高中化学第一轮复习镁铝.ppt

镁 铝,20102011高考化学复习课件,1.掌握镁、铝性质、用途及其冶炼方法； 2.掌握MgO、Al2O3、Mg(OH)2、Al(OH)3 Al3+盐、AlO2盐的性质； 3.熟练应用镁、铝及其化合物的性质来解决 相关图像、推断等问题。,学习目标：,铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高 （铝中金属键比镁强）,银白色 轻金属,小结：,（1）共性:,银白色轻金属固体，熔点较低，硬度 较小，密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性。,（2）异性：,1 Mg、Al的物理性质,2 Mg、Al的原子结构,3.Mg、Al的化学性质,空气中形成氧化物薄膜，具 有抗腐蚀的性能,常温下：,反应，无氢气生成,在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝化”，加热时反应，无氢气生成,Mg+2H+=Mg2+H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,2Al+2H2O+2OH = 2AlO2+3H2,Mg+Cu2+ = Mg2+Cu,2Al+3Cu2+ = 2Al3+3Cu,铝热反应 用途、引发,海水,铝土矿,冶 炼,光卤石 菱镁矿,铝土矿,(KClMgCl26H2O),(MgCO3),(Al2O3、Fe2O3、SiO2等),Mg,MgCl2,Al(OH)3,Al2O3,Al,Mg(OH)2,思考： （1）Mg粉加入至NH4Cl中可能有几种气体 产生？请说明理由,解析：将镁粉加入NH4Cl溶液中，有氢气和刺激性的氨气生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产生的H+反应生成氢气破坏了NH4Cl水解平衡，NH3H2O浓度不断增大而分解放出NH3，同时还产生Mg(OH)2白色沉淀。反应的化学方程式可表示为：,Mg + 2NH4Cl = 2NH3+MgCl2 +H2 （ Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2 ）,（2）试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应还原剂、氧化剂分别是何物质？,解析：铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐。 2Al+6H2O = 2Al(OH)3 +3H2 2Al(OH)3 + 2NaOH=2NaAlO2 +4H2O 2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2+4H2O此反应中，还原剂是 ，氧化剂是 。,铝,水,【例1】下列叙述正确的是 （ ） A铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。 B两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。 C合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。 D工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。,CD,【例2】将相同质量的镁条分别在氧气中空气中氮气中二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是 （ ） A B C D,C,【例3】某学生用铝片分别与c(H+)均为3 mol/L的稀盐酸和稀硫酸反应：其实验过程：往装有相同铝片的2支试管中分别加入等体积，且c(H+)=3.0 mol/L的盐酸和硫酸，观察反应进行到1、2、5、15、20 min时铝片与酸反应的情况。实验结果如下表：,通过上述实验可知，铝片与盐酸和硫酸反应存在较大的差异。这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。假如你将开展实验探究铝片与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因，为设计实验，你将对差异的原因作出哪些假设或猜想（填2种即可）？ 假设（猜想）一：_ 假设（猜想）二： .,Cl能够促进金属铝与H+反应,SO42对H+与金属铝的反应起阻碍作用,【例4】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成 。 回答下列问题： （1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 （用化学式表示）,Zn2NaOHNa2ZnO2H2 或Zn2NaOH2H2ONa2ZnOH4H2,或,（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。,（配合物离子，简写成AlO2）,（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 。 硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水 硫酸锌和氢氧化钠 硫酸锌和氨水 （4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式。 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因。,Al3+3NH3H2O3NH4+AlOH3,可溶性锌盐与氨水反应产生的ZnOH2可溶于过量氨水中，生成 ，氨水的用量不易控制。,4. Mg、Al的化合物（1）Mg、Al的氧化物,Al2O3+2OH=2AlO2+ H2O,碱性氧化物,两性氧化物,（2）Mg、Al的氢氧化物,Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,中强碱（溶解部分电离出的 OH可使酚酞变红）,两性氢氧化物,练习：写出Al、Al2O3、A l(OH)3分别和NaOH溶液反应的化学方程式。,2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,2Al+2H2O+2OH- = 2AlO2-+3H2 Al2O3+2OH- = 2AlO2-+ H2O Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O,思考： （3）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？,（4）制取Al(OH)3的可能途径有那些？,解析：(1) 铝盐与碱液反应,(2)偏铝酸盐与酸反应：,(3)相互促进水解反应：,Al33AlO26H2O4Al(OH)3,【例6】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法： 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ H2 Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 2NaAlO2+ H2SO4+2H2O =2Al(OH)3+ Na2SO4 （1）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明） （2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法 （用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）,解析：（1） 法较法节约了酸、碱试剂。因为同样是制备2 mol Al(OH)3， 法需2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH； 法只需2 mol Al、1 mol H2SO4、2 mol NaOH。,（2）利用Al3和AlO2的双水解反应制备Al(OH)3 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+ 3H2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2,2 mol,相当于制备2 mol Al(OH)3 所用原料为2 mol Al、0.75 mol H2SO4、1.5 mol NaOH，确实节约了试剂。,Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO4,【例7】在100mL 1 mol/L的AlCl3溶液与60mL 6mol/L的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是 g。,200mL 0.5mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，可得到7.8gAl(OH)3沉淀，则NaOH体积为 mL。,3.12,150或350,【例8】某混合物 A，含有 KAl（SO4）2、Al2O3和 Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化，,据此判断 （1）固体B所含物质的化学式为_。 （2）固体E所含物质的化学式为_ _。 （3）反应的离子方程式为_。,Al2O3,（NH4）2SO4、K2SO4,AlO2+2H2O+CO2 （过量） = Al(OH)3 +HCO3,或： 2AlO2+3H2O+CO2 （不足） = 2Al(OH)3 +CO32,Al3+,AlO2,Al(OH)3,1,2,3,4,5,6,5“铝三角”关系及其应用,写出上述转化的化学方程式：,1、Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3,2、Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O,3、Al3+4OH(过量) = AlO2+2H2O,4、AlO2+H2O+H+(少量)= Al(OH)3,5、Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O,6、AlO2+4H+(过量)= Al3+2H2O,Al33AlO26H2O4Al(OH)3,试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。,向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,向NaOH溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量,Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O,Al3+4OH(过量) = AlO2+2H2O,Al33AlO26H2O4Al(OH)3,思考(5),向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量,向HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量,AlO2+H2O+H+(少量)= Al(OH)3,Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O,AlO2+4H+(过量)= Al3+2H2O,Al33AlO26H2O4Al(OH)3,向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量,H+OH=H2O,Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O,Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O,Mg2+ + 2OH = Mg (OH)2,解析：本题涉及的化学反应有： Mg+2H+=Mg2+H2 2Al+6H+=2Al3+3H2 H+OH=H2O Mg2+2OH=Mg(OH)2 Al3+3OH= Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O （1）n(Mg)+n(Al)= 0.1mol 2n(Mg)+3n(Al)+1mol/L0.16L=0.4mol， 解得：n(Mg)=0.06mol n(Al)= 0.04mol 当发生、时，消耗的碱为： n(NaOH)=2n(Mg)+4n(Al) =20.06mol40.04mol=0.28mol， 故V2= V1+ V(NaOH)=440mL,【例9】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答（1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。,0.06,440,（2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好 沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL,【例9】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答（1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。,0.06,440,400,解析：(2)当刚好发生至、反应时， 消耗的碱为： n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=20.06 mol30.04mol=0.24mol， 所需NaOH体积为0.24L。故 V(NaOH)=160mL+240mL=400mL。,（2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好 沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL,（3）若混合物仍为0.1mol， 其中Mg粉的物质的量分数为a， 用100mL 2mol/L的硫酸溶解 此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，所得 沉淀中无Al(OH)3。满足此条 件的a的取值范围是 。,【例9】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答（1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。,0.06,440,400,解析：(3) 根据方程式计算 加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，完全反应后 NaOH过量0.45mol 0.40mol=0.05mol。 若要完全溶解Al(OH)3， 则n Al(OH)3 0.05mol，1a 0.05mol 解得：a1/2,（2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好 沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL,（3）若混合物仍为0.1mol， 其中Mg粉的物质的量分数为a， 用100mL 2mol/L的硫酸溶解 此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，所得 沉淀中无Al(OH)3。满足此条 件的a的取值范围是 。,【例9】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答（1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。,0.06,440,400,1/2a1,【例10】 向含1molKAl(SO4)2的溶液中，滴加Ba(OH)2溶液。请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量m(g)对Ba(OH)2的物质的量x(mol)作图,解析：,写出各阶段反应的离子方程式 OA ； AB ； BC ； CD 。,【例11】在20.0mL 0.500mol/L的明矾溶液中，逐滴加入0.1mol/L的Ba(OH)2溶液的体积(X轴)与生成的沉淀的质量(Y轴)的关系如图中实线所示。当生成的沉淀质量达以最大量B点时停止加入Ba(OH)2溶液，改为逐滴加入0.200mol/L的盐酸，加入盐酸的体积(X轴)和生成沉淀质量(Y轴)的关系如图中虚线所示。,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,2Al3+3SO42+3Ba2+ +6OH = 3BaSO4+2Al(OH)3,SO42+Ba2+2OH+2Al(OH)3=BaSO4+2AlO2+4H2O,AlO2+H+H2O=Al(OH)3,填写当反应分别进行到A、B、C、D各点时的有关内容(计算结果保留3位有效数字)。,150,200,BaSO4 4.66g,50.0,Al(OH)3 0.780g BaSO4 4.66g,