铝及其化合物铝及其化合物镁铝的重要知识镁铝的重要知识:有关镁铝的知识的试题在近几年的高考题中出现次有关镁铝的知识的试题在近几年的高考题中出现次数较多数较多,它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别、它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现，其中制取、推断、计算等题型中大量出现，其中Mg与与CO2反应，反应，Mg3N2跟水反应，铝及其对应跟水反应，铝及其对应Al2O3、Al(OH)3的两性的两性,Al3+与与CO32-（HCO3）双水解，）双水解，Al3+、Al(OH)3、AlO2间的转化，这些知识与实验、间的转化，这些知识与实验、推断、计算相结合是考试的热点。推断、计算相结合是考试的热点。知识点知识点1:金属概论金属概论1、在已发现的元素中金属所占比例；、在已发现的元素中金属所占比例；2、金属在元素周期表中的位置；、金属在元素周期表中的位置；（约（约4/5）在元素周在元素周期表中，期表中，有有1616种种非非金属，金属，6 6种种惰性气体惰性气体元素，元素，8787种金属元种金属元素素。金属。金属大约占五大约占五分之四。分之四。金属在周金属在周期表中的期表中的位置：分位置：分布在布在斜线斜线左下方左下方金属在周期表中的位置金属在周期表中的位置3、概括金属的物理通性：、概括金属的物理通性：4、金属有何化学共性？试用原子结构知识解释。、金属有何化学共性？试用原子结构知识解释。5、金属的分类：、金属的分类：6、合金：、合金：固态（汞除外）；有金属光泽；固态（汞除外）；有金属光泽；大多数有良好的延性和展性；是电和热的良导体大多数有良好的延性和展性；是电和热的良导体价电子数少，容易失去电子成为金属阳离子。价电子数少，容易失去电子成为金属阳离子。表现出表现出还原性还原性：R-ne-R n+分类依据分类依据类类 别别冶冶 金金 工工 业业黑色金属、有黑色金属、有 色金属色金属根根 据据 密密 度度轻金属、重金属轻金属、重金属地壳中含量地壳中含量常见金属、稀有金属常见金属、稀有金属合金是由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具合金是由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金的性能在许多方面优于各成分金属：有金属特性的物质。合金的性能在许多方面优于各成分金属：硬度：比它各成分金属的大；熔点：比它的各成分金属的低。硬度：比它各成分金属的大；熔点：比它的各成分金属的低。由于金属由于金属只有正价，只有正价，金属单质金属单质只有还原只有还原性。性。知识点知识点2:镁、铝的原子结构镁、铝的原子结构1）写出镁铝两元素的原子结构简图：）写出镁铝两元素的原子结构简图：2）指出两元素在周期表中的位置：）指出两元素在周期表中的位置：3）比较两元素原子半径的大小：）比较两元素原子半径的大小：+12 2 8 2+13 2 8 3MgAlMg：第三周期第三周期A族；族；Al：第三周期第三周期A族族r（Al）r（Mg）由于位置相近由于位置相近,性质有很多相似性质有很多相似由于半径不同由于半径不同,失电失电子能力不同子能力不同,镁的金镁的金属性强于铝属性强于铝知识点知识点3:镁、铝的物理性质镁、铝的物理性质银白色金属，熔点较低，硬度较小。银白色金属，熔点较低，硬度较小。铝的硬度比镁大，溶沸点比镁高。铝的硬度比镁大，溶沸点比镁高。铝的价电子比镁多，铝的价电子比镁多，r（Al）r（Mg），），铝单质中的化学键比镁强铝单质中的化学键比镁强相似性相似性:差异性差异性:引起差异的原因引起差异的原因:现象现象化学方程式化学方程式与O2常温加热与Cl2与S1、铝与非金属反应、铝与非金属反应表面形成氧化膜，失去表面形成氧化膜，失去光泽，铝具有抗腐蚀性光泽，铝具有抗腐蚀性剧烈反应，发光放热剧烈反应，发光放热4Al +3O2 =2Al2O3 剧烈反应，冒白烟剧烈反应，冒白烟加热反应，生成白色固体加热反应，生成白色固体2Al +3S=Al2S3 2Al +3Cl2 =2AlCl3 思考思考：回忆镁与非金属的反应，写出化学方程式。并比回忆镁与非金属的反应，写出化学方程式。并比较两者的性质差异较两者的性质差异.注意注意：回归课本看铝在氧气中燃烧的实验。归课本看铝在氧气中燃烧的实验。2、镁、铝与某些氧化物反应、镁、铝与某些氧化物反应1)与与H2O反应反应思考思考铝片为何要去膜铝片为何要去膜,如何去膜？如何去膜？现现 象象解解 释释冷水冷水热水热水无明显现象无明显现象铝片表面几乎没有气泡铝片表面几乎没有气泡2Al+H2O=2Al(OH)3+3H2思考思考比较铝、镁与水的反应的异同，并解释之比较铝、镁与水的反应的异同，并解释之。镁与水反应的演示实镁与水反应的演示实验验铝与水反应的演示实铝与水反应的演示实验验26.粉末状试样粉末状试样A是由等物质的量的是由等物质的量的MgO和和Fe2O3组成的混合物。组成的混合物。进行如下实验：进行如下实验：取适量取适量A进行铝热反应，产物中有单质进行铝热反应，产物中有单质B生成；生成；另取另取20 g A全部溶于全部溶于0.15 L 6.0 mol盐酸中，得溶液盐酸中，得溶液C；将中得到的单质将中得到的单质B和溶液和溶液C反应，放出反应，放出 l.12 L（标况）气体，（标况）气体，同时生成溶液同时生成溶液D，还残留有固体物质，还残留有固体物质B；用用KSCN溶液检验时，溶液溶液检验时，溶液D不变色。不变色。请填空：请填空：（1）中引发铝热反应的实验操作是）中引发铝热反应的实验操作是_，产，产物中的单质物中的单质B是是_。（2）中所发生的各反应的化学方程式是）中所发生的各反应的化学方程式是_。（3）中所发生的各反应的离子方程式是）中所发生的各反应的离子方程式是_。（4）若溶液）若溶液D的体积仍视为的体积仍视为0.15 L，则该溶液中，则该溶液中c（Mg2+）为）为_，c（Fe2+）为）为_。感悟高考感悟高考:2004年高考年高考3)与酸反应与酸反应思考思考镁铝的还原性不仅表现在与氧化物的反应中，镁铝的还原性不仅表现在与氧化物的反应中，也表现在与酸的反应中，试归纳镁铝与盐酸、硫酸、也表现在与酸的反应中，试归纳镁铝与盐酸、硫酸、硝酸的反应情况，找出异同点。硝酸的反应情况，找出异同点。小结小结相同点相同点与与非氧化性酸非氧化性酸反应生成反应生成H2不同点不同点与与氧化性酸氧化性酸反应不产生反应不产生H2 铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化练习练习由铁锌镁铝四金属中的两组成的混合物由铁锌镁铝四金属中的两组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生标准状况下的氢气为与足量的盐酸反应产生标准状况下的氢气为11.2L，则则混合物中一定含有的金属是混合物中一定含有的金属是 。Al4)与碱反应与碱反应实验现象与结论实验现象与结论【探究】镁比铝活泼，为何铝能与强碱溶液反应【探究】镁比铝活泼，为何铝能与强碱溶液反应 而镁不能？并分析反应中电子转移情况。而镁不能？并分析反应中电子转移情况。镁不能与强碱溶液反应；镁不能与强碱溶液反应；铝能与强碱溶液反应并生成氢气。铝能与强碱溶液反应并生成氢气。【小结】【小结】2Al+6 H2O=2Al(OH)3+3H22Al(OH)3+2Na0H=2NaAlO 2+4H2O2Al+2Na0H+6 H2O=2NaAlO2+3H2+4H2O6e-还原剂还原剂氧化剂氧化剂铝与碱的反应铝与碱的反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2本质本质是：是：Al+H2O Al(OH)3+H2 (很慢很慢)Al(OH)3+OH-AlO2-+H2O (促进促进)总反应总反应:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2 +4H2O2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 6e-感悟高考感悟高考:(04年天津理综年天津理综)26（14分）锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，分）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。氨水，生成。回答下列问题：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）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为为 （用化学式表示）。（用化学式表示）。（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴）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别的是 。硫酸铝和氢氧化钠硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水硫酸铝和氨水 硫酸锌和氢氧化钠硫酸锌和氢氧化钠 硫酸锌和氨水硫酸锌和氨水（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式）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的原因 。5)镁铝与盐的反应镁铝与盐的反应实验现象与结论实验现象与结论镁能与氧化性较强的盐及水解显酸性的盐作用；镁能与氧化性较强的盐及水解显酸性的盐作用；铝的毛刷反应铝的毛刷反应(用以验证氧化膜的保护作用用以验证氧化膜的保护作用)【小结】【小结】Mg+2NH4Cl+2H2O=MgCl2+2NH3H2O+H2 2Al+3 Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg实战实战:分析分析Mg与与FeCl3溶液、硫酸铜溶液反应的情况溶液、硫酸铜溶液反应的情况,写出可能的现象写出可能的现象,写出化学方程式写出化学方程式.知识点知识点5:镁、铝的重要化合物镁、铝的重要化合物1、氧化铝、氧化铝典型的典型的两性氧化物两性氧化物Al2O3+6H+2Al3+3H2OAl2O3+2OH-2AlO2-+H2O小结小结 AlO2-+H+H2O Al(OH)3 Al3+3 OH-酸式电离酸式电离碱式电离碱式电离2、氢氧化铝、氢氧化铝典型的典型的两性氢氧化物两性氢氧化物讨论讨论 1、氢氧化铝具有两性的原因、氢氧化铝具有两性的原因 2、实验室如何制备氢氧化铝、实验室如何制备氢氧化铝氢氧化铝不溶于弱酸如碳酸，也不溶于弱碱如氨水，氢氧化铝不溶于弱酸如碳酸，也不溶于弱碱如氨水，故可以用可溶性铝盐与氨水反应制备。故可以用可溶性铝盐与氨水反应制备。AlAl3+3+3 NH +3 NH 3 3 H H2 2O O Al(OH)Al(OH)3 3+3 NH 3 NH 4 4+镁及其镁的化合物转化关系镁及其镁的化合物转化关系Mg3N2MgMgOMg(OH)2MgCl2MgSO4MgCO3Mg(HCO3)2铝及铝的化合物转化关系铝及铝的化合物转化关系AlAl(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2钝化练习练习1、与酸与碱都能反应的离子是、与酸与碱都能反应的离子是 A、Al3+B、Fe3+C、AlO2-D、HCO 3-2、相同质量的两块铝，分别与足量的稀硫酸和氢氧相同质量的两块铝，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，相同状况下产生气体体积比是化钠溶液反应，相同状况下产生气体体积比是 A、2：3 B、3：2 C、2：1 D、1：1 3、只用下列试剂中的一种，就能将硫化钠、硝酸钡、只用下列试剂中的一种，就能将硫化钠、硝酸钡、偏铝酸钠、碳酸氢钠、氯化铝五种无色透明溶液区别偏铝酸钠、碳酸氢钠、氯化铝五种无色透明溶液区别出来，这种试剂是出来，这种试剂是 A、硫酸硫酸 B、盐酸盐酸 C、氨水氨水 D、烧碱烧碱DDA知识点知识点6:铝盐与偏铝酸盐之间的转化铝盐与偏铝酸盐之间的转化Al3+、Al(OH)3 、AlO2-之间的相互转化之间的相互转化Al3+Al(OH)3AlO2-OH-H+(适量适量)4OH-(过量过量)4H+(过量过量)3OH-(适量适量)3H+(适量适量)【讨论讨论】1、把强碱、把强碱(或金属钠、过氧化钠固体）溶液逐滴加入到或金属钠、过氧化钠固体）溶液逐滴加入到铝盐（铝盐（Al3+）中至过量）中至过量现现 象象有关反应有关反应图图 象象先有白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解先有白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解AB：Al3+3 OH-Al(OH)3BD：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O nAl(OH)3nOH-ABCD拓展思考、作业拓展思考、作业往往n(Al3+):n(H+)=1:1的溶液中逐滴加入的溶液中逐滴加入NaOH溶液溶液的分步离子方程式、现象、图像。的分步离子方程式、现象、图像。往往n(Al3+):n(Mg2+)=1:1的溶液中逐滴加入的溶液中逐滴加入NaOH溶溶液的分步离子方程式、现象、图像。液的分步离子方程式、现象、图像。往往n(Al3+):n(NH4+)=1:1的溶液中逐滴加入的溶液中逐滴加入NaOH溶溶液的分步离子方程式、现象、图像。液的分步离子方程式、现象、图像。往往n(Al3+):n(Mg2+):n(NH4+)=1:1:1的溶液中逐滴加的溶液中逐滴加入入NaOH溶液的分步离子方程式、现象、图像。溶液的分步离子方程式、现象、图像。2、把铝盐（、把铝盐（Al3+）逐滴加入到强碱溶液中至过量）逐滴加入到强碱溶液中至过量现现 象象有关反应有关反应图图 象象反应逐渐产生大量白色沉淀反应逐渐产生大量白色沉淀AB：Al3+4 OH-AlO2-+2H2O BC：Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3nAl(OH)3nAl3+ABCD拓展思考、作业拓展思考、作业Al2(SO4)3溶液与氢氧化钡溶液互滴的离子方程溶液与氢氧化钡溶液互滴的离子方程式、现象、图像。式、现象、图像。KAl(SO4)2溶液与氢氧化钡溶液互滴的离子方程溶液与氢氧化钡溶液互滴的离子方程式、现象、图像式、现象、图像3、在、在AlO2-溶液中逐滴加入强酸至过量溶液中逐滴加入强酸至过量现现 象象有关反应有关反应图图 象象先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解AB：AlO2-+H+H2O Al(OH)3 BD：Al(OH)3+3H+-Al3+3H2O nAl(OH)3nH+ABCD拓展思考、作业拓展思考、作业往往n(AlO2):n(OH)溶液中与逐滴滴加盐酸溶溶液中与逐滴滴加盐酸溶液的各步离子方程式、现象、图像。液的各步离子方程式、现象、图像。往往n(NaAlO2):n(Ba(OH)2的混合溶液中逐滴滴加的混合溶液中逐滴滴加稀硫酸溶液的各步离子方程式、现象、图像稀硫酸溶液的各步离子方程式、现象、图像4、在强酸溶液中逐滴加入、在强酸溶液中逐滴加入AlO2-至过量至过量现现 象象有关反应有关反应图图 象象反应一段时间逐渐产生白色沉淀反应一段时间逐渐产生白色沉淀AB：4H+AlO2-Al3+2H2O BC：Al3+3 AlO2-+6H2O 4 Al(OH)3nAl(OH)3nAl02-ABCD5、明矾溶液中逐滴加入、明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液的有关反应溶液的有关反应 及图象及图象n沉淀沉淀nBa(OH)2OABm沉淀沉淀nBa(OH)2OABOA：2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3+3BaSO4+K2SO4AB：2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2KAlO 2+4H 2OOB：KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4+KAlO 2+2H 2O课堂演练课堂演练:1.类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的结论结论,因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否其正确与否.下列几种类推结论中不正确的是下列几种类推结论中不正确的是()A.Mg失火不能用失火不能用CO2灭火；灭火；Na失火也不能用失火也不能用CO2灭火灭火 B.Fe3O4可写成可写成FeOFe2O3；Pb3O4可写成可写成PbOPb2O3 C.不能用电解熔融不能用电解熔融AlCl3来制取金属铝；也不能用电解来制取金属铝；也不能用电解熔融熔融MgCl2来制取金属镁来制取金属镁 D.Fe与与S直接化合生成直接化合生成FeS；Al和和S直接化合也可以得到直接化合也可以得到Al2S3课堂演练课堂演练:2.两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与NaOH溶液反溶液反应，产生气体的体积比为应，产生气体的体积比为1：2（相同条件下），则参加（相同条件下），则参加反应的铝屑，第一份与第二份铝屑的质量比为（反应的铝屑，第一份与第二份铝屑的质量比为（）A.1：1 B.1:2 C.1:3 D.2:13.在在a mol AlCl3溶液中，加入含溶液中，加入含b mol NaOH的溶液，则的溶液，则下列对于下列对于Al元素的存在情况，叙述不正确的是：（元素的存在情况，叙述不正确的是：（）A.若若a=b/3，铝元素全部以，铝元素全部以Al(OH)3形式存在形式存在 B.若若a=b/4，铝元素全部以，铝元素全部以AlO2形式存在形式存在 C.若若b/4ab/3，铝元素以，铝元素以Al3+和和AlO2形式存在形式存在 D.若若ab/3，铝元素以，铝元素以Al3+和和Al(OH)3形式存在形式存在课堂演练课堂演练:4.第第A族的族的Al、Ga均为两性元素，均为两性元素，Al(OH)3与与Ga(OH)3相比，后相比，后者酸性比前者强。当者酸性比前者强。当CO2通入通入NaAlO2和和NaGaO2的溶液中，首先的溶液中，首先沉淀出来的氢氧化物是沉淀出来的氢氧化物是 A、Al(OH)3 B、Ga(OH)3 C、同时沉淀出来、同时沉淀出来 D、无法判断、无法判断5.下列叙述正确的是下列叙述正确的是 （CD ）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。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。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。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。工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。6.将相同质量的镁条分别在氧气中空气中氮气中二氧化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大到小的顺序是碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由大到小的顺序是 （）A B C D课堂演练课堂演练:7.今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制今用铝、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：示的两种方法：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO42Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22NaAlO2+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）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明）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）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）化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）课堂演练课堂演练:8.将将0.1 moL的镁、铝混合物溶于的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，溶液中，然后再滴入然后再滴入1 mol/L NaOH溶溶液。请回答：液。请回答：（1)若在滴加若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量溶液的过程中，沉淀质量m随加随加入入NaOH溶液的体积溶液的体积V变化入图所示。当变化入图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中时，则金属粉末中n(Mg)=mol，V2=mL。（2)若在滴加若在滴加NaOH溶液过程中，欲使溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好刚好沉淀完全，则滴入沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积溶液的体积V(NaOH)=mL。（3）若混合物仍为）若混合物仍为0.1mol，其中，其中Mg粉的物质的量分数粉的物质的量分数为为a，用，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的的NaOH溶液，所得沉淀中无溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的满足此条件的a的取值范围是的取值范围是 。0mV1V2V/mL