學案鎂、鋁及其重要化合物

第7講 鎂、鋁及其重要化合物考綱要求1.了解鎂、鋁及其重要化合物的制備方法。2．掌握鎂、鋁的主要性質及應用。3．掌握鎂、鋁的重要化合物的主要性

學法點撥元素及其化合物知識是考查基本概念和基本理論，以及思維能力、實驗能力、計算能力的載體。鎂、鋁及其化合物的性質是金屬元素及其化合物的重要部分，備考時應側重對單質及其化合物的性質質及應用。 及用途的掌握，著重提高綜合運用能力。考點一 鎂單質及其重要化合物的性質及海水提鎂知識梳理Zhishishuli1．鎂的性質(1)物理性質①鎂：鎂是__銀白__色有金屬光澤的固體，密度 __較小__，硬度__較低__。②鎂合金：密度 __較小__，硬度和強度都 __較大__。(2)化學性質①與非金屬單質的反應A．鎂條在O2中燃燒，發(fā)出耀眼的強光，生成白色固體物質，反應的化學方程式為 __2Mg點燃＋O2=====2MgO__。B．鎂條在點燃的條件下能與 N2反應，化學方程式為點燃__3Mg＋N2=====Mg3N2__。②與水或酸的反應．鎂與水反應：鎂不易與冷水反應，能與沸水反應△Mg＋2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑。B．鎂與酸的反應：鎂是活潑金屬，能與鹽酸、稀硫酸反應放出 H2，反應的離子方程式為__Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑__。③與某些氧化物的反應鎂能在CO2中燃燒，反應的化學方程式為點燃__2Mg＋CO2=====2MgO＋C__。2．鎂的提取和用途(1)從海水中提取鎂①工藝流程②基本步驟及主要反應高溫制熟石灰__CaCO3=====CaO＋CO2↑__，CaO＋H2O===Ca(OH)2沉淀Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓酸化__Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O__蒸發(fā)結晶析出MgCl2·6H2O脫水在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂電解熔融氯化鎂制得鎂：電解通電__MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑__(2)鎂的用途鎂合金用于制造火箭、導彈和飛機的部件鎂制造信號彈和焰火氧化鎂耐高溫材料特別提醒：(1)由MgCl2·6H2O到無水MgCl2，必須在HCl氣流中加熱，以防MgCl2水解。(2)因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應在H2氛圍中冷卻。小題速練Xiaotisulian1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。導學號50812158(1)點燃的鎂條能夠在空氣中劇烈燃燒，將點燃的鎂條插入 CO2氣體中，鎂條停止燃燒( × )(2)鎂條在空氣中燃燒得到的灰白色物質為純凈物(×)(3)在鎂條參加的化學反應中，鎂均作還原劑(√)(4)從海水中提取鎂所涉及的化學反應全都是氧化還原反應(×)(5)將氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)直接加熱可制得無水氯化鎂(×)2．“綠色化學”要求從經(jīng)濟、環(huán)保和技術上設計可行的化學反應。據(jù)此，由單質鎂制硝酸鎂的下列四個方案中，你認為可行而且符合“綠色化學”要求的方案是導學號50812159(C)HNO3A．Mg――→Mg(NO3)2Cl2NaOH稀硝酸B．Mg――→MgCl2――→Mg(OH)2――→Mg(NO3)2O2稀硝酸C．Mg――→MgO――→Mg(NO3)2濃硫酸BaNO32D．Mg――→MgSO4――→Mg(NO3)2解析：據(jù)題意，“綠色化學”要求從經(jīng)濟、環(huán)保和技術三個方面設計可行的化學反應。從經(jīng)濟角度考慮，B項最不合算，除Mg外還用了三種試劑；D項不合算，用了兩種較貴的試劑濃硫酸和Ba(NO3)2。從環(huán)保角度考慮，A、D兩項分別產生了污染環(huán)境的氮氧化物和SO2，B項也使用了會對環(huán)境造成污染的Cl2。從技術角度看，D項中Ba(NO3)2溶液的加入量較難控制。綜上所述，可知只有C項符合“綠色化學”的要求。3．鎂在空氣中燃燒，所得的固體產物可能有哪些？導學號50812160提示：Mg與空氣中的O2、N2及CO2反應，所得固體產物可能是MgO、Mg3N2、C。題組一鎂的性質及應用1．(2018經(jīng)·典習題選萃)某同學通過系列實驗探討Mg及其化合物的性質，下列對整個過程說法正確的是導學號50812161(B)A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D．將Mg(OH)2沉淀轉入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體[解析]稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸慢慢加入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，A項錯誤；B項正確；應將Mg(OH)2濁液沿玻璃棒慢慢引流到漏斗中過濾，C項錯誤；Mg(OH)2與稀鹽酸反應得到MgCl2溶液，若直接加熱，Mg2＋會水解生成Mg(OH)2，從而得不到純凈的無水MgCl2固體，加熱時應不斷通入HCl氣體，這樣才能得到純凈的無水MgCl2固體，D項錯誤。2．等質量的金屬鎂分別在下列氣體中充分燃燒：①O2、②CO2、③N2、④空氣，燃燒后固體的質量分別是 W1g、W2g、W3g、W4g，試比較它們的大小： __W2>W1>W4>W3__。導學號 50812162題組二 海水中提取鎂3．(2018河·北衡水高三檢測 )世界上60%的鎂是從海水中提取的，其提取步驟如下：①把貝殼制成生石灰；②向海水中加入生石灰，過濾，洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應，結晶、過濾；④在氯化氫熱氣流中加熱晶體；⑤電解上述所得鹽 (熔融條件下)。下列說法正確的是 導學號 50812163( A )．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈B．上述變化過程中包括了分解、化合、復分解、置換四種反應類型C．在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了加快干燥速度D．步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法[解析] 洗滌液中如果含有 Ca2＋，滴加碳酸鈉溶液會生成白色沉淀， 所以可檢驗沉淀是否洗滌干凈，A正確。提取鎂的過程中涉及的反應主要有：高溫CaCO3=====CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋MgCl2===CaCl2＋Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋△通電2H2O、MgCl2·6H2O=====MgCl2＋6H2O↑、MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。上述反應中沒有置換反應，故B錯誤。在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了抑制MgCl2水解，故C錯誤。電解MgCl2溶液將得到氫氧化鎂，故D錯誤。4．從海水中提取鎂的工藝流程圖可表示如下：下列說法不正確的是 導學號 50812164( B )．用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解 MgCl2時陰極產生氯氣C．步驟⑤，可將晶體置于 HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及到化合、分解和復分解反應[解析] 選項A，海水中含有大量的鎂元素，從海水中提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富。選項B，電解熔融MgCl2時，陽極產生Cl2，陰極產生金屬鎂。選項C，因MgCl2能水解：MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，為此將MgCl2·6H2O晶體置于HCl氣體氛圍中加熱脫水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。選項D，步驟①涉及CaCO3的分解反應得到CaO，CaO與H2O發(fā)生化合反應得到Ca(OH)2，步驟⑥是電解涉及分解反應，步驟③涉及MgCl2與Ca(OH)2發(fā)生復分解反應得到Mg(OH)2和CaCl2。5．(2018山·東濰坊高三檢測 )綜合利用海水可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：導學號 50812165(1)若在空氣中加熱 MgCl2·6H2O，生成的是 Mg(OH)Cl 或MgO，寫出相應反應的化學方△ △程式：__MgCl2·6H2O=====Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·6H2O=====MgO＋2HCl↑△＋5H2O↑或Mg(OH)Cl=====MgO＋HCl↑__。用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O時，能得到無水MgCl2，其原因是__在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O，可抑制MgCl2水解，且能帶走MgCl2·6H2O受熱產生的水蒸氣__。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應怎樣除去？寫出實驗步驟：__加入MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液，充分攪拌、過濾，沉淀用蒸餾水洗滌__。實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。溶解時：__攪拌，加速溶解__；過濾時：

__引流，使?jié)嵋貉夭ＡО糇⑷肼┒?，防止外?/p>

__；蒸發(fā)時：

__攪拌，防止因局部過熱使液滴或晶體飛濺

__。[解析]

(1)根據(jù)

Cl、H、O

三種元素守恒可知，在空氣中加熱

MgCl2·6H2O，除生成Mg(OH)Cl

或

MgO

外，還有

HCl

和H2O

生成。

(2)為防止引入新雜質，可用

MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液將Ca(OH)2轉化為Mg(OH)2，然后過濾、洗滌 Mg(OH)2。(3)溶解固體時使用玻璃棒是為了加速溶質的擴散， 提高溶解速率；在過濾時使用玻璃棒是為了引流液體， 防止外灑；蒸發(fā)結晶過程中使用玻璃棒是為了防止因局部過熱而使液滴或晶體飛濺?？键c二 鋁單質的性質及其制備知識梳理Zhishishuli1．鋁的原子結構和存在鋁的原子結構示意圖為 __ __。鋁位于元素周期表 __第3周期第ⅢA族__，自然界中的鋁全部以 __化合__態(tài)存在。2．金屬鋁的物理性質鋁是__銀白__色、具有金屬光澤的固體， 硬度__較小__，具有良好的__導電性__、導熱性和延展性。3．鋁的化學性質寫出上圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：O2，常溫①Al ――→ 形成致密的氧化膜， __4Al＋3O2===2Al2O3__△__2Al＋3Cl2=====2AlCl3__氧化性酸－＋4H＋3＋＋NO↑＋2H2O酸――→Al＋NO3===Al稀硝酸③Al非氧化性酸＋===2Al3＋＋3H2↑__――→__2Al＋6H鹽酸④離子方程式： __2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑__高溫__2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3__4．鋁的制備及用途通電制備——電解熔融 Al2O3：__2Al2O3=====4Al＋3O2↑__用途——純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。小題速練Xiaotisulian1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。導學號50812166(1)鋁制餐具可長時間存放酸性或堿性食物。(×)(2)鋁箔插入稀硝酸中無現(xiàn)象，說明鋁箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜。(×)(3)工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al。(√)(4)1molAl與足量的硫酸或足量的氫氧化鈉溶液反應轉移電子數(shù)相同。(√)(5)鋁與少量NaOH溶液反應得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鹽。(×)2．鋁的化學性質活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能？常溫下為什么能用鋁制槽車來儲運濃H2SO4或濃HNO3？導學號50812167答案：鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。常溫時，濃H2SO4和濃HNO3能使鋁鈍化，因此可用鋁制槽車儲運濃H2SO4或濃HNO3。題組一 鋁的性質與應用1．化學與科學、技術、社會、環(huán)境密切相關。下列說法不正確的是導學號50812168( B )．常溫下濃硝酸與鋁發(fā)生鈍化，可用鋁制容器存放濃硝酸B．MgCl2、AlCl3溶液中分別加入過量的氨水來比較鎂、鋁的金屬性強弱C．鋁合金的大量使用歸功于人們能使用電解法從氧化鋁中獲得鋁D．明礬在水中能形成 Al(OH)3膠體，可用作凈水劑[解析] MgCl2和AlCl3分別加入過量氨水，均會產生白色沉淀，故無法用氨水比較 Mg、Al金屬性的強弱。2．鎂、鋁單質的化學性質以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質能用于證明兩者存在較大差異性的是導學號50812169(C)①CO2②鹽酸③NaOH溶液④水A．①④B．①②③C．①③D．②③④題組二鋁與酸、堿反應的定量分析3．兩份鋁屑，第一份與過量的鹽酸反應，第二份與過量的NaOH溶液反應，產生氫氣的體積比為1∶3，則第一份鋁屑與第二份鋁屑的質量比為導學號50812170(B)A．1∶1B．1∶3C．1∶2D．2∶1[解析]根據(jù)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，Al無論是與鹽酸反應還是與NaOH溶液反應，相同質量的鋁屑完全反應生成的氫氣的量相同。若產生氫氣的體積比為1∶3，說明兩份鋁的質量比為1∶3，B正確。4．(2018試·題調研)將5.4gAl投入到200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氫氣產生、充分反應后有金屬剩余。該溶液可能為導學號50812171(D)A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液[解析]因HNO3具有強氧化性，與Al反應不產生H2，故A項首先排除。Al與堿反應的關系為Al～OH－，Al與酸反應的關系為Al～3H＋，溶解0.2mol的Al需OH－、H＋的物質的量分別為0.2mol、0.6mol，Ba(OH)2提供0.8molOH－，H2SO4提供0.8molH＋而HCl只提供0.4molH＋，故“剩余金屬的情況”只能為D項。5．(2018·東高三檢測廣 )鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積(V)與時間(t)關系如圖。反應中鎂和鋁的 導學號 50812172( A )A．物質的量之比為

3∶2

B．質量之比為

3∶2C．摩爾質量之比為

2∶3

D．反應速率之比為

2∶3[解析] 由圖象可知，兩個反應中生成的氫氣一樣多，說明兩種金屬提供的電子數(shù)目一樣多，則鎂、鋁的物質的量之比為 3∶2，質量之比為 4∶3，故A項正確，B項錯誤。 鎂、鋁的摩爾質量之比為8∶9，C項錯。由圖象鎂、鋁與硫酸反應需要的時間之比為2∶3，則二者的速率之比為3∶2，D項錯。6．(2018遼·寧撫順模擬)甲、乙兩燒杯中各盛有－100mL3molL·1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉質量為導學號50812173(A)A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g[解析]金屬鋁無論是與酸還是與堿溶液反應，失3e－＋＋得2e－反應實質均是：Al――→Al3，2H――→H2，故與酸或與堿溶液反應時鋁與氫氣的關系式均為2Al～3H2。其反應原理分別為：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl和NaOH的物質的量一樣多時，產生H2的體積比是1∶3，而題設條件體積比為1∶2，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑6mol 3mol3mol·L－1×0.1L 0.15mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27g

3mol5．4g

0.3mol即投入的鋁粉為

5.4g。7．(2017

·肅平?jīng)鲆荒８?/p>

)將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到

20mLpH14的溶液，然后用1mol·L－1的鹽酸滴定，沉淀質量與消耗鹽酸的體積關系如圖所示，則下列選項正確的是導學號50812174(D)A．原合金質量為0.92gB．標準狀況下產生氫氣896mLC．圖中V2＝60D．圖中m＝1.56[解析]由圖像可知，向合金溶解后的溶液中加鹽酸，先發(fā)生反應NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，后發(fā)生反應 NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓，最后發(fā)生反應 Al(OH)3＋3HClAlCl3＋3H2O。合金溶解后所得溶液中氫氧化鈉的物質的量為－10．02L×1molL·＝0.02mol，由NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，則V1＝0.02mol－1＝0.02L＝20mL，1mol·L生成沉淀消耗的鹽酸的體積為40mL－20mL＝20mL，－1＝0.02mol，HCl物質的量為0.02L×1molL·由NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓0.02mol0.02mol0.02mol由鈉元素及鋁元素守恒可知，合金的質量為0.04mol×23g·mol－1＋0.02mol×27g·mol1＝1.46g，A項錯誤；由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，生成氫氣的物質的量為0.02mol＋0.03mol＝0.05mol，標準狀況下的體積為0.05－1項錯誤；由Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O可知，溶解沉淀mol×22.4Lmol·＝1.12L，B需要0.06molHCl，需1moI·L－1鹽酸的體積為60mL，則V2＝40mL＋60mL＝100mL，C項錯誤；由上述計算可知，生成Al(OH)3沉淀的物質的量為0.02mol，其質量為0.02mol×78－1g·mol ＝1.56g，D項正確。鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系(1)無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al～3H2。(2)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比為VHClH2＝1∶1。VNaOHH2(3)足量的鋁分別與等物質的量的VHClH2HCl和氫氧化鈉反應，產生氫氣的體積比為VNaOHH2＝1∶3。(4)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比13<VHClH2<1，則必定是a.鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉溶液反應VNaOHH21時，鋁不足而氫氧化鈉過量?？键c三鋁的重要化合物知識梳理Zhishishuli1．氧化鋁(1)化學性質(用離子方程式表示)：兩性與HCl反應__Al2O3＋6H＋3＋＋3H2O__――→===2Al氧化物—與NaOH反應－－＋H2O__――→__Al2O3＋2OH===2AlO2(2)用途：熔點很高，是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石。2．氫氧化鋁(1)化學性質：①強酸＋受熱分解兩性――→Al3Al2O3――→AlOH3②強堿③－――→AlO2寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：__Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O__；②__Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O__；△③__2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O__。(2)制備：①向鋁鹽中加入NH3·H2O，離子方程式為__Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋__；②向偏鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為__AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－__。3．明礬凈水原理明礬的化學式為__KAl(SO4)2·12H2O__，其凈水的原理涉及的離子方程式表示為__Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋＋3H__。特別提醒：(1)Al(OH)3的電離方程式為：(2)Al2O3、MgO的熔點很高，可用作耐火材料，但氧化鋁坩堝不能用于熔融NaOH固體。(3)中學化學中常見的既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的物質有①Al、②Al2O3、Al(OH)3、④多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)、⑤弱酸的銨鹽[如(NH4)2CO3]。小題速練Xiaotisulian1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。導學號50812175(1)MgO、Al2O3的熔點很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應的金屬( × )(2)AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al3＋－＋＋2H2O(×)＋4NH3·H2O===AlO2＋4NH4(3)下列物質的轉化在給定條件下能夠實現(xiàn)：NaOHaqCO2Al2O3――→NaAlO2(aq)――→Al(OH)3(√)(4)向NaAlO2溶液中通入過量CO2的離子方程式：2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－(×)(5)用可溶性鋁鹽制取Al(OH)3最好選用NaOH溶液而不選用氨水(×)(6)AlO2－與HCO3－可能大量共存(×)(7)氫氧化鋁、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和劑(×)(8)氧化鋁是金屬氧化物，也是堿性氧化物(×)鋁抗腐蝕能力較強的主要原因是鋁與氧氣反應使表面生成一層致密的氧化膜。(√)(10)用氫氧化鈉溶液可以除去鋁片表面的氧化膜。(√)(11)Al(OH)3既溶于酸溶液又溶于堿溶液。(×)(12)強酸性溶液中鋁元素以Al3＋形式存在，強堿性溶液中鋁元素以AlO2－形式存在。(√)2．問題思考：導學號50812176(1)制備Al(OH)3時為什么不用NaOH溶液，而使用氨水？答案：(1)NaOH溶液可以溶解Al(OH)3，而氨水不能溶解Al(OH)3。(2)明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用是否相同？答案：不同。明礬凈水只是除去水中的懸浮雜質， 不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒。不能沉淀懸浮的雜質。在做鋁的燃燒實驗時，用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是

__鋁箔加熱時與

O2發(fā)生反應生成熔點很高的

Al2O3薄膜，內部的鋁被

Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下

__。(4)中學化學學習階段接觸到許多既能與酸反應又能與堿反應的物質，除了

Al

及其重要化合物外，你還知道哪些？答案：①弱酸的銨鹽，如 NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式鹽，如NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸等題組一 鋁及其化合物的性質及應用1．(2018·西九江高三模擬江 )下列各組物質，不能按 “bca“→””(表示反應一步完成 )關系轉化的是 導學號 50812177( C )選項abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO2.下列關于鋁及其化合物的敘述中錯誤的是導學號50812178(A)A．常溫下鋁與濃硝酸反應制得大量的 NO2B．Al、Al2O3、Al(OH)3都可溶于 NaOH溶液和鹽酸中C．向AlCl3溶液中滴加氨水，產生白色沉淀；再加過量 NaHSO4溶液，沉淀消失D．能用同一個離子方程式表示氨水滴入 Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入濃氨水的反應[解析] 常溫下鋁遇濃 HNO3發(fā)生鈍化，A錯誤。3．(雙選)下列說法中正確的是 導學號 50812179( AB )A．Al2(SO4)3和小蘇打反應是泡沫滅火器的原理B．Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料C．Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應D．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來，是因為鋁的熔點較低E．將濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中，會產生紅棕色氣體F．將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，會產生大量白色沉淀G．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應，反應后固體質量增加[解析]泡沫滅火器的原理是：Al3＋與HCO3－發(fā)生相互促進水解反應，產生大量泡沫，A項正確；Al2O3熔點高，可用作耐高溫材料，B項正確。4．(2017蕪·湖模擬)某?；瘜W興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、＋雜質離子并盡可能減少AlCl3的損失。KAl3＋→MgOH2沉淀Mg2＋足量NaOH溶液鹽酸鹽酸＋→沉淀a――→AlCl3溶液K→溶液a→溶液b－Cl下列說法正確的是導學號50812180(D)A．NaOH溶液可以用氨水來代替B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、NaC．溶液b中只含有NaClD．向溶液 a中滴加鹽酸需控制溶液的

＋ －、OHpH[解析]A項用氨水將會使Al3＋、Mg2＋均沉淀下來，達不到分離的目的；B項溶液a中，Al3＋已轉化為AlO2－不再含有Al3＋；C項b中含有KCl、NaCl、HCl等物質；D項若不控制pH，沉淀a[Al(OH)3]將不能分離出來。萃取精華：1．兩性物質的概念辨析兩性物質是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，既能與酸反應又能與堿反應的物質不一定是兩性物質，Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質。2．Al(OH)3與Al2O3兩性的重要應用(1)用過量NaOH溶液檢驗Al3＋的存在。(2)用過量NaOH溶液鑒別Al3＋和Mg2＋。(3)用互滴法鑒別Al3＋與OH－、AlO2－與H＋。(4)用過量NaOH溶液和相應酸溶液分離Al3＋與Mg2＋、Fe3＋等離子或分離MgO、Al2O3。題組二Al(OH)3的制備5．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的Al(OH)3，下列操作步驟中最恰當?shù)慕M合是導學號50812181(B)①加足量鹽酸溶解②加足量燒堿溶液溶解③過濾④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀A．①②⑤③B．②③④③C．②③⑤③D．①③⑤③足量NaOH溶液過濾[解析]Al(Mg)――→――→Mg通入過量CO2過濾NaAlO2和NaOH的混合溶液――→――→AlOH36．(2018山·東濰坊高三檢測)用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三位學生的制備途徑分別是H2SO4NaOH甲：Al――→Al2(SO4)3――→Al(OH)3NaOHH2SO4乙：Al――→NaAlO2――→Al(OH)3H2SO4Al――→Al2SO43—丙：→Al(OH)3NaOHAl――→NaAlO2—若要得到等量的Al(OH)3，則導學號50812182(B)．三者消耗的原料相同B．甲消耗的原料的總物質的量最多C．乙消耗的原料的總物質的量最少D．丙消耗的原料的總物質的量最多[解析]從量的關系看，假定有1mol鋁，則甲耗1.5molH2SO4和3molNaOH，乙耗1molNaOH和0.5molH2SO4，丙拆成四份，一份與H2SO4反應，耗H2SO40.375mol，三份與NaOH反應，耗NaOH0.75mol，故甲消耗原料的總物質的量最多，丙消耗原料的總物質的量最少。7．若甲、乙、丙三位同學用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下：350g70%H2SO4溶液，NaOH固體240g，足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。導學號50812183甲、乙、丙用各自設計的方案制得Al(OH)3的質量分別是W1g、W2g、W3g。三種實驗方案如下：甲：鋁→加 NaOH溶液→加 H2SO4溶液→W1gAl(OH)乙：鋁→加 H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)

33鋁→加H2SO4溶液丙：→W3gAl(OH)3鋁→加NaOH溶液試回答：(1)從充分利用原料、降低成本和提高產率等因素分析，實驗方案最合理的是 __丙__。(2)三位學生制得的 Al(OH)3的質量由大到小的順序是 __W3>W1>W2__。(3)制得Al(OH)3的最大質量約是__520_g__。[解析]甲：制取2molAl(OH)3消耗H＋2mol，OH－2mol。乙：制取2molAl(OH)3消耗H＋6mol，OH－6mol。丙：制取2molAl(OH)3消耗H＋1.5mol，OH－1.5mol。結論是丙以較少的原料制出較多的Al(OH)3；乙以較多的原料制出較少的產品；相同的原料制取的Al(OH)3質量應是W3>W1>W2。萃取精華：Al(OH)3的三種制備方法制取Al(OH)3時，一般不用強酸或強堿溶液，因為強酸、強堿能溶解生成的而又無法控制酸堿的用量，一般使用氨水或 CO2制取。

Al(OH)

3，題組三

鋁三角的轉化關系及應用8．(2018·津高三檢測天 )A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見元素，它們的轉化關系如圖所示， 其中A的溶液為澄清溶液， C為難溶的白色固體， E易溶于水，取A的溶液灼燒，焰色反應為淺紫色

(透過藍色鈷玻璃

)。導學號

50812184(1)寫出化學式：A__KAlO2__，B__Al(OH)3__，C__Al2O3__，D__AlCl3__，E__NaAlO2__。(2)寫出下列的的離子方程式：A→B：__AlO2－＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3－__；A→D：__AlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O__。[解析]在短周期元素形成的化合物中，既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的物質必為兩性物質。又因為B受熱時轉化為C，故可知C為Al2O3，B為Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，E為NaAlO2；A與過量CO2反應生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反應為淺紫色，則A為KAlO2。萃取精華：Al3＋、Al(OH)3、AlO－2之間的轉化關系有關反應的離子方程式為：＋＋3NH＋①Al33·H2O===Al(OH)↓＋3NH4Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓④Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2OAlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2OAlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓⑨Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O題組四 與鋁有關的圖象分析9.(2018經(jīng)·典習題選萃 )下列圖像中，縱坐標為沉淀量，橫坐標為某溶液中加入的反應物的物質的量，選擇合適圖像對應的序號填空。 導學號 50812185(1)向AlCl3溶液中加入氨水至過量 __③__。(2)向AlCl3溶液中加入 NaOH溶液至過量__⑥__。(3)向AlCl3、MgCl2混合溶液中加入 NaOH溶液至過量__①__。(4)向澄清石灰水中通入過量 CO2__②__。(5)向含有少量鹽酸的 AlCl3溶液中加入過量 NaOH溶液__⑤__。(6)向含有少量 HCl的AlCl3溶液中加入過量氨水 __④__。10．(2017·都模擬成)如圖所示為向一定量 AlCl3溶液中加入 NaOH溶液后，產生Al(OH)3白色沉淀的質量與 OH－的物質的量之間的關系曲線。 導學號 50812186請回答下列問題：(1)A點時已參加反應的AlCl3和NaOH的物質的量之比為__1∶3__。(2)AB段曲線所表示的反應的離子方程式為__Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O__。(3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可觀察到的現(xiàn)象是__生成白色沉淀__。[解析](1)OA段發(fā)生反應：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，到達A點時，生成沉淀量最大，即n(AlCl3)∶n(NaOH)＝1∶3。(2)AB段發(fā)生的反應為Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O。(3)B點所得的溶液的溶質為NaAlO2、NaCl，通入CO2后發(fā)生的反應：AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－，現(xiàn)象是有白色沉淀生成。11．將一定質量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質的量濃度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液到過量，生成沉淀的質量與加入的NaOH體積關系如圖：導學號50812187(1)原合金中鎂、鋁質量各多少？(2)HCl的濃度為多少？[答案](1)鎂、鋁的質量分別為4.8g、2.7g－1(2)8molL·[解析](1)BC段發(fā)生反應Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O，B點時n[Al(OH)3]＝(180－－3－