高中化学 镁和铝课件 苏教必修1 26页

第二讲镁铝（10高考复习）\n一、根据密度大小来分轻金属重金属二、根据冶金工业来分黑色金属有色金属三、其它分类一般金属贵金属NaKCaMgAlFeCrMn常见金属稀有金属金属的分类：CuFe除FeCrMn以外\n一、颜色、状态二、熔沸点、硬度三、延展性四、电和热的良导体Cu(红色)Au(金黄色)Cs(略带金色)Hg(液态)熔沸点最低Hg、最高W；硬度最大Cr、最小的Cs延展性最好Au导电顺序：AgCuAl金属的通性：地球上丰度最大的金属人类开采利用最多的金属-----Al-----Fe\n『例1』下列有关金属的叙述正确的是（）A)黑色金属颜色均是黑色的B)金属元素的原子只有还原性而其离子只有氧化性C)金属元素在不同化合物中的化合价均相同D)金属元素在化合物中一定显正价E)在金属活动顺序表中，银排在氢后面，所以银不能跟酸反应F)根据金属活动顺序表，钾可以从FeSO4溶液中置换出铁G)金属具有良好的导电导热性、延展性均与金属晶体的结构有关DG\n金属的冶炼：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理提取方法\n『例2』冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：⑴火烧孔雀石炼铜；⑵湿法炼铜；现代有：⑶铝热法炼铬；⑷光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（）A.⑴用①B.⑵用②C.⑶用③D.⑷用④B\n点燃高温冷水反应缓慢，热水反应冷水几乎不反应，沸水反应Mg+2H+==Mg2++H2↑能反应，但不产生H22Al+6H+==2Al3++3H2↑能反应，遇浓H2SO4浓HNO3钝化不反应2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑2Mg+CO2===2MgO+C点燃2Al+Fe2O3===Al2O3+2Fe高温MgCl2（熔融）==Mg+Cl2↑电解2Al2O3===4Al+3O2↑电解2镁和铝的性质比较：（铝热反应）“铝三角”\n『例4』向50mLbmol/L的AlCl3溶液中加入50mLamol/L的KOH溶液。⑴当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为__________mol；⑵当a、b满足________条件时，无沉淀析出；⑶当a、b满足____________条件时，先有沉淀析出，后又有沉淀溶解，剩余沉淀的质量为_________。0.05a/3a≥4b3b＜a＜4b(15.6b－3.9a)g\n『例5』向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是()①amol、②bmol、③a/3mol④b/3mol、⑤0mol、⑥(4a-b)molA.①④⑤B.①②③④⑤C.①④⑤⑥D.①③④⑤⑥解析由Al3++3OH－＝＝Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH－＝＝AlO2－+2H2O可知：沉淀量由a表示的范围是：0mol≤n(沉淀)≤amol，沉淀量由b表示的范围是：0mol≤n(沉淀)≤mol,故①③④⑤是可能的，当b＞3a时，⑥也可行。而②的值超过了第二个范围，是不可能的。D\n『例6』如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图（M、N各表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种），以下结论不正确的是（）A.混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)=1∶1B.混合溶液中c(AlCl3)∶c(MgCl2)=3∶1C.点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸D.所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同B\n『例7』把由NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水中，有1.16g白色沉淀析出，在所得的悬浊液中逐滴加入1.0mol·L-1HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图。试回答：⑵混合物中NaOH的质量是______g；AlCl3的质量是______g；MgCl2的质量是______g。⑶P点所表示盐酸加入体积是______mL。⑴m点的沉淀化学式为__________，n点的沉淀化学式为__________。Mg(OH)2Mg(OH)2、Al(OH)31.16g5.22.671.9130\n19．某混合金属粉末，除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种，含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。所用试剂：样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O该小组探究过程如下：查阅资料：提出假设：(1)假设1：该混合金属粉末中除镁外还含有______元素；(2)假设2：该混合金属粉末中除镁外还含有______元素；(3)假设3：该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素。铝锌\n实验探究：基于假设3，甲同学设计了如图1所示的实验方案，乙同学设计了如图2所示的实验方案：(1)试剂M是________。(2)写出操作Ⅰ的过程___________________________________________________________________________________________________(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好，理由是_____________________________________________________________________________(4)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后，用最简便的方法测定了Wg样品中金属镁(Mg)的质量分数，他的方法是：_________________________________________NaOH溶液在滤液中加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的稀氨水步骤简单，节约试剂将沉淀C小心洗涤、干燥后称量、计算即可\n『例8』现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，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”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750－⑵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：该反应放出的热量使铁熔化，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：（填“合理”或“不合理”）⑶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。该实验所用试剂是，反应的离子方程式为。⑴引发铝热反应的基本操作是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿在铝热剂上加少量KClO3，插上一根镁条，然后点燃镁条。合理NaOH溶液2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑\n『例9』现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，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”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750－⑷实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是（填序号）。A．浓硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液B\n『例8』等物质的量的钠、镁、铝分别与1L1mol/L的盐酸作用产生氢气，可出现下列四种情况：①Na＜Mg＜Al；②Na＜Mg=Al；③Na=Mg=Al；④Na＞Mg=Al。试讨论上述四种情况所需金属的物质的量分别在何范围?①n＜1/2②1/2≤n＜1③n=1④n＞1\n『例9』称取金属钠、铝、铁各mg，在室温下分别与VL4mol/L的盐酸充分反应，试判断在下列四种情况下，V值取值范围（用含m的表达式表示）。⑴铝与盐酸反应放出的氢气最多，则V值取值范围为__________；⑵钠与盐酸反应放出的氢气最多，则V值取值范围为__________；⑶铝、铁分别与盐酸反应放出氢气一样多，则V值取值范围为__________；⑷钠、铝分别与盐酸反应放出氢气一样多，则V值取值范围为__________。V＞m/36m/112＜V＜m/920＜V＜m/112V＝m/92\n【例】工业“从海水中提取镁”的流程图如下：其步骤为：①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀；③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgC12溶液，再经蒸发结晶得到MgC12·6H2O；④将MgC12·6H2O在一定条件下加热得到无水MgC12；⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg。请回答下列问题：⑴步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的，而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有、、酒精灯、铁架台等。⑵步骤④中的“一定条件”指的是，目的是。⑶上述提取镁的流程中，在降低成本、减少污染方面做了一些工作，请写出其中一点：。蒸发皿   玻璃棒在HC1气流中抑制MgCl2水解成Mg(OH)2电解产生的Cl2用于制取HC1气体\n其步骤为：①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀；③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgC12溶液，再经蒸发结晶得到MgC12·6H2O；④将MgC12·6H2O在一定条件下加热得到无水MgC12；⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg。⑷有同学认为：步骤②后可加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗？为什么？你的观点是。理由是。⑸写出上述步骤中所涉及的化学反应方程式：不同意因为MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本①CaCO3====CaO+CO2↑CaO+H2O==Ca(OH)2②MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2③Mg(OH)2+2HCl+4H2O==MgCl2·6H2O④MgCl2·6H2O======MgCl2+6H2O⑤MgCl2====Mg+Cl2↑高温煅烧通电HCl气流中\n【例】工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3还有少量的Fe2O3,SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程图如下图：⑴原料A的名称是＿＿＿＿＿，步骤①反应的离子方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⑵滤液1中要加入稍过量原料B，原料B的化学式是＿＿＿＿＿＿＿＿步骤②反应的离子方程式是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿《步步高》P41\n【例】工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3还有少量的Fe2O3,SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程图如下图：⑶步骤③的离子化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿⑷步骤①②③的操作都是（填操作名称），要检验Al(OH)3沉淀是否完全的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⑸如果省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，则会对氧化铝的提取有什么影响？《步步高》P41\n铝热反应\n\n金属和非金属的物理性质对比：金属非金属1．常温时，除了汞是液体外，其它金属都是固体常温时，除了溴是液体外，有些是气体，有些是固体2．一般密度比较大一般密度比较小3．有金属光泽大多没有金属光泽(Si除外)4．大多是热及电的良导体,电阻通常随着温度的增高而增大大多不是热和电的良导体，电阻通常随温度的增高而减小5．大多具有展性和延性大多不具有展性和延性6．固体金属大多属金属晶体固体大多属分子型晶体7．蒸气分子大多是单原子的蒸气（或气体）分子大多是双原子或多原子的\n『例3』用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如右图），将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是（）A)实验中发生的反应都是氧化还原反应B)铝是一种较活泼的金属C)铝与氧气反应放出大量的热量D)铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物D\n