高考化学一轮复习专题十四镁、铝及其化合物考点一镁、铝单质的性质及应用教学案

专题十四 镁、铝及其化合物

考纲展示 命题探究

考点一 镁、铝单质性质及应用

1 镁

(1)物理性质

具有银白色金属光泽固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好导电、传热与延展性。

(2)构造

――→－2e －

(3)化学性质

①与非金属单质反响(O 2、N 2、Cl 2)

2Mg ＋O 2=====点燃

2MgO (产生耀眼白光)

3Mg ＋N 2=====点燃

Mg 3N 2

Mg ＋Cl 2=====点燃

MgCl 2

②与水(反响)

Mg ＋2H 2O=====△

Mg(OH)2＋H 2↑

③与酸反响

Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑

④与盐反响

Mg ＋Cu 2＋===Mg 2＋＋Cu

⑤与CO 2反响

2Mg ＋CO 2=====点燃

2MgO ＋C

(4)用途

生产合金，冶金工业上用作复原剂与脱氧剂。

(5)冶炼

工业炼镁：MgCl 2=====通电

熔融

Mg ＋Cl 2↑ 2 铝

(1)铝物理性质及用途

(2)铝构造与存在

铝位于元素周期表第3周期ⅢA 族，原子构造示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中铝全部以化合态存在。

(3)化学性质

①与非金属单质反响(O 2、Cl 2、S)

2Al ＋3Cl 2=====△

2AlCl 3

2Al ＋3S=====△

Al 2S 3(水溶液不存在)

②与酸反响

③与碱反响

2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑

④与盐反响

Al ＋3Ag ＋===Al 3＋＋3Ag

⑤与氧化物反响(铝热反响)

2Al ＋Fe 2O 3=====高温

2Fe ＋Al 2O 34Al ＋3MnO 2=====高温

3Mn ＋2Al 2O 3

Cr 2O 3＋2Al=====高温

2Cr ＋Al 2O 3

(4)冶炼

工业炼铝：2Al 2O 3=====通电

熔融

4Al ＋3O 2↑ 学霸巧学卡 对镁、铝性质深层理解

(1)Mg 在CO 2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器与泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反响生成Mg 3N 2。

(2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸原因是二者能使铝发生“钝化〞，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反响。

(3)能与铝反响产生氢气溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。

(4)铝与强碱溶液反响中，水作氧化剂(NaOH 不是氧化剂)： 2Al ＋2NaOH ＋6H6e －2O===2NaAlO 2＋3H 2↑＋4H 2O 。

(5)铝热反响是在高温干态下进展置换反响，铝只能与排在金属活动性顺序其后金属氧化物反响。铝不能与MgO 反响，铝热反响不能用来冶炼大量金属铁、铜等(要考虑冶炼本钱)。

(1)铝在自然界中有游离态与化合态两种形式。( )

(2)Mg 、Al 在空气中性质稳定，因而都具有很强抗腐蚀性。( )

(3)MgO 与Al 粉混合物也可称为铝热剂。( )

(4)能用铝槽车储运浓H 2SO 4与浓HNO 3，是因为铝化学性质稳定，不与浓H 2SO 4、浓HNO 3反响。( )

(5)铝与盐酸反响时，盐酸作氧化剂，铝与氢氧化钠溶液反响时，氢氧化钠作氧化剂。( )

(6)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。( )

(7)金属镁在空气中燃烧可生成MgO 与Mg 3N 2。( )

答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√

2．以下表达中正确是( )

A ．氯化铝溶液中参加过量氨水，反响实质是Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4

B ．在参加铝粉能放出氢气溶液中，K ＋、NH ＋4、CO 2－3、Cl －一

定能够大量共存

C ．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH 溶液

D ．依据铝热反响原理，能发生反响：2Al ＋3MgO=====高温

3Mg ＋Al 2O 3

答案 A

解析 A 项正确，氢氧化铝不溶于氨水等弱碱溶液；B 项错误，

铝粉与强酸或强碱溶液反响均能放出氢气，在强酸溶液中CO 2－3不能

大量存在，在强碱溶液中NH ＋4不能大量存在；C 项错误，镁只能溶于盐酸，而不能溶于过量NaOH 溶液；D 项错误，镁复原性大于铝，铝不能置换出镁单质。

[考法综述] 镁、铝是中学化学中两种重要金属元素，尤其是考纲中明确规定了铝元素，主要考察铝单质特殊性，如与碱反响，铝热反响等。题目往往难度不大，属根底题。但有关铝冶炼化工流程题由于综合性较强，难度较大。

命题法1 铝单质性质及应用

典例1 铝与酸、碱反响计算

甲、乙两烧杯各盛有100 mL 3 mol·L －1盐酸与氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别参加等质量铝粉，反响完毕后，测得生成气体体积比为V (甲)∶V (乙)＝1∶2，那么参加铝粉质量为( )

A ．5.4 g

B ．3.6 g

C ．2.7 g

D ．1.8 g

[解析] 利用极值法分析，假设盐酸恰好完全反响，消耗Al 2.7 g ；假设NaOH 恰好完全反响，消耗Al 8.1 g 。当Al≤2.7 g 时，Al 完全溶解，生成H 2体积之比为1∶1，当Al≥8.1 g 时，Al 足量，生成H 2体积之比为1∶3，现生成H 2体积之比为1∶2，故盐酸全部消耗完毕，铝有剩余；而NaOH 溶液有剩余，Al 粉缺乏。那么产生

气体物质量，n (甲)＝12

n (HCl)＝0.15 mol ，n (乙)＝0.3 mol ，Al 全部与NaOH 反响，由2Al ～3H 2↑知，n (Al)＝23

n (乙)＝0.2 mol ，其质量为5.4 g 。

[答案] A

典例2 有关铝单质离子共存

参加铝粉能放出H 2溶液中肯定不能大量共存离子组是( )

①Fe 3＋、NO －3、Cl －、NH ＋4 ②Ba 2＋、Mg 2＋、HCO －3、Cl －

③SO 2－4、Cl －、K ＋、NH ＋4 ④SO 2－3、K ＋、AlO －2、Na ＋

A ．①③

B ．②④

C ．①②

D ．③④

[解析] 加铝粉能放出H 2溶液呈酸性或强碱性，①假设呈强碱性，那么Fe 3＋、NH ＋4不能存在；因存在NO －3，

故溶液不可能呈酸性，因为Al 与HNO 3反响不可能生成H 2；②HCO －3无论在酸性或碱性条件下均不可能存在；③在酸性条件下可共存；④在碱性条件下可共存。

[答案] C

【解题法】 铝与酸、碱反响应用总结

反响原理：

2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑