要化合物（基础送分型——自主学习）
授课提示：
对应学生用书第43页
[巩固教材知识]
1．氧化铝
（1）物理性质：
白色固体，难溶于水，有很高的熔点。
（2）化学性质
Al2O3为两性氧化物，分别写出Al2O3与盐酸，NaOH溶液反应的离子方程式：
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O；
Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O。
（3）用途：
耐火材料，制造耐火坩埚等；冶炼铝。
2．氢氧化铝
（1）物理性质：
白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
（2）Al（OH）3的电离方程式为
（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：
①Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
②Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O；
③2Al（OH）3
Al2O3＋3H2O。
（4）制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为
Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
；
②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO
＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
。
③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：
3AlO
＋Al3＋＋6H2O===4Al（OH）3↓
3．常见的铝盐
（1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
（2）明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水；明矾可以净水，其净水原理是Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋，Al（OH）3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。
4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）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，说明金属铝的熔点较低。
（ ）
（2）Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑。
（ ）
（3）向明矾溶液中滴加Ba（OH）2溶液，恰好使SO
沉淀完全：
2Al3＋＋3SO
＋3Ba2＋＋6OH－===2Al（OH）3↓＋3BaSO4↓。
（ ）
（4）0.10mol·L－1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓。
（ ）
（5）明矾溶于水产生Al（OH）3胶体：
Al3＋＋3H2O===Al（OH）3↓＋3H＋。
（ ）
（6）新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：
Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O。
（ ）
答案：
（1）×
（2）√ （3）× （4）× （5）× （6）√
[练透基础小题]
题点一 Al2O3和Al（OH）3的两性
1．某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是（ ）
A．SiO2 B．Al2O3
C．MgOD．CuO
答案：
B
2．下列除去杂质的方法不正确的是（ ）
A．镁粉中混有少量铝粉：
加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al（OH）3中混有少量Mg（OH）2：
加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：
加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
答案：
B
[备考提醒] 铝及其化合物与H＋、OH－反应生成物归纳
题点二 含铝化合物间的转化
3．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．向氯化铝溶液中通入过量氨气：
4NH3＋Al3＋＋2H2O===AlO
＋4NH
B．将铝片打磨后置于NaOH溶液中：
2Al＋2OH－===2AlO
＋H2↑
C．向明矾溶液中加入过量的Ba（OH）2溶液：
Al3＋＋2SO
＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO
＋2H2O
D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：
2AlO
＋CO2＋3H2O===2Al（OH）3↓＋CO
解析：
A项，氨水不能溶解Al（OH）3；B项，氧元素不守恒；D项，通足量CO2时，应生成HCO
。
答案：
C
4．下列各组物质，不能按
（“―→”表示反应一步完成）关系转化的是（ ）
选项
a
b
c
A
Al2O3
NaAlO2
Al（OH）3
B
AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
C
Al
Al（OH）3
Al2O3
D
MgCl2
Mg（OH）2
MgO
解析：
Al2O3与过量NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2与AlCl3反应生成Al（OH）3，Al（OH）3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3与少量NaOH反应生成Al（OH）3，Al（OH）3与NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al（OH）3，C不符合；MgCl2与NaOH反应生成Mg（OH）2，Mg（OH）2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。
答案：
C
[备考提醒] Al3＋、AlO
、Al（OH）3的转化关系
题点三 探究制取Al（OH）3的最佳途径
5．实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：
方案①
Al→Al3＋→Al（OH）3
方案②
Al→AlO
→Al（OH）3
方案③
→Al（OH）3
（1）用方案①制备Al（OH）3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是______________________________________________________________；
写出该方案中有关的离子方程式________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）用方案②来制备Al（OH）3时，必须注意________的用量，以防止生成的Al（OH）3溶解。
（3）三种方案中，你认为最好的是________（填序号），原因是______________。
解析：
分析本题应从Al（OH）3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低Al（OH）3的产率，而Al3＋与AlO
反应制取氢氧化铝，则不存在该问题，故方案③最好。
答案：
（1）若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易控制，因为Al（OH）3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al（OH）3的生成量 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
（2）稀硫酸 （3）③ 药品用量最少，操作最为简单
[备考提醒] 制取Al（OH）3的“3”种途径
[真题发掘·知识串联] 串线索 固双基 回扣关键知识
以铝土矿中提炼Al2O3为载体 串联铝元素的单质及其化合物的性质
授课提示：
对应学生用书第45页
高考载体 （全国高考大纲卷）
铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。
从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
知识串联——高考还可以这样考
（1）写出反应1的化学方程式：
______________________________________________。
（2）滤液Ⅱ中含有NaAlO2，通入气体A后得到Al（OH）3沉淀。
气体A是________。
（3）往NaAlO2溶液中通入过量CO2时得到的盐是Na2CO3还是NaHCO3？
________。
反应的离子方程式为______________________________。
（4）反应之中能否用盐酸代替气体A？
________，若使用过量盐酸，则反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（5）煅烧B的化学方程式为___________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）铝在生产生活中的用途非常广泛，请列举一例并说明利用了铝的何种性质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（7）电解氧化铝制铝的化学方程式为_____________________________________。
电解时为什么要加入冰晶石？
______________________________________
________________________________________________________________________。
（8）铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
试分别写出Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
答案：
（1）Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
（2）CO2
（3）NaHCO3
AlO
＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
（4）不能 AlO
＋4H＋===Al3＋＋2H2O
（5）2Al（OH）3
Al2O3＋3H2O
（6）铝的用途广泛，如：
用铝合金可以制造飞机、汽车等（利用铝的密度小）；可以制导线（利用铝的导电性）；可以制炊具（利用铝的导热性）；可以冶炼难熔金属（利用铝的还原性）（选其中之一）
（7）2Al2O3
4Al＋3O2↑
由于Al2O3的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6）能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗
（8）铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
课时作业（授课提示：
对应学生用书第255页）
1．既能与酸反应又能与碱反应是两性化合物的特征。
下列物质属于两性化合物的是（ ）
A．Al B．Na2CO3
C．Al（OH）3D．（NH4）2SO4
答案：
C
2．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）
A．稀硝酸B．稀盐酸
C．硝酸铜D．氢氧化钠
答案：
C
3．（2016·江西师大附中期末）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．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重
C．氢氧化铝可作胃酸的中和剂
D．明矾用作净水剂不涉及化学变化
解析：
食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A错误；铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B错误；氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C正确；明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，用于净水，涉及化学变化，D错误。
答案：
C
4．下列物质的制备方法正确的是（ ）
A．氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3
B．用镁粉和空气反应制备Mg3N2
C．用铝粉和MnO2制得锰
D．用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝
解析：
硫化钠和氯化铝溶液反应，硫离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢，A错误；镁粉在空气中和氧气也反应，会生成氧化镁，B错误；铝热法可冶炼锰，C正确；氯化铝属于分子晶体，熔融状态下不导电，工业上常用电解熔融的氧化铝来冶炼铝，D错误。
答案：
C
5．某溶液既能溶解Al（OH）3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是（ ）
A．K＋、Na＋、HCO
、NO
B．Na＋、SO
、Cl－、S2－
C．NH
、Mg2＋、SO
、NO
D．H＋、K＋、Cl－、Na＋
解析：
能溶解Al（OH）3和Al，而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液，A项中的HCO
，C项中的NH
、Mg2＋，D项中的H＋都不能在强碱溶液中大量存在。
答案：
B
6．（2017·四川绵阳二诊）下列物质发生反应后固体质量一定减少的是（ ）
A．FeCO3在空气中灼烧
B．铝条插入冷的浓硫酸中
C．Na2O2敞放在空气中
D．向Mg（OH）2悬浊液中加入FeCl3溶液
解析：
FeCO3在空气中灼烧生成Fe3O4，质量减小，A正确；铝在冷的浓硫酸中发生钝化反应，被氧化，质量增加，B错误；Na2O2与空气中的CO2和水蒸气反应，质量增加，C错误；向Mg（OH）2悬浊液中加入FeCl3溶液，Mg（OH）2转化为Fe（OH）3，固体质量增加，D错误。
答案：
A
7．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述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CO2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
A．①⑥⑤③B．②③④③
C．②③⑤③D．①③⑤③
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