2024版《師說》高考全程復(fù)習(xí)構(gòu)想-化學(xué)統(tǒng)考版-32

第2講鎂、鋁及其化合物

【考綱要求】

1.掌握鎂、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。

2.掌握鎂、鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。

3.了解鎂、鋁及其重要化合物的制備方法。

考點(diǎn)一鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用

基礎(chǔ)梳理?自我排查

1.鎂、鋁的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)

鎂和鋁分別位于第一周期的—族和一族。它們的原子核外均有一個(gè)電子層，其

原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為、：鋁的熔沸點(diǎn)比鎂的—、硬度比鎂的—O

2.鎂的化學(xué)性質(zhì)

「易失去最外層的兩個(gè)電子.具有強(qiáng)還原性

金與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：3Mg+Nz—=Mg,N2

瓜占燃

底與非金屬輒化物反應(yīng)：2Mg+C(%=2Mg()+C

質(zhì)

Mg+2H2O-Mg(OH)2+H2f

與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)：Mg+2HC1——MgCl2+H2f

Mg3N2與水反應(yīng)可制取氨氣

Mg3Ng4~6H2()3Mg(OH/+2NH3f

①一般以MgCl2-6H2()的形式存在.

MgCb-6H,O受熱易分解.MgCl?-6H?()

Mg<Mg-----Mg(()H)C14-HCIf+5卜%(),繼續(xù)加

的熱?Mg(OH)Cl乂分解生成MgO和HCL

重②從MgCl2溶液中得到無水MgCI2固體需

耍V要兩步：

化

MgCL(第一步,將MgCI2溶液用濃鹽酸酸化?經(jīng)蒸

二;

發(fā)濃縮.冷卻結(jié)晶、過濾后得到MgCl2

物

?6H2()：

第二步.在十燥的HCI氣流中加熱MgCl2?

6H2。晶體使其脫水得到無水MgCl2

工業(yè)匕用電解法冶煉Mg：

通電

MgCk(熔融)=Mg+Cl2f

3.鎂的用途

(1)鎂合金用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件;

(2)鎂用于制造信號彈和焰火。

4.鋁的化學(xué)性質(zhì)

形成致密的氧化膜

(1)A—占燃

占燃

(2)2A1+3C12—

氧化性酸..遇冷的濃硫酸或濃硝酸

(3)AI—非氧化性7

(4)2Al+2Na()H+2H2。=

(5)鋁熱反應(yīng)

①實(shí)驗(yàn)原理：高溫下侶將較不活潑的金屬從其中還原出來。

鋁粉還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

②反應(yīng)方程式：。

③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：。

④鎂條、氯酸鉀的作用：o

⑤應(yīng)用：在冶金工業(yè)上常用這一原理制取熔點(diǎn)的金屬，如鋁、錦等，

高溫

3Mn()2+4Al—。該反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如等，

5.鋁的用途

純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活月品等。

［判斷］(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)常溫下，鋁與稀硝酸反應(yīng)可以制取氫氣()

(2)鋁在空氣中耐腐蝕，所以鋁是不活潑金屬()

(3)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()

(4)鋁與少量NaOH溶液反應(yīng)得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽()

(5)將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性()

(6)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式()

(7)MgO與A1粉的混合物也可稱為鋁熱劑()

(8)Mg粉與濃NH4CI溶液反應(yīng)放出比和NH3()

(9)相同質(zhì)量的鎂條分別在足量的CO2和O2中完全燃燒，所得固體的質(zhì)量相同()

(10)工業(yè)上制造鎂粉肘，可將鎂蒸氣在N2中冷卻()

微點(diǎn)撥

1.Mg在CO?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)候與氮?dú)夥磻?yīng)生成Mg3N2o

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）：

6e-

2Al+2Na（）H+6H2（）==2NaAK）2+3H22+4也（）

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）。

考點(diǎn)專練?層級突破

練點(diǎn)一鎂、鋁的性質(zhì)判斷

I.鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質(zhì)能用「證明

二者存在較大差異性的是（）

①CO2

②鹽酸

③NaOH溶液

④水

A.①④B.②③

C.??D.②@?

2.現(xiàn)有一塊已知質(zhì)量的鋁鐵合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，幾位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下二種

不同的實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①：鋁鎂合金一二~^測定生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

NaOH溶液

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)②：鋁鎂合金--------:—＞測定生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)③：鋁鎂合金鹽酸）過"MH溶液.…過濾,測定得到沉淀的質(zhì)量

則能測定出鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是（）

A.都能B.都不能

C.①不能，其他都能D.②③不能，①能

練點(diǎn)二鎂、鋁的有關(guān)計(jì)算

3.把鋁粉和氧化鐵粉末配成鋁熱劑，分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后，再與

足量鹽酸起反應(yīng)；另一份放入足量的燒堿溶液中充分反應(yīng)。前后兩種情況下生成的氣體的質(zhì)

量比是（）

A.1：1B.2：3

C.3：2D.28：9

4.Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48L,下列推斷中

不正確的是（）

A.參加反應(yīng)的MgsAl共0.2mol

B.參加反應(yīng)的HC1為0.4mol

C.Mg、Al在反應(yīng)中共提供0.4mol電子

D.若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2molH2

練點(diǎn)三鋁與酸、堿的反應(yīng)

5.鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯?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)，所得出的體積之比是

(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

出的體積之比是，

(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HQ、NaOH溶液中，二者產(chǎn)

生的出相等，則HC1和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是。

(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3moi的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分對加入

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“甲)：V(乙)=1：2,則加入鋁粉的

質(zhì)量為(填字母)。

A.5.4gB.3.6g

C.2.7gD.1.8g

方法技巧

鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系

鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al+6HCl=2AlCh+3H2t、2Al+2NaOH+

2H2O=2NaAlO2+3H2to從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是

失3e~+3

Al----------->A1,所以無論與酸還是與堿反應(yīng)，A1與H2的關(guān)系都是2A1?3H2。

(1)等量鋁分別與足量如酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比普喀=工。

V

NaOll(H2)1

(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比普嘿;

v

NaOH(H2)

=1o

(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比

會(huì)普嘿<工，則必定是二鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而鹽酸不足：b.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，鋁

3VNa0H(H2)1

不足而氫氧化鈉過量。解題時(shí)應(yīng)充分利用上述過量關(guān)系。

考點(diǎn)二鋁的重要化合物

基礎(chǔ)梳理?自我排查

1.氧化鋁(川2。3)

(1)物理性質(zhì)：_______色固體，溶于水，有很高的

(2)化學(xué)性質(zhì)(兩性氧化物)

①與HQ反應(yīng)。

②與NaOH反應(yīng)<,

2.氫氧化鋁[A1(OH)3]

(1)物理性質(zhì)

白色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的—性。

(2)化學(xué)性質(zhì)(兩性氫氧化物)

A1(OH)3的電離方程式為：

+

H+-HM()f+H2()^=tA1(()H)3=^AP4-3()H-

酸式電離堿式電離

兩性|與HC1反應(yīng)

①氫氧一與Na()H反應(yīng)

化物--------------------°

②受熱分解：0

3.氫氧化鋁的制備

(1)向鋁鹽中加入氨水.離子方程式為。

(2)NaAKh溶液中通入足量C02，離子方程式為。

(3)NaAQ溶液與AlCb溶液混合：。

4.常見的鋁鹽及其應(yīng)用

(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—鹽。

(2)明磯的化學(xué)式為,它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH-7(選填

＜，，”＞，，或“=”)。明磯可以凈水，其凈水的原理是

［判斷］(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)氫氧化鋁具有弱減性，可用于制胃酸中和劑()

⑵向1mol-L?AlCb溶液中加過量的6mol-L_1NaOH溶液制備AI(OH)3懸濁液()

⑶向NaAlO：溶液中通入過量CO2制A1(OH)3的離子方程式：

CQ+A1(萬+2H2O—Al(()H)3；+HC(后()

(4)A1(OH)3既能與稀砒酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)()

(5)明磯用作凈水劑不涉及化學(xué)變化()

(6)明磯的化學(xué)式為A12(SO4)3-12H2O()

(7)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：

NaOH(aq)C02

Al2o3^NaAlO2(aq)--------->AI(OH)3()

微點(diǎn)撥

既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)

⑴Al、AI2O3、A1(OH)3

(2)弱酸的鐵鹽，如：NH4HCO3、CH3coONH」等

(3)弱酸的酸式鹽：如NaHCOa、KHS、NaHSOa等

(4)氨基酸

(5)蛋白質(zhì)

兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物，上述物質(zhì)中只有AI2O3、

A1(OH)3＞氮基酸、蛋白質(zhì)是兩性物質(zhì)。

考點(diǎn)專練?層級突破

練點(diǎn)一A12O3XA1(OH)3的兩性

1.下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，乂能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是()

@Ca(OH)2

②AI2O3

@Ca(HCO3)2

@A1(OH)3

⑤NaHSCh

?Al

⑦(NH6S

A.???B.@@@@

C.?@??D.⑥⑦

2.探究氫氧化鋁的兩性，最適宜的試劑是()

A.Al、NaOH溶液、稀鹽酸

B.A12O3,氨水、稀鹽酸

C.A12(SO03溶液、NaOH溶液、稀鹽酸

D.AlCb溶液、氨水、稀鹽酸

練點(diǎn)二AI(OH)3的制備方案

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A1(OH)3沉淀

⑤加入鹽酸生成A1(OII)3沉淀

⑥加入過量燒堿溶液

A.①B.②???

C.@???D.

4.實(shí)驗(yàn)室可用鋁屑、氨水、氫氧化鈉溶液、稀硫酸等來制備氫氧化鋁，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三

種實(shí)驗(yàn)方案：

方案①A1-A13+-AI(OH)3

方案②AltAl。］->A1：OH)3

A1->A13+|

方案③->A1(()H)3

AfAl(萬)

(1)用方案①制備AI(OH)3時(shí)使用的藥品最好是鋁屑、稀硫酸和氨水，不用氫氧化鈉代替

氨水的原因是____________________________________________________________________

寫出該方案中有關(guān)的離子方程式：______________________________________________

____________________________________________________________________________0

(2)用方案②來制備A1(OH)3時(shí)，必須注意的用量，以防止生成的A1(OH)3溶解。

(3)三種方案中，你認(rèn)為最好的是(填序號)，原因是

____________________________________________________________________________O

方祓總秸

A1(OH)3的三種制備方法

方法一：可溶性鋁鹽溶液與過量氮水反應(yīng)

反應(yīng)原理：

3+

A1+3NH3?H2O---A1(()H)34+3NHj

方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通過入過量CO2

反應(yīng)原理：

AlOf+2H2O+C()2=—A1(()H)3j+HC(萬

方法三：相互促進(jìn)水解法

A產(chǎn)

>fA13++3A1O]+6H2。=~4A1(()H)3；

Al()[

練點(diǎn)三化工流程中的“鋁”

5.工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)ez。：,雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:

氧

化

過量X

鋁

反應(yīng)I、

礦過濾浴過量C。？f叵回出笠回上”回

波----------A

石反應(yīng)II—Hl

乙過濾fm

對上述流程中的判斷正確的足()

A.試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物

B.C02可以用H2SCL溶液或稀鹽酸代替

C.反應(yīng)II中的高子方程式為

C()2+A1()2'+2H2()—A1(()H)3<+HC()「

D.工業(yè)上還可采用Fc還原A12O3的方法制A1,成本更低

6.鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為ALCh，含SiCh和FezCh等雜質(zhì))為原料

制備鋁的一種工藝流程如下：

NaOHNaIIC()3

溶液溶液。2

III

鋁土礦~>區(qū)河T過濾I卜|反應(yīng)RF浦1T|T灼燒17電解11?AI

濾渣I—電解||

注：5通在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。

(1)“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為。

(2)向“過濾I”所得濾液中加入N9/C03溶液，溶液的〃，(填“增大”“不變”

或“減小”)。

(3)“電解I”是電解熔融川2。3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是

(4)鋁粉在1000℃時(shí)可與M反應(yīng)制備A/N。在鋁粉中添加少量NFC/固體并充分混合,

有利于4N的制備，其主要原因是o

方注意轉(zhuǎn)

從鋁土礦中提取氧化鋁的兩種方法

鋁土礦的主要成分是4/2。3,含有的雜質(zhì)是尸公。3和夕。2,由于4/2。3具有兩性，而雜質(zhì)

S/02是酸性氧化物，產(chǎn)々。3是堿性氧化物。因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。

方法一酸溶法

方法二堿溶法

第2講鎂、鋁及其化合物

考點(diǎn)一

基礎(chǔ)梳理啟我排查

Mg@282Al?283

1.三IIAIIIA37///高大

占燃占燃△

2.2Mg+O212MgO3Mg+N2—'Mg3N2Mg+2H2O^Mg(OH)2+H2fMg+

2占燃

+2+

2H=Mg+H2t2Mg+CO2—2MgO+C

占燃

4.(1)4A1+3O2-2A12O3(2)2A1C13(3)鈍化2A1+6HC1=2A1C13+3H2t

(4)2NaAlO2-l-3H2t(5)轉(zhuǎn)化物ZAl+Fe?。：」AI2O3-l-2Fe劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光,

有液珠滴落到盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿中引燃劑較高2Al2O3+3Mn焊接鋼軌

判斷答案：(1)X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X(7)X(8)V(9)X(10)X

考點(diǎn)專練?層級突破

1.解析：Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能；Mg能在CCh中燃燒而A1不能。

答案：C

2.解析：已知質(zhì)量的鋁鎂合金，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①、②中，利用金屬的質(zhì)量、氫氣的量可計(jì)算

出鎂的質(zhì)量，進(jìn)而求得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)③中，沉淀的質(zhì)量為氫氧化鎂的質(zhì)量，由元素

守恒可知鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中均可測定鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

答案：A

3.解析：鋁粉和氧化鐵粉末在高溫下恰好完全反應(yīng)生成鐵與氧化鋁，由得失電子守恒可

知生成〃(Fe)=〃(Al),然后將生成物與足量的稀鹽酸反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫

氣，由電子得失守恒可知，〃(H2)=mFe),所以"(H2)=〃(A1)；直接加入足量的NaOH溶液使

之充分反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，由電子得失守恒可知2,*H2)=3〃(A1),

所以M(H2)=?(Al)。故兩種情況下生成氣體的物質(zhì)的量之比為n(H2):〃'(H2)=〃(A1):?(A1)

=2：3,故選Bo

答案：B

+2++3+

4.解析；反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為MgI2II=MgIII2t,2A1I6H=2AII3n2t，"⑴2)

=)=02mol,則參加反應(yīng)的〃(HQ)=〃(FT)=0.4mol。因?yàn)辂}酸過量，故產(chǎn)生H?

22.4L-mo!1

的量取決于金屬的量，所以若換成過量的稀H2so4,同樣產(chǎn)生0.2molH2O依據(jù)得失電子守

恒，由2H?-出得電子總數(shù)為0.4molo0.2molMg在反應(yīng)中提供0.4mol電子，0.2molAl

在反應(yīng)中提供0.6mol電子,0.2molMg,Al混合物提供的電子應(yīng)大于0.4mol而小于0.6mol,

A項(xiàng)不正確。

答案：A

5.答案：(1)1：1(2)1：3(3)3：1(4)A

考點(diǎn)二

基礎(chǔ)梳理-自我排查

1.⑴白難熔點(diǎn)(2)AI2O3+6HC1=2A1C13+3H2OA12O3+2NaOH=2NaAlO2+

2H2O

2.⑴吸附(2)AI(OH)3+3HCl=AlCh+3H2O

Al(OH)34-NaOH=NaAIO2+2H2O2AI(OH)3AI2O3+3H2O

3+

3.(1)AI+3NH?H2O=A1(OH)3I+3NH；

(2)A102+CO2+2H2O=Al(OH)3I+HCOJ

3+

(3)3AIO2+Al+6H2O=4AI(OH)3I

4.(1)復(fù)(2)KAI(SO4)212H2O<A13++3H2O?A1(OH)3(膠體)+3H,A1(OH)3膠體吸附

水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水

判斷答案：⑴。