高考前赶紧看看提分小知识点高三化学一轮复习教学案09镁铝及其重要化合物 4页

‎2010届高三化学一轮复习教学案：镁、铝及其重要化合物 考点1 Mg、Al的化学性质 ‎1．与非金属反应 ‎（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧： 。‎ ‎（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl2 2Al+ 3Cl2 ‎ ‎2Al+ 3S （用于工业制备） Mg+ S ‎ ‎[特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： ‎ ‎2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C ‎②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。‎ ‎③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。‎ ‎2．与H2O反应 Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 ‎ Mg+2H2O ‎2A1+6H2O ‎ ‎3．与酸反应置换出H2‎ Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以 用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。‎ ‎4．与某些氧化物反应 ‎（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO2 ‎ ‎[特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。‎ ‎（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3 ‎ 铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。‎ ‎[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。‎ ‎②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。‎ ‎③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。‎ ‎④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。‎ ‎5．与碱反应 镁不与碱反应，铝与碱液反应： 。‎ ‎ [例1]用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况） （　 ）‎ ‎　　 A．O2和H2的混合气体　B．‎1.12L H2　　C．大于1.12LH2　D．小于‎1.12L H2‎ ‎[解析]Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝能与NaOH溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2总和，显然比Na单独反应产生的H2多。‎ ‎2Na+2H2O2NaOH +H2↑ ‎2A1+6H2O‎2A1(OH)3+3H2↑‎ ‎ 0.1mol　　　　0.1mol　0.05mol 0.1mol　　　　　　　　　0.15mol ‎　　若铝箔足量，共生成H2：0.05mol＋0.15mol＝0.2mol ‎　　V（H2）＝0.2mol×22.4mol／L＝‎4.48L。‎ ‎[答案]C ‎[规律总结]铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。‎ 考点2 氢氧化铝 ‎1．物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的 ，具有 性。‎ ‎2．化学性质 ‎①与酸反应：Al(OH)3 +3HCl＝AlCl3+3H2O（离子反应方程式： ）‎ ‎②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]（离子反应方程式： ）‎ ‎3．Al(OH)3的制取 ‎①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为 。‎ ‎②四羟基合铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。‎ 当CO2不足或适量时： ；（填离子反应方程式，下同）CO2过量时： 。‎ ‎[特别提醒]：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐：Al(OH)3＋OH-＝[Al(OH)4]-。‎ ‎（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：[Al(OH)4] -+H+＝Al(OH)3↓+H2O；Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O。‎ ‎ 4．Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。‎ ‎[例2]使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是 （ ）‎ A．NaCl→Na2S→Na2SO4→NaOH→HNO3 B．H2SO4→HCl→H2S→NaOH→CO2‎ C．HCl→H2SO4→H2S→NaOH→CO2 D．Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH→HCl ‎[解析]SO42-能同时除去Ba2+和Ag+，S2-能同时除去Ag+和Cu2+，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al3+以AlO2-形式存在，加酸可使AlO2-以Al(OH)3形式沉淀。但HNO3量 不好控制，所以最好的选项为C。‎ ‎[答案]C ‎[规律总结]解除杂题应注意①除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba2+～SO42-，Mg2+～OH-，Ag+～Cl-，Cu2+～S2-，②除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。‎ 考点3 镁和铝的图像 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 铝盐溶液与强碱反应 现象： 。‎ 原理： ‎ ‎ ‎ 铝酸盐溶液与强酸反应 现象： 。‎ 原理： ‎ ‎ ‎ 铝盐溶液与弱碱反应 现象： 。‎ 原理： ‎ ‎ ‎ 铝酸盐溶液与弱酸反应 现象： 。‎ 原理： ‎ ‎ ‎ ‎ [例3]（2006年上海)已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向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 （ ）‎ A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多 B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2–比Ba2+多 C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3‎ D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH–‎ ‎[解析]采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+‎ BaSO4↓。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4] -，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。‎ ‎[答案]BD ‎[规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。‎ 镁、铝及其重要化合物参考答案 考点1 Mg、Al的化学性质 ‎1．（1）2Mg+O22MgO 4Al+ 3O22Al2O3‎ ‎（2）MgCl2 2AlCl3 Al2S3 MgS ‎2．Mg(OH)2+H2↑ ‎2A1(OH)3+3H2↑ 3．可 ‎4．（1）2MgO+C （2）2Fe+ Al2O3‎ ‎5．2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2↑‎ 考点2 氢氧化铝 ‎1．白色胶状固体 吸附 2．①Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O ②Al(OH)3＋OH-＝[Al(OH)4]- ‎3．①氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液 ‎②2[Al(OH)4]-＋CO2＝2Al(OH)3↓＋CO32-＋H2O [Al(OH)4]-＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3- 考点3 镁和铝的图像 现象：先产生沉淀，后沉淀消失。‎ 反应原理：Al3++3OH–Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH–[Al(OH)4]–‎ 现象：沉淀不断增多，而后沉淀溶解。‎ 反应原理：[Al(OH)4]–+H+＝Al(OH)3↓+H2O Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O 现象：产生沉淀 反应原理：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+‎ 现象：产生沉淀 反应原理：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+‎ 现象：产生沉淀 反应原理：[Al(OH)4]-＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3-