2019屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案：專題14考點(diǎn)一鎂、鋁單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用Word版含解析

1、專題十四鎂、鋁及其化合物考綱展示命題探究若點(diǎn)展示軸要求廣、島考命題採究提*雷單怎的性腔及顯用1一了解常見金翼的莊動(dòng)flWo直了笹當(dāng)見金電及兵乏妄叱 合物的主妾宓及其竝用=3,了樽含金的艇念及累臣妄 應(yīng)用*4.収上邑鄒分知識的嫁合應(yīng) .甲*內(nèi)容掠究：鑲、拒單質(zhì)垠耳優(yōu)合物在苓考中出現(xiàn)領(lǐng)率較!5,兩者比較，鋁 三角是命題的出境點(diǎn)IB、麵化柜、爼塑彳出呂妙及的化學(xué)反應(yīng)較多、考登 盤相對較瓠形武採兗：蹊、韜舍底單質(zhì)的性貢錄具螢晏化合物的!巨豆轉(zhuǎn)化以選勰為三， 勻曰鰥題中以工業(yè)流壽題的琵IH化臺栩的推斷、甘關(guān)、握純、檢昨綜合應(yīng) 用対主*_/惟、鋁弋會物的性1賈屜宜用_考點(diǎn)一鎂、鋁單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用腿眞基礎(chǔ)點(diǎn)

2、重難點(diǎn)1鎂(1)物理性質(zhì)具有銀白色金屬光澤的固體，密度、硬度均較小，熔點(diǎn)較低，有 良好的導(dǎo)電、傳熱和延展性。(2)結(jié)構(gòu)(3)化學(xué)性質(zhì)1與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(。2、N2、CI2) )占燃J、八八、2Mg+O2=2MgO(產(chǎn)生耀眼的白光) )占燃J八、3Mg+N2=Mg3N2占燃J八、Mg+CI2=MgCI22與水(反應(yīng)) )Mg+2H2O=Mg(OH)2+出f3與酸反應(yīng)Mg+2H =Mg2+H2f4與鹽反應(yīng)Mg+Cu2+=Mg2+Cu5與CO2反應(yīng)點(diǎn)燃J八、2Mg+CO2=2MgO+C用途生產(chǎn)合金，冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑(5)冶煉通電工業(yè)煉鎂：MgCI2=Mg+CI2f熔融2鋁(1)鋁的物理性

3、質(zhì)及用途物理狀態(tài) 色澤密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電、導(dǎo)熱性延展性性質(zhì)固態(tài)銀白 2.7色 g * cm-3660. 4r2467較軟C很好良好用途純鋁用作導(dǎo)線衷鋁合金用于制備汽車、飛機(jī)、生活用品 等鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁 位 于 元 素 周 期 表 第3周 期 皿A族 , 原 子 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 為。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于硅。工然界中的鋁全 部以化合態(tài)存在。(3)化學(xué)性質(zhì)3與堿反應(yīng)2AI+2OH_+2H2O=2AIO2+3H2f4與鹽反應(yīng)AI+3Ag+=AI3+3Ag5與氧化物反應(yīng)（鋁熱反應(yīng)）高溫2AI+FeoO3=2Fe+AI2O3高溫4AI+3MnO2=3Mn+2AI2O3與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(。

4、2、CI2、S)A1（常溫 A 形成致密的氧化膜加熱4A1 + 3()22A12O32AI+3Cb=2AICl32AI+3S=Al2S3（水溶液不存在）與酸反應(yīng)氧化性酸 Al + N07 + 4ir（稀 HNQ） N（）f _2H（）Al3+非氧化性酸PA1 + 6H+2A13+十 3比高溫Cr2O3+2AI=2Cr+AI2Q3(4)冶煉通電工業(yè)煉鋁：2Al2O3=4Al+302f熔融學(xué)霸巧學(xué)卡對鎂、鋁性質(zhì)的深層理解(1) Mg在C02中能夠燃燒，所以活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器 和泡沫滅火器滅火。同時(shí)鎂與氮?dú)夥磻?yīng)生成Mg3N2。(2)常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁

5、 發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)。(3)能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性。(4)鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)中，水作氧化劑(NaOH不是氧化劑) )：2AI+2NaOH+6H6e_2O=2NaAIO2+3出f+4出0。(5)鋁熱反應(yīng)是在高溫干態(tài)下進(jìn)行的置換反應(yīng)，鋁只能與排在金屬活 動(dòng)性順序其后的金屬氧化物反應(yīng)。鋁不能與MgO反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)不能 用來冶煉大量的金屬鐵、銅等( (要考慮冶煉成本) )。血-小題快做1思維辨析(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式。()()(2) Mg、Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，因而都具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。()()(3) MgO與AI粉的混合物也可

6、稱為鋁熱劑。()()能用鋁槽車儲運(yùn)濃H2SO4與濃HNO3,是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn) 定，不與濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng)。()()(5)鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸作氧化劑，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)， 氫氧化鈉作氧化劑。()()(6)鋁制餐具可長時(shí)間存放酸性或堿性食物。()()(7)金屬鎂在空氣中燃燒可生成MgO和Mg3N2。( ()答案(1)x(2)x(3)xx(5)xXV2.下列敘述中正確的是()()A.氯化鋁溶液中加入過量氨水，反應(yīng)實(shí)質(zhì)是AI3+3NH3H20=AI（0H）3J +3NH4B.在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，K+、NH4、C02一、C一定 能夠大量共存C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又

7、可完全溶于過量NaOH溶液高溫D.依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)：2AI+3MgO=3Mg+AI2O3答案A解析A項(xiàng)正確，氫氧化鋁不溶于氨水等弱堿溶液；B項(xiàng)錯(cuò)誤，鋁粉與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng)均能放出氫氣， 在強(qiáng)酸溶液中CO3-不能大量 存在，在強(qiáng)堿溶液中NH4不能大量存在；C項(xiàng)錯(cuò)誤， 鎂只能溶于鹽酸， 而不能溶于過量NaOH溶液；D項(xiàng)錯(cuò)誤，鎂的還原性大于鋁，鋁不能 置換出鎂單質(zhì)。命題法解題法考法綜述鎂、鋁是中學(xué)化學(xué)中的兩種重要的金屬元素，尤其 是考綱中明確規(guī)定了鋁元素，主要考查鋁單質(zhì)的特殊性，如與堿反應(yīng)， 鋁熱反應(yīng)等。題目往往難度不大，屬基礎(chǔ)題。但有關(guān)鋁冶煉的化工流 程題由于綜合性較強(qiáng)，難度較大。命

8、題法1鋁單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用典例1鋁與酸、堿反應(yīng)的計(jì)算甲、乙兩燒杯各盛有100 mL 3 mol L_1的鹽酸和氫氧化鈉溶液， 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,則加入鋁粉的質(zhì)量為（）（）A.5.4 g B.3.6 gC.2.7 g D.1.8 g解析利用極值法分析，若鹽酸恰好完全反應(yīng)，消耗Al 2.7 g;若NaOH恰好完全反應(yīng)，消耗Al 8.1 g。當(dāng)Al8.1 g時(shí)，Al足量，生成H2體積之比為1:3,現(xiàn)生成H2體積之比為1:2,故鹽酸全部消耗完畢， 鋁有 剩余； 而NaOH溶液有剩余，Al粉不足。則產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量，n

9、(甲)=*n(HCI)=0.15 mol,n(乙)=0.3 mol, Al全部與NaOH反應(yīng)，由2AI23H2T知，n(Al)=n(乙) )=0.2 mol，其質(zhì)量為5.4 g。答案A典例2有關(guān)鋁單質(zhì)的離子共存加入鋁粉能放出H2的溶液中肯定不能大量共存的離子組是()()Fe3+NO3、C、NH4Ba2*、Mg2*、HCO3、CS&_、C、K*、NH4SO3_、K*、AlO2、Na*A.B.C.D.解析加鋁粉能放出H2的溶液呈酸性或強(qiáng)堿性，若呈強(qiáng)堿性, 則Fe3*、NH4不能存在；因存在NO3，故溶液不可能呈酸性，因?yàn)锳l與HNO3反應(yīng)不可能生成H2;HCO3無論在酸性或堿性條件下均 不

10、可能存在；在酸性條件下可共存；在堿性條件下可共存。答案C【解題法】鋁與酸、堿反應(yīng)的應(yīng)用總結(jié)反應(yīng)原理：2Al+6HCl=2AlCl3+3出f2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3戰(zhàn)f(1)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3一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比為1HClAl3+,2H+H2，故與酸或堿反應(yīng)時(shí)，鋁與氫氣的關(guān)系均為2AI3H2f，利用此性質(zhì)可以 方便地進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，也可用于離子共存的判斷，即與鋁反應(yīng)放出氫 氣的溶液可能呈酸性也可能呈堿性。鋁的這種既能與酸( (非氧化性酸) )又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)也常作為推斷題的“題眼

11、”。命題法2鋁熱反應(yīng)典例3鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作某?；瘜W(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)鋁熱反應(yīng)的性質(zhì)時(shí)，對教材中的實(shí)驗(yàn)產(chǎn) 生了深入研究的想法，他們準(zhǔn)備對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)物組成進(jìn)行研究，確 定了研究方案，研究過程如下：從教材中對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象描述入手，教材中有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。又已知：Al、Fe2O3、AI2O3、Fe的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù) 據(jù)如下：物質(zhì)AIF03AI2O3Fe熔點(diǎn)C)660146220541535沸點(diǎn)C)2467一(2980)2750(1)將鋁熱反應(yīng)引發(fā)的方法是 _ 。(2)某同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是:該反應(yīng)

12、放熱能使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理？答： _ 填“合理”或“不合理”) )。(3)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有 金屬鋁。填寫下列表格：所用試劑實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(4)_實(shí)驗(yàn)室欲溶解此熔融物，下列試劑中最好的是 _(填序號)，理由是_A.濃硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.NaOH溶液解析本題解題的基本思路是依據(jù)鋁熱反應(yīng)，即2AI+ 高溫Fe23=Al2O3+2Fe,首先從引發(fā)鋁熱反應(yīng)的方法入手，考查鋁熱 反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟，引發(fā)鋁熱反應(yīng)的方法有三個(gè)要點(diǎn)：在鋁熱劑表面鋪一層KCIO3,在中間插入鎂帶，點(diǎn)燃鎂帶

13、。然后根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的 兩個(gè)重要現(xiàn)象，即“反應(yīng)放出大量熱，并發(fā)出耀眼的光芒 ”“紙漏斗 的下部被燒穿，有熔融物落入沙中?！狈治霎a(chǎn)物成分，結(jié)合相關(guān)熔點(diǎn) 數(shù)據(jù)資料，可得出當(dāng)鐵是熔融態(tài)時(shí)，鋁一定是液態(tài)，二者可以熔合形 成合金，故(2)推測完全合理。證明該熔融物中含鋁的方法是利用鋁與 鐵的性質(zhì)區(qū)別，鋁能與NaOH溶液反應(yīng)，而鐵不能，將固體溶于NaOH溶液中，若有氣體產(chǎn)生，且有不溶于水的固體物質(zhì)剩余，則說明是鋁 鐵合金，原理是2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3出仁(4)需根據(jù)混合物本身的性質(zhì)從能否溶解、環(huán)境保護(hù)、操作方便等 角度進(jìn)行思考，熔融物是Al、Fe、Fe2O3、AI2O3等物質(zhì)的混合物

14、，選 擇的試劑必須能溶解上述所有物質(zhì)，并且不能產(chǎn)生污染性氣體，同時(shí) 試劑還應(yīng)該是常見，操作應(yīng)該是最簡單。綜合分析各種因素，可知稀 硫酸是最佳試劑。答案(1)在鋁熱劑表面鋪一層KCIO3,在中間插入鎂帶， 點(diǎn)燃鎂帶合理(3)氫氧化鈉溶液取樣品置于試管中，加入NaOH溶液；有氣體 產(chǎn)生2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3出f(4) B稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成環(huán)境污染( (濃硫酸會 使鐵、鋁鈍化；稀硝酸溶解金屬時(shí)，會產(chǎn)生氮氧化物，污染空氣；NaOH溶液不能溶解單質(zhì)鐵) )典例4鋁熱反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算(雙選)實(shí)驗(yàn)室將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，

15、所得固體中含金屬單質(zhì)為18 g,則該氧化物粉末可能是()()A.Fe2O3和MnO2B.MnO?和V2O5C.62O3和V2O5D.F6O4和FeO9g1解析n(Al)=27 g/m。廠mol,Al完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的1量為3 moix3=1 mol,則生成金屬的摩爾電子質(zhì)量( (轉(zhuǎn)移1 mol e生成金屬的質(zhì)量) )為18 g/moLA項(xiàng)生成Fe的摩爾電子質(zhì)量為35*=佃67 g/mol,生成Mn的摩爾電子質(zhì)量為4廠佃.75 g/mo,根據(jù)平均值規(guī) 律，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)生成錳的摩爾電子質(zhì)量為13.75 g/mol,生成V的 摩爾電子質(zhì)量為 醫(yī)詈廠102 g/mol,根據(jù)平均值規(guī)律，B項(xiàng)不

16、可能生成 金屬單質(zhì)18 g;同理，C項(xiàng)也不可能生成單質(zhì)18 g;D項(xiàng)，Al完成反 應(yīng)時(shí)生成Fe的質(zhì)量大于18 g,當(dāng)氧化物粉末不足量時(shí)，生成的金屬可 能為18 g, D項(xiàng)正確。答案AD【解題法】鋁熱反應(yīng)(1)原理鋁將金屬氧化物中化合態(tài)的金屬還原為金屬單質(zhì)，如Fe2O3+咼溫咼溫2Al = 2Fe+AbO3、Cr2O3+2Al =2Cr+AbO3、3Co3O4+高溫8Al=9Co+4Al2O3等。(2 )實(shí)驗(yàn)裝置鎂條氯酸鉀氧化鐵和鋁粉的混合物(3)反應(yīng)現(xiàn)象及結(jié)論劇烈燃燒，放出大量的熱，導(dǎo)致混合物劇烈反應(yīng)過后，紙漏斗的下 部被燒穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，可以 發(fā)現(xiàn)落下的是

17、鐵珠。(4)應(yīng)用1野外焊接鋼軌。2冶煉高熔點(diǎn)金屬。命題法3工業(yè)冶煉鎂、鋁的化工流程典例5有關(guān)鋁冶煉的工業(yè)流程工業(yè)上用的鋁土礦( (主要成分是氧化鋁，含氧化鐵雜質(zhì)) )為原料冶煉 鋁的工藝流程如下：下列敘述正確的是()()A.反應(yīng)中試劑X是氫氧化鈉溶液B.試劑Y是HCI，它與AI02反應(yīng)生成氫氧化鋁C.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)中包含2個(gè)氧化還原反應(yīng)D.將X與Y試劑進(jìn)行對換，最終可以達(dá)到相同結(jié)果解析B項(xiàng)，若試劑Y是HCI，它與AI02反應(yīng)生成Al3十，錯(cuò)誤；通電C項(xiàng)，圖中所示轉(zhuǎn)化只有一步是氧化還原反應(yīng)：2Al2O3=4AI+302f，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，試劑X為氫氧化鈉，沉淀為氧化鐵，溶液為偏 鋁酸鈉和氫氧化鈉混

18、合溶液，通入過量二氧化碳?xì)怏w，NaAIO?+C02+2H2O=AI(OH) )3J+NaHC03，不能調(diào)換，錯(cuò)誤。答案A【解題法】解答化工流程題的基本方法和鋁冶煉流程總結(jié)(1)解答化工流程題的基本方法1明確目的，提取有用信息通過閱讀題頭，明確生產(chǎn)目的 制備什么物質(zhì)，找到制備物質(zhì)時(shí) 所需的原料及所含雜質(zhì)，提取出所給的相關(guān)信息 一一化學(xué)反應(yīng)方程式、 物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解性等。2分析流程，弄清各步作用對比分析流程圖中的一種物質(zhì)( (原料)與最后一種物質(zhì)( (產(chǎn)品)，找出原 料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，聯(lián)系問題有針對性地思考：原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過 程中依次進(jìn)行了什么反應(yīng)？每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或 副產(chǎn)

19、物？雜質(zhì)是否要除去，采用什么操作方法除去？3看清問題，準(zhǔn)確規(guī)范作答這一步很關(guān)鍵，答題時(shí)要看清問題，不能答非所問，要注意語言表 達(dá)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，如分清是要求回答實(shí)驗(yàn)操作名稱還是具體操作步 驟。(2)從鋁土礦中提取鋁的流程 方案一：堿溶法氧化的是（）（）A.KB.NaC.FeD.Al答案D解析Fe在空氣中被氧化為疏松的氧化鐵，起不到保護(hù)內(nèi)層金屬 的作用；金屬鋁的表面易形成致密的氧化物薄膜，保護(hù)內(nèi)層金屬不被 腐蝕，選D。3.足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì) 的量最少的是（）A.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸答案A解析Al與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體，D項(xiàng)不符合題意；2

20、AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3出f ,2AI+3H2SO4=Al2（SO4）3+3出匸,2AI+6HCI=2AICl3+3出匸，可知消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的 是NaOH溶液，A項(xiàng)符合題意。4. （雙選）下列實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論均正確的是（）（）鋁土礦Sa(川溶液惡足量:co2懸濁液過濾.氧化鋁電解冰品石方案二：酸溶法選項(xiàng)操作現(xiàn)象結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面固體變黑膨脹濃硫酸有脫水性和強(qiáng)氧化性B常溫下將AI片放入濃硝酸中無明顯現(xiàn)象AI與濃硝酸不反應(yīng)C將一小塊Na放入無水乙醇中產(chǎn)生氣泡Na能置換出醇羥基中的氫D將水蒸氣通過灼熱的鐵粉粉末變紅鐵與水在咼溫卜發(fā)生反應(yīng)答案AC濃H2SO4解析

21、A項(xiàng)有關(guān)反應(yīng)原理為C12H22O1112C（黑色）+IIH2O, 反應(yīng)放熱后促進(jìn)反應(yīng)：C+2H2SO4（濃）=CO2f+2SO2f+2H2O,第 一個(gè)反應(yīng)說明濃H2SO4有脫水性，第二個(gè)反應(yīng)說明濃H2SO4具有強(qiáng)氧 化性，A正確；AI在濃HNO3中會發(fā)生“鈍化”，而鈍化是化學(xué)變化，B錯(cuò)誤；Na與無水乙醇反應(yīng)產(chǎn)生H2,H2來自一OH,C正確；Fe在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成黑色的F04,即粉末變黑，D錯(cuò)誤5.某同學(xué)將某種金屬分別與等體積的甲、乙兩種溶液反應(yīng)，所加 金屬的質(zhì)量與相同條件下產(chǎn)生氣體的體積關(guān)系如圖所示，下列推論可 能正確的是（）（）A.金屬是鎂，甲溶液為 酸B.金屬是鐵，甲溶液為 鹽酸C.

22、金屬是鋁，甲溶液為 氧化鈉溶液D.金屬是鋁，甲溶液為mol/L鹽酸答案C解析 金屬是鎂，甲溶液中氫離子濃度大，鎂與甲的反應(yīng)速率快， 生成的氫氣多，圖象變化趨勢和氫氣生成量錯(cuò)誤，A錯(cuò)誤；金屬是鐵， 加入醋酸溶液中隨反應(yīng)進(jìn)行醋酸電離又生成氫離子，所以反應(yīng)速率快，生成氫氣多，圖象變化趨勢和氫氣生成量錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；鋁和氫離子、氫氧根反應(yīng)，與等濃度等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鹽酸中2H+H2，氫氧化鈉溶液中2OH3H2,氫氧化鈉生成氫氣多，C正確,D錯(cuò)誤。6.七鋁十二鈣（12CaO 7Al2O3）是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料。用 白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如 下：0.2 mol/L鹽酸，乙溶液為0.1 mol