高考化学第一轮总复习 第37课时镁和铝课件(广西专)

【例1】某学习小组用下图装置测定铝镁合 金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为 NaOH溶液 。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡
片刻，其目的是
。
除去铝镁合金表面的氧化膜
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，
连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的
液面位置；②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥，
A.现象相同，沉淀量相等
B.现象相同，沉淀量不等
C.现象不同，沉淀量相等
D.现象不同，沉淀量不等
镁、铝及其化合物的重要性质 1.镁及其重要化合物的相互转化
2.铝及其化合物相互转化关系
铝在强酸性溶液中，铝元素总是以Al3+形式 存 在 ： 在 强 碱 性 溶 液 中 ， 铝 元 素 以 AlO-2 形 式 存在，铝及铝元素的主要化合物的关系如下图：
图象计算题解题方法 一、镁、铝氢氧化物沉淀的图象分析 1.氢氧化铝沉淀量图象大致可分为如下图 所示6种情况。［图中纵坐标均为Al(OH)3沉 淀量，横坐标为加入试剂的体积］
图①向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液 A→B:AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl B→C:Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O 图②向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液 A→B：
(2)制取Al(OH)3 ①Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3↓+3NH+4 ②AlO-2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO-3 ③Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓ (3)离子共存问题 ①与Al3+不能大量共存的离子有OH-、S2-、 AlO-2、HCO-3、ClO-、CO2-3等。 例如：
2.当Mg2+与Al3+按等物质的量混合，加入 NaOH溶液，生成的沉淀和加入NaOH溶液体 积的关系如下图所示：
其中A→B：
Al3+3OH- = Al(OH)3↓ Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ B→C：
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
【例2】若有含1 mol Mg2+和1 mol Al3+的 混合溶液，现按横坐标依次加入NaOH溶液、 盐酸，通入CO2气体，如下图所示纵坐标为混 合沉淀物的物质的量。请画出沉淀的量随反应 的变化曲线，并写出各步反应的离子方程式。
(3)当a、b满足 3b＜a＜4b 条件时，先有
沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3
的质量为3.9(4b-a)
g。
解析(1) 依 题 意 知 ， 在 AlCl3 溶 液 中 加 入
NaOH溶液有如下两反应发生：
AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl ① AlCl3+4NaOH =NaAlO2+3NaCl+2H2O② 根据以上两反应可以看出：
②与AlO-2不能大量共存的离子有H+、 NH+4、Al3+、Fe3+、HCO-3、HSO-3等。 例如： AlO-2+NH+4+H2O=Al(OH)3↓+NH3↑ 3AlO-2+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓ AlO-2+HCO-3+H2O=Al(OH)3↓+CO2-3
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
【解析】两烧杯中生成的都是氢氧化铝 沉淀，根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧 化钠但不溶于氨水，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。
AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O B→C：
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
图③向盐酸酸化的AlCl3溶液中滴入NaOH 溶液
A→B:NaOH+HCl=NaCl+H2O B→C:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl C→D:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 图④向盐酸中加入NaAlO2溶液 A→B:NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O B→C:
(3)此种情况应当在两个反应均发生，铝元
素以符整A合理l(关：OH系3b)3：＜14和＜aA＜nnl(O(4NAb-2a或两lCO种la4H3＜)形)＜b式＜31，存a3 即在。：。14 ＜
b＜ a
1 3
,
求沉淀的量的方法很多。
解法一：联立方程法。设反应①中，AlCl3物 质的量为x，则Al(OH)3物质的量为x，NaOH物 质的量为3x。
2.求反应物强碱的物质的量
若碱不足:n(OH-)=3n［Al(OH)3］
【若例碱3过】量在:5n0(OmHL-)b=4mno(Al·lL3+-1)的—An［lCAl3溶l(O液H中)3］ 加入50 mL a mol·L-1NaOH溶液。
为 (1)0当. 03 5aa≤3mbo时l ，生。成Al(OH)3沉淀的物质的量 (2)当a、b满足a≥4b 条件时，无沉淀产生。
Al3++3OH-=Al(OH)3↓ AB段：Al(OH)3+OH- = AlO-2+2H2O CD段：H++OH-=H2O DE段：
2AlO-2+CO2+3H2O = 2Al(OH)3↓+CO2-3 EF段：CO2-3+CO2+H2O = 2HCO-3
二、可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律 因为二者反应产物Al(OH)3能和强碱继续反 应，故计算方法类似于CO2与澄清石灰水的反 应，其计算规律如下： 1.求产物Al(OH)3的物质的量 当n(OH-)≤3n(Al3+)时, n［Al(OH)3］=1/3n(OH-) 当3n(Al3+)＜n(OH-)＜4n(Al3+)时， n［Al(OH)3］=4n(Al3+) —n(OH-) 当n(OH-)≥4n(Al3+)时， n[Al(OH)3]=0，无沉淀
①氮化镁的电子式
Mg2+［··N······］3-Mg2+［··N······］3-Mg2+
②混合物中加水的化学方程式:
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑。 ③燃烧产物中氧化镁的质量分数为83%。
④镁燃烧生成氧化镁和氮化镁时，共转移 电子2：.43×10-2mol。
相同质量的下列物质分别与
称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，
记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；
⑤检查气密性。上述操作的顺序是
(填序号⑤)①；④记③录②C的液面位置时，除视线平视外，
还应
。使D与C的液面相平
(4)B中发生反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测 得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B 中剩33余6固00体a质量c 为c g，则铝的相对原子质量
Al2O3、Al(OH)3具有典型的两性，其应用 如下：
(1) “铝三角”关系
Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O Al3++3OH- = Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH- = AlO-2+2H2O AlO-2+H++H2O = Al(OH)3↓ AlO-2+4H+ = Al3++2H2O Al3++4OH- = AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O = 4Al(OH)3↓
【答案】(1)图象如下图所示：
解析 加入NaOH溶液必然产生混合 沉淀，当NaOH过量时，混合沉淀中Al(OH)3 又溶解了，继续加入NaOH时沉淀量不变； 加入盐酸时，和NaOH先反应，若通入CO2， 必然产生Al(OH)3沉淀。
(2)反应的离子方程式分阶段书写为： OA段：Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓，
第 十一章
几种重要的金属
第 课时
镁和铝
体验1下列说法正确的是( D )
A.所有不锈钢都只含有金属元素 B.我国流通的硬币材质是金属单质 C.广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D.镁合金的硬度和强度均高于纯镁
体验2 下列物质能跟镁反应并生成H2
的是A(C )
A.甲酸
B.氢氧化钠溶液
C.氯化铵溶液
AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
图⑤向NaAlO2溶液中加入盐酸 A→B：
NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl B→C：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 图⑥向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液 A→B：
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
为
b。
(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶
物，则测得铝的质量分数偏小 (填“偏大”、
“偏小”或“不受影响”)。
【变式1】(2010高考•上海)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10 mL 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(双选)( )
D.碳酸钠溶液
体验3 由海水制备无水氯化镁，主要
有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②
加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是( ) D
A.②④⑤③①
B.③②④①⑤
C.③④②⑤①
D.②④③⑤①
取一根镁条置于坩埚内点燃， 得到氧化镁和氮化镁的混合物的总质量为 0.470 g,冷却后加入足量水,再将溶液蒸干并灼 烧得到氧化镁为0.486 g。按要求回答：
反应②中AlCl3物质的量为y，NaOH为4y。 x+y=0.05b mol
3x+4y=0.05a mol
解得x=(0.2b-0.05a)mol=0.05(4b-a) mol m［Al(OH)3］=78g·mol-1×0.05(4b-a) mol =3.9(4b-a)g
等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无
固体物质，消耗碱量最多的是( D )
A.Al2O3
B.Al(OH)3
C.AlCl3
D.Al
下列有关金属铝及其化合物的 叙述正确的是( C)
A.铝在常温下不能与氧气反应 B.铝不能与氯气反应 C.铝既能溶于酸，又能溶于碱 D.氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
将100 mL 3 mol·L-1NaOH(aq) 与100 mL 3 mol·L-1的AlCl3溶液按下列两种 方法混合；(1)将NaOH逐滴滴入AlCl3溶液 中;(2)将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中。 所得结论正C确的是( )
(4)中学阶段常见的既能与强酸反应，又能
与强碱反应的物质主要有：
①两性氧化物，如Al2O3；②两性氢氧化物， 如Al(OH)3；③某些单质，如Al；④弱酸的铵 盐，如(NH4)2SO4、(NH4)2S、CH3COONH4等； ⑤多元弱酸的酸式盐，如NaHCO3、NaHSO3 等；⑥某些还原性酸，如H2SO3、H2S等；⑦ 氨基酸、蛋白质。
当a≤3b时只发生第一个反应，此时NaOH不足
量n(N，a产OH生)。沉淀所的以量1 取答决案于NaOH。n［Al(OH)3］=
0 .0 5 a
3
为 3 .mol。
(2)如果无沉淀生成,Al元素全部以AlO-2形式 存在。
n(AlCl3)∶n(NaOH)≤1∶4， 即a∶b≥4∶1，所以答案为：a≥4b。
Al3++3ClO-+3H2O=Al(OH)3↓+3HClO Al3++3纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/1/301/30/2022 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/302022/1/30January 30, 2022 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30