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文档介绍
镁铝铁铜的化学性质与高考
镁铝铁铜的化学性质与高考 河北省宣化县第一中学 栾春武 镁、铝、铁、铜等是常见的几种重要的金属元素，特别是铁和铁的化合物在日常生活中有着重要的用途，因此铁和铁的化合物在高考题中经常出现。铁的考查重点是Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化，铝及其化合物也不容忽视，铝的考查重点是铝三角关系，这部分知识常以实验题、推断题、选择题等多种形式出现。该部分知识点易出现的问题：①不能正确书写镁与二氧化碳、铝、铝的氧化物与氢氧化钠溶液、铁在高温下与水蒸气以及溴化亚铁与氯气等反应的化学方程式；②误认为氢氧化铝能溶于氨水等。 未来高考预测： 以铁及其化合物、铝及其化合物的知识为线索，设计实验题；利用Al3+、AlO－2、Fe3+的双水解知识命制无机框图或离子组合题；围绕铝三角、铁三角设计创新题型；另外利用Al3+、AlO－2、Fe3+的双水解知识以及Fe2+的还原性考查离子共存问题。我们认为这些题型在今后的高考中都是出现几率较大的题型。 镁、铝、铁、铜是中学化学中常见的重要的金属，在高考中频频出现，现将其化学性质归纳、比较如下，供同学们复习参考： 化学性质 镁 铝 铁 铜 与O2反应 常温下生成氧化膜，点燃燃烧 2Mg +O22 MgO 常温下生成氧化膜，点燃燃烧 4Al +3O22 Al2O3 过度元素，第四周期，第Ⅷ族，在氧气中点燃燃烧 3Fe +2O2Fe3O4 过度元素，第四周期，第IB族，加热氧化 2Cu + O22CuO 与其它非金属反应 Mg+Cl2 MgCl2 Mg + S MgS 3Mg+ N2Mg3N2 4Al+3Cl2 2AlCl3 2Al + 3S Al2S3 2Fe +3Cl22FeCl3 Fe +S FeS Cu + Cl2CuCl2 2Cu + S Cu2S Mg + 2H+ === 2Al + 6H+ === 2Al3+ + Fe + 2H+ === 与酸反应 Mg2+ + H2↑ （与硝酸反应复杂，硝酸的浓度不同，还原产物可以是NO2、NO、N2O或硝酸铵等） 3H2↑ （常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化） Fe2+ + H2↑ （常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化，加热时反应，且反应复杂，硝酸的浓度、用量以及铁的用量不同，氧化产物和还原产物均不相同） 稀盐酸、稀硫酸不反应 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O 与碱溶液反应 不反应 2Al + 2H2O +2NaOH === 2NaAlO2 + 3H2↑ 不反应 不反应 与某些盐溶液反应 Mg + 2NH4+ === Mg2+ + H2↑+ 2NH3↑ 2Al + 3Cu2+ === 2Al3+ + 3Cu Fe + Cu2+ === Fe 2+ + Cu 湿法炼铜 Cu +2Ag+ === 2Ag + Cu2+ 与氧化物反应 2Mg + CO2 2MgO + C 8Al+3Fe3O49Fe+ 4Al2O3 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 【例题1】（2011广东高考10）某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性 B. 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C. 将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D. 将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 解析：本题考察镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C 不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。因此只有选项B是正确的。 答案：B 【例题2】（2011山东高考12）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是 A. 三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D. 电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al 解析：铝对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物，A不正确；铝属于活泼金属其表面易被空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀；铁放置在空气可以直接发生化学腐蚀，例如铁与氯气直接反应而被腐蚀；铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿，方程式为2Cu + O2 + CO2 + H2O === Cu2(OH)2CO3，因此选项B不正确；AlCl3、FeCl3、CuCl2均属于强酸弱碱盐，在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCl，溶液在加热时会促进水解，同时生成的HCl挥发，进一步促进水解，当溶液蒸干后将最终将得到相应的氢氧化物或氧化物，所以选项C正确；铝属于活泼的金属元素，在水溶液中Al3+不会放电生成铝单质；Fe3+在水溶液会放电但产物是Fe2+，而不是单质铁；只有Cu2+在阴极上得到电子生成单质铜。所以选项D也不正确。 答案：C 【练习2】向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是 A. c ＝ B. p ＝ m + C. n = m +17Vc D. m ＜ p ＜ m 解析：根据化学方程式： Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑、2Al +3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2↑； MgSO4 + 2NaOH === Mg(OH)2↓+ Na2SO4、Al2(SO4)3 +6NaOH === 2Al(OH) 3↓+ 3 Na2SO4；Mg(OH)2 MgO + H2O、2Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O可得，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，即： ＝ c mol/L××，所以A项正确；B项中p为生成的氧化物的质量，1molMg可结合1molO，2molAl结合3molO，因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量，也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半，由于O元素的质量：c mol/L×××16g/mol ＝ g ，所以B项正确；而得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁和铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，OH－的质量： c mol/L××17g/mol ＝ g， 由于C项中忽略了体积的单位，因此C项错误；D项中的p为MgO和Al2O3的质量和，可用极值法来计算，假设全为MgO，则有p ＝ m g + ×16g·mol－1 ＝ m g，假设全为Al2O3，则有p ＝ m g + ××16g·mol－1 ＝ m g，因此D项正确。 答案：C 点拨：该题属化学计算的考查，考查范围较广，不但涉及化学方程式、关系式，而且还把物质的量浓度的计算也进行了考查，不失是一道好题，因此在复习计算时要熟悉化学方程式，会推关系式，灵活运用化学计算技巧，对提高我们的能力大有好处。 【练习3】三草酸合铁酸钾晶体K3 [Fe(C2O4 )3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1盐酸、1.0 mol·L－1 NaOH、3% H2O2 、0.1mol·L－1KI、0.1 mol·L－1CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。 （1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是 。 （2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ，现象是 。 （3）固体产物中铁元素存在形式的探究。 ①提出合理假设 假设1： ； 假设2： ；假设3： 。 ②设计实验方案证明你的假设 ③实验过程 根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。 实验步骤 预期现象 步骤1： 步骤2： 步骤3： 解析：（1）将产生的气体产物依次通过澄清石灰水，石灰水变混浊，说明产生的气体中含有CO2，然后再通过灼热氧化铜、澄清石灰水，观察到有红色固体生成，澄清石灰水都变浑浊，气体中含有CO；（2）碱金属元素的检验一般采用焰色反应；（3）依据信息：固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3，可推测铁元素只能以亚铁及铁单质的形式存在；在设计实验时，应注意Fe与FeO的性质的不同点。 答案：（1）CO2、CO （2）焰色反应 透过蓝色钴玻璃，观察到紫色的火焰 （3）①FeO FeO、Fe Fe 实验步骤 预期现象与结论 步骤1：取适量固体产物与试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不容固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体 固体产物部分溶解 步骤2：向试管中加入适量硫酸铜溶液，再加入少量不溶固体，充分振荡 （1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立。 （2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有铁单质存在 步骤3：继续步骤2中的（2）,进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体与试管中，滴加过量HCl，静置，取上层清液，滴加适量H2O2 ,充分振荡后滴加KSCN 结合步骤2中的（2）： （1）若溶液基本无色，则假设（1）成立 （2）若溶液呈血红色，则假设（3）成立 ③步骤1：将固体产物加入1.0 mol·L－1盐酸中 观察有无气体 若有气泡产生、说明固体产物中含有单质铁，反之，则不含单质铁。 步骤2：将固体产物加入足量的0.1 mol·L－1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后，将沉淀物溶于1.0 mol·L－1盐酸，再加入20% KSCN，最后加入3%H2O2，若最终溶液显红色，说明固体产物中含有FeO，若不出现红色、说明不含有FeO 点拨：本题是综合运用元素及其化合物知识与实验相结合的好题型，它通过新情景多角度的设问来考查我们思维的变通性、灵活性、深刻性。因此解答此类题目最重要的是要明白实验目的，看懂题中提供了那些仪器和药品，然后根据所学知识，分析实验原理，围绕如何达到实验目的而连接装置，分清每步装置在实验中的作用，最后按题干要求答题从而提高解决问题的准确性。 【练习4】出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 A. 锡青铜的熔点比纯铜高 B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 解析：锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低判断A错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C正确；电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反应过程，D错。 答案：BC 【练习5】铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。 （1）Cu位于元素周期表第I B族。Cu2＋的核外电子排布式为__________。 （2）右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为_________。 （3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O4)]SO4 ·H2O，其结构示意图如下： 下列说法正确的是__________（填字母）。 A. 在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化 B. 在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键 C. 胆矾是分子晶体，分子间存在氢键 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 （4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+ 配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+ 形成配离子，其原因是_______________。 （5）Cu2O的熔点比Cu2S的_________（填“高”或“低”），请解释原因__________。 解析：（1）Cu（电子排布式为：[Ar]3d104s1） → Cu2＋的过程中，参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子，故Cu2+离子的电子是为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；（2）从图中可以看出阴离子在晶胞有四类：顶点（8个）、棱上（4个）、面上（2个）、体心（1个），根据立方体的分摊法，可知该晶胞中有4个阴离子；（3）胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，属于离子化合物，C不正确；（4）N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子；（5）由于氧离子的例子半径小于硫离子的离子半径，所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键，所以Cu2O的熔点比Cu2S的高。 答案：（1）[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9（2）4个（3）B、D（4）N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2＋形成配位键。（5）高 。Cu2O与Cu2S相比阳离子相同，阴离子所带的电荷数也相同，但O2－半径比S2－半径小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高。 【练习6】已知：25℃时，ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是 A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大 B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大 C．25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L－1氨水中的ksp比在20 mL 0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的ksp小 D．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2 解析：Mg(OH)2的溶度积小，故其电离出的Mg2＋浓度要小一些，故A项错；NH4＋ 可以结合Mg(OH)2电离出的OH－离子，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2+)增大，因此B项正确。Ksp仅与温度有关，故C项错；D项，由于MgF2的溶度积更小，所以沉淀会向更难溶的方向进行，即可以生成MgF2沉淀。 答案：B 【练习7】（2009江苏高考）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C. MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 解析：A项，明矾净水的原理是 Al3+ + 3H2O === Al(OH)3 (胶体) + 3H+，利用Al(OH)3 (胶体) 的吸附性进行净水；B项，是因为轮船主要用铁造外壳,铁在海水中易被腐蚀.镀上比铁活泼的锌,形成原电池,锌作负极,失去电子先被腐蚀,从而起到保护铁的作用，从而可减缓船体的腐蚀速率；氧化镁的熔点是2852℃，可用于制作耐高温材料；电解MgCl2饱和溶液，发生地化学反应为，MgCl2+2H2O Mg(OH)2+H2↑+ Cl2↑，不会产生金属镁，电解熔融的MgCl2能制取单质镁，发生的反应。MgCl2 Mg + Cl2↑。 答案：D 【练习8】铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。 （1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应： Fe2O3(s) + 3CO(g) 2 Fe (s) + 3CO2(g) ① 该反应的平衡常数表达式为：K ＝ __________________ ② 该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为__________________ （2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态： ①__________________②__________________ （3）某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是__________________。 （4）写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：____________，欲使上述体系中Al3+浓度增加，可加入的物质是 。 【解析】（1）Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g) 3 mol 2×56g 0.3 mol 11.2g (CO)＝＝0.3mol/（2L×10min）＝0.015mol·L－1·min－1 （2）可逆反应平衡的根本特征是V（正）＝V（逆），其表现为反应物和生成物的浓度、质量、百分含量不随时间变化，注意不能考虑固态或纯液态的物质。前后体积变化的可逆反应还可通过压强来判断是否平衡，若反应中含有有色气体，还可通过气体的颜色变化来判断。 （3）根据温度升高，反应速率增大，图像b正确，注意二者并非正比例关系，a项不正确。 （4）Al(OH)3是两性氢氧化物，其式电离的离子方程式为：Al(OH)3H+＋AlO2－+ H2O；碱式电离的离子方程式为：Al(OH)3 === Al3+ + 3OH－，欲使Al3+ 浓度增大，可加入盐酸、硫酸等以降低OH－浓度，使平衡向碱式电离的方向移动 答案：（1） 0.015 mol/(L·min) （2）① CO或（CO2）的生成速率与消耗速率相等；② CO（或CO2）的质量不再改变； （3） b； （4）Al(OH)3H+＋AlO2－+ H2O 【练习9】钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O；下列说法正确的是 A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 解析：①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。 【铝】 8、铝、氧化铝、 氢氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠反应的离子方程式 2Al + 6H+ = 2Al3+ +3H2↑ 2Al + 2OH - +6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ Al2O3 +6H+=2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH - +3H2O=== 2[Al(OH)4]- Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- 9.氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液中逐滴加入氯化铝溶液。 书写离子方程式，画沉淀量随加入试剂变化图像 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al3++4OH-= [Al(OH)4]- Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- 3[Al(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓ 10、四羟基合铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸；盐酸中逐滴加入四羟基合铝酸钠。 书写离子方程式，画沉淀量随加入试剂变化图像 [Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O [Al(OH)4]-+4H+=Al3++4H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 3[Al(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓ 11、铝与氧气反应 4Al + 3O2 2Al2O3 12、铝与硫反应 2Al + 3S Al2S3 13、铝与三氧化二铁高温下反应（铝热反应） 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 14. 硫酸铝溶液中滴过量氨水 Al3+ + 3 NH3•H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ 15、四羟基合铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳 [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3- 【镁】 16、镁在二氧化碳中燃烧 2Mg + CO2 2MgO + C 17、氮化镁水解 Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 提问者评价 ed 一. 教学内容 镁、铝、铁及化合物性质 二. 重点、难点： 1. 常识性介绍过渡元素的概念 2. 掌握镁、铝、铁的化学性质 3. 理解铁盐和亚铁盐的相互转变 4. 了解铁的氧化物和氢氧化物 5. 掌握铁离子的检验方法 三. 知识分析： 1. 镁、铝及化合物 （1）Mg、Al在元素周期表中的位置及原子结构特点 （2）二者物理性质的比较 色态 硬度 熔点 沸点 Mg 银白色固态 很软 1.738g/cm3 645℃ 1090℃ Al 较软 2.70g/cm3 660.4℃ 2467℃ （3）化学性质比较 ① 与非金属单质反应 ② 与水反应 ③ 与酸反应 ④ 与碱反应 ⑤ 与氧化物反应 ⑥ 与盐反应 （4）制法——电解法 （5）氧化物性质比较（类型、物理性质、化学性质） （6）氢氧化物性质比较（类型、化学性质） （7）盐的性质 2. 铁及化合物 （1）位于元素周期表第四周期第Ⅷ族 （2）原子结构特点： 次外层电子未达饱和，不同于主族元素次外层电子数一般为8或18、32，在化学反应中易形成阳离子： 具有可变价态。 （3）铁的性质： ① 物理性质——色、态、熔、沸点及特性 ② 化学性质——与非金属单质的反应 与水反应 与酸反应 与盐溶液反应 （4）铁的氧化物及性质 （5）铁的氢氧化物及性质 （6）铁盐及亚铁盐的性质及鉴别方法 黄冈地区重点中学第一轮复习化学教案 第八章 镁 铝 一、考纲要求 1.应用晶体结构有关知识、判断类型、推断性质.离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体构成了四种晶体结构基本类型；四种晶体类型构成的微粒不同，微粒间相互作用的强弱也不同，影响到晶体产生不同性质，特别是物理性质.如熔点、沸点、硬度、导电性、导热性等.反过来由晶体的性质也可推断晶体结构、判断晶体类型.(§2.1) 2.掌握镁、铝及其重要化合物的性质，相互转化规律.(§2.2) 3.掌握Al2O3、Al(OH)3两性的应用；掌握铝热剂和铝热反应.掌握Al(OH)3有关反应的定量关系，提高计算能力.(§2.3) 4.关于水的硬度及其计算.——是高考考查的较高层次的思维能力.(§2.4) 二、知识结构 1.几为常见晶体的辨析 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 实 例 NaCl晶体 金刚石 干冰 镁、铝 构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属离子和自由电子 相互作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属离子与自由电子间较强作用较大 性 质 硬度 较大 很大 很小 较大 熔、沸点 较高 很高 很低 多数较高 导电性 熔化时或水溶解能导电 非导体 良导体 2.镁和铝的性质 物理性质 共性：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属. 不同点：Al的上述性质都比镁略高. 化学性质 1.跟O2及其它非金属反应 常温下，在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力. Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3 3Mg+N2Mg3N2 Mg+Br2MgBr2 2Al+3SAl2S3 2.跟某些氧化物 2Mg+CO22MgO+C 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (铝热反应) 3.跟水反应 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(冷水慢，沸水快) 2Al+6H2O2Al(OH)30+3H2↑(一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应) 4.跟酸的反应 Mg+2H+Mg2++H2↑ 2Al+6H+3Al3++3H2↑(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化) 5.跟碱反应 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 3.镁和铝的氧化物的主要性质 MgO(碱性氧化物) Al2O3(两性氧化物) 物理性质 白色粉末、熔点高 白色固体、熔点高 化学性质 1.跟水的反应 MgO+H2O＝Mg(OH)2↓(反应缓慢进行) 2.跟酸反应 MgO+2H+Mg2++H2O Al2O3+6H+2Al3++3H2O 3.跟碱反应 Al2O3+2OH- AlO-2+2H2O 4.镁和铝的氢氧化物的主要性质 Mg(OH)2(中强碱) Al(OH)3(两性氢氧化物) 物理性质 白色粉末难溶于水 白色固体，难溶于水 化学性质 1.跟酸反应 Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐) Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O 2.跟碱反应 Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O 3.受热分解 Mg(OH)2 MgO+H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 实验室制法 可溶性镁盐加NaOH溶液 Mg2++2OH- Mg(OH)2↓ 可溶性铝盐加氨水 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH+4 三、知识点、能力点提示 1.铝与强碱溶液反应的实质 反应过程： 2×3e 2Al+6H2O2Al(OH)3↓+3H 2↑ 2Al(OH)3+2NaOH2NaAlO2+4H2O 2×3e 总反应式： 2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑ Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶 解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶 液中不反应. 2.Al(OH)3的两性 在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离. Al(OH)3 H3AlO3HAlO2+H2O 碱式电离 Al3++3OH- AlO-2+H+ 若向此溶液中加入酸，因H+与OH-结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3是碱性，若加入碱，因OH-与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性. Al(OH)3溶解度很小，无论酸式或碱式电离的程度都很小，其碱性略强于酸性，故仍属于弱碱. 3.铝盐溶液与强碱溶液的反应. (1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 ①现象：白色沉淀沉淀增加减少消失 ②有关反应： Al3++3OH-Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH- AlO-2+2H2O (2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 ①现象：沉淀立刻消失，沉淀沉淀增加沉淀量不变 ②有关反应： Al3++3OH- Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O 4Al(OH)3↓ 四、能力训练 1.今有四种处于固态的物质：钠、硅、氖、氯化钠.问下列四项性质的叙述各属于哪种物质 ?(1)由分子间力结合而成，熔点很低. (2)电的良导体，熔点在1000℃左右. (3)由共价键组成的网状原子晶体. (4)非导体、但熔融后可以导电. 知识点：晶体类型与物理性质间的关系. 能力点：概括能力、判断能力. 2.已发现的一百多种元素里，大约有是金属元素，其中： (1)自然界中，最活泼的金属元素是 ； (2)熔沸点最低的金属元素是 ； (3)质量相同时，与足量的酸反应，放出H2的量最多的金属是 ； (4)第三周期氧化性最强的离子是 知识点：从不同角度分析金属有关性质. 能力点：综合能力 3.向一个铝制易拉罐充满CO2气，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不多会儿听到罐内“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓起来. ①易拉罐变瘪的原因 ，反应的离子反应式 ； ②易拉罐又鼓起来的原因 ，离子反应式 知识点：铝与碱液的反应 能力点：将理论知识运用于实际生活的能力. 4.不另加固体或液体物质，如何使含有a mol Al3+的A溶液中的铝元素和含有b mol AlO2-的B溶液中的铝元素全部转化为Al(OH)3沉淀? 知识点：NH3与Al3+，CO2与AlO2-的反应。 能力点：分解发散能力。 5.有一不纯的Mg条0.8g(杂质不能燃烧，且不溶于盐酸)，在空气中充分燃烧，然后将生成物溶于50ml、1.8mol/L盐酸中，当往此溶液中加入0.2 mol/L的NaOH溶液90ml时，正好中和多余的盐酸，如再加入碱液360ml并加热，不但Mg2+完全沉淀，且放出134.4mlNH3(标准状况) 求：(1)写出有关反应式或离子反应式(7个) (2)NH3多少摩? (3)Mg3N2多少摩? (4)MgO多少摩? (5)Mg条中Mg的质量分数 知识点：镁及其化合物的一系列反应 能力点：阶梯发散思维. 6.氢化钠(NaH)是一种离子晶体，它与水反应生成碱和H2，现有NaH和Al粉混合物m(g)，与 足量的水充分反应放出n(g)气体. 求下列条件下混合物中Al的质量 (1)x≥y(设NaH x mol，Al y mol) (2)x＜y 知识点：Al粉与其他混合物的反应 能力点：信息迁移能力 7.可能含有下列离子：K+、H+、Mg2+、OH-、CO2+3、Cl-、NO-3的某无色透明溶液，能与Al反应放出H2. ①若反应时Al转变成Al3+并放出H2，则该溶液中无 离子 ，一定有 离子，可能有 离子. ②若与Al反应后，向所得溶液中滴加盐酸，发现仅有白色沉淀生成，则该无色溶液中，一定 有 离子，一定无 离子，可能存在的离子有 . 知识点：Al与强酸或强碱液反应 能力点：综合能力 8.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量)不正确的是( ) (A)向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4 (B)向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液 (C)向烧碱溶液滴加明矾溶液 (D)向AlCl3溶液滴加过量氨水 知识点：反应在图像中如何体现 能力点：数学与化学知识的有机结合 9.下列图示中，E是不溶于水的白色胶状物质。则： (A)化学式： A B C D E (B)反应式或离子反应式. ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 知识点：框图，信息的运用 能力点：善于找突破口，展开逆向发散. 10.右图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中，开始滴加6ml试剂A，之后改滴试剂B，所得 沉淀ymol 与试剂体积V(ml)间的关系.以下结论不正确的是( ) (A)A是盐酸，B是NaOH，且［B］＝2［A］ (B)原混合液中，［Al3+］∶［Mg2+］∶［Cl-］＝1∶1∶5 (C)A是NaOH，B是盐酸，且［NaOH］∶［HCl］＝2∶1 (D)从6到9，相应离子反应式H++OH- H2O 知识点：Mg2+和Al3+与碱NaOH反应的差异 能力点：判断识图能力 11.关于ⅠA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是( ) A.在同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族高 B.浓度都是0.01 mol/L时，KOH溶液的pH比Ba(OH)2的小 C.氧化钠的熔点比氧化镁高 D.加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解 知识点：对各主族元素性质的熟练掌握程度。 能力点：学会归纳比较的能力。 12.下列叙述中，一定是金属元素的是( ) A.原子的最外层只有一个电子的元素 B.易失去电子的物质 C.原子的最外层有两个电子的主族元素 D.单质具有金属光泽的元素 知识点：金属元素的有关性质 能力点：综合能力 13.已知工业上真空炼铷的反应方程式为：2RbCl+Mg MgCl2+2Rb(g) ，对于此反应，能够进行正确解释的是( ) A.Rb比Mg金属性强 B.铷的沸点比镁的低，当把铷蒸气抽走时，平衡向正反应方向移动 C.MgCl2对热的稳定性比RbCl弱 D.高温下，Mg2+离子得电子的能力比Rb+离子弱 知识点：金属的还原性以及化学平衡方程。 能力点：比较迁移能力。 14.有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是( ) A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2 C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D.H2O是氧化剂，Al被氧化 知识点：Al与NaOH溶液反应的实质 能力点：追溯求源的能力 15.向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是( ) A.Cl- B.H+ C.OH- D.HCO-3 知识点：Al的化学性质及离子共存条件 能力点：综合能力 16.据报道：高温超导材料中，铊(Tl)是组成成分之一. 下列关于铊的性质判断，一定错误的是( ) A.铊是银白色质软的金属 B.Tl(OH)3是两性氢氧化物 C.Tl与Cl2化合能生成TlCl3 D.Tl的密度大于Al 知识点：新型材料铊的有关性质及元素周期律的知识. 能力点：类推能力 17.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2(同温、同压下)，则加入的铝粉的质量为( ) A.3.6g B.2.7g C.5.4g D.1.8g 知识点：铝分别与盐酸和氢氧化钠作用的性质。 能力点：培养学生综合计算能力。 18.A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、Fe Al、Mg五种金属中的一种，已知：①A、C均能与稀H2SO4反应放出气体；②B与D的硝酸盐反应，置换出单质D；③C与强碱反应放出气体；④C、E在冷浓硝酸中发生钝化.由此可判 断A、B、C、D、E依次为( ) A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe 知识点：常见12种金属的性质 能力点：识忆和综合能力 19.由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在 标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是( ) (A)锌 (B)铁 (C)铝 (D)镁 知识点：平均“摩尔电子质量” 能力点：学会化繁为简，找捷径. 20.“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等商品作为日常饮料水，因缺少某些成分而不利 于少年儿童身体健康，你认为在制备上述商品饮料水时，至少还需要添加微量的化学物质( ) A.钙和镁的碳酸氢盐 B.小苏打 C.含碘酸盐的食盐 D.漂白粉等消毒剂 知识点：钙、镁等元素在生理上的作用。 能力点：理论联系实际的能力。 21.怎样软化含Mg(HCO3)2的硬水，写出有关反应式 知识点：硬水的软化方法. 能力点：综合能力 22.含有0.002mol NaCl的中性溶液100ml使之通过磺化煤酸型阳离子交换剂，令Na+完全转 化为H+，然后再用100ml，蒸馏水洗涤交换剂，所得混合液假设为200ml，求混合液的PH值 (PH＝-lg［H+］) 知识点：离子交换法 能力点：分解发散的能力 23.已知硬度的表示方法为：将水中Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其质 量折算成CaO的质量.通常把1L水中含有10mg CaO称为1度.18℃时，MgCO3的溶解度为0.0 11g，求该温度下，MgCO3饱和溶液的硬度相当于多少度? 知识点：有关硬度的计算. 能力点：理解信息和计算能力. 参考答案 1.①氖，②钠，③硅，④氯化钠 晶体结构晶体性质 2.①Cs ②Hg ③Be ④Al3+ Fr是放射性元素，故最活泼的金属是铯Cs 多数金属常温下都是固体，汞常温下是液体 铍Be与酸反应时，失去1mol电子的质量＝＝4.5g/mol电子，故质量相 同时，放出H2最多. 3.①NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界大气压将罐压瘪. CO2+2OH-CO2+3+H2O ②Al片表面氧化膜先与碱作用无气体生成，而后Al与碱溶液作用放出气体，所以易拉罐变瘪后过一会儿才又鼓起来. Al2O3+2OH- 2AlO-2+H2O 2Al+2H2O+2OH-2AlO-2+3H2↑ 4.“不另加固体或液体物质”说明可以通入气体试剂。依题意通NH3可使溶液中的Al3+沉淀；通CO2气可使溶液中的AlO2-沉淀；也可用Al3+和AlO2- 在溶液中相混合产生沉淀的方法。 (1)设往A溶液中至少通入x mol NH3，则 Al3++3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4+ 1 1 a x x＝3a mol (2)设往B溶液中至少通入y mol CO2，则 2AlO2-+CO2+3H2O 2Al(OH)3↓+CO32- 2 1 b y y＝0.5b mol (3)将A溶液与B溶液混合，则 Al3++3AlO2-+6H2O4Al(OH)3↓ 1 3 a b 讨论：①若b＝3a，则混合后两溶液中的Al元素正好全部转化为沉淀； ②若b<3a，则只有AlO2-完全转化。 Al3++3AlO2-+6H2O 4Al(OH)3↓ 1 3 b 则剩余Al3+(a- )mol，还需要通入NH3为3(a-)＝(3a-b)mol。 ③若b>3a，则只有Al3+完全转化。 Al3++3AlO2-+6H2O4Al(OH)3 1 3 a 3a 则剩余AlO2-(b-3a)mol，还需通入CO2气体为mol。 5.(1)有关反应： 2Mg+O2 2MgO 3Mg+N2 Mg3N2 MgO+2H+ Mg2++H2O Mg3N2+8H+ 3Mg2++2NH+4 H++OH- H2O Mg2++2OH- Mg(OH)2↓ NH+4+OH-NH3↑+H2O (2)NH3 ＝0.006mol (3)Mg3N2＝0.003mol (4)nMgO＝0.024mol (5)99% 6.(1)当x≥y时，Al完全反应 NaH+H2ONaOH+H2↑ X x x 2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2↑ y 1.5y 24x+27y=m ① x+1.5y= ② ∴y＝(12n-m)mol Al的质量＝(12n-m)×27＝3(12n-m)(g) (2)当x＜y时，Al过量 NaH+H2O NaOH+H2↑ x x x 2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2↑ x 1.5x 24x+27y＝m ① 2(x+1.5x)＝n ② ∴y＝(m-4.8n)mol,Al质量为(m-48)(g) 7.①CO2-3、OH-、NO-3；H+、Cl-；K+、Mg2+； ②OH-、K+；H+、Mg2+、CO2-3；NO-3 8.①在Ba(OH)2、NaAlO2混合液中滴入稀H2SO4，首先与Ba(OH)2，发生中和反应之后才与NaAlO2反应，因为在强碱液中不能形成Al(OH)3. 由消耗稀H2SO4的体积求沉淀的量. ②向AlCl3和NH4Cl混合液中加入NaOH液有如下反应关系： Al3+ OH- Al(OH)3↓ OH- Al(OH)3 OH- AlO2- 0.1 0.3 0.1 0.3 0.1 0.1 NH+4 NH+4NH3·H2ONH3·H2O 0.3 a 0.3 b 0.3 ③C正确 ④Al(OH)3在氨水中不溶解。 9.(A)化学式：A.Al B.AlCl3 C.NaAlO2 D.Al2(SO4)3 E.Al(OH)3 (B)有关反应式： ①2Al+3Cl22AlCl3 ②Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH+4 ③2Al+2H2O+2OH- 2AlO-2+3H2↑ ④Al(OH)3+OH- AlO-2+2H2O ⑤2Al+6H+ Al3++3H2↑ ⑥Al3++HCO-3 Al(OH)3↓+3CO2↑ 10.答案：(A) 本题将Al3+Al(OH)3 AlO-2，这一转化关系以曲线图的形式表现出来，要善于识图. 11.答案B 12.H原子最外层只有一个电子但为非金属，故A错误；易失电子的可以是金属也可是非金属 的阴离子，如S2-；具有金属光泽的也可能为非金属，如Si. 13.答案B 14.答案A、D.Al和NaOH溶液反应时，Al为还原剂，水为氧化剂，NaOH做为碱参与反应，所 以H2为还原产物，Al(OH)3为氧化产物. 15.投入Al片后放出氢气，则溶液中可能是强碱性也可能是酸性，而HCO-3既能和酸又能和碱溶液反应，所以HCO-3不能存在.故选D. 16.根据同族元素的性质递变规律知，Tl应是比Al更活泼的金属元素，则A、C、D的性质推断正确，B错误，故选B. 17.答案C. 18.答案C. 19.答案C. ①该混合金属的平均摩尔电子质量＝ ② 锌 铁 铝 镁 摩尔电子质量： 32.5 28 9 12 ③按平均数的概念，该混合物中的两种金属的摩尔电子质量应分别小于和大于10，而小于10 的只有Al，故应选(C) 20.答案A 只溶有少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫软水；明矾可净水而不能软化硬水；漂白 粉的成分有CaCl2和Ca(ClO)2等，使用漂白粉消毒的同时也增加了Ca2+；天然水 的硬度是泛指两种硬度之和. 21.解法一：加热法 Mg(HCO3)2MgCO3↓+H2O+CO2↑ MgCO3+2H2OMg(OH)2↓+H2O+CO2↑ 解法二：石灰纯碱法 (A)先加入过量的石灰沉淀Mg2+ Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCO3↓+2H2O (B)再加纯碱沉淀过量的石灰中的Ca2+ Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH 解法三：离子交换法 工业上常用磺化煤NaR为离子交换剂，表示如下： 2NaK+Mg2+ MgK2+2Na＋ 22.分三步完成： ①HK+Na+ NaK+H+ 0.002 0.002 ②［H+］＝＝10-2 ③PH＝-lg10-2＝2 23.解：1L水中含Mg2+＝＝(mol) ÷＝7.3度 铝及其化合物 (1)镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。 (2)注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。 Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。 Al3+与下列离子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，其中OH-是因为直接反应，其余均是“双水解”。 AlO2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因为直接反应（AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-），其余也是“双水解”。 (3)注意正确理解图象的涵义。 图示中每个曲线或每条曲线的转折点（拐点），都反映了特定的反应，若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或气体）的量之比没搞清，易导致错误。 注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象： ①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。 这些是以化学知识为载体考查学生 的综合能力的重要的命题内容，认真研究一定会有益处。 (4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。 第1课时 镁、铝及其化合物 1. 镁的知识主线 上图的1～13中的有关化学方程式如下： ① 2Mg+O2=2MgO ② 3Mg+N2 === Mg3N2 ③ Mg+Cl2 ==== MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ④ MgCl2 ==== Mg+Cl2↑ ⑤ MgO+H2O === Mg(OH)2 ⑥ Mg(OH)2 === MgO+H2O ⑦ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O ⑧ MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ⑨ MgCO3===MgO+CO2↑ ⑩ MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑ ⑪ Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ ⑫ Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O ⑬ MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4 2. 铝的知识主线上图1～12的有关化学方程式如下： ① 4Al + 3O2 =2Al2O3 ② 2Al2O3 ==== 4Al +3O2↑ ③ 2Al + 6HCl = 2AlCl3 +3H2↑ ④ 2Al + 2NaOH + 6H2O= 2Na[Al(OH)4] +3H2↑ ⑤ 2Al(OH)3 ====Al2O3 + 3H2O ⑥ Al2O3 +6HCl =2AlCl3 + 3H2O ⑦ AlCl3 +3NH3•H2O + Al(OH)3↓ +3NH4Cl ⑧ Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 + 3H2O ⑨ Na[Al(OH)] + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3 ⑩ Al(OH)3 +NaOH = NA[Al(OH)4] ⑪ 2KAl(SO4)2 + 6NH3•H2O = 2Al(OH)3↓ + K2SO4 +3(NH4)2SO4 【例1】（上海卷）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL 0.1 mol•L-1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是 A．甲中沉淀一定比乙中的多 B．甲中沉淀可能比乙中的多 C．甲中沉淀一定比乙中的少 D．甲中和乙中的沉淀可能一样多 答案：BD 解析：此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知BD正确。 解法点拨：此题解答时，选用的是讨论法，其多用在计算条件不足，据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答；故此在应用讨论法解题时，关键是先要分析条件与求解问题之间的联系，形成正确的解题方法。 【例2】（重庆卷，8）下列叙述正确的是 A．铝制容器可盛装热的H2SO4 B．Agl胶体在电场中自由运动 C．K与水反应比Li与水反应剧烈 D．红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3 8. 答案C 【解析】本题考察物质的性质。A项，铝与热的浓硫酸反应，错误。B项，AgL胶体吸附电荷而带电，故在电场作用下做定向移动，错误。C项，K比Li活泼，故与水反应剧烈，正确。D项，P与过量的 反应，应生成 ,错误。 【误区警示】铝在冷、热 中发生钝化，但是加热则可以发生反应，胶体自身不带电，但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们，化学学习的平时学生一定要严谨，对细小知识点要经常记忆，并且要找出关键字、词。 【例3】（山东卷）（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 （1）以下为铝材表面处理的一种方法： ①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。 （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。 （3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。 解析：(1) ① 冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2； 使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。 ②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e - Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了互促水解。 (2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。 (3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。 答案： （1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c ②2Al+3H2O-6e - Al2O3+6H+；因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解； Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑ (2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+ (3)N 牺牲阳极保护法。 第2课时 镁、铝的图像 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 铝盐溶液与强碱反应 现象：先产生沉淀，后沉淀消失。 原理： Al3++3OH– Al(OH)3¬↓ 铝酸盐溶液与强酸反应 现象：沉淀不断增多，而后沉淀溶解。 原理：Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O 铝盐溶液与弱碱反应 现象：产生沉淀。 原理：Al3+＋3NH3•H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+ 铝酸盐溶液与弱酸反应 现象：产生沉淀。 -＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3-原理：[Al(OH)4] 【例1】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 （ ） A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多 B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2–比Ba2+多 C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3 D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH– [解析]采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3++3OH- Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+ BaSO4↓。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4] -，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。 [答案]BD [规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。 【例2】向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列图象中, 能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量) 【解析】 (1)本题考查知识点为镁盐、铝盐的性质及氢氧化镁、氢氧化铝性质, 涉及到的离子反应为 Mg(OH)2 + NaOH 因此反应最终结果沉淀不为“O”所以敏捷判断A、B不为此题答案。 (2)从(1)可以分析得出, 。∴C不正确,¯此混合物与NaOH溶液反应过程中必有沉淀减少过程(氢氧化铝溶于NaOH溶液中)最终有Mg(OH)2 D为此题正确答案。 【例3】将下列各组物质, 分别按等物质的量混合后加水溶解, 有沉淀生成的是 A．Na2CO3、NaAlO2、NaOH B．AlCl3、K2SO4、HCl C．CaCl2、Na2CO3、NaOH D．AlCl3、Ba(OH)2、HNO3 【解析】(1)本题解答关键知识点为离子反应的有关知识, 只需分析等摩有关物质溶于水后, 提供有关离子能否相互反应生成沉淀, 如有沉淀生成即为本题答案。 (2)A选项分析: 等摩Na2CO3、NaAlO2、NaOH三种物质混合溶液中含有Na+、 这些离子能共存不能发生反应, 当然不会有沉淀生成, ∴不为此题答案。 (3)AlCl3、K2SO4、HCl溶于水后提供了 这些离子仍可以共存, 不会相互反应产生沉淀故不为答案。 (4)等摩CaCl2、Na2CO3、NaOH混合溶于水, 溶液中n(Ca2+)∶n(Cl－)∶n(Na+)∶n( )∶n(OH－) = 1∶2∶3∶1∶1, 其中n(Ca2+)∶n( ) = 1∶1, ∵ , ∴为此题答案。 (5)等摩AlCl3、Ba(OH)2、HNO3混合溶于水, 溶液中n(Al3+)∶n(Cl－)∶n(Ba2+)∶n(OH－)∶n(H+)∶n( ) = 1∶3∶1∶2∶1∶1, 其中n(Al3+)∶n(OH－)∶n(H+) = 1∶2∶1, ∵ , ∴n(Al3+) ∶n(OH－) = 1∶1, , 可以明显看出OH－为适量 ∴有沉淀Al(OH)3产生为此题答案(不存在Al(OH)3溶于过量强碱问题)。答案为C、D。 镁、铝及其重要化合物单元测试 1、下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤ Al A．③④ B．③④⑤ C．①③④⑤ D．全部 2. 下列物质能否在自然界中大量稳定存在 A．Mg B．Mg(OH)2 C．MgCl2 D．KAlO2 4. 现在 五种溶液只用一种试剂把它们区别开，这种试剂是 A．氨水 B．AgNO3 C．浓NaOH D．NaCl 6.下列实验操作与实验现象不相符的是 A．将0.1mol / L AlCl3溶液逐滴加入0.1mol / 沉淀增多®沉淀®溶解®L的等体积的NaOH溶液中振荡, 现象为沉淀 B．将0.1mol /L AlCl3溶液逐滴加入0.4mol / 沉淀增多®L等体积的NaOH溶液中振荡, 现象为沉淀 C．将0.4mol / L AlCl3溶液逐滴加入0.1mol / L等体积的NaOH溶液中振荡, 沉淀增多®沉淀®溶解®现象为沉淀 D．将0.4mol / L NaOH溶液逐滴加入0.1mol / L等体积的AlCl3溶液中振荡, 沉淀消失®沉淀减少®沉淀增多®现象为沉淀 二.选择题（下列各题均有二个合理答案） 9. 有4mol铝及足量稀盐酸和稀氢氧化钠溶液。若使铝完全转变为氢氧化铝, 所需HCl和NaOH的物质的量之和是 A．24mol B．36mol C．8mol D．16mol 12. 下列叙述中, 可以用来判断金属性强弱的是 A．一个金属原子失去电子的多少 B．一摩金属与酸反应放出氢气的多少 C．金属最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 D．金属原子失电子的难易程度 13. 下列物质的溶液中，通入过量的CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是 A．Na2SiO3 B．NaAlO2 C．Na2CO3 D．NaOH 14.为了除去粗盐中的 及泥沙，可将粗盐溶解于水，然后进行下列五项操作： ①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作是 A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．⑤②④①③ 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 高三综合复习第一轮：金属元素—镁与铝 二. 重点、难点 1. 重点掌握铝及其化合物的化学性质，了解铝的化合物之间的相互转化； 2. 了解镁及其化合物的性质； 3. 了解铝和镁的天然资源和用途 三. 具体内容 （一）镁铝的化学性质 1. 与非金属反应 2. 与水反应 3. 与氧化物反应 4. 与酸反应 5. 与强碱反应 6. 与盐溶液反应 7. 单质的制备 （二）氧化镁和氧化铝的化学性质 1. 物理性质 2. 重要用途 3. 主要化学性质 （三）氢氧化镁和氢氧化铝 1. 氢氧化镁的化学性质 2. 氢氧化铝的化学性质 3. 生成氢氧化铝的基本图像 4. 可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算 （四）铝盐、偏铝酸盐 1. 铝盐：明矾 （1）电离 （2）水解 （3）与碱反应 （4）与盐反应 （5）泡沫灭火器工作原理 2. 偏铝酸盐：偏铝酸钠 （1）水解 （2）与酸反应 （3）与盐反应 【典型例题】 [例1] a ml 0.5mol/L AlCl3溶液与b ml c mol/LNaOH溶液混合后，得到3.9g沉淀，则下列说法正确的是（ ） A. 若a、b均为1000时，c的值只有一个 B. 若a为1000、c为1时，b的值只有一个 C. 若b为1000、c为1时，a的值只有一个 D. 以上说法均不正确 答案：C 解析： 考查氢氧化铝两性的应用。 [例2] 把0.2mol铝投入100mL 3mol/L的NaOH溶液中充分反应后，再加入1mol/L的H2SO4溶液bmL，其结果是（ ） A. 若b=400充分反应后还剩余H2SO4 B. 若b=60反应结束后的铝元素存在的形式是AlO2- 和Al（OH）3 C. 若b=50反应结束后的铝元素存在的形式是Al3+ 和Al（OH）3 D. 反应结束后要得到澄清溶液则必需b≥300 答案：B 解析：考查铝元素某些物质的两性的应用。 [例3] 用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al（OH）3，甲、乙、丙三个学生制备途径分别为： 甲： 乙： 丙：Al（OH）3 若要制得等量的Al（OH）3 则（ ） A. 三者消耗NaOH相同 B. 甲消耗H2SO4最少 C. 乙消耗NaOH最多 D. 丙消耗H2SO4和NaOH都最少 答案：D 解析：考查物质制备方法的多样性。 [例4] 已知A为澄清溶液，焰色反应为浅紫色，C难溶于水 （1）试推断（写化学式）：A B C D （2）写出A→B，B→E的离子方程式 答案：（1）KAlO2；Al（OH）3；Al2O3；AlCl3；（2）AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O 解析：考查铝元素相关物质的推断。 [例5] 把铝粉和某铁氧化物xFeO·yFe2O3粉末配成铝热剂，再分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放人足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是5:7，则x:y为（ ） A. 1 : 2 B. 1 : 1 C. 5 : 7 D. 7 : 5 答案：A 解析：考查计算方法的应用。 [例6] 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（ ） A. NH4+ B. Mg2+ C. Fe2+ D. Al3+ 答案：AC 解析：考查碱与各阳离子反应的特点。 [例7] 下图是用明矾[KＡl（SO4）2 ·12H2O] 制取硫酸钾的操作步骤流程图（图中略去了沉淀物的洗涤操作），请在图中圆括号内填入适当的试剂名称，在方括号内填入适当的分离方法，并回答有关问题。 （1）试剂a是 ，b是 ，c是 ；分离的方法①是 ，②是 ，③是 。 （2）进行上述操作要用到的玻璃仪器有 。 （3）按上述操作，不考虑损耗，理论上94.8g明矾（相对分子量474）最多可制 Al２（SO4）３ ·18H2O（相对分子量666） g ；至少还可以制得K2SO4（相对分子量174） g。 答案：（1）氨水；稀硫酸；KOH；过滤；加热；蒸发浓缩、降温结晶；（2）烧杯、玻璃棒、漏斗、胶头滴管、酒精灯；（3）66.6；17.4。 解析：考查物质制备的操作方法。 [例8] 10.2g镁、铝混合粉末溶于500mL、4mol/L的盐酸中，加入2mol/L的NaOH溶液，使得沉淀达到最大值，则需此NaOH溶液的体积是（ ） A. 1000mL B. 500mL C. 1200mL D. 800mL 答案：A 解析：考查守恒法的应用。 【模拟试题】（答题时间：35分钟） 1. 下图表示相同质量的Mg、Al分别跟一定量的稀H2SO4溶液反应的情况，下列叙述可能符合图示的有（ ） A. Mg、Al均不足，H2SO4过量 B. 消耗稀H2SO4的量是Ⅱ大于Ⅰ C.Ⅰ表示Mg与稀H2SO4反应 D. 产生H2的速率是Ⅱ大于Ⅰ 2. 下列各组离子在溶液中能大量共存，且加入铝粉一定能放出氢气的是（ ） A. Fe2+ Na+ H+ SO42— B. H+ Ba2+ Cl— NO3— C. Ba2+ Na+ OH— SO42— D. Na+ Mg2+ NO3— OH— 3. 将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（ ） A. 3mol·L－1HCl B. 4mol·L－1HNO3 C. 8mol·L－1NaOH D. 18mol·L－1H2SO4 4. 一块金属钠投入过量的AlCl3溶液中，生成物是（ ） A. H2、NaOH B. H2、Al（OH）3 C. H2、NaCl、NaAlO2 D. H2、NaCl、Al（OH）3 5. 现有几种物质①Al ②Al2O3 ③Al（OH）3 ④NaHCO3 ⑤NH4HCO3，其中既能跟盐酸反应，又 能跟NaOH反应，而且均有气体放出的是（ ） A. ①②③ B. ①④⑤ C. ①⑤ D. ④⑤ 6. 在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是（ ） A. NaOH B. NH3-H2O C. AgNO3 D. BaCl2 7. 下列各组物质能相互反应，最终能生成氢氧化铝的是（ ） A. 铝和氢氧化钠溶液共热 B. 氯化铝溶液中滴入过量氢氧化钾溶液 C. 明矾溶液中滴入过量氨水 D. 物质的量浓度相同的硝酸铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合 8. 两支试管分别盛有NaAlO2溶液和AlCl3 ，旁边只有一根玻管，而无其他仪器和药品，欲将 其鉴别出来，其方法是 9. 向MgSO4和Al2（SO4）3的混合溶液中， 逐滴加入NaOH溶液。下列图象中， 能正确表示上述反应的是（横坐标表示加入NaOH溶液的体积， 纵坐标表示反应生成沉淀的质量）（ ） 10. 有下列四组物质，如果把某组物质中的后者逐滴加人到前者中至过量，将出现“先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解”的现象，这组物质是（ ） A. 稀硫酸、氯化钡溶液 B. 硫酸亚铁溶液、氢氧化钠溶液 C. 氯化钠溶液、硝酸银溶液 D. 氯化铝溶液、氢氧化钠溶液 11. 若向加入铝粉能放出氢气的溶液中分别加入下列各组离子，可能共存的是（ ） A. NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B. Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3- C. NO3-、Na+、K+、Cl- D. Fe2+、K+、AlO2-、NO3- 12. 有一镁、铝合金，用适量稀硫酸完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的质量随氢氧化钠的体积关系如图所示，原合金中镁、铝质量比为（ ） A. 4∶3 B. 4∶9 C. 8∶9 D. 20∶27 一、图象类型题 （1）往Al3+溶液中逐滴加入强碱溶液 （2）往Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 （3）往Mg2+与Al3+溶液中逐滴加入强碱溶液 （4）往Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 【例1】 （1）0．1mol/LAl2（SO4）3溶液100mL中，需加入0.5mol/LNaOH溶液多少毫升才可得沉淀质量最大? 沉淀质量最大值为多少? （2）0．1mol/LAl2（SO4）3溶液100mL中，需加入0.5mol/LNaOH溶液90mL才可得沉淀多少克? （3）0．1mol/LAl2（SO4）3溶液100mL中，需加入0.5mol/LNaOH溶液90mL才可得沉淀多少克? （4）0．1mol/LAl2（SO4）3溶液100mL中，需加入0.5mol/LNaOH溶液多少毫升才可得沉淀1.17g? （5）作出该题nAl（OH）3与nLNaOH的图像。 【例2】往Al2（SO4）3与H2SO4混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，所得沉淀量变化与OH-加入量的关系如图1所示，则Al2（SO4）3与H2SO4的物质的量浓度之比为 （A）1 ： 1 （B）2 ：1 （C）1 ：2 （D）1 ：3 【例3】在Al2（SO4）3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液， 生成沉淀量与滴入的NaOH溶液体积关系如图2所示，则原溶液中Al2（SO4）3和MgSO4的物质的量之比为 （A）1 : 2 （B）2 : 1 （C）3 : 1 （D）6 : 1 [变式1]一定量氧化铝与氧化镁混合物溶于200mL盐酸中，往溶液中加入一定量过氧化钠，沉淀量与所耗过氧化钠物质的量关系如图八所示，求： （1） 盐酸浓度； （2）氧化铝、氧化镁的质量。 [习题类编]1、准确称取6g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品放入盛100mL硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol/L NaOH溶液，则产生沉淀的质量（g）与所加NaOH溶液的体积（mL）的关系如右图： 求：（1）硫酸溶液的物质的量浓度。 （2）b==2.75mL，则铝土矿中各 组成成分的质量分数？ 2、将1.35g铝用40mL20%的盐酸（密度为1.O95g／mL）完全溶解后，如要将其中的AlC13全部转变成氢氧化物沉淀，则还需向其中至少加入1mol／L的氨水多少mL？ 二、离子共存问题 【例4】（1）下列各离子加入强酸或强碱后，都能使其离子浓度降低的是（ ） A.Al3+ B.AlO2¯; C.HCO3－ D.Mg2+ （2）下列各组离子在溶液中能大量共存,且能与铝反应放出H2的是( ) （A）Na+、H+、Ba2+、Cl－ （B） K+、Na+ 、HCO3－ 、OH－ （C）H+、Mg2+、 HCO3－、SO42－ （D）Ba2+、 Cl－、 NO3－ 、OH－ [小结] （1）Al3+与下列离子不能大量共存： ； （2）AlO2－与下列离子不能大量共存： 。 [习题类编] 3．将铁和铝的混和粉未溶于过量盐酸中,通入足量氯气,再加入过量的NaOH溶液,最后溶液中大量存在的离子是（ ） A.Na+ Fe2+ Cl－ AlO2－ B.Na+ Fe3+ Cl－ OH－ C.Na+ Fe3+ Cl－ AlO2－ D.Na+ Cl－ OH－ AlO2－ 三、金属与酸反应 【例5】2.7克铝粉分别与体积均为100毫升、浓度均为2摩/升的(1)硫酸溶液(2)烧碱溶液(3)盐酸完全反应,放出氢气的体积(相同条件)是（ ） A.(1)=(2)=(3) B.(1)=(2)>(3) C.(1)>(2)>(3) D.(2)>(1)=(3) [变式1]称取两份铝粉,第一份加足量的浓氢氧化钠[溶液,第二份加足量盐酸,如要放出等体积的气体(同温、同压下),两份铝粉的质量之比为（ ） A.1:2 B.1:3 C.3:2 D.1:1 [习题类编] 4．下列各组金属混和物的质量相同,它们分别跟足量盐酸反应,在相同的条件下产生的氢气体积也相同,则其中锌的含量最多的是（ ） A.锌和铁 B.锌和铝 C.锌和镁 D.锌和钠 四、镁、铝的性质和重要化合物 【例6】（1）既能与稀硫酸反应,又能与NaOH溶液反应,且都有气体放出的是( ) (A) NaHCO3 (B) Al (C) (NH4)2CO 3 (D) Al2O3 （2）不用任何试剂,仅用两两混合的方法就能鉴别的是( ) (A)Al2(SO4)3和NaOH (B)MgCl2和KOH (C)KAlO2和HNO3 (D)AgNO3和NaCl [习题类编] 5．下列物质后面的括号中为杂质,最后一种为除杂试剂,其中错误的是( ) (A)MgO (Al2O3), NaOH溶液 (B)Mg(OH)2 [Al(OH)3],稀HCl (C)Al (Si), KOH溶液 (D)Cu (Mg), 浓的NaOH溶液 6．以稀H2SO4和NaOH溶液及铝为原料用两种途径制等量的Al(OH)3 甲：Al→Al2(SO4)3→Al(OH)3; 乙:Al→NaAlO2→Al(OH)3 对两种途径有关叙述正确的是( ) 中学化学《镁 铝》迎考目标测试题 选择题 1.一定质量的镁和铝的混和物,分成四等份,分别与足量的下列四种物质反应,充分反应后,放出氢气最多的是-------------------------------------------------------(A) A.3摩/升盐酸 B.4摩/升硝酸溶液 C.8摩/升烧碱溶液 D.18.4摩/升硫酸溶液 2.下列各组物质中的两种物质相互反应时,无论哪种物质过量,均可用一个离子方程式表示的是---------------------------------------------------------------------(C) A.硫酸与偏铝酸钠溶液反应 B.澄清石灰水与磷酸二氢钠溶液 C.苯酚钠溶液与二氧化碳 D.硝酸银溶液与氨水 3.MgCl2和NaHCO3按物质的量之比为1:2混合制成溶液,加热蒸干得到的固体是 ---------------------------------------------------------------------------------(B) A.Mg(HCO3)2、NaCl B.Mg(OH)2、NaCl C.MgCl2、Na2CO3 D.MgCO3、NaCl 4.下列溶液常温下跟镁反应放出氢气的是---------------------------------(BC) A.NaOH B.NH4Cl C.FeCl3 D.Na2CO3 5.PH=5的MgCl2溶液中含有杂质FeCl3,为了除去杂质可加入的试剂是-(AB) A.MgO B.MgCO3 C.NaOH D.Na2CO3 6.镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料,工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种冷却剂中冷却。下列可作冷却剂的是-----------------------------------(B) ①空气 ②二氧化碳 ③氩气 ④氢气 ⑤氮气 ⑥水 A.①② B.③④ C.③⑥ D.③⑤ 7.用氢化钙(CaH2)与重水（D2O）作用生成的产物中,不存在的物质是--(BD) A.Ca(OD)2 B.Ca(OH)2 C.DH D.H2 8.氢型阳离子交换树脂的主要反应可表示:2RH + M2+ == MR2 + 2H+, 若将100毫升只含Ca2+的水经过此阳离子交换柱后,流出液以酚酞作指示剂,用0.1000摩/升的NaOH溶液滴定,用去碱液20.00毫升,此100毫升水中含Ca2+的质量为----------------------------------------------------------------------------------------------(C) A.160.0毫克 B.80.00毫克 C.40.00毫克 D.120.0毫克 9.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体 (2)b与d 的硝酸盐反应,置换出单质d (3)c与强碱反应放出气体 (4)c、e在冷浓硝酸中发生钝化,由此判断.a、b、c、d、e分别是----------------------------------------------------------------(C) A. Fe、 Cu、Al、Ag、Mg B. Al、Cu、Mg 、Ag、Fe C. Mg、 Cu、Al、Ag、Fe D. Mg 、Ag、Al、Cu、Fe 10.近年来,科学家正在探索利用铝粉作燃料的可能性,以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法,你认为哪项是错误的---------------------------------------------------(D) A.铝质轻,便于运输、贮存,且安全 B.铝燃烧时放出的热量大,且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效的控制 C.在地球上,铝矿资源丰富 D.现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 11.在100毫升CaCl2与盐酸的混和溶液中逐滴加入Na2CO3溶液时,生成沉淀的质量与加入Na2CO3溶液的体积之间的关系如图。 若CaCl2溶液的浓度为0.25摩/升,则原溶液的PH值为--------------------------(B) A.0 B.1 C.1.7 D.2 〖提示〗:先从200～300之间的100毫升消耗量求出Na2CO3溶液的浓度 12.现有NaH和铝粉的混和物共m克,与足量的水充分反应后,收集到n克H2 ,则混和物中铝的质量为---------------------------------------(A B) A.(36n-3m)克 B.(m-24n/5)克 C.(12n-m)克 D.(24m-5n)克 【提示】:设NaH=x 摩 Al=y 摩 从相关的反应可得: 当x≥y时 有24x+27y=m----① 2x+1.5y=n/2-----② 可得A. 当x＜y时 有24x+27y=m----① x+1.5x=n/2------② 可得B. 13.有三种不同浓度的稀硫酸,体积比依次为3:2:1,它们分别与等物质量的K2CO3、KHCO3、Al刚好完全反应,此三种硫酸的摩尔浓度比为--------------------------------------------------------------------------(C) A.1:1:1 B.6:2:3 C.4:3:8 D.2:1:3 14.有10.2克镁和铝的混和粉未溶于4摩/升的盐酸500毫升中。若加入2摩/升的氢氧化钠溶液,要使产生的沉淀的质量最大,则需加入的氢氧化钠溶液的体积为--------------------------------------------------------------------------------------(C) A.100毫升 B.500毫升 C.100毫升 D.1500毫升 〖提示〗:当加入的氢氧化钠的物质的量与原先加入的盐酸的物质的量相等时,这时候氯元素与钠元素正好“组成”氯化钠,氢氧化钠所带入的氢氧根离子全部进入两种沉淀中,此时产生的沉淀的质量最大 15.含有M金属(不超过0.5克)的铁5.6克,与足量稀硫酸反应,得到氢气0.23克,则金属M可能是-------------------------------------------------------------------(B) A.Mg B.Al C.Zn D.Cu 〖提示〗: 单元质量==24.35克,所以,如果不限制M的质量范围,而且此题属于不定项选择题,则A与B均为合理答案。 【解一】:单元质量==24.35 克,Zn与Cu均不符合要求。设除铁外的另一种金属为镁,则当镁的质量为0.5克时,放出的氢气的质量==0.224克,也就是说,当这种金属的质量取最大值时,放出的氢气还不到0.23克,故应先B。 【解二】:如果此题属单项选择题,则解题思路可调整如下:因为只有一个正确答案,所以当铜符合时(铜的单元质量可视为无穷大),则其余三个选项也都符合,故铜肯定不是答案;以次类推:当单元质量较大的金属符合时,单元质量较小的金属一定符合要求,所以应选单元质量最小的金属,该题的正确答案为B。 16.将烧碱溶液和盐酸依次滴入某溶液A中,其沉淀(Y轴)和加入溶液的体积(X轴)的关系可能出现两种图示形式,则A溶液不可能是------------------------(B) A.三氯化铝溶液 B.偏铝酸钠溶液 C.明矾溶液 D.硝酸铝溶液 〖提示〗:当先加入的烧碱过量时,会出现右图形式。 16.下列溶液常温下跟镁反应放出氢气的是------------------------------〖BC〗 A.NaOH B.NH4Cl C.HNO3 D.Na2CO3 17. 填空题 1.0.1摩/升KHCO3溶液的PH值=8,同浓度的NaAlO2溶液PH值=11,将两种溶液等体积混和,可能发生的现象是【答:有白色沉淀产生】,主要原因是【答:KHCO3溶液中的[H+]是NaAlO2溶液中[H+]的1000倍,前者起到“酸”的作用,与后者反应生成Al(OH)3沉淀】 2.含a摩NaAlO2的溶液中,加入含b摩H2SO4的硫酸溶液,若a和b所取的相对比值不同时可得到不同的沉淀量。请用含a或b的代数式表示所得沉淀的质量,并填入下表(相同情况尽量合并,并不要求把表格填满): a与b的相对数值 发生化学反应的离子方程式 沉淀质量(克) (1) 【答:a³2b】 【答:AlO2-+H++H2O = Al(OH)3¯】 156b (2) 【答:a£b】 【答: AlO2-+H++H2O = Al(OH)3¯ Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O】 也可写成: AlO2-+4H+ = Al3++2H2O 0 (3) 【答:查看更多