2019年化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案 第7講鎂、鋁及其重要化合物

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第7講鎂、鋁及其重要化合物考綱要求學(xué)法點撥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質(zhì)及應(yīng)用。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?zāi)芰Α⒂嬎隳芰Φ妮d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)及用途的掌握，著重提高綜合運(yùn)用能力?？键c一鎂單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及海水提鎂Zeq\o（\s\up7（知識梳理)，\s\do5（hishishuli）)1．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＋O2eq\o（=，\s\up7(點燃))2MgO__。B．鎂條在點燃的條件下能與N2反應(yīng)，化學(xué)方程式為__3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7（點燃）)Mg3N2__。②與水或酸的反應(yīng)A．鎂與水反應(yīng)：鎂不易與冷水反應(yīng),能與沸水反應(yīng)Mg＋2H2Oeq\o（=，\s\up7(△)）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__2Mg＋CO2eq\o(=，\s\up7（點燃))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)制熟石灰__CaCO3eq\o（=,\s\up7(高溫））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電解熔融氯化鎂制得鎂：__MgCl2（熔融)eq\o（=，\s\up7（通電）)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。Xeq\o(\s\up7（小題速練)，\s\do5(iaotisulian)）1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。eq\x(導(dǎo)學(xué)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(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eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812159）(C)A．Mgeq\o(→,\s\up7(HNO3）)Mg(NO3)2B．Mgeq\o（→，\s\up7（Cl2)）MgCl2eq\o（→，\s\up7（NaOH））Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7（稀硝酸））Mg（NO3）2C．Mgeq\o（→，\s\up7（O2)）MgOeq\o（→,\s\up7(稀硝酸)）Mg（NO3)2D．Mgeq\o(→,\s\up7（濃硫酸））MgSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32))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(chǎn)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(shù)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(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？eq\x(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)通過系列實驗探討Mg及其化合物的性質(zhì)，下列對整個過程說法正確的是eq\x（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項錯誤；B項正確；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，試比較它們的大小:__W2〉W1〉W4〉W3__.eq\x（導(dǎo)學(xué)號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eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812163)（A)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(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：CaCO3eq\o（=，\s\up7(高溫)）CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca（OH）2、Ca(OH)2＋MgCl2=CaCl2＋Mg（OH)2↓、Mg（OH）2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq\o(=，\s\up7（△))MgCl2＋6H2O↑、MgCl2（熔融)eq\o(=，\s\up7(通電)）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eq\x（導(dǎo)學(xué)號50812164)（B）A．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(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(chǎn)生Cl2,陰極產(chǎn)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(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：eq\x（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：__MgCl2·6H2Oeq\o（=，\s\up7(△)）Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·6H2Oeq\o(=，\s\up7（△）)MgO＋2HCl↑＋5H2O↑或Mg（OH)Cleq\o(=，\s\up7（△))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？寫出實驗步驟：__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__.（3)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┒?，防止外灑__；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?？键c二鋁單質(zhì)的性質(zhì)及其制備Zeq\o(\s\up7(知識梳理），\s\do5（hishishuli）)1．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:①Aleq\o(→，\s\up7（O2,常溫））形成致密的氧化膜，__4Al＋3O2=2Al2O3__②__2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7（△））2AlCl3__③Aleq\f(酸，)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→，\s\up7(氧化性酸），\s\do5（稀硝酸))Al＋NO\o\al(－,3)＋4H＋=Al3＋＋NO↑＋2H2O，\o(→，\s\up7(非氧化性酸)，\s\do5（鹽酸)）__2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑__）)④離子方程式：__2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al（－,2)＋3H2↑__⑤__2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7（高溫)）2Fe＋Al2O3__4．鋁的制備及用途eq\x（制備）-—電解熔融Al2O3：__2Al2O3eq\o(=，\s\up7(通電）)4Al＋3O2↑__eq\x（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.Xeq\o（\s\up7（小題速練），\s\do5（iaotisulian))1．判斷正誤，正確的畫“√”,錯誤的畫“×".eq\x(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？eq\x（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eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812168)（B)A．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eq\x（導(dǎo)學(xué)號50812169)（C)①CO2②鹽酸③NaOH溶液④水A．①④ B．①②③C．①③ D．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eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812170）（B)A．1∶1 B．1∶3C．1∶2 D．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eq\x（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。5．（2018·廣東高三檢測)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eq\x（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項正確,B項錯誤。鎂、鋁的摩爾質(zhì)量之比為8∶9，C項錯。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項錯.6．（2018·遼寧撫順模擬)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－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eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812173)(A)A．5。4g B．3.6gC．2。7g D．1。8g［解析］金屬鋁無論是與酸還是與堿溶液反應(yīng)，反應(yīng)實質(zhì)均是：Aleq\o(→,\s\up7(失3e－))Al3＋，2H＋eq\o(→,\s\up7（得2e－)）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↑6mol3mol3mol·L－1×0.1L0.15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5．4g0。3mol即投入的鋁粉為5.4g。7．（2017·甘肅平?jīng)鲆荒＃⒁欢康拟c鋁合金置于水中,合金全部溶解，得到20mLpH＝14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,則下列選項正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812174)(D）A．原合金質(zhì)量為0。92g B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氫氣896mLC．圖中V2＝60 D．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＋3HCl＝AlCl3＋3H2O。合金溶解后所得溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0．02L×1mol·L－1＝0。02mol,由NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，則V1＝eq\f(0。02mol,1mol·L－1）＝0.02L＝20mL,生成沉淀消耗的鹽酸的體積為40mL－20mL＝20mL，HCl物質(zhì)的量為0.02L×1mol·L－1＝0.02mol，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·mol－1＝1。46g，A項錯誤；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0.05mol×22。4L·mol－1＝1。12L，B項錯誤；由Al(OH）3＋3HCl=AlCl3＋3H2O可知，溶解沉淀需要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(zhì)的量為0.02mol，其質(zhì)量為0。02mol×78g·mol－1＝1。56g，D項正確。萃取精華: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eq\f（VHClH2，VNaOHH2）＝1∶1。(3)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和氫氧化鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為eq\f（VHClH2,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eq\f(1,3）〈eq\f（VHClH2,VNaOHH2）<eq\f（1,1),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)時，鋁不足而氫氧化鈉過量?？键c三鋁的重要化合物Zeq\o(\s\up7(知識梳理),\s\do5（hishishuli))1．氧化鋁（1)化學(xué)性質(zhì)（用離子方程式表示）：eq\a\vs4\al（兩性，氧化物）—eq\b\lc\｜\rc\（\a\vs4\al\co1(\o(→，\s\up7(與HCl反應(yīng)）)__Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O__，\o（→，\s\up7（與NaOH反應(yīng)））__Al2O3＋2OH－=2AlO\o\al（－，2）＋H2O__））(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(xué)性質(zhì)：eq\x（Al2O3）eq\o(→，\s\up7(受熱分解），\s\do5(③）)eq\x(AlOH3)eq\f（兩性,）eq\b\lc\|\rc\（\a\vs4\al\co1(\o（→,\s\up7（①強(qiáng)酸））\x（Al3＋）,\o(→，\s\up7（②強(qiáng)堿））\x(AlO\o\al（－，2))))寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:①__Al(OH）3＋3H＋=Al3＋＋3H2O__；②__Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O__；③__2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7（△）)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↓＋3NHeq\o\al（＋,4)__；②向偏鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為__AlOeq\o\al（－,2)＋CO2＋2H2O=Al（OH)3↓＋HCOeq\o\al（－,3）__。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、③Al（OH)3、④多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3）、⑤弱酸的銨鹽[如(NH4）2CO3］。Xeq\o(\s\up7（小題速練),\s\do5(iaotisulian））1．判斷正誤，正確的畫“√"，錯誤的畫“×"。eq\x(導(dǎo)學(xué)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(yīng)的金屬(×)（2)AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al（－，2）＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O（×)(3)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：Al2O3eq\o（→,\s\up7(NaOHaq）)NaAlO2(aq）eq\o（→，\s\up7（CO2)）Al（OH)3（√)（4）向NaAlO2溶液中通入過量CO2的離子方程式：2AlOeq\o\al（－,2）＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al（2－，3）（×)(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）AlOeq\o\al(－，2）與HCOeq\o\al（－,3)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(×)(9)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AlOeq\o\al(－,2）形式存在。(√)2．問題思考：eq\x（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).（3）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(yīng)生成熔點很高的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·江西九江高三模擬）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eq\x（導(dǎo)學(xué)號50812177)（C）選項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eq\x（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eq\x(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(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HCOeq\o\al(－，3)發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)，產(chǎn)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(xué)興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Al3＋，Mg2＋,K＋,Cl－))eq\f（足量NaOH溶液,）eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→MgOH2沉淀,→溶液a\f(鹽酸,）\b\lc\｜\rc\（\a\vs4\al\co1(→沉淀a\o(→，\s\up7(鹽酸)）AlCl3溶液,→溶液b）)）)下列說法正確的是eq\x(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－、Na＋、OH－C．溶液b中只含有NaClD．向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH[解析］A項用氨水將會使Al3＋、Mg2＋均沉淀下來，達(dá)不到分離的目的；B項溶液a中，Al3＋已轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al（－,2)不再含有Al3＋；C項b中含有KCl、NaCl、HCl等物質(zhì)；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(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－、AlOeq\o\al(－，2)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eq\x（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．①②⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③[解析]Al(Mg)eq\o(→，\s\up7(足量NaOH溶液))eq\o(→,\s\up7(過濾））eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（Mg,NaAlO2和NaOH的混合溶液\o（→,\s\up7(通入過量CO2）)\o(→,\s\up7（過濾））AlOH3））6．（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甲:Aleq\o（→，\s\up7(H2SO4）)Al2（SO4）3eq\o（→，\s\up7(NaOH）)Al(OH）3乙：Aleq\o（→,\s\up7(NaOH）)NaAlO2eq\o（→，\s\up7（H2SO4)）Al(OH)3丙:eq\b\lc\\rc\|（\a\vs4\al\co1(Al\o(→，\s\up7(H2SO4）)Al2SO43-,Al\o(→，\s\up7（NaOH)）NaAlO2—)）→Al（OH）3若要得到等量的Al（OH）3,則eq\x(導(dǎo)學(xué)號50812182）(B)A．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).eq\x（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、W甲：鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl（OH)乙：鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)丙：eq\b\lc\\rc\｝（\a\vs4\al\co1（鋁→加H2SO4溶液,鋁→加NaOH溶液))→W3gAl(OH)3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，實驗方案最合理的是__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,因為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿能溶解生成的Al（OH）3,而又無法控制酸堿的用量，一般使用氨水或CO2制取。題組三鋁三角的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用8．(2018·天津高三檢測)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).eq\x(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：__AlOeq\o\al(－，2）＋2H2O＋CO2=Al(OH）3↓＋HCOeq\o\al(－，3）__；A→D:__AlOeq\o\al（－，2)＋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)。又因為B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、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為:①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH）↓＋3NHeq\o\al（＋,4）②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－，2）＋6H2O=4Al（OH)3↓③Al3＋＋3OH－=Al（OH)3↓④Al(OH）3＋3H＋=Al3＋＋3H2O⑤Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al（－,2）＋2H2O⑥AlOeq\o\al（－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O⑦AlOeq\o\al（－,2)＋CO2＋2H2O=Al（OH）3↓＋HCOeq\o\al(－，3)⑧AlOeq\o\al（－，2）＋H＋＋H2O=Al（OH）3↓⑨Al（OH）3＋OH－=AlOeq\o\al（－,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。eq\x(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·成都模擬）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.eq\x（導(dǎo)學(xué)號50812186)請回答下列問題：(1)A點時已參加反應(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－=AlOeq\o\al(－,2)＋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－=AlOeq\o\al（－,2)＋2H2O.（3）B點所得的溶液的溶質(zhì)為NaAlO2、NaCl，通入CO2后發(fā)生的反應(yīng):AlOeq\o\al（－,2)＋CO2＋2H2O=Al（OH)3↓＋HCOeq\o\al(－，3），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：eq\x(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（2）8mol·L－1［解析](1）BC段發(fā)生反應(yīng)Al(OH）3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2）＋2H2O,B點時n[Al（OH)3]＝(180－160)×10－3L×5mol·L－1＝0。1mol。AB