學(xué)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(zhì)及應(yīng)用。3．掌握鎂、鋁的重要化合物的主要性

學(xué)法點(diǎn)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(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、計算能力的載體。鎂、鋁及其化合物的性質(zhì)是金屬元素及其化合物的重要部分，備考時應(yīng)側(cè)重對單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)質(zhì)及應(yīng)用。 及用途的掌握，著重提高綜合運(yùn)用能力。考點(diǎn)一 鎂單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及海水提鎂知識梳理Zhishishuli1．鎂的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)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(qiáng)度都 __較大__。(2)化學(xué)性質(zhì)①與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)A．鎂條在O2中燃燒，發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，生成白色固體物質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 __2Mg點(diǎn)燃＋O2=====2MgO__。B．鎂條在點(diǎn)燃的條件下能與 N2反應(yīng)，化學(xué)方程式為點(diǎn)燃__3Mg＋N2=====Mg3N2__。②與水或酸的反應(yīng)．鎂與水反應(yīng)：鎂不易與冷水反應(yīng)，能與沸水反應(yīng)△Mg＋2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑。B．鎂與酸的反應(yīng)：鎂是活潑金屬，能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)放出 H2，反應(yīng)的離子方程式為__Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑__。③與某些氧化物的反應(yīng)鎂能在CO2中燃燒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為點(diǎn)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(yīng)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(jié)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(dǎo)彈和飛機(jī)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(yīng)，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應(yīng)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(dǎo)學(xué)號50812158(1)點(diǎn)燃的鎂條能夠在空氣中劇烈燃燒，將點(diǎn)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(zhì)為純凈物(×)(3)在鎂條參加的化學(xué)反應(yīng)中，鎂均作還原劑(√)(4)從海水中提取鎂所涉及的化學(xué)反應(yīng)全都是氧化還原反應(yīng)(×)(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(xué)”要求從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)此，由單質(zhì)鎂制硝酸鎂的下列四個方案中，你認(rèn)為可行而且符合“綠色化學(xué)”要求的方案是導(dǎo)學(xué)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(xué)”要求從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和技術(shù)三個方面設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，B項(xiàng)最不合算，除Mg外還用了三種試劑；D項(xiàng)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(xiàng)分別產(chǎn)生了污染環(huán)境的氮氧化物和SO2，B項(xiàng)也使用了會對環(huán)境造成污染的Cl2。從技術(shù)角度看，D項(xiàng)中Ba(NO3)2溶液的加入量較難控制。綜上所述，可知只有C項(xiàng)符合“綠色化學(xué)”的要求。3．鎂在空氣中燃燒，所得的固體產(chǎn)物可能有哪些？導(dǎo)學(xué)號50812160提示：Mg與空氣中的O2、N2及CO2反應(yīng)，所得固體產(chǎn)物可能是MgO、Mg3N2、C。題組一鎂的性質(zhì)及應(yīng)用1．(2018經(jīng)·典習(xí)題選萃)某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)探討Mg及其化合物的性質(zhì)，下列對整個過程說法正確的是導(dǎo)學(xué)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(zhuǎn)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(yīng)將濃硫酸慢慢加入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)正確；應(yīng)將Mg(OH)2濁液沿玻璃棒慢慢引流到漏斗中過濾，C項(xiàng)錯誤；Mg(OH)2與稀鹽酸反應(yīng)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(yīng)不斷通入HCl氣體，這樣才能得到純凈的無水MgCl2固體，D項(xiàng)錯誤。2．等質(zhì)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(zhì)量分別是 W1g、W2g、W3g、W4g，試比較它們的大?。?__W2>W1>W4>W3__。導(dǎo)學(xué)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(yīng)，結(jié)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(dǎo)學(xué)號 50812163( A )．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈B．上述變化過程中包括了分解、化合、復(fù)分解、置換四種反應(yīng)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(yàn)沉淀是否洗滌干凈，A正確。提取鎂的過程中涉及的反應(yīng)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(yīng)中沒有置換反應(yīng)，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(dǎo)學(xué)號 50812164( B )．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解 MgCl2時陰極產(chǎn)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(fù)分解反應(yīng)[解析] 選項(xiàng)A，海水中含有大量的鎂元素，從海水中提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富。選項(xiàng)B，電解熔融MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2，陰極產(chǎn)生金屬鎂。選項(xiàng)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(xiàng)D，步驟①涉及CaCO3的分解反應(yīng)得到CaO，CaO與H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到Ca(OH)2，步驟⑥是電解涉及分解反應(yīng)，步驟③涉及MgCl2與Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)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(dǎo)學(xué)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(yīng)反應(yīng)的化學(xué)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M(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水蒸氣__。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)步驟：__加入MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液，充分?jǐn)嚢?、過濾，沉淀用蒸餾水洗滌__。實(shí)驗(yàn)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(zhì)，可用

MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液將Ca(OH)2轉(zhuǎn)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(zhì)的擴(kuò)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(jié)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。考點(diǎn)二 鋁單質(zhì)的性質(zhì)及其制備知識梳理Zhishishuli1．鋁的原子結(jié)構(gòu)和存在鋁的原子結(jié)構(gòu)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(zhì)鋁是__銀白__色、具有金屬光澤的固體， 硬度__較小__，具有良好的__導(dǎo)電性__、導(dǎo)熱性和延展性。3．鋁的化學(xué)性質(zhì)寫出上圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。小題速練Xiaotisulian1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。導(dǎo)學(xué)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(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同。(√)(5)鋁與少量NaOH溶液反應(yīng)得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽。(×)2．鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能？常溫下為什么能用鋁制槽車來儲運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3？導(dǎo)學(xué)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(hù)鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強(qiáng)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(yùn)濃H2SO4或濃HNO3。題組一 鋁的性質(zhì)與應(yīng)用1．化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境密切相關(guān)。下列說法不正確的是導(dǎo)學(xué)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(qiáng)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(chǎn)生白色沉淀，故無法用氨水比較 Mg、Al金屬性的強(qiáng)弱。2．鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質(zhì)能用于證明兩者存在較大差異性的是導(dǎo)學(xué)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(yīng)的定量分析3．兩份鋁屑，第一份與過量的鹽酸反應(yīng)，第二份與過量的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3，則第一份鋁屑與第二份鋁屑的質(zhì)量比為導(dǎo)學(xué)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(yīng)還是與NaOH溶液反應(yīng)，相同質(zhì)量的鋁屑完全反應(yīng)生成的氫氣的量相同。若產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3，說明兩份鋁的質(zhì)量比為1∶3，B正確。4．(2018試·題調(diào)研)將5.4gAl投入到200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氫氣產(chǎn)生、充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為導(dǎo)學(xué)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(qiáng)氧化性，與Al反應(yīng)不產(chǎn)生H2，故A項(xiàng)首先排除。Al與堿反應(yīng)的關(guān)系為Al～OH－，Al與酸反應(yīng)的關(guān)系為Al～3H＋，溶解0.2mol的Al需OH－、H＋的物質(zhì)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(xiàng)。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(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)關(guān)系如圖。反應(yīng)中鎂和鋁的 導(dǎo)學(xué)號 50812172( A )A．物質(zhì)的量之比為

3∶2

B．質(zhì)量之比為

3∶2C．摩爾質(zhì)量之比為

2∶3

D．反應(yīng)速率之比為

2∶3[解析] 由圖象可知，兩個反應(yīng)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(zhì)的量之比為 3∶2，質(zhì)量之比為 4∶3，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤。 鎂、鋁的摩爾質(zhì)量之比為8∶9，C項(xiàng)錯。由圖象鎂、鋁與硫酸反應(yīng)需要的時間之比為2∶3，則二者的速率之比為3∶2，D項(xiàng)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(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)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(zhì)量為導(dǎo)學(xué)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(yīng)，失3e－＋＋得2e－反應(yīng)實(shí)質(zhì)均是：Al――→Al3，2H――→H2，故與酸或與堿溶液反應(yīng)時鋁與氫氣的關(guān)系式均為2Al～3H2。其反應(yīng)原理分別為：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是1∶3，而題設(shè)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(yīng)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(zhì)量與消耗鹽酸的體積關(guān)系如圖所示，則下列選項(xiàng)正確的是導(dǎo)學(xué)號50812174(D)A．原合金質(zhì)量為0.92gB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)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(yīng)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，后發(fā)生反應(yīng) NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓，最后發(fā)生反應(yīng) Al(OH)3＋3HClAlCl3＋3H2O。合金溶解后所得溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)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(zhì)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(zhì)量為0.04mol×23g·mol－1＋0.02mol×27g·mol1＝1.46g，A項(xiàng)錯誤；由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，生成氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol＋0.03mol＝0.05mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.05－1項(xiàng)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(xiàng)錯誤；由上述計算可知，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為0.02mol，其質(zhì)量為0.02mol×78－1g·mol ＝1.56g，D項(xiàng)正確。鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系(1)無論與酸還是與堿反應(yīng)，Al與H2的關(guān)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(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為VHClH2＝1∶1。VNaOHH2(3)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的VHClH2HCl和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)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(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比13<VHClH2<1，則必定是a.鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)VNaOHH21時，鋁不足而氫氧化鈉過量?？键c(diǎn)三鋁的重要化合物知識梳理Zhishishuli1．氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)(用離子方程式表示)：兩性與HCl反應(yīng)__Al2O3＋6H＋3＋＋3H2O__――→===2Al氧化物—與NaOH反應(yīng)－－＋H2O__――→__Al2O3＋2OH===2AlO2(2)用途：熔點(diǎn)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(xué)性質(zhì)：①強(qiáng)酸＋受熱分解兩性――→Al3Al2O3――→AlOH3②強(qiáng)堿③－――→AlO2寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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(xué)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(diǎn)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(xué)化學(xué)中常見的既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)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(dǎo)學(xué)號50812175(1)MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應(yīng)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(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(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(qiáng)的主要原因是鋁與氧氣反應(yīng)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(qiáng)酸性溶液中鋁元素以Al3＋形式存在，強(qiáng)堿性溶液中鋁元素以AlO2－形式存在。(√)2．問題思考：導(dǎo)學(xué)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(zhì)， 不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒。不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)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(yīng)生成熔點(diǎn)很高的

Al2O3薄膜，內(nèi)部的鋁被

Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下

__。(4)中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)，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(zhì)及應(yīng)用1．(2018·西九江高三模擬江 )下列各組物質(zhì)，不能按 “bca“→””(表示反應(yīng)一步完成 )關(guān)系轉(zhuǎn)化的是 導(dǎo)學(xué)號 50812177( C )選項(xiàng)abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO2.下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述中錯誤的是導(dǎo)學(xué)號50812178(A)A．常溫下鋁與濃硝酸反應(yīng)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(chǎn)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(yīng)[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(dǎo)學(xué)號 50812179( AB )A．Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)是泡沫滅火器的原理B．Al2O3熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料C．Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)D．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)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?yàn)殇X的熔點(diǎn)較低E．將濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中，會產(chǎn)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(chǎn)生大量白色沉淀G．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)后固體質(zhì)量增加[解析]泡沫滅火器的原理是：Al3＋與HCO3－發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)，產(chǎn)生大量泡沫，A項(xiàng)正確；Al2O3熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料，B項(xiàng)正確。4．(2017蕪·湖模擬)某?；瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、＋雜質(zhì)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(dǎo)學(xué)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(xiàng)用氨水將會使Al3＋、Mg2＋均沉淀下來，達(dá)不到分離的目的；B項(xiàng)溶液a中，Al3＋已轉(zhuǎn)化為AlO2－不再含有Al3＋；C項(xiàng)b中含有KCl、NaCl、HCl等物質(zhì)；D項(xiàng)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(zhì)的概念辨析兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)不一定是兩性物質(zhì)，Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質(zhì)。2．Al(OH)3與Al2O3兩性的重要應(yīng)用(1)用過量NaOH溶液檢驗(yàn)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(yīng)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(dāng)?shù)慕M合是導(dǎo)學(xué)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(xué)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(dǎo)學(xué)號50812182(B)．三者消耗的原料相同B．甲消耗的原料的總物質(zhì)的量最多C．乙消耗的原料的總物質(zhì)的量最少D．丙消耗的原料的總物質(zhì)的量最多[解析]從量的關(guān)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(yīng)，耗H2SO40.375mol，三份與NaOH反應(yīng)，耗NaOH0.75mol，故甲消耗原料的總物質(zhì)的量最多，丙消耗原料的總物質(zhì)的量最少。7．若甲、乙、丙三位同學(xué)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(dǎo)學(xué)號50812183甲、乙、丙用各自設(shè)計的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1g、W2g、W3g。三種實(shí)驗(yàn)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(chǎn)率等因素分析，實(shí)驗(yàn)方案最合理的是 __丙__。(2)三位學(xué)生制得的 Al(OH)3的質(zhì)量由大到小的順序是 __W3>W1>W2__。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)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(jié)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(chǎn)品；相同的原料制取的Al(OH)3質(zhì)量應(yīng)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(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液，因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)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(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)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(zhuǎn)化關(guān)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(yīng)為淺紫色

(透過藍(lán)色鈷玻璃

)。導(dǎo)學(xué)號

50812184(1)寫出化學(xué)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(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì)。又因?yàn)锽受熱時轉(zhuǎn)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(yīng)生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色，則A為KAlO2。萃取精華：Al3＋、Al(OH)3、AlO－2之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系有關(guān)反應(yīng)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(guān)的圖象分析9.(2018經(jīng)·典習(xí)題選萃 )下列圖像中，縱坐標(biāo)為沉淀量，橫坐標(biāo)為某溶液中加入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量，選擇合適圖像對應(yīng)的序號填空。 導(dǎo)學(xué)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(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀的質(zhì)量與 OH－的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線。 導(dǎo)學(xué)號 50812186請回答下列問題：(1)A點(diǎn)時已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為__1∶3__。(2)AB段曲線所表示的反應(yīng)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(yīng)：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，到達(dá)A點(diǎn)時，生成沉淀量最大，即n(AlCl3)∶n(NaOH)＝1∶3。(2)AB段發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O。(3)B點(diǎn)所得的溶液的溶質(zhì)為NaAlO2、NaCl，通入CO2后發(fā)生的反應(yīng)：AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－，現(xiàn)象是有白色沉淀生成。11．將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質(zhì)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(zhì)量與加入的NaOH體積關(guān)系如圖：導(dǎo)學(xué)號50812187(1)原合金中鎂、鋁質(zhì)量各多少？(2)HCl的濃度為多少？[答案](1)鎂、鋁的質(zhì)量分別為4.8g、2.7g－1(2)8molL·[解析](1)BC段發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O，B點(diǎn)時n[Al(OH)3]＝(180－－3－