2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第2節(jié)鎂鋁及其重要化合物

金屬及其化合物第三章

第二節(jié)鎂、鋁及其重要化合物欄目導(dǎo)航01必備知識(shí)關(guān)鍵能力04配套訓(xùn)練02研解素養(yǎng)悟法獵技03真題體驗(yàn)領(lǐng)悟高考必備知識(shí)關(guān)鍵能力1?知識(shí)點(diǎn)1鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用1．鋁的原子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)【答案】銀白三ⅢA2．重要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用3．鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。4．制備反應(yīng)____________________________。5．對(duì)比記憶鋁、鎂的化學(xué)性質(zhì)Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬著火時(shí)不能用二氧化碳滅火器和泡沫滅火器滅火。判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式 (

)(2)常溫下，鋁遇濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體 (

)(3)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 (

)(4)工業(yè)制造鎂粉時(shí)，可將鎂蒸氣在N2中冷卻 (

)(5)MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑 (

)易錯(cuò)辨析(6)冶煉鋁時(shí)常用焦炭作還原劑 (

)(7)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 (

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×(6)×

(7)√突破一鎂、鋁的性質(zhì)與用途1．下列關(guān)于金屬鎂的說法中正確的是 (

)A．鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光，常用于制造信號(hào)彈和煙火B(yǎng)．實(shí)驗(yàn)室鈉著火，不能用泡沫滅火器；但是鎂著火可以用C．鎂能與NaOH溶液反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀D．金屬鎂在空氣中完全燃燒后，最后剩余兩種固體【答案】A【解析】鎂能在CO2中燃燒，不能用泡沫滅火器滅火，B錯(cuò)誤；鎂不是兩性金屬，不能與NaOH溶液反應(yīng)，C錯(cuò)誤；金屬鎂在空氣中完全燃燒，大部分的鎂與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，少量的鎂與N2反應(yīng)生成Mg3N2，還有少量的鎂與二氧化碳反應(yīng)生成氧化鎂和碳，最后生成三種固體，D錯(cuò)誤。2．氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。下列做法涉及鋁元素的還原性的是 (

)A．明礬凈化水B．用氫氧化鋁治療胃酸過多C．用鋁制容器存放冷的濃硫酸D．電解熔融氧化鋁制單質(zhì)鋁【答案】C【解析】A、B所涉及的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)；濃硫酸將鋁制容器內(nèi)壁氧化成一層致密的氧化物薄膜，阻止了酸進(jìn)一步與鋁反應(yīng)，該反應(yīng)中鋁元素被氧化，表現(xiàn)還原性；電解熔融氧化鋁制單質(zhì)鋁，鋁元素被還原，表現(xiàn)氧化性。3．下列除去雜質(zhì)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(yīng)，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(yīng)，過濾，向?yàn)V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(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO【答案】B【解析】氨水與Fe3＋和Al3＋均能反應(yīng)并生成氫氧化物沉淀，不符合除雜的要求。突破二有關(guān)鋁與酸、堿溶液的計(jì)算4．(2019·湖南長(zhǎng)沙調(diào)研)ag鎂鋁合金投入xmL2mol·L－1的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入ymL1mol·L－1NaOH溶液，沉淀達(dá)到最大值，質(zhì)量為(a＋1．7)g，則下列說法不正確的是 (

)A．鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NAB．沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C．x＝2yD．a(chǎn)的取值范圍為0.9<a<1．2【答案】C【解析】Mg、Al失去電子變?yōu)殡x子，離子再結(jié)合OH－生成沉淀，則鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量等于其生成沉淀時(shí)結(jié)合的OH－的物質(zhì)的量，沉淀量最大時(shí)得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，則m(OH－)＝(a＋1．7)g－ag＝1．7g，n(OH－)＝0.1mol，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA，A、B均正確；沉淀量最大時(shí)，溶液中n(Na＋)＝n(Cl－)，此時(shí)HCl和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等，即2x＝y(tǒng)，C錯(cuò)誤；電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA，若金屬全部是鎂，則鎂的質(zhì)量是1．2g，若金屬全部是鋁，則鋁的質(zhì)量是0.9g，D正確。5．鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬。就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題：(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是________。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是________。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生H2的體積相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是__________?！敬鸢浮?1)1∶1

(2)1∶3

(3)3∶1【解析】(1)根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al與H2的關(guān)系式均為2Al～3H2，故只要參加反應(yīng)的Al相等，所得H2的量必相等。(2)因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl～3H2,2NaOH～3H2，當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。?知識(shí)點(diǎn)2鋁的重要化合物1．氧化鋁和氫氧化鋁Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

Al2O3＋2OH－===

Al(OH)3＋OH－===

Al2O3＋3H2O

2．常見的鋁鹽——明礬(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。(2)明礬的化學(xué)式為________________，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH____(填“＜”“>”或“＝”)7。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體可吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而實(shí)現(xiàn)凈水。KAl(SO4)2·12H2O

<1．氫氧化鋁的制備方法(用離子方程式表示)：(1)向鋁鹽中加入氨水：__________。(2)NaAlO2溶液中通入足量CO2：__________________________________________。(3)NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：________________________________________________?；A(chǔ)應(yīng)用突破一鋁的常見化合物的性質(zhì)和用途1．(2019·安徽淮南模擬)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3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．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B．反應(yīng)①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3【答案】D【解析】試劑X只能是氫氧化鈉溶液，不能是鹽酸，A錯(cuò)誤；反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe2O3，B錯(cuò)誤；電解氧化鋁制鋁的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿突破二制備Al(OH)3的最佳途徑3．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是 (

)①加鹽酸溶解②加燒堿溶液溶解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⑥加入過量燒堿溶液A．①⑥⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③【答案】B【解析】若先加鹽酸，Mg，Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；以NaAlO2制備Al(OH)3，不容易控制加鹽酸的量的多少，故B項(xiàng)操作步驟為最佳順序。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(shí)驗(yàn)方案最合理的是____________。(2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3，其質(zhì)量W1、W2、W3由大到小的順序是____________________。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________?！敬鸢浮?1)丙(2)W3>W1>W2

(3)520g(3)Al(OH)3的三種制備方法：?知識(shí)點(diǎn)3用數(shù)形結(jié)合的思想理解“鋁三角”寫出實(shí)現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式。(1)①____________________________________。②____________________________________。③____________________________________。(2)____________________________________。(3)____________________________________。(4)____________________________________。(5)①_______________________________________；②____________________________________。(6)____________________________________。2．與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的圖像分析(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像(從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中選擇符合圖像變化的離子方程式，下同)。先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象__________________________________________________________________________________________先無明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀

(1)③

(6)

(3)

(1)②

(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像。(5)②

(2)

(4)

(1)②

先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解先無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀1．下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是________(填序號(hào))。①NaOH、AlCl3

②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4

④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2【答案】①③④基礎(chǔ)應(yīng)用2．向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假設(shè)各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如圖。(假設(shè)Mg2＋、Al3＋結(jié)合OH－能力相同)。(2)依次寫出各階段的離子方程式：①OA：_______________________________。②AB：_____________________________________________________________________。③BC：______________________________________。④CD：______________________________________。突破涉及Al(OH)3圖像的計(jì)算1．(2020·甘肅武威第六中學(xué)階段考試)向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列圖像中，能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積，縱坐標(biāo)表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量) (

)2．室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1．0mol·L－1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關(guān)說法正確的是 (

)【答案】C【答案】C(2)求反應(yīng)物堿的量。①若堿不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若堿使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。研解素養(yǎng)悟法獵技2?核心素養(yǎng)7有關(guān)鎂、鋁及其化合物的化工流程題有關(guān)鎂、鋁化工流程題要求學(xué)生能認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象與模型之間的聯(lián)系，能運(yùn)用多種模型來描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果，能依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)模型，建立解決復(fù)雜化學(xué)問題的思維框架。體現(xiàn)“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。1．從海水中提取鎂的流程(1)流程。2．工業(yè)煉鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)的形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。

堿溶法討論回答下列問題：(1)寫出①③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①__________________________________，__________________________________。③__________________________________，________________________________________。(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是____________________。(3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有________雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因：____________________。

酸溶法討論回答下列問題：(1)寫出①②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①__________________________________，__________________________________。②__________________________________，__________________________________。(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_____________________。答題根據(jù)設(shè)問提煉出對(duì)解答問題有用的信息。有些題干中不顯眼的信息可能會(huì)在問題中有所涉及，而有些信息在問題中不會(huì)涉及，屬于無效信息，故對(duì)題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過1．被稱為“國(guó)防金屬”的鎂，60%來自海洋，從海水中提取鎂的正確方法是 (

)物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點(diǎn)/℃28527142．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工業(yè)。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為__________