高三化学复习镁铝.docx

1、高三化学复习镁铝镁 铝 铁 铜【高考考点】1掌握镁、铝、铁、铜及其重要化合物的性质与应用；2运用化学平衡移动原理分析氢氧化铝的两性；3掌握解图像题的方法，培养学生分析图像的能力。4掌握氢氧化铁胶体制备，能列举合金材料的应用。5能利用氧化还原反应原理掌握金属及其化合物之间的相互转化。第1-4课时一、镁和铝的性质1、结构及物理性质镁铝结构周期表位置及结构第三周期A第三周期A元素性质金属性Mg _ Al（填、）化合价+2+3单质还原性Mg _ Al（填、）物理性质共性银白色金属光泽，熔沸点低，硬度小，密度低,良好的导电、导热和延展性不同Al的熔沸点、硬度、密度均大于镁（原因？）2、化学性质化学性质非

2、金属2Mg + O2 2MgO4Al + 3O2 2Al2O3常温下镁铝与空气中的氧气起反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，所以镁铝都有抗腐蚀性N2 + 3Mg Mg3N22Al + 3S Al2S3Mg + Cl2 MgCl22Al + 3Cl22AlCl3氧化物Mg + CO2 2MgO+C现象：剧烈燃烧，生成白烟(白色粉末)，瓶内壁有黑色碳附着2Al + Fe 2O3 Al2O3+2Fe10Al + 3V2O5 5Al2O3+6V水Mg + 2H2OMg(OH)2+H2化学性质与酸反应H+Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H2浓硫酸Mg+2H2SO

3、4(浓)MgSO4+SO2+H2O2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2+3H2O常温下钝化浓硝酸Mg+4HNO3(浓)Mg(NO3)2+2NO2+2H2OAl +6HNO3(浓) Al(NO3)3+3NO2+3H2O常温下钝化与碱反应不反应2Al + 2NaOH +6H2O=2NaAl(OH)4 + 3H22Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2讨论1、用双线桥分析铝与氢氧化钠溶液反应的电子转移情况实质： 2Al6H2O2Al(OH)3+3H2 Al(OH)3+NaOHNaAl(OH) 4所以，在该反应中铝是还原剂，水是氧化剂，NaOH是介质。 6

4、e-2Al2NaOH6H2O2NaAl(OH) 43H2 2、与盐的反应：镁的活动性较强，与盐通常不发生置换反应，而是放出氢气的反应铝的活动性较弱，可与一些盐发生置换反应，如毛刷实验：3Hg(NO3)2+2Al=2 Al(NO3)3+3Hg 形成Al-Hg合金（铝汞齐），放置在空气中，Al做负极，被氧化，生成不致密的氧化膜，而呈毛刷状，常用来证明常温下铝被氧化所生成的致密氧化物薄膜有保护作用。重点实验铝热反应：利用铝的 强还原性 和铝转化为氧化铝时 显著放热 的性质,工业上常用铝粉来还原一些难熔性氧化物（如 Fe2O3 、 Fe3O4 、 WO3 、 V2O5 等），这类反应被称为铝热反应。1

5、、实验操作：（1）取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁粉末，再倒入2克铝粉。 （2）将两者混合均匀。用 两张圆形滤纸 分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，使四周 都是四层 。（3）架在铁圈上，下面放置 盛有细沙的器皿 ，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉放在纸漏斗中，上面加少量 KClO3 ，并在混合物中间插一根 镁条 ，点燃 镁条 ，观察发生的现象： 镁条剧烈燃烧，氧化铁与铝粉剧烈反应，发出耀眼的光芒，从纸漏斗下端漏下火红的熔融物，熔融物冷却后呈黑色，能被磁铁吸引 。2、实验原理装置如右图所示：镁条为 引燃剂，利用镁条燃烧放热引发铝热反应 ，氯酸钾为

6、 受热时分解放出氧气利于反应发生 ，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应是 放热反应 ，只要反应一经引发就可剧烈进行，并使生成的铁熔化为液态。实验反应化学方程式： 2Mg+O22MgO ; 2KClO32KCl+3O2 ; 2Al + Fe 2O3 Al2O3+2 Fe 思考：氯酸钾能用高锰酸钾代替吗？为什么？答案：不能。因为高锰酸钾反应剧烈，容易爆炸；同时反应生成MnO2，容易发生铝热反应，生成物中混有Mn。3、用途和制备用途制各种轻质合金，用于汽车、飞机、船舶等制造业、照明弹制各种轻质合金、导线、电缆、包装纸、焊接钢轨、冶炼难熔金属、盛放浓硫酸和浓硝酸，制作防锈漆等制备Mg

7、Cl2Mg+Cl22Al2O34Al+2O2练习：1、在加入Al粉能产生H2的溶液中，下列各组离子可能大量共存的是（C ）A. NH4 、NO3 、CO32 、Na B. Na、Mg2、AlO2 、NO3 C. Na 、Ba2 、Cl 、NO3 D. Fe2 、K 、NO3 、Cl2元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是（ B ）A铝片与盐酸反应生成氢气 B氢氧化铝溶于强碱溶液C氢氧化铝溶于强酸溶液 D铝热反应3等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，

8、放出氢气最多的是（ A ）A2molL1H2SO4溶液 B18 molL1H2SO4溶液C6 molL1KOH溶液 D3 molL1HNO3溶液4等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5:6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是 ( B )A甲、乙中都是碱过量 B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量 D甲中酸过量、乙中碱过量5下列关于铝的叙述中正确的是（ A ）A铝还原性强且亲氧性强，所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属B铝在空气中极易锈蚀，所以铝制品的使用时间很短C铝能耐稀硫酸腐蚀，所以运送稀硫酸可用铝制槽车D铝的导电性比铜、

9、银更强，所以常用以制造电线、电缆6. 把铝粉和某铁氧化物xFeOyFe2O3粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放人足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是57，则xy为（ A ） A12 B11 C57 D757.镁带在空气中燃烧生成的固体产物主要是氧化镁和氮化镁。将燃烧后的固体产物溶解在60 mL浓度为2.0 mol / L的盐酸溶液中，(氮化镁和盐酸反应的化学方程式为：Mg3N28HCl3MgCl22NH4Cl)以20 mL 0.5 mol / L的氢氧化钠溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加入过量的碱，把氨全部蒸发出来，

10、用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17 g。镁带的质量为 ( B ) A. 0.6 g B. 1.2 g C. 2.4 g D. 3.6 g8. 某校化学兴趣小组在学习对铝热反应的性质时，对教材中实验产生了深入研究的想法，他们准备对铝热最佳配比和对实验现象及产物组成进行研究，他们分成两组，各自确定了研究方案，并进行了明确分工，研究过程如下：第一小组：为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。（1）取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L。反应的化学方程式是 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAl(OH)4 + 3H2 ；样品

11、中铝的质量是 9b/11.2 g。（2）取a g样品将其点燃，恰好完全反应，反应的化学方程式是：_ 2Al + Fe 2O3 Al2O3+2 Fe _；氧化铁与铝的质量比是： 80:27 。（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为 c L，该气体与（1）中所得气体的体积比cb= 2：3 。第二小组：从教材中对“铝热反应”的现象描述入手进行，教材中有这样的描述：“反应放出大量热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”又已知：Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据如下：物质AlFe2O3Al2O3Fe熔点（）660146220541535

12、沸点（）2467（2980）2750（4）将铝热反应引发的方法是 在铝热剂表面铺一层KClO3，在中间插入镁带，点燃镁带 。（5）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答 合理 （填“合理”或“不合理”）（6）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。填写下列表格：所用试剂NaOH溶液实验操作及现象取样品置于试管中，加入NaOH溶液；有气体产生反应的化学方程式2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2（7）实验室欲溶解此熔融物，下列试

13、剂中最好的是 B 。（填序号），理由是 稀硫酸能完全熔解此熔融物，并且不造成环境污染（或浓硫酸会使铁、铝钝化；稀硝酸溶解金属时，会产生氮氧化物，污染空气；NaOH溶液不能溶解单质铁）。 A浓硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 DNaOH溶液 二. 镁和铝的氧化物的主要性质氧化镁氧化铝物质类别碱性氧化物两性氧化物物理性质白色粉末，熔点高（耐火材料）白色固体，熔点高（晶体又称为刚玉，硬度仅次于金刚石）化学性质与酸反应MgO + 2H+=Mg2+ H2OAl2O3 + 6H+=2Al3+ 3H2O与碱反应不反应Al2O3+2NaOH+3H2O =2NaAl(OH)4 制备MgCO3MgOCO 22Al(OH)

14、3Al2O33H2O指出氧化铝是冶炼铝的原料，但由于其熔点较高，常需加入助熔剂冰晶石；同时氧化铝是较好的耐火材料，它可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器，但是不能用来熔融碱。刚玉是天然产的无色氧化铝晶体。刚玉的硬度很大，仅次于金刚石。因此，它常被有来制成砂轮、研磨纸或研磨石等，用以加工光学仪器和某些金属制品。通常所说的蓝宝石和红宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉。它们可以用做精密仪器和手表的轴承。练习1、粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20g A全部溶于0.15L6.0 mol盐酸中，得溶液C；将中

15、得到的单质B和溶液C反应，放出 l.12 L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：（1）中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。（2）中所发生的各反应的化学方程式是_。（3）中所发生的各反应的离子方程式是_。（4）若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2+）为_， c（Fe2+）为_。答案：（1）加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃 Fe （2）Fe2O36HCl2FeCl33H2O MgO2HClMgCl2H2O （3）Fe2H+Fe2+H2 Fe2Fe3+3Fe2+（4）c（Mg2+） 0.67mol， c（

16、Fe2+） 2.3mol。2、金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，将一定量金属镁在含二氧化碳、氧气的混合气体中燃烧后得到的固体，加入足量盐酸中，充分反应后，将溶液蒸干，然后隔绝空气灼烧，得到的固体成分可能是（ A B ） AMgO和C BMgO CMgCl2和C DMg(OH)2三、镁和铝的氢氧化物的主要性质氢氧化镁氢氧化铝物质类别中强碱两性氢氧化物物理性质白色粉末，难溶于水白色固体，难溶于水化学性质酸Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O碱不反应Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-受热分解Mg(OH)2MgO + H2O2Al(OH)3Al2O

17、3 + 3H2O制备可溶性镁盐+强碱（或氨水）可溶性铝盐+氨水强调：a.Al3存在酸性条件下，碱性条件生成Al(OH)3,强碱过量生成AlO2 b.AlO2存在碱性条件下，酸性条件生成Al(OH)3,强酸过量沉淀溶解生成Al3c.Al(OH)3溶于酸或强碱溶液中，一般情况下从定性的角度考查时，酸也必须是强酸(使反应进行完全对H+和OH-浓度有要求)。思考：水垢的主要成分是什么？用离子方程式表示其形成过程。如何除去（用离子方程式表示）？水垢的主要成分：CaCO3 Mg(OH)2形成过程：Ca2+2HCO3-CaCO3+CO2+H2O Mg2+2HCO3-MgCO3+CO2+H2O MgCO3+2

18、H2OMg(OH)2+CO2+H2O除水垢：CaCO3+2CH3COOH=Ca2+2CH3COO-+CO2+H2O Mg(OH)2+2CH3COOH=Mg2+2CH3COO-+2H2O四、重要的铝盐明矾： KAl(SO4)2 （化学式），硫酸铝钾， 无色 晶体， 易 溶于水，属于 复盐 ：_ KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-_（电离方程式）1.明矾可做净水剂（用相关的方程式表示）：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H+2.常见铝盐（AlCl3、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2）与盐溶液的反应(用离子方程式表示)：(1)均能与 Na2CO3、NaHCO3、NaAl(OH)4

19、、Na2S、NaHS 发生双水解反应分别写出离子方程式： 2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2 Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2 2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2S Al3+3HS-+3H2O =Al(OH)3+3H2S Al33Al(OH)4-4Al(OH)3 （2）与碱反应与氢氧化钠溶液的反应：三种铝盐与氢氧化钠溶液的反应是分步反应，以AlCl3为例请写出分步反应的方程式： AlCl33NaOHAl(OH)3+3NaCl Al(OH)3+NaOHNaAl(OH)4 若NaOH溶液过量的化学方程式：AlCl34NaOHNaAl(OH

20、)4 +3NaCl与氢氧化钡的反应AlCl3Al2(SO4)3KAl(SO4)2均为分步反应以Al3+沉淀及溶解分步，注意SO42-的沉淀，写出分步反应的化学方程式2AlCl33Ba(OH)22Al(OH)3+3BaCl22Al(OH)3+Ba(OH)2BaAl(OH)42Al2(SO4)33Ba(OH)22Al(OH)33BaSO42Al(OH)3Ba(OH)2BaAl(OH)422KAl(SO4)23Ba(OH)22Al(OH)33BaSO4K2SO42Al(OH)3Ba(OH)2 K2SO4BaSO42KAlO24H2OBa(OH)2过量时2AlCl34Ba(OH)23BaCl2+BaA

21、l(OH)42Al2(SO4)34Ba(OH)2BaAl(OH)423BaSO42Ba(OH)2 KAl(SO4)2KAlO2 2BaSO42H2O与氨水的反应：以Al2(SO4)3为例请写出反应的化学方程式： Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 思考：比较氯化铝、硫酸铝、明矾与适量氢氧化钡溶液、过量氢氧化钡溶液的反应，用氢氧化钡的物质的量做横坐标、沉淀的物质的量作纵坐标分别绘出有关图像。（注意坐标数值） 五、铝盐溶液与强碱溶液的反应图像1、向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液反应现象：白色沉淀沉淀增加减少消失反应的离子方程式：Al33OHAl(OH)3

22、Al(OH)3+OHAl(OH)4-2、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液反应现象：无沉淀沉淀沉淀增加沉淀量不变反应的离子方程式：Al34OHAl(OH)4-Al33Al(OH)4-4Al(OH)33、向AlCl3溶液中滴加氨水沉淀 沉淀y反应现象：白色沉淀沉淀增加反应的离子方程式：Al33 NH3H2OAl(OH)33NH4 n(氨水)4、向氨水中滴加AlCl3溶液 沉淀y反应现象：白色沉淀沉淀增加反应的离子方程式：Al33 NH3H2OAl(OH)33NH4 n(氨水)5、向NaAl(OH)4溶液中滴加稀盐酸反应现象：白色沉淀沉淀增加减少消失反应的离子方程式：Al(OH)4-HAl(OH)

23、3H2O Al(OH)33HAl33H2O 6、向稀盐酸中滴加NaAl(OH)4溶液反应现象：无沉淀沉淀沉淀增加沉淀量不变反应的离子方程式：Al(OH)4-4HAl34H2OAl33Al(OH)4-4Al(OH)37、向NaAl(OH)4溶液中通入CO2反应现象：生成白色沉淀沉淀增加沉淀量不变 沉淀y反应的离子方程式：CO2少量：2 AlO2CO23H2O2Al(OH)3CO32CO2过量： AlO2CO22H2OAl(OH)3HCO3n(CO2)思考：向NaOH与NaAl(OH)4混合溶液中滴加稀盐酸的图像如何？ 练习：1不用任何试剂，仅用两两混合的方法就能鉴别的是( AC )AAl2(SO

24、4)3和NaOH BMgCl2和KOH CKAlO2和HNO3 DAgNO3和NaCl2下列物质后面的括号中为杂质，最后一种为除杂试剂，其中正确的是( A )AMgO (Al2O3):NaOH溶液 BMg(OH)2 (Al(OH)3):稀HClCAl (Si):KOH溶液 DCu (Mg):浓的NaOH溶液3以稀H2SO4和NaOH溶液及铝为原料用两种途径制等量的Al(OH)3：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3； 乙：AlNaAl(OH)4Al(OH)3。对两种途径有关叙述正确的是( A )A甲消耗的原料多 B乙消耗的原料多C甲、乙反应时生成H2的量不等 D甲、乙消耗的原料相同4.下列

25、曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)正确的是（ AB ）A向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4B向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH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5. 下图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中，开始滴加试剂A，之后改滴试剂B，所得沉淀ymol 与试剂体积V(ml)间的关系.以下结论不正确的是（ AD ）A. A是盐酸，B是NaOH，且B2AB. 原混合液中，Al3+Mg2+Cl-115C. A是NaO

26、H，B是盐酸，且NaOHHCl21D. 从6到9，相应离子反应式H+OH- H2O6. 已知BaAl(OH)4 2可溶于水。右图是向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（ BD ）Aab时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多Bcd时溶液中离子的物质的量：Al(OH)4比Ba2+多Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH7. 若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是 ( CD )ANH4+、NO3-、

27、CO32-、Na+ BBa2+、Mg2+、HCO3-、AlO2- CNO3-、Ca2+、K+、Cl- DNO3-、K+、AlO2-、OH-8、A是一种无色透明的晶体，进行如下实验取少量A晶体做焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃片观察，火焰呈紫色。取少量A晶体溶于水可以得到无色的溶液，该溶液使石蕊变红。取少量A的溶液加过量氨水，有白色沉淀B生成。过滤除去中的B后，在滤液中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀C生成，C不溶于稀硝酸。取少量B滴加氢氧化钠溶液，得无色溶液D。取少量B滴加盐酸，得无色溶液E。将47.4 g A晶体在120下加热脱水，剩余物的质量为25.8 g。根据上述实验现象和结果确定A、B、C、D、

28、E、，写出它们的化学式。_（KAl(SO4)212H2O Al(OH)3 BaSO4 NaAlO2 AlCl3）六、有关计算1、将0.5mol/LAlCl3溶液100mL，跟未知浓度的NaOH溶液50mL混合，得到1.56gAl(OH)3沉淀，则烧碱的物质的量浓度是多少？解析：n（Al(OH)3）=1.56g/78gmol=0.02molNaOH不足：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3 n（NaOH）=3n（Al(OH)3）=0.02mol3=0.06mol C(NaOH）=0.06mol/0.05L=1.2mol/LNaOH过量：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3 Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4n（NaOH）=4n(AlCl3)-n（Al(OH)3）=40.5mol/L0.1L-0.02mol=0.18molC(NaOH）=0.18mol