《2020版高考化學大一輪復習 第3單元 金屬及其化合物 第2節(jié) 鎂、鋁及其重要化合物課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高考化學大一輪復習 第3單元 金屬及其化合物 第2節(jié) 鎂、鋁及其重要化合物課件 新人教版.ppt（51頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié)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。(宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想) 2.掌握鎂、鋁單質及其重要化合物的主要性質及其應用。(科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任),考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,鎂及其重要化合物 1.鎂的原子結構和存在 鎂位于元素周期表,原子結構示意圖為,鎂性質活潑,在自然界中的鎂全部以態(tài)存在。,第3周期第A族,化合,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,2.鎂單質的性質 (1)物理性質: 鎂是具有金屬光澤的固體,密度、硬度均較小,熔點較低,有良好的導電、導熱性和延展性。

2、(2)化學性質: 與非金屬反應,如與N2、Cl2、O2的反應: 、 、 。 與CO2反應:。 與H2O反應:Mg+2H2O Mg(OH)2+H2。 與強酸反應:。,銀白色,Mg+2H+==Mg2++H2,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,3.鎂的重要化合物,MgO+2H+==Mg2++H2O,Mg(OH)2+2H+==Mg2++2H2O,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,4.鎂及其化合物的用途 鎂應用于生產合金,冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。MgO熔點很高,可作材料。,耐火,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,自主練

3、習 1.工業(yè)上冶煉鎂為什么電解熔融氯化鎂而不是電解熔融氧化鎂?,提示 氧化鎂熔點比氯化鎂熔點高得多,電解氯化鎂可節(jié)省大量能源。,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,2.下列關于鎂的性質敘述正確的是() A.能在空氣中燃燒,但不能在二氧化碳中燃燒 B.不能與氮氣發(fā)生反應 C.不與冷水反應,但與熱水反應 D.可用電解氯化鎂溶液的方法來制取金屬鎂,解析鎂能在空氣中燃燒生成氧化鎂,能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳,故A項錯誤;鎂和氮氣反應生成氮化鎂,故B項錯誤;鎂較活潑,不與冷水反應,但與熱水反應生成氫氧化鎂和氫氣,故C項正確;鎂是活潑金屬,工業(yè)是采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂

4、,故D項錯誤。,C,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,3.(2019四川成都調研)鎂粉是焰火、閃光粉、信號彈中不可缺少的原料。工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻,有下列氣體:空氣、CO2、Ar、H2、N2,其中可作為冷卻氣體的是() A.和B.和C.和D.和,C,解析加熱時O2、N2、CO2等都能與鎂發(fā)生反應,因此可用還原性氣體或稀有氣體冷卻鎂的蒸氣,C項正確。,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,考向1鎂及其重要化合物的性質及應用 例1(2019安徽安慶月考)下列有關金屬鎂的說法不正確的是() A.Mg在CO2中燃燒生成MgO和C,是放

5、熱反應 B.工業(yè)上通過電解MgCl2溶液制取金屬鎂 C.Mg和稀硫酸反應時,滴加少量硫酸銅溶液,能加快反應速率 D.鎂可以用來制造信號彈和焰火,MgO可用作耐高溫材料,解析金屬Mg可以在CO2中燃燒生成MgO和C,同時放出大量的熱,A正確;工業(yè)上通過電解熔融MgCl2來制取金屬鎂,B錯誤;Mg和稀硫酸反應時,滴加少量硫酸銅溶液,Mg能置換出Cu,Mg和Cu形成原電池,化學反應速率加快,C正確;Mg在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,常用來制造信號彈和焰火,MgO的熔點很高,常用作耐高溫材料,D正確。,B,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,歸納總結鎂及其化合物的轉化關系,考點一

6、,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,對點演練 某同學通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質,下列操作正確且能達到目的的是() 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沉淀轉入蒸發(fā)皿中,加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無水MgCl2固體,答案,解析,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,考向2海水提鎂 例2(2019廣西桂林月考)從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示: 下列說法錯誤的

7、是() A.用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富 B.步驟電解MgCl2時陰極產生氯氣 C.步驟可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水 D.上述工藝流程中涉及化合、分解和復分解反應,答案,解析,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,歸納總結海水中提取鎂 1.工藝流程:,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,2.基本步驟及主要反應:,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,對點演練 某工廠用提取粗鹽后的鹽鹵(主要成分為MgCl2)制備金屬鎂,其工藝流程如下。,下列說法錯誤的是() A.在實驗室實施操作需要的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒 B

8、.Mg(OH)2MgCl2的離子方程式為Mg(OH)2+2H+==Mg2++2H2O C.操作是將MgCl2溶液蒸干后冷卻結晶 D.操作陰極和陽極產物的質量比是2471,答案,解析,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,鋁單質的性質及制備 1.鋁的原子結構和在自然界中的存在 鋁的原子結構示意圖為。鋁位于元素周期表,自然界中的鋁全部以態(tài)存在。 2.金屬鋁的物理性質 鋁是色、具有金屬光澤的固體,硬度,具有良好的、導熱性和延展性。,第3周期第A族,化合,銀白,較小,導電性,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,3.鋁的化學性質,考點一,考點二,必備知識自主

9、預診,關鍵能力考向突破,考點三,寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式: Al形成致密的氧化膜, 離子方程式: ,4Al+3O2==2Al2O3,2Al+6H+==2Al3++3H2,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,4.鋁的制備 工業(yè)上利用電解熔融氧化鋁的方法制備鋁單質: (寫化學方程式)。 5.鋁熱反應 實驗原理:高溫下鋁能將較不活潑的金屬從其氧化物中還原出來。 實驗裝置:鋁粉還原氧化鐵的實驗裝置如圖所示。,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,引燃劑和鋁熱劑: a.引燃劑:鎂條、氯酸鉀。 b.鋁熱劑:鋁粉和某些金屬氧化物(Fe2O3

10、、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物。 鋁熱反應的應用: a.該反應為放熱反應,鋁在高溫下還原出了金屬單質。在冶金工業(yè)上常用鋁熱反應制取熔點較高的金屬,如鉻、錳等,3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn。 b.該反應原理可以應用在生產上,如焊接鋼軌等。,考點一,考點二,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,自主練習 1.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。原因是什么?,提示 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成熔點很高的Al2O3薄膜,使內部的鋁被Al2O3包裹著,所以熔化的鋁不易滴下。,考點一,考點二,

11、必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點三,2.下列關于鋁單質的敘述正確的是() A.由于鋁在空氣中不會銹蝕,所以鋁制品的使用壽命都很長 B.由于鋁具有強還原性,所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬 C.常溫下,鋁被濃硫酸鈍化,所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層 D.由于鋁的導電性能比銅強,所以常用鋁制造電線、電纜,解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應,加熱條件下濃硫酸能與氧化鋁反應;銅的導電性能比鋁強。,B,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,考向鋁的性質及用途 例(2019河北唐山月考)下列有關鋁的實驗現(xiàn)象、用途解釋正確的是(),答案,解析,必備知識自主預診,關鍵能力考向突

12、破,考點一,考點二,考點三,易錯警示(1)能與鋁反應生成H2的溶液,可能是酸性溶液,也可能是堿性溶液。 (2)等質量的鋁與足量的酸或堿溶液反應,生成H2的量相同。 (3)等物質的量的酸和堿與足量的鋁反應,生成H2的量由酸和堿的物質的量決定。,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,對點演練 鋁是一種既能與酸反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬,就鋁的這一特殊性質回答下列問題: (1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應,所得H2的體積之比是。

13、(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中,產生H2的體積之比是。 (3)足量的兩份鋁分別投入到等體積的HCl、NaOH溶液中,二者產生H2的物質的量相等,則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是。 (4)甲、乙兩燒杯中分別盛有100 mL 3 molL-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)=12,則加入鋁粉的質量為。 A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g 答案 (1)11(2)13(3)31(4)A,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,解析 (1)根據(jù)

14、化學方程式:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2、2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2,可得出Al與H2的關系式均為2Al3H2,故只要參加反應的Al的質量相等,所得H2的量必相等。(2)因為在反應中Al過量,產生的H2由HCl和NaOH的物質的量決定。根據(jù)化學反應中的關系式:6HCl3H2、2NaOH3H2,故當HCl和NaOH的物質的量相等時,二者產生H2的體積比為13。(3)因為鋁足量且產生H2的物質的量相等,根據(jù)關系式n(HCl)n(NaOH)= 31,又因為兩溶液體積相等,故物質的量濃度c(HCl)c(NaOH)= n(HCl)n(NaOH)=31。(4)其反應

15、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13,而題設條件體積比為12,說明此時投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的,而對于NaOH來說是不足的。,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 6 mol3 mol 3 molL-10.1 L0.15 mol 則Al與NaOH溶液反應生成H2的物質的量為0.15 mol2=0.3 mol。 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2 227 g3 m

16、ol 5.4 g0.3 mol 即投入的鋁粉質量為5.4 g。,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,鋁的重要化合物 1.Al2O3 (1)物理性質:Al2O3是高熔點的氧化物,常作為 材料及冶煉的原料。 (2)化學性質(用離子方程式表示):,耐火,金屬鋁,Al2O3+6H+==2Al3++3H2O,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,2.Al(OH)3 (1)物理性質:Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀沉淀,它能吸附水中的,常用于水的凈化,并能色素。 (2)化學性質。,受熱分解:化學方程式為。,懸浮物,吸附,Al(OH)3+3H+==Al3++3

17、H2O,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,(3)制備(用離子方程式表示)。,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,3.明礬凈水原理 明礬的化學式為,其凈水原理涉及的離子方程式為。,KAl(SO4)212H2O,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,4.Al3+、Al(OH)3、 之間的轉化關系 寫出上述轉化的離子方程式: (1); ; 。 (2)。 (3)。 (4)。 (5); 。 (6)。,Al3++3OH-==Al(OH)3,Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考

18、點二,考點三,自主練習 1.中學學習階段接觸到的既能與強酸反應又能與強堿反應的物質有哪些?,提示 金屬單質:Al;兩性氧化物:Al2O3;兩性氫氧化物:Al(OH)3;弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;弱酸的酸式鹽:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;氨基酸等。,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,2.(2019貴州貴陽月考)下列各組物質能相互反應得到Al(OH)3的是() A.Al跟NaOH溶液共熱 B.Al(NO3)3跟過量的NaOH溶液反應 C.Al2O3和水共熱 D.Al2(SO4)3溶液和過量的氨水反應,解析Al跟NaOH

19、溶液共熱生成NaAlO2,得不到氫氧化鋁,故A錯誤;氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能溶于強酸和強堿,Al(NO3)3跟過量的NaOH溶液反應生成NaAlO2,故B錯誤;氧化鋁不溶于水,不能與水反應生成氫氧化鋁,故C錯誤;Al2(SO4)3溶液和過量的氨水反應可以得到氫氧化鋁,氫氧化鋁不溶于弱堿溶液,故D正確。,D,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,3.下列有關說法不正確的是() A.Al(OH)3在用于治療胃酸過多類疾病時表現(xiàn)出弱堿性 B.明礬溶于水后可得到少量的有強吸附性的Al(OH)3膠體,故明礬可作凈水劑 C.Al(OH)3可用于中和饅頭制作過程(如發(fā)酵階段)中產生的

20、酸 D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能,C,解析治療胃酸過多時要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表現(xiàn)出弱堿性,A項正確;Al(OH)3膠體有強吸附性,能吸附水中懸浮的雜質并最終轉化為沉淀而使水變澄清,B項正確;饅頭制作過程中加小蘇打可用于發(fā)泡和中和發(fā)酵過程中產生的酸,不用Al(OH)3,C項錯誤;耐火材料要求對熱穩(wěn)定性強且熔點很高,而Al(OH)3受熱易分解,D項正確。,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考向1鋁的重要化合物的性質和用途 例1(2019湖南株洲調研測試)下列說法不正確的是 (),答案,解析,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關

21、鍵能力考向突破,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,3.含鋁化合物轉化關系的應用 (1)判斷離子共存問題:,(2)鑒別物質(利用滴加試劑順序不同,現(xiàn)象不同): 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先產生白色沉淀,后沉淀溶解。 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,開始無明顯現(xiàn)象,后產生白色沉淀,沉淀不溶解。,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,4.含鋁元素雜質的除雜方法歸類 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強堿溶液的特性,可除去許多物質中的含鋁雜質,如(括號中物質為雜質): (1)Mg(Al):加足量NaOH溶液,過濾; (2)Fe2O3

22、(Al2O3):加足量NaOH溶液,過濾; (3)Mg(OH)2Al(OH)3:加足量NaOH溶液,過濾; (4)Mg2+(Al3+):加過量NaOH溶液,過濾,再加酸充分溶解得到的沉淀。,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,對點演練 下列除去雜質的方法不正確的是() A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾 D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾、洗滌、干燥得到M

23、gO,解析氨水與Fe3+和Al3+均能反應生成氫氧化物沉淀,B項不符合除雜的要求。,B,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,考向2有關Al(OH)3的制備及沉淀量計算 例230 mL 1 molL-1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL-1的NaOH溶液,若產生1.56 g白色沉淀,則加入NaOH溶液的體積可能為() A.3 mLB.7.5 mL C.15 mLD.17.5 mL,答案,解析,考點一,考點二,考點三,必備知識自主預診,關鍵能力考向突破,歸納總結Al3+與強堿溶液反應的計算規(guī)律 (1)求產物Al(OH)3的量。 當n(OH-)3n(Al3+)時,

24、nAl(OH)3= n(OH-); 當3n(Al3+)

25、KAl(SO4)212H2O和氫氧化鋇溶液反應,當硫酸根離子恰好沉淀完全時,需要2 mol氫氧化鋇,OH-的物質的量是4 mol,鋁離子的物質的量是1 mol,此時二者恰好完全反應生成 ,故D項正確。,2,3,1,1,2,3,1.(2019山西范亭中學第二次月考)在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關系如圖所示,則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為() A.61B.11 C.21D.12,答案,解析,1,2,3,2.(2019江蘇徐州高三診斷)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3xH2O、Fe2O3、

26、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料,提取時操作過程如圖所示,圖中操作錯誤的是 () A.B.C.D.,答案,解析,1,2,3,3.鹵水中含有豐富的鎂離子,可制取多種含鎂產品。請回答下列問題: (1)向鹵水中加入Ca(OH)2可制取Mg(OH)2,其離子方程式是。 (2)Mg(OH)2可用來制取MgO,進而制取金屬鎂。 灼燒Mg(OH)2得到MgO的化學方程式是。 1 200 時,真空條件下用硅鐵(硅的質量分數(shù)為95%99%)將MgO還原為鎂蒸氣(鐵不參與反應),用化學方程式表示其原理: 。 (3)Mg(OH)2也可用來制取無水MgCl2。 從MgCl2溶液得到MgCl26H2O的操作是。 MgCl26H2O與SOCl2混合后加熱,可獲得無水MgCl2(已知SOCl2與水接觸時迅速形成白霧,生成SO2)。則得到無水MgCl2的化學方程式為。,1,2,3,解析 (1)Mg2+與Ca(OH)2發(fā)生反應生成Mg(OH)2。 (2)Mg(OH)2受熱分解生成MgO和H2O。1 200 時、真空條件下,Si將MgO還原為鎂蒸氣,同時生成SiO2。(3)MgCl2的溶解度隨溫度變化較小,且Mg2+易水解,故可使MgCl2溶液在氯化氫氛圍中蒸發(fā)、結晶得到MgCl26H2O。根據(jù)題中信息可知,SOCl2與MgCl26H2O反應生成SO2、HCl和MgCl2。,