鎂和鋁教案習(xí)題附加答案

1、鎂和鋁一、金屬的通性項目內(nèi)容周期表中的分布位于從硼到砹的左下方，在已知的109種元素中有87種是金屬元素原子結(jié)構(gòu)的特征（最外層電子）最外層電子數(shù)一般少于4個（AA的某些金屬元素有45個，但核外電子層數(shù)較多，原子半徑較大）組成微粒及通常狀態(tài)金屬離子和自由電子通常情況下都是金屬晶體，只有汞在常溫下呈液態(tài)分類冶金工業(yè)黑色金屬：鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬密度輕金屬：密度小于4.5g/cm3重金屬：密度大于4.5g/cm3從與人的接觸分常見金屬：如鐵、銅、鋁等稀有金屬：如鋯、鉿、鈮等物理性質(zhì)（通性）有金屬光澤、不透明，熱和電的良導(dǎo)體，有良好的延性和展性二、鎂和鋁的性質(zhì)金屬項目鎂（Mg）鋁

2、（Al）原子結(jié)構(gòu)原子半徑1.601010m1.431010m化合價+2+3晶體結(jié)構(gòu)金屬晶體金屬晶體單質(zhì)物理性質(zhì)鎂和鋁都是密度較小、熔點較低、硬度較小的銀白色金屬，但鎂和鋁相比較，鋁的硬度比鎂的稍大，熔點和沸點都是鋁比鎂的高活潑性較活潑：Mg2e=Mg2+較活潑：Al3e=Al3+抗腐蝕性在空氣中都能跟氧氣反應(yīng)，表面覆蓋一層致密而堅硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蝕性能與O2反應(yīng) 點燃2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O3與酸反應(yīng)Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=Al3+3H2與堿反應(yīng)不反應(yīng)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2與氧化物反應(yīng)點燃2Mg+CO2 =

3、 2MgO+C 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe結(jié)論鎂、鋁均為較活潑的金屬，但鎂的金屬性強于鋁解釋核電荷數(shù)鎂小于鋁，而原子半徑鎂大于鋁，故核對最外層的電子引力鎂小于鋁，即Al比Mg難失電子，金屬性弱于Mg主要用途鎂合金汽車、飛機制造、照明彈等鋁合金汽車、船舶、飛機制造、防銹油漆、導(dǎo)線、電纜等2.鋁熱劑、鋁熱反應(yīng)某些金屬氧化物粉末，與鋁粉混合后在較高溫度下劇烈反應(yīng)生成Al2O3和其它金屬并放出大量的熱的反應(yīng)，叫鋁熱反應(yīng)。能作鋁熱劑的不只是Fe2O3,還可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等與Al粉形成鋁熱劑，鋁熱反應(yīng)較多的應(yīng)用于生產(chǎn)上，如：焊接鋼軌，熔煉難熔金屬V、Cr等。3.鎂、鋁在自然

4、界中均以化合態(tài)存在，鋁是地殼里存在最多的金屬元素。工業(yè)上用電解熔融的MgCl2制取Mg,用電解熔融的Al2O3制取Al。4實戰(zhàn)演練一、選擇題1.將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H2 2.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，原混合物中的質(zhì)量可能是A.2 g B.14 gC.8 gD.10 g2.將某物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取等質(zhì)量的該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是A.3 molL1 HClB.4 molL1的HNO3C.8 molL1 NaOHD.18 molL1 H2SO43.人的純凈的胃液是一種強酸性液體，pH在0.91.5左右，氫氧化鋁是一

5、種治療胃液過多的胃藥的主要成分，目前這種胃藥已不常用，原因主要是A.長期攝入鋁元素不利于人體健康B.它不能中和胃液C.它不易溶于胃液D.它的療效太差4.下列氣體逐漸通入NaAlO2溶液中，開始時產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)通入氣體時沉淀又溶解，該氣體是A.NO2B.NOC.CO2D.H2S5.在硝酸鋁和硝酸鎂的混合溶液中，逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，直至過量。下列表示氫氧化鈉加入量()與溶液中沉淀物的量（）的關(guān)系示意圖中正確的是6.在氯化鎂和硫酸鎂的混合液中，若Mg2與Cl的物質(zhì)的量濃度之比為43時，下列判斷正確的是A.溶液中Mg2與SO的物質(zhì)的量濃度相等B.溶液中Mg2與SO物質(zhì)的量濃度之比為58C.溶液中M

6、g2與SO物質(zhì)的量濃度之比為85D.溶液中氯化鎂和硫酸鎂物質(zhì)的量相等7.將AlCl3溶液和NaOH溶液等體積混合得到的沉淀物和溶液中所含鋁元素的質(zhì)量相等，則原AlCl3溶液和NaOH溶液物質(zhì)的量濃度之比可能是A.23B.13C.14D.278. 鈉、鋁混合物，放入n 水中，反應(yīng)停止后，仍有不溶物a ，則溶液中溶質(zhì)為ANaOH BNaAlO2CNaOH和NaAlO2無法確定9.將鋁粉放入燒堿溶液中，若反應(yīng)過程中有15mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的水為A9B18C05molD mol10.將物質(zhì)X逐漸加入Y溶液中，生成沉淀物質(zhì)的量n2與所加X的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示。符合圖示情況的是ABCD

7、XNaOHAlCl3HClNaAlO2YAlCl3NaOHNaAlO2HCl二、非選擇題（共50分）11.(12分)在50LbmolL1 AlCl3溶液中加入50LamolL1NaOH溶液。(1)當(dāng)a3b時，生成Al（OH）3沉淀的物質(zhì)的量為 。(2)當(dāng)a、b滿足 條件時，先有沉淀，后又有部分沉淀溶解，此時Al（OH）3的質(zhì)量為 。12.(12分)今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，在實驗室制備一定量的氫氧化鋁。可分別采用如下化學(xué)方程式所表示的兩種方法：2Al3H2SO4=Al2（SO4）33H2Al2（SO4）36NaOH=2Al（OH）33Na2SO42Al2NaOH2H2O=2NaAlO

8、23H22NaAlO2H2SO42H2O=2Al（OH）3Na2SO4(1)上述哪一種方法比較節(jié)約試劑?提示：試從每生產(chǎn)2molAl（OH）3所耗費的試劑用量予以說明 (2)原料相同，請設(shè)計一種更為節(jié)約試劑的方法(以方程式表示，并說明其可以最節(jié)約試劑的根據(jù))。13.(10分)鎂是一種很活潑的金屬，常用作脫硫劑、脫氧劑。在電子工業(yè)中利用鎂制取硅的反應(yīng)為：2MgSiO22MgOSi同時有副反應(yīng)發(fā)生：2MgSiMg2SiMg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷）。SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。（1）圖（甲）是進行Mg與SiO2反應(yīng)的實驗裝置。.由于O2的存在對該實驗有較大影響，實驗中

9、應(yīng)通入X氣體作為保護氣。X氣體應(yīng)選用CO2、N2、H2中的 。.實驗開始時，必須先通入X的氣體，再接通電源加熱反應(yīng)物，其理由是 ；當(dāng)反應(yīng)引發(fā)后，切斷電源，反應(yīng)能繼續(xù)進行，其原因是 。.反應(yīng)結(jié)束時，待冷卻至常溫后，關(guān)閉K，從分液漏斗處加入稀鹽酸，可觀察到導(dǎo)管口a處有閃亮的火星。據(jù)此現(xiàn)象可推知 在空氣中能自燃。（2）圖（乙）所示裝置進行的實驗如下：先關(guān)閉K，使A中反應(yīng)進行；加熱玻璃管C，可觀察到C管中發(fā)出耀眼白光，產(chǎn)生白煙，管壁上附著有淡黃色物質(zhì)。實驗完成后，將C管中固體全部加入鹽酸中，有臭雞蛋氣味的氣體生成。.C中的Mg應(yīng)放在不銹鋼墊片上而不能直接接觸管壁，這是因為 。.停止實驗時，先打開K，再

10、停止滴加濃硫酸并熄滅酒精燈。橡膠氣膽B(tài)在實驗中的作用是 。.C中全部反應(yīng)產(chǎn)物有 、 、 。（填化學(xué)式）14.(8分)有鋁粉和四氧化三鐵組成的鋁熱劑，在隔絕空氣的條件下灼燒，使之充分反應(yīng)。將所得混合物研細(xì)并分成兩等份，分別投入過量的燒堿溶液和鹽酸中。充分反應(yīng)后，前者消耗molNaOH，放出氣體0336L；后者消耗nmolHCl，放出氣體V L。若將等質(zhì)量的這種鋁熱劑中的鋁粉與足量的稀硫酸作用，可得336L氣體(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定。)求：(1)該鋁熱劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)、的值。15.(8分)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進行甲、乙、丙三組實驗，三組各取30L同濃度的鹽酸溶液，加入同一種鎂鋁合金粉末，產(chǎn)生氣體

11、，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：實驗序號甲乙丙合金質(zhì)量()255385459生成氣體體積（L）280336336(1)甲組實驗中，鹽酸 (填“過量”“適量”或“不足量”)，理由是 。乙組實驗中，鹽酸 (填“過量”“適量”或“不足量”)，理由是 。要算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度，題中可作計算依據(jù)的數(shù)據(jù)是 ，求得的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 。(2)求合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比，題中可作計算依據(jù)的數(shù)據(jù)是 ，求得的Mg、Al的物質(zhì)的量之比為 。(3)在丙組實驗之后，向容器中加入1molL1的氫氧化鈉溶液，能使合金中的鋁恰好溶解，不形成含鋁的沉淀，并使Mg2剛好沉淀完全，再過濾出不溶固體，求濾液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量和所加入

12、氫氧化鈉溶液的體積(寫計算過程)。鎂鋁專項訓(xùn)練題 一、選擇題1、下列有關(guān)金屬的分類錯誤的是（ ）A鎂、鋁屬于輕金屬B鐵既是黑色金屬，又是輕金屬C鐵、鉻、錳是黑色金屬D銅和鉛既是重金屬還是有色金屬2、鋁熱劑(主要成分是Al粉、Fe3O4)著火時消防措施正確的是（ ）A用泡沫滅火器滅火B(yǎng)用水滅火C用CCl4滅火D用砂滅火3、下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是（ ）A、 金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B、 金屬元素在化合物中一定顯正價C、 金屬元素在不同化合物中的化合價均不同。D、 金屬單質(zhì)在常溫下均是固體4、向下列溶液滴加稀硫酸，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加稀硫酸，沉淀又溶解的是（ ）ANa2

13、SiO3BBaCl2CFeCl3DNaAlO25、下列關(guān)于氧化物的敘述中，正確的是（ ）A酸性氧化物都可以跟強堿溶液反應(yīng)B酸性氧化物都可以與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸C金屬氧化物都是堿性氧化物D不能跟酸反應(yīng)的氧化物一定能和堿反應(yīng)6、甲、乙、丙、丁分別是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四種物質(zhì)中的一種，若將丁溶液滴入乙溶液中，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成，繼續(xù)滴加則沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液時，無明顯現(xiàn)象發(fā)生，據(jù)此可推斷丙物質(zhì)是（ ）AAl2(SO4)3BNaOHCBaCl2DFeSO47、下列物質(zhì)中，既能跟NaOH反應(yīng)，又能跟鹽酸反應(yīng)的是（ ）A(NH4)2CO3BAl(OH)3CNaHSO

14、4DMg(NO3)28、在強酸性溶液中能大量共存的離子組是（ ）ANa+、K+、SO32、Ba2+BNH4+、Na+、AlO2、ClCAl3+、Mg2+、SO42、ClDPO43、NO3、K+、NH4+9下列各組中均為兩瓶無標(biāo)簽無色溶液,不許使用其他任何試劑(包括水)，也能鑒別出來的是（ ）NaOH和Al2(SO4)3；Na2CO3和稀鹽酸；Ba(OH)2和H3PO4；HCl和NaAlO2。ABCD10、將等物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取四份等質(zhì)量的該混合物分別加到足量的下列溶液中充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是（ ）A、3mol/L HCl B、2mol/L HNO3 C、6mol/L NaOH D

15、、18mol/L H2SO411、實驗室制備硝酸鋁Al(NO3)39H2O可使用下列方法：反映上述各步反應(yīng)有關(guān)的離子方程式錯誤的是（ ）A2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2BHCO3+AlO2+H2O=CO2+Al(OH)3CNH4+AlO2+2H2O=NH3H2O+Al(OH)3D3H+Al(OH)3=Al3+3H2O12、將5.1g鎂鋁合金投入到500mL 2mol/L的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入4mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，則應(yīng)加入的這種NaOH溶液的體積是（ ）A200mLB250mLC425mLD560mL13、向含有a mol AlCl3的溶液中加入含

16、b mol KOH的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是（ ）a mol，b mol，a/3mol，b/3mol，0mol，(4ab)mol。ABCD14、在天平兩端的燒杯中各放入同濃度同體積的足量稀硫酸，分別加入0.1mol兩種金屬，反應(yīng)后需在某一端再放一個0.2g的砝碼，天平才能恢復(fù)平衡，兩種金屬是（ ）AMg、AlBFe、AlCMg、NaDFe、Cu15、有一塊鋁鐵合金，將其溶解于足量鹽酸中，再加入足量NaOH溶液，在空氣中靜置至紅褐色沉淀不再增加時，將沉淀濾出再灼燒至恒重，得到殘留物的質(zhì)量與原合金質(zhì)量相同，則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）A22.2%B30%C75.5%D80.6%二、填空題16

17、、某課外活動小組做如下實驗：往一鋁制的易拉罐內(nèi)充滿CO2，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，過一段時間后，他們發(fā)現(xiàn)罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起，解釋上述變化的實驗現(xiàn)象(1)罐壁內(nèi)凹癟的原因是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)罐壁再鼓起的原因是_，有關(guān)的化學(xué)方程式是_。(3)如果有用金屬薄鐵易拉罐做上述實驗的結(jié)果是_。17、已知向含有Zn2+的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn(OH)2生成，繼續(xù)滴加氨水使其過量，沉淀又溶解，生成了Zn(NH3)42+。Zn(OH)2是一種兩性氫氧化物, 可與酸堿反應(yīng)（Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+2H2O）現(xiàn)有四種離

18、子，每組有兩種金屬離子。請各選一種試劑，將它們兩者分開?？晒┻x擇的試劑有：A硫酸 B鹽酸 C硝酸 D氫氧化鈉溶液 E氨水。根據(jù)上述內(nèi)容填寫下表離子組選用試劑(字母代號)沉淀物化學(xué)式保留在溶液中的離子Zn2+和Al3+Zn2+和Mg2+Zn2+和Ba2+Mg2+和Al3+18、把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1molL1HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖，試回答：(1)A點的沉淀物的化學(xué)式為_，B點的沉淀物的化學(xué)式為_。(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是_g，AlCl3的質(zhì)量是_g，NaOH的質(zhì)量

19、是_g。(3)Q點HCl溶液加入量是_mL。三、實驗題19、無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，在178升華。裝有無水氯化鋁的試劑瓶久置潮濕空氣中，會自動爆炸并產(chǎn)生大量白霧。氯化鋁常作為有機合成和石油化工的催化劑，并用于處理潤滑劑等。工業(yè)上用由金屬鋁和氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁作用而制得。某課外興趣小組在實驗室里，通過如圖所示裝置制取少量純凈的無水氯化鋁。(1) A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)有E處可收集到純凈的氯化鋁，其原因是_。(3)從A裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過B、C裝置而直接進入D管，將對實驗產(chǎn)生不良的后果是_。(4)F裝置所起的作用是_。(5)無水氯化鋁在潮濕空氣中會

20、產(chǎn)生大量白霧，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。四、計算題20、將Na2O2和Al粉的混合物，放入足量的水中，反應(yīng)完畢得澄清的溶液，產(chǎn)生8.75g氣體，向反應(yīng)后的溶液里逐滴加入7molL1的鹽酸，反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生，最后沉淀恰好溶解，共耗鹽酸250mL，求原混合物中Na2O2和Al粉的質(zhì)量各是多少？鎂鋁測試題參考答案：一、選擇題：1、B 2、D 3、B 4、D5、A6、D7、AB 8、C 9、D10、A 11、B 12、B 13、A14、A15、B二、填空題：16、(1)加入的NaOH溶液吸收了CO2使罐內(nèi)氣體壓強降低至小于大氣壓而被壓癟：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (2)過量的NaOH

21、溶液與鋁制罐體反應(yīng)，產(chǎn)生H2，使罐壓力增大而重新鼓起。Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(3)薄鐵皮易拉罐內(nèi)凹而癟以后，不會再重新鼓起。 17、離子組選用試劑(字母代號)沉淀物化學(xué)式保留在溶液中的離子EAl(OH)3Zn(NH3)42+DMg(OH)2ZnO22ABaSO4Zn2+DMg(OH)2AlO218、(1)因為在濁液中加入HCl溶液至10mL，沉淀質(zhì)量一直為1.16g，說明濁液顯堿性，Al元素以AlO2形式存在，繼續(xù)加入HCl溶液，AlO2轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀，加至30mL時，AlO2全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3，所以

22、在A點的沉淀物為Mg(OH)2，在A至B點間，沉淀物為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。當(dāng)加入的HCl溶液超過30mL時，Mg(OH)2和Al(OH)3同時溶解。(2)原混合物中：又AlCl3AlO2HCln(AlCl3)=1molL1(3010)103L=0.02moln(AlCl3)=0.02mol133.5gmol1=2.67gNaOH：濁液中存在的：NaOH+HCl=NaCl+H2O 10.01molMgCl2 Mg(OH)2消耗的： MgCl2 2NaOH AlCl3 NaAlO2消耗的： Al3+ 4NaOH AlO2 0.02mol4=0.08molNaOH總質(zhì)量=(0.0

23、1mol+0.04mol+0.08mol)40gmol1=5.20g(3)從B點開始，Al(OH)3 AlCl3消耗的HCl： 0.02mol3=0.06molMg(OH)2 MgCl2消耗的HCl：0.02mol2=0.04mol所以消耗HCl溶液的體積為Q點HCl溶液總體積為30mL+100mL=130mL答案：略三、實驗題：19、(1)2H2SO4(濃)+2NaCl+MnO2 Na2SO4+MnSO4+Cl2+2H2O(2)生成的AlCl3受熱升華，在E處凝結(jié)析出。(3)未經(jīng)除去的HCl和水蒸氣隨同Cl2一同進入D管，與鋁反應(yīng)生成H2，H2與Cl2混合物受熱可能爆炸，水蒸氣與AlCl3作用也可以爆炸。(4)吸收尾氣中未反應(yīng)的Cl2，以免污染空氣；還能起干燥作用，防止外部空氣中的水蒸氣進入D管，使AlCl3水解。(5)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl四、計算題：20、(1)解析：據(jù)方程式設(shè)原有Na2O2為x mol Al粉為y mol2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 x 2x 2Al+2NaOH+2H2O=