必修1第3章金屬的化學性質(zhì)(二)鎂鋁及其化合物的主要性質(zhì)

1、學生姓名年級科目化學任課老師梅京信 高級化學教師上課日期時間段 教學過程金屬的化學性質(zhì)(二)鎂鋁及其化合物的主要性質(zhì)跟蹤考點知識梳理一、鎂、鋁的主要性質(zhì)：物理性質(zhì)：鎂和鋁是銀白色，具有金屬光澤的固體，硬度較小，具有良好的導電性、導熱性和延展性?；瘜W性質(zhì)：活潑金屬，具有較強的還原性；鎂的表面被氧化成一層氧化膜。常溫下鋁在濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化(鈍化不是不反應，而是被氧化成一層致密的氧化物薄膜，恰恰說明金屬的活潑性。1、與非金屬反應（1）與O2反應。常溫下與空氣中的O2反應生成一層致密的氧化物薄膜，所以鎂、鋁都有抗腐蝕的性能。鎂、鋁都能在空氣中燃燒：2Mg+O22MgO。4Al+ 3O22Al2

2、O3（2）與鹵素單質(zhì)、硫等反應。Mg+ Cl2MgCl2 2Al+ 3Cl22AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 （用于工業(yè)制備） Mg+ S MgS特別提醒：鎂在空氣中用酒精燈火焰點燃即可燃燒，而鋁在空氣中需要高溫點燃才能燃燒。鎂在空氣中燃燒時有三個反應發(fā)生： 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C燃燒時都放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光。利用鎂的這種性質(zhì)來制造照明彈。集氣瓶底部都要放一些細紗，以防止集氣瓶炸裂。2與H2O反應Mg、A1和冷水都不反應，但在加熱條件下與水反應生成氫氧化物和氫氣 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2 2A1+6H2O2A1(OH

3、)3+3H23與無氧化性酸反應置換出H2 Mg、A1與濃、稀鹽酸、稀硫酸、磷酸等酸反應置換出H2，2Al6HCl=2AlCl3+3H2 其中鋁在冷濃 H2SO4，冷濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象。所以可用鋁制容器貯存冷的濃硫酸或濃硝酸。4與某些氧化物反應（1）鎂與二氧化碳反應：2Mg+CO22MgO+C 特別提醒：“CO2不能助燃”的說法是不全面的，CO2對絕大多數(shù)可燃物是良好的滅火劑，而對K、Ca、Na、Mg等可燃物CO2卻是助燃劑。（2）鋁熱反應：2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3 鋁熱法是一種利用鋁的還原性獲得高熔點金屬單質(zhì)的方法。此種反應被稱為鋁熱反應。 可簡單認為是鋁與某些金屬氧化物（

4、如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）或非金屬氧化物（如SiO2等）在高熱條件下發(fā)生的反應。 鋁熱反應常用于冶煉高熔點的金屬和焊接鋼軌。是放熱反應。反應中鎂條為引燃劑，氯酸鉀為助燃劑。如下圖所示：特別提醒：鋁熱劑是指鋁粉和某些金屬氧化物的混合物，金屬氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。鋁熱反應的特點是反應放出大量的熱，使生成的金屬呈液態(tài)。要使用沒有氧化的鋁粉，氧化鐵粉末要烘干。KClO3也可做引燃劑。實驗可不用鎂條引燃，用在氯酸鉀和白糖的混合物上滴加濃硫酸的方法來點燃。5與堿反應鎂不與堿反應，鋁與堿液反應：2Al+2NaOH+6H2O2

5、NaAlO2+4H2O+3H2即Al+2H2O+2NAOH=2NaAlO2+3H2 鋁跟堿反應，水是氧化劑。6與鹽溶液反應將鋁條放入盛有硫酸銅溶液的大試管中，過一段時間，可以看得鋁條變成銅樹。有關(guān)反應的化學方程式為： ，對應的離子方程式為： 。鋁的用途：純鋁制作導線，鎂鋁合金用于制造飛機、汽車、生活用品等。二、鋁的重要化合物1、氧化鋁（Al2O3）(1)物理性質(zhì)：白色固體、熔點高（2054） 、不溶于水，不與水化合。常作耐火材料。冶煉鋁的原料。剛玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量鉻元素的剛玉稱為紅寶石；含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱為藍寶石。與酸（鹽酸）反應 ：Al2O3+6HCl=2AlC

6、l3+3H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O與堿（氫氧化鈉）反應：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 兩性氧化物，既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的氧化物叫兩性氧化物。如Al2O3氧化鋁的制備：2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O2、氫氧化鋁Al(OH)31）物理性質(zhì): 氫氧化鋁處于中強堿向弱酸過渡的位置，所以它可能既有弱堿性，又有弱酸性（即兩性）。幾乎不溶于水，白色膠狀，有強的吸附性，能凝聚水中的懸浮物，有吸附色素的性能。2）化學性質(zhì)：與氫氧化鈉：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH =

7、 AlO2 + 2H2O 與鹽酸： Al(OH)3+ 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 具有兩性的原因：酸式電離和堿式電離H+ + AlO2- + H2OAl(OH)3 Al3+ + 3OH- 。注意：(1)氫氧化鋁作為堿時是三元堿；作為酸時是一元酸（HAlO2）。 (2)氫氧化鋁與酸堿反應時，弱酸弱堿是不能把氫氧化鋁溶解的。的電離無論是酸式電離還是堿式電離，都是一個可逆過程。從整個電離方程式可以得到許多啟示。只能溶解于強酸、強堿 。與少量強堿反應，生成沉淀：與過量強堿反應，生成： 與弱堿（如氨水）反應，生成沉淀：與少量強酸反應，生成沉淀：與過量強酸反應，生成： 與弱酸反應，生

8、成沉淀： 3）Al(OH)3的制備氨水：Al2(SO4)36NH3·H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4 Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3 + 3NH4+鋁酸鹽通入過量CO2 ：2AlO2 + CO2 +3H2O = 2Al(OH)3 + HCO3 鋁鹽和偏鋁酸鹽：Al3+ + 2AlO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 Al(OH)3的用途：利用Al(OH)3來中和過多的胃酸3鋁鹽:十二水合硫酸鋁鉀KAl（SO4）2 ·12H2O （復鹽）俗名 明礬、白礬 KAl（SO4）2K+Al3+2SO42 （Al3+H2O Al(OH)3膠

9、體+3H+.水解生成的Al(OH)3膠體有很大的表面積，可以吸附色素和懸浮物，因此可以凈水）思考：有兩瓶失去標簽的試劑，已知一瓶為氫氧化鈉溶液，另一瓶為氯化鋁溶液，不用其它試劑，請把它們鑒別出來： 【小結(jié)】1.鋁三角有關(guān)離子方程式：A、Al3+與AlO2的相互轉(zhuǎn)化 Al3+AlO2： AlO2Al3+： B、AlO2與Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化AlO2Al(OH)3： Al(OH)3AlO2： C、Al3+與Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化Al(OH)3Al3+： Al3+Al(OH)3： 2、鋁三角應用 制取Al(OH)3:Al3+ + 3NH3·H2O Al(OH)3+3NH4+（常用方法

10、）或AlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3+ HCO3離子共存問題：a、Al3+與OH、S2、AlO2 、HCO3、CO32、HSO32等離子因生成沉淀或雙水解而不能大量共存；b、AlO2與H+、Al3+、NH4+、Fe3+等離子因生成沉淀或雙水解反應而不能大量共存。三、有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖象分析向溶液中滴加溶液OA段： AB段： 向強堿溶液中滴入鋁鹽溶液  OA段： AB段： 向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液A. 向鋁鹽中滴加氨水時，當氨水增加到時，產(chǎn)生最大沉淀量B. 向氨水中滴加鋁鹽溶液時，開始時氨水過量，如圖所

11、示 分析得：氫氧化鋁不溶于弱堿氨水中。 向偏鋁酸鹽溶液中滴入強酸OA段：OB段：向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液 OA段： AB段： 【方法與技巧小結(jié)】：利用互滴順序不同，現(xiàn)象不同可檢驗的溶液(1)AlCl3溶液和鹽酸(2)NaAlO2溶液和鹽酸(3)Na2CO3溶液和鹽酸(4)AgNO3溶液和氨水 當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如向含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H+反應，再與Mg2+、Al3+反應生成沉淀，再與NH4+反應，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、氣體

12、的順序反應?？捎脠D像表示為：AlO2-與HCO3-的反應不屬于水解相互促進的反應，而是HCO3-電離出的H+與AlO2-發(fā)生的反應：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-注意：向AlCl3中加NaOH溶液和向NaAlO2中加鹽酸，只要沉淀量未達最大值(如相關(guān)圖象中a、b)，則產(chǎn)生沉淀對應的堿或酸有兩種情況，進行計算時要注意討論直擊考點精講精練【例題1】：把一小塊鎂鋁合金溶于100mL鹽酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液的體積如下圖所示。求：（1）鎂鋁合金的質(zhì)量組成。（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度。（3）B點沉淀的質(zhì)量。解析：由II中的公式和可得：（1） （

13、2）因溶解Mg、Al消耗的與完全沉淀消耗的的物質(zhì)的量相同，故：（3）B點處，m（沉淀）答：略。 【例2】 向20 mL某物質(zhì)的量濃度的AlCl3溶液中滴入2 mol/L NaOH溶液時，得到的Al(OH)3沉淀質(zhì)量與所滴加NaOH溶液的體積(mL)關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：(1)圖中A點表示的意義是_(2)圖中B點表示的意義是_(3)上述兩步反應用總的離子方程式可表示為_.(4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，則此時用去NaOH溶液的體積為_解析：由圖可知，隨著NaOH溶液的加入，溶液中發(fā)生由Al3+Al(OH)3的轉(zhuǎn)化。故A點表示得到Al(OH)3沉淀的最大值，B點表示Al(O

14、H)3沉淀完全溶解，涉及的離子方程式為：Al3+3OH-Al(OH)3， Al(OH)3+OH-+2H2O總的離子方程式為：Al3+4OH-+2H2O通過上面圖象可知，要生成0.39 g Al(OH)3沉淀，有兩種情況，對應的NaOH體積x、y分別為7.5 mL 和17.5 mL。答案(1)生成Al(OH)3沉淀的最大值(2)Al(OH)3沉淀完全溶解于NaOH溶液成為NaAlO2溶液(3)Al3+4OH-+2H2O(4)7.5 mL或17.5 mL專題突破檢測訓練（一）1.在托盤天平的兩盤上各放一盛有100ml1mol/l鹽酸的燒杯.調(diào)整天平至平衡，然后在左右兩盤中分別加入等質(zhì)量的

15、鋁、鋅，反應結(jié)束后，天平兩盤的狀態(tài)是( )A.左低右變B.左高右低 C.平衡D.無法判斷2.由Na、Mg、Al、Zn四種金屬單質(zhì)中的兩種組成的混合物共12克，跟足量鹽酸反應，產(chǎn)生5.6LH2(標況)，由此可判斷混合物中必定含有( )A.NaB.Mg C.AlD.Zn3.用稀H2SO4、NaOH溶液和單質(zhì)鋁為原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三個學生制備的途徑分別是：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3 乙：AlNaAlO2Al(OH)3 若要得到等量的Al(OH)3，則( )A.三者消耗原料相同B.甲消耗的原料最多 C.乙消耗原料最少D.丙消耗原料最少4.等體積的AlCl3和NaOH兩種溶

16、液混合后，沉淀物中含鋁的質(zhì)量與溶液中含鋁的質(zhì)量相等，則AlCl3和NaOH兩種溶液的物質(zhì)的量濃度之比是( )A.13B.23 C.14D.275.把一定量的Na2O2投入100ml 0.5mol/LAl2(SO4)3溶液中得到沉淀5.85g，則Al2(SO4)3與Na2O2的物質(zhì)的量之比為( )A.49B.89 C.413D.8136.能與小蘇打溶液反應，且能同時產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)是( )A.鹽酸B.石灰水 C.明礬D.食鹽7.將鎂、鋁、硅的混和物分為等質(zhì)量的兩份，一份跟足量的NaOH溶液反應，另一份跟足量的鹽酸反應，最終產(chǎn)生的H2一樣多.則鎂與硅物質(zhì)的量之比為( )A.21B.41 C.1

17、1D.318.鉈(Tl)是高溫超導材料組成成份之一.已知鉈和鋁屬于同一主族元素，下列關(guān)于鉈元素性質(zhì)的敘述中不正確的是A.Tl的金屬性比Al強 B.Tl(OH)3是兩性氫氧化物C.Tl可以和稀H2SO4發(fā)生置換反應 D.Tl和稀HNO3反應生成Tl(NO3)39.在下列操作中，可得到純凈氧化鋁的是( )A.向AlCl3溶液中加入過量氨水后，蒸干并灼燒； B.向偏鋁酸鈉溶液中加入過量AlCl3溶液，蒸干并灼燒；C.向偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2后，蒸干并灼燒；D.向NaAlO2溶液中加入適量硫酸后，蒸干并灼燒10.取一定量的鎂鋁合金，用足量鹽酸溶解后，再加入過量的NaOH溶液，然后濾出沉淀物，加強

18、熱灼燒，最后得到白色粉末，干燥后稱量，這些粉末與原合金的質(zhì)量相等，則合金中鎂的質(zhì)量百分含量為( )A.20B.40 C.60D.65.411.在H2SO4酸化過的Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀W(g)與所加NaOH溶液體積V的關(guān)系如圖，其中正確的是( )12.把鎂鋁合金用稀H2SO4溶解，加入KOH溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示，則合金中鎂與鋁的質(zhì)量比是( )A.11 B.89 C.23 D.4913.下列關(guān)于鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳的敘述中錯誤的是( )A.它們的單質(zhì)均能與水反應產(chǎn)生H2 B.它們的氫氧化物在水中的溶解度越來越小C.它們的氫氧化物的堿性逐漸增強 D

19、.它們的硫酸鹽在水中的溶解性逐漸減小14.現(xiàn)在100ml3mol·L-1的NaOH溶液和100mL1mol·L-1的AlCl3溶液.(1)將NaOH溶液分多次加到AlCl3溶液中；(2)將AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中.比較兩種操作的結(jié)果是( )A.現(xiàn)象相同，沉淀量不等 B.現(xiàn)象相同，沉淀量也相等C.現(xiàn)象不同，沉淀量相等 D.現(xiàn)象不同，沉淀量不等15.將含有x+、y2+、z3+三種金屬離子的水溶液進行下列實驗：( )符合上述實驗現(xiàn)象的三種金屬離子是( )A.Ag+、Cu2+、Al3+ B.Ag+、Mg2+、Fe3+ C.Ag+、Fe2+、Al3+ D.Ag+、Ba2

20、+、Fe3+16無色透明溶液與鋁反應放出H2，該溶液中可能含有大量的：H+、K+、Mg2+、Cl-、OH-、NO-3、CO2-3等離子，試推斷：第一種情況：一定有 離子，可能有 離子第二種情況：一定有 離子，可能有 離子17在200ml0.5mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，可得到7.8克Al(OH)3沉淀，則NaOH溶液的體積為 毫升(二)一、選擇題1.在常溫下，將鋁分別放入下列溶液中，溶液的質(zhì)量會減小的是 （ ） A. 稀硫酸 B. 氫氧化鈉溶液 C. 硫酸銅溶液 D. 食鹽水2.下列微粒中，氧化性最強的是 （ ） A. Na B. Na+ C. Mg2+

21、 D. Al3+3.下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，說法不正確的是 （ ） AAl 是地殼中含量最多的金屬元素 BAl 是比較活潑的金屬，在化學反應中容易失去電子，表現(xiàn)還原性 CAl箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒 DAl箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al 并不滴落4.下列物質(zhì)中，不屬于合金的是 （ ） A硬鋁 B黃銅 C 鋼鐵 D水銀5. 0.2 mol鋁跟足量氧氣反應時，電子轉(zhuǎn)移總個數(shù)為 （ ） A0.4 mol B0.2 mol C0.2×6.02×1023個 D0.6×6.02×1023個6. 鋁具有較強的抗腐蝕性能，主要是因為

22、（ ） A與氧氣在常溫下不反應 B鋁性質(zhì)不活潑 C鋁表面能形成了一層致密的氧化膜D鋁耐酸耐堿7. 最不適宜于制作炊事用具的金屬是 （ ） AFe BPb CAl DCu 8. 向某溶液中投入鋁片后有大量H2放出，則溶液中不可能大量存在的離子是 （ ） A. Cl B. H+ C. OH D. HCO39. 為了除去鐵粉中的少量鋁粉，可以選取下列哪種溶液 （ ）A.濃鹽酸B濃硝酸C濃硫酸 D濃氫氧化鈉溶液10. 鋁在人體中積累可使人慢性中毒，世界衛(wèi)生組織將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁在下列使用場合中，必須加以控制的是 （ ） A制造炊具 B制防銹油漆 C制電線 D煉鋁廠制造鋁錠11. 常

23、溫下，可用鋁制容器盛放的是 （ ）A濃硝酸B稀鹽酸C稀硝酸DNaOH溶液12. 對氧化鋁的分類中正確的是 （ ） A酸性氧化物 B堿性氧化物 C兩性氧化物 D不成鹽氧化物（像CO一樣）13. 既能跟鹽酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的氧化物是 （ ）A. Al B. MgO C. NaHCO3 D. Al2O314. 下列關(guān)于AI(OH)3的性質(zhì)的敘述錯誤的是 （ ） AAl(OH)3是難溶于水的白色沉淀 BAl(OH)3能吸附水中的懸浮物 CAl(OH)3能溶于氨水 DAl(OH)3屬于兩性氫氧化物15. 在強酸溶液中，下列各組離子能夠大量共存的是 ( )AMg2+、Ca2+、HCO3-、CI

24、- BNa+、AlO2-、CI-、SO42- CK+、Fe2+、SO42-、Br- DFe2+、Ca2+、CI-、NO3- 16. 既能跟鹽酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的氫氧化物是 （ ） A. Al2O3 B. MgO C. NaHCO3 D.Al(OH)317. 鎂鋁合金投入鹽酸中，待完全溶解后，再加入過量氫氧化鈉溶液，得到的沉淀是 （ ） A. Mg(OH)2 B. Al(OH)3 C.NaAlO2 D. MgO18. 實驗室制備Al(OH)3最好用 （ ） AAl2O3和稀鹽酸 BAl2O3和水 CAl2(SO4)3和KOH DAlCl3和氨水二、填空題 19、下列為鋁或鋁合金的各種用途，在后面橫線上寫出所根據(jù)的性質(zhì)：(1)制造飛機或汽車外殼 (2)作為儲存濃硫酸的容器 (3)制造各種日用炊具 (4)制造電線電纜 (5)制造包裝用的鋁箔 20、已知A是地殼中含量最高的金屬元素的單質(zhì)。在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系：A ，B ，C ，D 三、計算題 21、室溫下，氫氧化鈉的溶解度為22g，將多少g金屬鈉投入100g水中，可獲得該溫度下的飽和溶液？22、一塊表面