高三化学镁和铝知识精讲 人教版

高三化学镁和铝知识精讲
一. 本周教学内容：
镁和铝
二. 重点、难点：
1. 了解镁和铝的原子结构、物理性质的比较。

2. 了解铝的物理性质以及用途和两性。

3. 掌握镁和铝的化学性质。

4. 了解铝的几种重要化合物。

5. 理解与铝及其化合物两性有关的计算和图像分析。

6. 初步了解合金及其特点。

三. 具体内容：
（一）Mg、Al的位置和结构
镁、铝元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素金属性的评价
Mg：在元素周期表中的第三周期、ⅡA族，原子结构示意图为
Al：在元素周期表中的第三周期、ⅢA 族，原子结构示意图为
根据镁、铝在元素周期表中的位置、原子结构特点和元素周期律进行分析可知，镁铝两种元素都是金属性较强的金属元素，镁比铝金属性略强。

镁、铝在金属活动顺序中的位置，单质活泼性的评价
Mg、Al在金属活动顺序中的位置是：
……Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）……
根据镁、铝在金属活动顺序中的位置和金属活动顺序的意义进行分析可知，镁、铝都是比较活泼的金属，镁比铝金属活泼性略强。

（二）镁和铝的物理性质与用途
1. 镁和铝的物理性质
镁、铝具有金属共有的物理性质，也有一些不同于其他金属的物理性质，对其列表说明如下：
元素名称
元素
符号
单质的物理性质
颜色和状态硬度密度/g·cm－3
熔点/
℃
沸点/℃
镁Mg 银白色固体很软 1.738 645 1090
铝Al 银白色固体较软 2.70 660.4 2467
小结：
①由表可知，镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝比
较，铝比镁的硬度稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高。

②在元素周期表中，同一主族的金属从上到下熔点降低，硬度减小；同一周期的主族金属从左到右熔点升高，硬度增大。

2. 镁和铝的重要用途
铝由其优良的物理性质所决定的重要用途，主要有：
（1）延展性——铝线、铝箔、多种容器
（2）导电性——做电的导体。

铝的导电性仅次于铜，是优良的导体之一。

（3）导热性——做热的导体。

（4）不透明——做忌光物（如胶卷）的包装材料。

（5）银白色、有金属光泽——做涂料（俗称听银粉、银漆）。

铝易与许多金属或非金属元素形成多种性能优良的合金，铝更重要的用途是制作合金。

镁的主要用途也是制造合金。

镁和铝制成合金可克服纯镁和纯铝的硬度、强度较低，不适于制造机器零件的缺点。

例如，含有硅、铜、锌、锰等元素的镁、铝合金就具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，用途极为广泛，如可用来做机械零件、车船材料、门窗等。

（三）镁、铝的化学性质及认识方法
1. 对镁、铝活泼性的状况，可从以下三个方面来认识：
（1）以元素周期表和元素周期律看镁、铝的活泼性。

镁、铝在元素周期表中的位置是
I A族II A族III A族
第三周期Na Mg Al
第四周期K Ca Ga 已经Na、K、Ca都是很活泼的金属，据元素周期律知，Mg、Al的金属性比Na、K、Ca要弱，是比较活泼的金属。

Al比Mg的金属性还要弱一些。

（2）以金属活动性顺序看镁、铝的活泼性。

在金属活动性顺序中，从左向右金属的活动性逐渐减弱。

Mg、Al在金属活动性顺序中的位置、金属活动性如下所示：
（3）从原子结构看镁、铝的活泼性。

对镁、铝的原子结构、原子的失电子反应等列表如下：
元素电子
式
原子结构示意
图
离子结构
示意图
原子半径原子失电子方程
Mg ·Mg· 1.60×10－10m
Al
·
·Al·
1.43×10－10m
由表可知，Mg、Al原子的价电子数较少，原子较易失去最外层电子而形成具有最外层8个电子的稳定结构的阳离子，Mg、Al是较活泼的金属。

Mg与Al相比，Al的原子半径略小，Al原子失电子更难一些，Al的金属性更弱一些。

注意：金属元素的金属性强弱是原子失去电子的难易，而不是每个原子失去电子数的
多少。

切忌认为每个Mg 原子失去2个电子，每个Al 原子失去3个电子，Al 的金属性就比Mg 的金属性强。

（四）镁、铝的主要化学反应与用途
1. 跟非金属反应
2Mg+O 2 点燃
2MgO
初中化学中已有实验证明，镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光。

可利用镁的这种性质来制造照明弹等。

322234O Al O Al 点燃+
实验现象：铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。

集气瓶的温度明显升高。

实验结论：铝在氧气中点燃后燃烧，生成氧化铝，放出大量的热。

注意事项：
① 集气瓶的底部要铺一层细沙，以防高温固体炸裂集气瓶。

② 实验用铝要用铝箔，若用厚铝片或粗铝条，则不易燃烧。

③ 要在火柴棒燃烧正旺、接近燃尽时，立即把铝箔伸入集气瓶中。

铝箔伸入集气瓶过早，消耗氧气多，不利于铝的燃烧；铝箔伸入集气瓶过迟，不易引燃铝。

④ 铝箔进入集气瓶口以后，仍要用玻璃片盖着瓶口，以免氧气挥发。

⑤ 要将铝箔在铁丝上裹紧，以防脱落。

铝箔要从集气瓶口慢慢深入，以防氧气被排出。

小结：镁、铝跟非金属反应
① 镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需高温点燃才能燃烧。

这是由金属性Al Mg >的实例之一。

② 镁、铝除能跟氧气反应外，还能跟其他非金属如硫、卤素等起反应。

2323N Mg N Mg 点燃+ 2232S Al S Al ∆+（用于工业制备Al 2S 3）
③ 镁、铝都是比较活泼的金属，易被氧化，为什么镁、铝又有抗腐蚀的性能? 答：在常温下，镁和铝在空气里都能跟氧气起反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀的性能。

2. 镁、铝跟水的反应
镁跟常温的水只能发生很缓慢的反应，跟热水就能较快的反应。

↑+↓∆+222)(2H OH Mg O H Mg
铝跟冷水（常温的水）几乎不发生反应，跟沸水能发生缓慢的反应。

3. 镁、铝跟酸的反应
镁、铝都能跟醋酸这样的弱酸、稀硫酸这样的强酸在常温下发生置换反应，生成盐和氢气，如：
↑+=+2233)(2H Mg COO CH COOH CH Mg
说明：
① 镁跟硝酸、浓硫酸等具有强氧化性的酸也能在常温下反应，但不生成氢气。

铝跟稀硝酸的反应跟镁相似，但铝在冷的、浓的硝酸或硫酸中发生钝化现象。

故铝可用于制作盛浓硝酸、浓硫酸的容器。

但是，镁不能在冷的、浓的硝酸或硫酸中钝化。

注意：铝能跟热的、浓的硝酸、硫酸发生反应。

反应是硝酸中的氮元素、硫酸中的硫元素被还原，而不是氢元素被还原。

② 在相同条件下，镁比铝更容易置换酸中的氢。

铝在冷、浓的硝酸、硫酸发生了化学反应。

由于反应生成了一层致密而又坚固的氧化物薄膜，阻止了反应的继续进行。

4. 铝与碱的反应
铝与氢氧化钠溶液反应，生成无色气体，该气体被点燃时有轻微的爆鸣声。

反应完毕，试管内的液体无色、澄清。

实验结论：镁不与碱反应．铝与强碱溶液反应，化学方程式为：
↑+=++22232222H NaAlO O H NaOH Al
注意事项：
① 实验中取用铝条、镁条要用镊子，而不能直接用手拿。

② 氢氧化钠溶液有强烈的腐蚀性，要防止其洒落或沾在皮肤上。

③ 偏铝酸钠易溶与水，且其水溶液是无色的
说明：
① 在通常情况下，能够较快的跟铝发生反应的碱需是强碱的溶液。

② 因酸、碱、盐等可直接腐蚀铝制品，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性或咸味的食物。

5. 镁与二氧化碳反应
实验现象：燃着的镁条在二氧化碳气体中继续剧烈燃烧，燃烧过程中发出耀眼的白光，伴有白烟，生成白色粉末，在瓶的内壁还有黑色的碳附着。

实验结论：在点燃（或高温）的条件下，镁与二氧化碳反应，反应的化学方程式为：
注意事项：
① 对燃烧的镁条要用坩埚钳或大镊子夹持。

② 镁条在点燃之前，要用细砂纸擦去其表面的氧化膜。

否则，镁条不容易点燃。

盛二氧化碳的集气瓶中要加入少量细沙，以防高温固体损伤集气瓶。

集气瓶要始终用玻璃片盖着。

镁条在集气瓶中要慢慢深入。

6. 铝与氧化铁反应的探究
实验现象：当外露部分镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟。

纸漏斗被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细砂上。

液珠冷却后变为黑色固体。

实验结论：在高温下，铝与氧化铁反应，放出大量的热。

化学反应方程式为：
注意事项：
① 镁条打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。

32O Fe 粉与Al 粉要选干燥的，Al 粉要用未被氧化的，否则反应难以进行。

② 32O Fe 与Al 的质量比要控制在3:1，且二者要混合均匀，以保证32O Fe 与Al 都完全反应。

③ 玻璃漏斗内的纸漏斗要厚一些（如四层纸），并要用水润湿，以防损伤玻璃漏斗。

④ 承接反应物的蒸发皿内要垫适量的细沙，一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的固体溅出伤人。

⑤ 实验装置不要距人群太近，或将实验在玻璃通风橱内操作，防止人受伤。

说明：
实验中镁条与氯酸钾的作用是发生氧化还原反应放热，用其放出的热对铝和氧化铁加
热。

小结：镁、铝跟氧化物反应的归纳
（1）镁跟氧化物反应的归纳
镁跟氧化物反应的典型是镁和二氧化碳的反应，反应实质为：
（2）从镁跟二氧化碳、跟水反应得到的启发：
①K、Ca、Na等还原性更强的金属，在点燃的条件下更易在二氧化碳气体中燃烧，当K、Ca、Na、Mg等金属失火后，若用含二氧化碳或水的灭火剂灭火，等于“火上浇油”，切不可这样做。

②“二氧化碳不能助燃”的说法是不全面的。

二氧化碳对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物是助燃剂。

③氧化性与二氧化碳的氧化性相当或更强的氧化物，在一定条件下，也可能跟镁反应。

镁燃烧的小结
（3）铝跟氧化物反应的归纳
铝跟氧化物反应的典型是铝和氧化铁的反应，反应实质也是氧化还原反应。

反应中铝作还原剂，被氧化，氧化铁做氧化剂，被还原。

从氧化还原反应的规律之一——较强还原剂与较强氧化剂构成在一定条件下的氧化还原反应的方面来看，铝还能与其他的氧化物在一定条件下发生氧化还原反应。

事实正是如此，这样的氧化物中重要的有Fe3O4、FeO、CuO、MnO2、V2O5、Co3O4、Co2O3、Cr2O3等。

反应实质是铝将氧化物中的化合态金属元素还原为金属单质。

反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离等。

这样的反应又叫“铝热反应”，反应的重要意义一是焊接钢轨，二是冶炼钒、珞、锰等难熔的金属。

（五）铝的重要化合物
1. 氧化铝（Al2O3）
（1）氧化铝是典型的两性氧化物，新制备的氧化铝既能跟酸起反应生成铝盐，又能跟碱起反应生成偏铝酸盐。

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al 2O 3+2OH －=2AlO 2－
+H 2O
氧化铝不能跟水发生反应，不能用氧化铝直接合成氢氧化铝。

（2）液态氧化铝被电解生成铝和氧气。

氧化铝是冶炼铝的主要原料。

酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物概念辨析
说明：酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物不一定能跟水发生反应。

例如，SO 3、Na 2O 等能跟水快速反应，并放出大量的热，MgO 、CO 2等只能跟水发生很微弱的反应，SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3等不能跟水反应。

（3）氧化铝是白色固体，熔点约2045℃，高温下在空气中仍然性质稳定。

氧化铝是一种比较好的耐火材料，它可以用来制造耐火坩埚，耐火管和耐高温的实验仪器等。

（4）氧化铝的存在
自然界存在的铝的矿物主要有铝土矿。

铝土矿又称矾土，它是由一水合氧化铝（Al 2O 3·H 2O ）、三水合氧化铝（Al 2O 3·3H 2O ）以及少量氧化铁和石英等杂质组成的混合物。

铝土矿可用来提取纯氧化铝。

2. 氢氧化铝3)(OH Al
（1）氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质。

新生成的氢氧化铝能凝聚水中悬浮物，又有吸附色素的性能。

氢氧化铝也是用做净水剂、色素吸附剂等。

（2）实验室制备氢氧化铝
在实验室，一般用铝盐溶液跟氨水反应制备氢氧化铝。

Al 2（SO 4）3+6NH 3·H 2O=2Al （OH ）3↓+ 3（NH 4）2SO 4
Al 3++3NH 3·H 2O=Al （OH ）3↓+ 3NH 4+
说明：
① 氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水。

② 洗涤氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝沉淀表面上附着的（NH 4）2SO 4等杂质。

洗涤的方法是，向盛氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝沉淀的过滤器中倒入适量蒸馏水冲洗，连续冲洗2—3次。

思考题：如何判断氢氧化铝已经洗干净？
答案：在过滤器下取某次洗涤液2—3mL 盛与试管中再向试管中滴加硝酸钡溶液，若无白色沉淀形成，说明已洗涤干净，若有白色沉淀形成，说明还未洗干净，还要再加水冲洗。

（3）3)(OH Al 有两性——酸性和碱性。

3)(OH Al +3HCl===AlCl 3+3H 2O
3)(OH Al +3H +===Al 3++3H 2O
3)(OH Al +NaOH===NaAlO 2+2H 2O
3)(OH Al + OH -
=== -2AlO +2H 2O 氢氧化铝的两性的解析
从氢氧化铝与酸、碱反应的化学性质的角度看，氢氧化铝跟碱发生酸碱中和反应生成盐和水，它表现出了酸性。

因此，氢氧化铝具有两性。

从电离的角度来看，在水溶液里，电离出的阳离子全部是H + 的化合物是酸，电离出的阴离子全部是OH -
的化合物是碱。

实验证明，氢氧化铝溶于水的部分，发生如下电离： +-++H AlO O H 223)(OH Al -++OH Al 33
酸式电离 碱式电离
由此可知，氢氧化铝具有两性。

说明：
① 氢氧化铝既有酸性，又有碱性，但其酸性、碱性都很弱，属于弱电解质，氢氧化铝溶液略显碱性。

② 氢氧化铝不能跟弱碱反应，如氢氧化铝不溶于氨水。

氢氧化铝能与醋酸这样的弱酸反应，但不能与碳酸这样的弱酸反应。

③ 氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应的问题，可用平衡移动原理作出解释。

氢氧化铝在水中有以下平衡关系
加入酸后，H +与3)(OH Al 电离出的OH -结合生成H 2O ，平衡从左向右、从上向下移动，3)(OH Al 固体逐渐减少；加入碱后，OH -
与3)(OH Al 电离出的H +结合生成H 2O ，平衡从右向左、从上向下移动，3)(OH Al 固体减少。

3. 偏铝酸、偏铝酸盐性质的探讨
偏铝酸（HAlO 2）与铝酸[3)(OH Al 或H 3AlO 3]的关系为
H 3AlO 3－H 2O=HAlO 2
参照铝酸的酸性进行分析可知，偏铝酸的酸性也很弱。

若在NaAlO 2溶液中通入CO 2气体，会生成3)(OH Al （H 3AlO 3）沉淀。

2NaAlO 2+CO 2+3H 2O=23)(OH Al ↓+Na 2CO 3
2AlO 2－+CO 2+3H 2O=23)(OH Al ↓+CO 32－ 或NaAlO 2+CO 2+2H 2O=3)(OH Al ↓+ NaHCO 3
AlO 2－+ CO 2+2H 2O=3)(OH Al ↓+HCO 3－
由上可知，HAlO 2的酸性比H 2CO 3的酸性还弱；3)(OH Al 不溶于H 2CO 3 。

两性氢氧化物的辨析
既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。

此处所说两性，是指既能跟碱反应表现为酸，又能跟酸反应表现为碱的性质。

两性氢氧化物所以能表现两性．是在水溶液中既发生酸式电离（电离出H +），又发生碱式电离（电离出OH -
）。

需要注意的是，一般两性氢氧化物在水溶液中酸式电离和碱式电离的程度不相同，故其水溶液或是酸性．或是碱性，而不可能既是酸性，又是碱性。

在酸（或碱）的作用下，两性氢氧化物发生单向碱式电离（或酸式电离）。

中学化学中常见的两性氢氧化物是
3)(OH Al 和2)(OH Zn 。

4. 硫酸铝钾 24)(SO KAl
（1）硫酸铝钾的组成与名称
硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，它电离时能产生两种金属的阳离子。

24)(SO KAl ===K ++Al 3++2SO 42－
硫酸铝钾通常为结晶水合物，其化学式可写为24)(SO KAl ·12H 2O ，名称为十二水合硫酸铝钾，俗名是明矾。

硫酸铝钾的结晶水合物的化学式还可写为K 2SO 4·342)(SO Al ·24 H 2O ，其名称为二十四水合硫酸铝硫酸钾。

但是，24)(SO KAl ·12H 2O 与42SO K ·342)(SO Al ·24H 2O 表示的是同一种物质。

（2）硫酸铝钾的主要性质和用途。

明矾是无色晶体，易溶于水。

因Al 3+的水解反应，其水溶液显酸性。

O
H Al 233++++H OH Al 3)(3
明矾水解所产生的胶状的3)(OH Al 吸附能力很强，可以吸附水里的悬浮杂质形成沉淀，使水澄清。

所以明矾常用作净水剂。

注意：虽说明矾常用作净水剂，但直接起净水作用的还是Al 3+的水解产物 — 胶状3)(OH Al ， 胶状3)(OH Al 的净水原理是吸附水里的杂质形成沉淀，这种变化属于物理变化。

（3）硫酸铝钾的物质属类
硫酸铝钾和明矾均属于盐类当中的复盐。

复盐，即由两种金属阳离子（含NH 4+）与一种酸根离子组成的盐，或者说。

复盐是由两种简单的盐复合而成的盐。

但复盐是纯净物，不是混合物。

明矾又属于矾类物质。

矾，即某些金属硫酸盐的含水结晶。

硫酸铝钾和明矾都是强电解质，且易溶于水。

硫酸铝钾在水中电离的方程式为：
24)(SO KAl === K ++Al 3++2SO 42－
按要求写化学反应方程式：
① 向明矾溶液中逐滴加入氧氧化钡溶液至过量，以化学方程式表示出沉淀物物质的量变化的特点；
② 向氢氧化钡溶液中逐滴加入明矾溶液至过量，以化学方程式表示出沉淀物种数变化的特点。

解析：明矾溶液中有Al 3+和SO 42－，且n （Al 3+） ：n （SO 42－）=1:2。

氢氧化钡溶液中
有Ba 2+和OH ，且n （Ba 2+）：n （OH －）=1:2。

SO 42－与Ba 2+反应生成的BaSO 4沉淀性质稳定，
Al 3+与OH － 反应生成3)(OH Al 沉淀还可溶于强碱，AlO 2可与Al 3+反应生3)(OH Al 沉淀。

题中还有一个重要的条件．就是两种溶液分别以不同的顺序由少到多地加入，这就存在反应物过量与不过量的问题。

答案：
（1）沉淀物物质的量逐渐增大的反应：
224)(SO KAl +32)(OH Ba =23)(OH Al ↓+3BaSO 4↓+K 2SO 4
沉淀物物质的量又逐渐减少的反应：
23)(OH Al + K 2SO 4+2)(OH Ba =BaSO 4↓+2KAlO 2+4H 2O
（2）只生成BaSO 4—种沉淀物的反应：
22)(OH Ba +24)(SO KAl =2BaSO 4↓+ KAlO 2+2H 2O
又生成3)(OH Al 第二种沉淀的反应：
3KAlO 2+24)(SO KAl +6H 2O=43)(OH Al ↓+2K 2SO 4
（六）合金 合金虽是由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的只有金属特性的物质，但—般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和。

合金具有许多良好的物理、化学或机械的性能，在许多方面优于各成分金属。

例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大．多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低。

台金的化学性质也与成分金属不同。

使用不同的原料。

改变原料的配比以及改变生成合金的条件等。

可以制得具有不同性能的合金。

因此，合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。

（七）选学——硬水及其软化
天然水长期与土壤、岩石和大气等接触。

它不纯净。

其中常含有由Ca 2+、Mg 2+、 CO 32－、HCO 3－、SO 42－、 Cl -、NO 3－等离子组成的无机盐。

以水中所含这样的无机盐的种类、数量的不同为标准对天然水进行划分，得出了水的不同类型及相关的概念。

对天然水以含Ca 2+、Mg 2+ 数量的不同为标准划分，有硬度高低不同的水；
软水：含少量或不含Ca 2+、Mg 2+。

8°以下
硬水：含较多Ca 2+、Mg 2+。

8°以上、30°以下。

最硬水：含很多Ca 2+、Mg 2+。

30°以上。

凡是天然水都具有一定的硬度。

以天然水中所含阴离子种类的不同为标准划分，得出了水硬度类型的不同：
① 暂时硬度：阴离子是HCO 3－。

② 永久硬度：阴离子是SO 42－、Cl -
等。

说明：天然水大多同时具有永久硬度和暂时硬度，因此，一般所说的水的硬度是上述两种硬度之和。

注意：水的硬度高低和水硬度的类型的划分依据不同。

具有永久硬度的水不一定是硬水，具有暂时硬度的水也不一定是软水。

四. 疑难辨析：
如何理解“通常把1L 水里含有10mg CaO 或相当于10mg CaO 称为1°（度）”？ 答案：10 mg CaO 的物质的量为：56
10103
-⨯ mol 凡是含5610103-⨯mol Ca 2+ ，或5610103-⨯mol Mg 2+，或56
10103-⨯mol Ca 2+和Mg 2+的化合物，都与10mg CaO 相当。

硬水的软化
人类的生活和生产都离不开水。

不同的用途，对水硬度的高低和水硬度类型的要求往往不同。

在实际用水中，往往需要克服水的硬度过高的问题，即硬水的软化。

硬水软化的实质。

就是使硬水中Ca 2+、Mg 2+的含量降低。

硬水软化的方法通常有： ① 药剂软化法。

属于传统的硬水软化法。

② 离子交换法。

属于现代的硬水软化法。

此外，加热也能使水的暂时硬度降低，但基本上不影响水的永久硬度。

【典型例题】
[例1]下列各组离子中，能在酸性溶液里大量共存，并且溶液呈无色透明溶液的是（）
A. MnO4－、K+、Na+、SO42－
B. Na+、AlO2－、Cl－
C. Mg2+、NH4+、Cl－、NO3－
D. Ba2+、K+、S2－、SO42－
选题目的：
本题是一道综合题，不仅考查学生对离子颜色知识的理解，而且考查学生对离子性质的理解，特别是偏铝酸根与酸的反应。

解析：
首先排除在溶液中有颜色的离子。

可以看出，各组中，只有A组的MnO4－呈紫色，则A不符合题意。

再考虑在酸性条件下，不能共存的离子组，B中AlO2－与H+可发生反应：AlO2－+H++H2O=Al（OH）3↓
则B不符题意。

D中S2－与H+可发生反应：
S2－与H+生成
H2S
则D不符合题意。

且D中Ba2+、SO42－不能大量共存。

故选C。

答案：C
[例2] 镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，下列可作为冷却气的是（）
（1）空气（2）CO2（3）Ar （4）H2（5）N2
A.（1）（2）
B.（2）（3）
C.（3）（4）
D.（4）（5）
选题目的：
复习巩固镁的化学性质——a. 与非金属反应；b. 与某些氧化物反应，适当拓宽知识——镁除了与氧气反应外还可以与氮气反应。

适合于中下等学生。

解析：
由于镁很活泼，是还原性很强的金属，所以加热时能与许多气体物质反应。

如空气、二氧化碳、氮气等，但不与氢气和稀有气体反应。

镁与氮气的反应化学方程式为：3Mg + N2 == Mg3N2
答案：C
启示：
学习金属的性质，既要熟知它们的相似性又要掌握各自的特性。

镁在空气中点燃可以同时与氮气、氧气和二氧化碳反应，这也是镁燃烧时不能用CO2灭火的原因。

[例3] 某无色透明的溶液，跟金属铝反应时，放出H2，试判断下列离子Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42－、SO32－、HCO3－、OH－、NO3－在溶液中存在的情况有两种，分析后填写下表：
选题目的：
复习巩固铝的化学性质——既能与酸反应又能与碱反应，复习离子共存的知识。

适合于中等学生。

解析：
根据铝的化学性质，与金属铝反应放出H2，有两种情况：酸溶液或强碱溶液。

因此：（1）肯定存在H+、SO42－，Mg2+与题意不冲突，属可能存在的离子；SO32－、HCO3－、
OH -与H +不共存，Ba 2+、SO 42－
、SO 32－
不共存，Cu 2+显蓝色，NO 3－
存在，则相当与硝酸溶液，而硝酸与金属反应一般不生成氢气，所以这些离子均肯定不存在。

（2）肯定存在OH －、Ba 2+；NO 3－与题意不冲突，属可能存在的离子；HCO 3－
、H +、
Ag +、Mg 2+与OH －不共存，SO 42－、SO 32－
与Ba 2+不共存，Cu 2+有色，所以这些离子均肯定不存在。

答案：
肯定存在 可能存在 肯定不存在
（1） H +、SO 42-
Mg 2+
OH －
、SO 32-、HCO 3－
、Cu 2+、Ba 2+、、Ag +、NO 3- （2） OH －、Ba 2+ NO 3－
Mg 2+、Cu 2+、H +、Ag +、SO 42－
、SO 32－
、HCO 3－
启示：
学习铝的性质要牢记：金属铝和酸碱都能反应是它的一个重要性质，也是它与其他金属的一个重要区别。

[例4] 在托盘天平上有足量水和盐酸的A 、B 两烧杯，且质量相等，调至平衡，然后在A 、B 中同时分别投入等物质的量的钠和镁，对天平的正确描述是（ ）
A. 先偏向B 后不偏
B. 先偏向A 后不偏
C. 偏向A
D. 偏向B
解析：正确答案是A ，因为Na 可以和盐酸或水反应，但由于Na 在金属活动顺序表中的位置在H 前，所以能较水更快的反应——生成的氢气较快——偏向B ，但后来由于水和盐酸都是“足量”的，所以根据反应式知：变化量相等，故最终会两端平衡。

综合选A
专题：
1. 有关3)(OH Al 的反应图像：
（1）NH 3·H 2O 滴入AlCl 3溶液中
Al 3++3NH 3·H 2O=
3)(OH Al ↓+3NH 4
+
（2）CO 2通入NaAlO 2溶液中
AlO 2－
+CO 2+2H 2O=3)(OH Al ↓+HCO 3－
2AlO 2－
+CO 2+3H 2O=23)(OH Al ↓+CO 32－
（3） NaOH 滴入AlCl 3溶液中
Al 3++3OH －
=
3)(OH Al ↓
3)(OH Al +OH －=AlO 2－+2H 2O
（4）AlCl 3滴入NaOH 溶液中
Al 3++4OH －
=AlO
2
－
+2H 2O
3AlO 2－
+Al 3++6H 2O=43)(OH Al ↓
（5）HCl 滴入NaAlO 2溶液中
AlO 2
－
+H ++H 2O=
3)(OH Al ↓
3)(OH Al +3H +=Al 3++3H 2O
（6）NaAlO 2溶液滴入HCl 中
AlO 2－
+4H +=Al 3++2H 2O
Al 3++3AlO 2－
+6H 2O=43)(OH Al ↓
2. 例题分析：
[例5] 把x 溶液（或气体）慢慢加入（或通入）到一定量的y 溶液中，产生的沉淀量与加入x 物质的量的关系如图所示，符合图中曲线的是（ ）
A. x 为CO 2，y 为2)(OH Ca
B. x 为NH 3·H 2O ，y 为AlCl 3
C. x 为NaOH ，y 为AlCl 3
D. x 为HCl ，y 为NaAlO 2。