1、1第三章 金属及其化合物考纲要求 教学建议1.了解常见金属(如Na、Mg、Al、Fe、Cu 等)的活动顺序。2.了解常见金属(如Na、Mg、Al、Fe、Cu 等)及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。3.了解合金的概念及其重要应用。本章按照由基础到重难、由个性到共性的编写顺序安排课时，前 4课时重点解决高考常考的几种金属单质及其化合物；后 2课时则在前 4课时基础上进行归纳和拓展，总结出金属单质、金属化合物的一些通性规律。前 4课时是突破“点” ，后 2课时是形成“面” 。 一轮复习既要遵循教材，又要高于教材。第 1课时 点点突破活泼金属的 3种典型代表(钠、镁、铝)知识点一 钠与
2、碱金属 (一 )钠 的 性 质 与 应 用1物理性质颜色状态 密度 硬度 熔点银白色固体 比水 ，比煤油小 大 较 小 较低，低于 100 2.化学性质钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现还原性。(1)与非金属单质的反应O2常温：4NaO 2=2Na2O(白色固体)加热：2NaO 2 Na2O2(淡黄色固体)= = = = = Cl2 2NaCl2 2NaCl= = = = = S 2NaS Na2S= = = = = (2)与水的反应2Na2H 2O=2NaOHH 2钠与水(含酚酞)反应的实验现象分析：2(3)与酸的反应2Na2H =2Na H 2提醒 Na 先与酸反应，再与水反应先酸
3、后水。(4)与盐的反应Na 与盐反应的原理与熔融盐与熔融盐发生置换反应：4NaTiCl 4 4NaClTi，NaKCl Na= = = = =熔 融 = = = = =高 温 ClK(Na能够制取 K并不能说明 Na的还原性比 K强，因为 K的沸点比 Na低，使 K成为蒸气逸出)与盐溶液与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应：如与 CuSO4溶液反应：先发生 2Na2H 2O=2NaOHH 2再发生 2NaOHCuSO 4=Cu(OH)2Na 2SO4总反应为 2Na2H 2OCuSO 4=Cu(OH)2Na 2SO4H 2钠与盐溶液反应的分析方法第一步：钠与水反应生成 Na
4、OH和 H2；第二步：生成的 NaOH如果能与溶质反应，则发生的是 NaOH与溶质的复分解反应。生成气体型 钠与 NH4Cl溶液反应生成 H2和 NH3生成沉淀型 钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成 Cu(OH)2或 Fe(OH)3复杂型钠与 AlCl3稀溶液反应，如果钠量较多，则先生成 Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解(5)与羟基化合物的反应2Na2C 2H5OH 2C 2H5ONaH 2(6)钠在空气中的变化过程3过程 现象 反应原理 变暗 4NaO 2=2Na2O 成液 Na2OH 2O=2NaOH 结块 2NaOHCO 29H 2O=Na2CO310H2O 变成粉末 Na2CO310H2O=N
5、a2CO310H 2O因此，钠久置在空气中，最终变成 Na2CO3粉末。3.工业制备2NaCl(熔融) 2NaCl 2= = = = =电 解 4钠的保存钠易与空气中的 O2、H 2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中。5钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(2)用作电光源，制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如钠与 TiCl4的反应。(二 )碱 金 属 元 素 焰 色 反 应1碱金属单质、化合物的相似性与递变性相同点碱金属除 Cs略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度
6、较小，熔、沸点较低，导电、导热性较强物理性质递变性 从 LiCs 密度逐渐增大(Na、K 反常)，熔、沸点逐渐降低与 O2等非金属的反应碱金属都能与 O2等非金属反应，Li、Na 与 O2反应的化学方程式为4LiO 2 2Li2O、2NaO 2 Na2O2= = = = = = = = = = 。K、Rb、Cs 与 O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质化学性质与 H2O的反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和 H2。反应的化学方程式可表示为(用 M代表碱金属)2M2H 2O=2MOHH 2，4但反应的剧烈程度不同：从 LiCs 反应越来越剧烈，证明它们的金属性逐渐增强2碱金属单质、化
7、合物的特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的 。小(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物(如 NaH)都是离子化合物，其中氢以 H 形式存在，显1 价，碱金属氢化物是强还原剂。(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但 NaHCO3的溶解度比 Na2CO3的小)。(5)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属 Na、K 等需立即放回原瓶。(6)锂与 O2反应与钠不同，只生成 Li2O，而不生成 Li2O2。3焰色反应(1)概念很多金
8、属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象，属于元素的物理性质。(2)操作步骤(3)常见元素焰色反应的颜色钠元素： 色；钾元素： 色(透过蓝色钴玻璃)；铜元素： 色。黄 紫 绿对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2018全国卷)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na ()(2)(2017全国卷)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性()(3)(2016全国卷)比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中()(4)(2016浙江高考)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用
9、泡沫灭火器灭火()2(2018鸡泽模拟)利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是( )5A非金属单质燃烧时火焰均为无色BNaCl 与 Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D只有金属单质灼烧时火焰才有颜色解析：选 B 氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氯气中燃烧发出苍白色火焰，A 错误；NaCl 与 Na2CO3灼烧时均表现为钠元素的焰色，均为黄色，B 正确；只有钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察，以避免钠元素的干扰，C 错误；焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应，很多非金属单质
10、燃烧时火焰也会有颜色，D 错误。3(2019吉林百校联盟联考)分别向 CuSO4溶液和 FeSO4溶液中加入等量的金属钠，下列说法一定正确的是( )A两溶液中均有金属单质析出BCuSO 4溶液中最终有蓝色沉淀生成CFeSO 4溶液中最终有白色沉淀生成D钠在 CuSO4溶液中的反应更剧烈解析：选 B 钠是活泼的金属，投入盐溶液中首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此两溶液中均没有金属单质析出，A 错误；CuSO 4溶液中最终有蓝色沉淀氢氧化铜生成，B正确；FeSO 4溶液中首先产生氢氧化亚铁白色沉淀，最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁，C 错误；钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中的氢离子浓度有关，不能确定
11、两溶液中的氢离子浓度，因此不能比较二者反应的剧烈程度，D 错误。知识点二 含钠的化合物(一 )氧 化 钠 与 过 氧 化 钠1氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠(Na 2O) 过氧化钠(Na 2O2)颜色状态 白色固体 淡黄色固体电子式 Na 2 NaO Na 2 NaO O 阴、阳离子个数比 12 12是否为碱性氧化物是 不是与 H2O反应Na2OH 2O=2NaOH 2Na2O22H 2O=4NaOHO 26与 CO2反应Na2OCO 2=Na2CO3 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2与盐酸反应Na2O2HCl= =2NaClH 2O2Na2O24HCl= =4NaClO 22H2O
12、用途 用于制备烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂转化关系 Na2O Na2O2 O2 提醒 Na 2O2中既含离子键，又含共价键，其中 O (过氧根离子)属于原子团。222从化合价角度分析 Na2O2的性质Na2 2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性，性质如下：O 1 与 SO2 Na2O2SO 2=Na2SO4现象 生成红褐色沉淀3Na2O26FeCl 26H 2O=4Fe(OH)36NaCl2FeCl 3(FeCl2过量)与 FeCl2溶液 原理4Na2O24FeCl 26H 2O=8NaCl4Fe(OH)3O 2(FeCl 2少量)现象 溶液变浑浊与氢硫酸原理 Na2O2H 2S
13、=2NaOHS与 Na2SO3溶液 Na2O2Na 2SO3H 2O=Na2SO42NaOH与品红溶液 品红溶液褪色与酚酞溶液 溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡提醒 若遇到具有还原性的物质，Na 2O2通常只体现出氧化性，如Na2O2CO= =Na2CO3，Na 2O2 2NO=2NaNO2,3Na2O2Fe 2O3=2Na2FeO4Na 2O(可制备 Na2FeO4)。若遇到非还原剂，如 CO2、H 2O、H ，Na 2O2往往发生自身的氧化还原反应，既作氧化剂又作还原剂。若遇到 KMnO4等强氧化剂时，Na 2O2表现出还原性，氧化产物为 O2。3Na 2O2与 CO2、H 2O反应的三
14、个角度(1)从氧化还原角度7Na 2O2与 H2O、CO 2反应均有 O2生成，在反应中 Na2O2既表现氧化性又表现还原性，H2O、CO 2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。2 mol Na 2O2不论是与 H2O还是与 CO2反应，均生成 mol O2，转移 mol电子。1 2(2)从物质的量角度2 mol Na2O2不论是与 H2O 还是与 CO2反应，均生成 mol O2，消耗 2 mol H2O或 2 1mol CO2。若 CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的 Na2O2，气体体积减小的量等于原混合气体体积的 ，且等于生成氧气的体积。12(3)从质量角度Na2O2 N
15、a2CO3(Na2O2CO)，Na 2O2 2NaOH(Na2O2H2)，1 mol Na2O2分别与足 CO2 H2O 量 CO2、H 2O完全反应时相当于吸收了 g CO、 g H2。28 2提醒 w g化学式符合通式为(CO) m(H2)n的物质(其中 m、 n为自然数)，在 O2中充分燃烧后，将其产物通过足量的 Na2O2固体，反应完毕，固体增重 w g。中学阶段常见符合这一关系的物质有：无机物：H 2、CO 及 H2和 CO的混合气体；有机物：CH 3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH 3COOH(乙酸)、HCOOCH 3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。(二 )Na2CO
16、3与 NaHCO31Na 2CO3与 NaHCO3的比较Na2CO3 NaHCO3俗名 纯碱、苏打 小苏打颜色状态 白色粉末 白色晶体溶解性 易溶于水 易溶于水(溶解度比 Na2CO3小)水解 CO H 2O HCO OH 23 3 HCO H 2O H2CO3OH 3与盐酸反应CO 2H =CO2H 2O23 HCO H =H2OCO 23与 NaOH反应不反应HCO OH =CO H 2O3 23与足量Ca(OH)2反应Ca2 CO =CaCO323 Ca2 OH HCO =CaCO3H 2O3与 BaCl2 CO Ba 2 =BaCO323 不反应8反应与 CO2反应CO CO 2H 2
17、O=2HCO23 3不反应热稳定性 较稳定 2NaHCO3 Na2CO3CO 2= = = = = H 2O相互转化 Na2CO3 NaHCO3 CO2 H2O； 适 量 H 固 体 (加 热 )； 适 量 OH2Na 2CO3、NaHCO 3的鉴别与除杂(1)Na2CO3、NaHCO 3的鉴别方法(2)Na2CO3和 NaHCO3混合物的除杂方法混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂Na2CO3固体(NaHCO 3) 加热至恒重NaHCO3溶液(Na 2CO3) 通入足量 CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO 3) 加入适量 NaOH溶液3Na 2CO3、NaHCO 3的用途(1)Na2C
18、O3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。4联合制碱法侯氏制碱法(1)制备原料食盐、氨气、二氧化碳合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为 CH 2O(g) COH 2，COH 2O(g) CO2H 2。= = = = =高 温 = = = = =高 温 (2)工艺流程9(3)反应原理产生 NaHCO3的反应：NH3NaClCO 2H 2O=NaHCO3NH 4Cl。产生 Na2CO3的反应：2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2
19、O。= = = = = (4)绿色思想：循环使用的物质为 CO2、饱和食盐水。对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2018江苏高考)因 NaHCO3受热易分解，故可用于制胃酸中和剂()(2)(2017江苏高考)Na 2O2吸收 CO2产生 O2，可用作呼吸面具供氧剂()(3)(2017天津高考)除去 NaHCO3固体中的 Na2CO3：将固体加热至恒重()(4)(2015全国卷)过氧化钠与水反应时，生成 0.1 mol O2转移的电子数为0.2NA()(5)(2015全国卷)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液，立即产生气泡()(6)(2015山东高考)向 CuSO4
20、溶液中加入 Na2O2的离子方程式为2Na2O22Cu 2 2H 2O=4Na 2Cu(OH) 2O 2()(7)(2014全国卷)CO 2通过 Na2O2粉末后固体质量增重()(8)(2014全国卷)碳酸氢钠受热分解实验如图所示()2.(2018新余一中二模)如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现 U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，则烧杯内的物质是( )A过氧化钠 B钠C氧化钠 D钾解析：选 C U 形管内液体慢慢右移，说明容器内压强比外界压强大，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，说明容器内压强与原来相等，故该反应放热，且没有气
21、体生成。10氧化钠与水反应放热，使容器内温度升高，压强增大，U 形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，故 C正确；过氧化钠溶于水放热并生成氧气，使容器内温度升高，压强增大，U 形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故 A错误；钠、钾加入水中反应均放热并生成氢气，使容器内温度升高，压强增大，U 形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故 B、D 错误。3下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )Na 2O与 Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物Na 2CO3溶液和 NaHCO3溶液都能跟 CaCl2稀溶液反应得到白色沉淀钠在常温
22、下不容易被氧化Na 2O2可作供氧剂，而 Na2O不能向酚酞溶液中加入 Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成钠与浓 NH4Cl溶液反应，放出的气体中含有 H2和 NH3A BC D解析：选 D Na 2O2不是碱性氧化物，故错误；NaHCO 3溶液不与 CaCl2稀溶液反应，故错误；钠在常温下易被氧化成氧化钠，故错误；Na 2O2能和水蒸气或二氧化碳反应放出氧气，可用作供氧剂，而 Na2O不能，故正确；向酚酞溶液中加入 Na2O2粉末，生成氢氧化钠和氧气，溶液先变红，由于反应中可能有 H2O2生成，且 H2O2具有强氧化性，所以溶液会褪色，故正确；钠与浓 NH4Cl溶液反应，生成 N
23、aCl、H 2和 NH3，故正确。4某实验小组通过如图所示实验，探究 Na2O2与水的反应：下列说法正确的是( )A中的大量气泡主要成分是氢气B中溶液变红，说明有酸性物质生成C中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D中 MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度解析：选 C 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O22H 2O=4NaOHO 2，所以中的大量气泡主要成分是氧气，A 错误；氢氧化钠是碱，使酚酞变红，B 错误；中溶液红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强氧化性，能氧化有色物质，使溶液褪色，C 正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水
24、和氧气，即加入 MnO2的目的是验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢，11而不是降低水中氧气的溶解度，D 错误。5某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，具体情况如图所示。(1)只根据图、(盐酸足量且固体质量相同)所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)，写出该实验中能确定粉末是 NaHCO3的两点现象_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，写出共同发生的反应的化学方程式(若为离子反应，则写离子方程式)：_、_。(3)若用实验确定 NaHCO3比 Na2CO3易分解，则试管 B中装入的固体是_(填化学式)，原因是_。解析：(1)Na 2CO3、NaH
25、CO 3固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的 CO2气体，故实验不能鉴别 Na2CO3与 NaHCO3。等质量的 Na2CO3和 NaHCO3与过量盐酸反应时，NaHCO 3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量更多，故实验可以鉴别。(2)NaHCO 3受热易分解，Na2CO3受热不分解，加热法鉴别时共同的反应为 NaHCO3的分解反应和 CO2与 Ca(OH)2生成沉淀的反应。(3)小试管 B内的温度比大试管 A内的温度低，只有将 NaHCO3置于 B中才能证明 NaHCO3更易分解。答案：(1) 气球膨胀较大；产生气泡较剧烈(2)2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O Ca 2 2O
26、H CO 2=CaCO3H 2O= = = = = (3)NaHCO3 B 试管中的温度低于 A试管中的温度知识点三 镁及其化合物1镁的物理性质(1)镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较 ，硬度较 、有延展性，是电和热的小 低良导体。12(2)镁合金：密度较 ，硬度和强度都较 。小 大2镁的化学性质物质 主要性质 反应方程式与 O2、N 2反应2MgO 2 2MgO(发出耀= = = = =点 燃 眼白光) 3MgN 2 Mg3N2= = = = =点 燃 与 CO2反应 2MgCO 2 2MgOC= = = = =点 燃 (燃烧，生成白色粉末和黑色固体)与非氧化性强酸反应 Mg2H =Mg
27、2 H 2 镁与沸水反应 Mg2H 2O Mg(OH)= = = = = 2H 2氧化镁 碱性氧化物 MgO2H =Mg2 H 2O中强碱 Mg(OH)22H =Mg2 2H 2O难溶于水 Mg2 2OH =Mg(OH)2溶解度小氢氧化镁于碳酸镁 MgCO3H 2O Mg(OH)= = = = = 2CO 2提醒 Mg 在空气中燃烧得到的固体物质主要为 MgO和少量 Mg3N2及 C的混合物。Mg 着火后，不可用 CO2灭火，应用沙土盖灭。Mg(OH) 2为难溶于水的白色沉淀，故常用 NaOH溶液检验 Mg2 的存在。由于 Mg(OH)2的溶解度比 MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是
28、Mg(OH)2，而非MgCO3。3镁的用途镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件镁 制造信号弹和焰火氧化镁 熔点高，可作耐高温材料4从海水中提取镁(1)工艺流程13(2)基本步骤及主要反应制熟石灰 CaCO3 CaOCO 2，CaOH 2O=Ca(OH)2= = = = =高 温 沉淀 Mg2 2OH =Mg(OH)2酸化 Mg(OH)22HCl= =MgCl22H 2O蒸发结晶 析出 MgCl26H2O脱水 在氯化氢气流中使 MgCl26H2O脱水制得无水氯化镁电解 电解熔融氯化镁制得镁：MgCl 2(熔融) = = = = =电 解 MgCl 2提醒 由 MgCl26H2O到无水 MgCl
29、2，必须在 HCl气流中加热，以防 MgCl2水解。因镁在高温下能与 O2、N 2、CO 2等气体发生反应，故工业电解 MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。对点训练1下列气体中，镁条不能在其中燃烧的是( )AN 2 BCl 2CCO 2 DH 2解析：选 D 镁条可在 N2、Cl 2、CO 2中燃烧分别生成 Mg3N2、MgCl 2、MgO。2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，置镁条于其中探究 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
30、滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D将镁蒸气在氮气中冷却得到镁粉解析：选 B 稀释浓硫酸应该是把浓硫酸慢慢注入水中，A 项错误；两者反应为Mg2 2OH =Mg(OH)2，因此能够观察到沉淀产生，B 项正确；过滤应该用玻璃棒引流，而不是直接倒入已装好滤纸的漏斗中，C 项错误；氮气与镁反应生成氮化镁，得不到镁粉，D项错误。143从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是( )A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于 HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：选 B 电解 MgCl2时，阳极产生 Cl2；加热脱水过
31、程中 Mg2 能水解生成 Mg(OH)2，为防止 Mg2 水解，应在 HCl气体氛围中脱水；、分别为化合反应、复分解反应、分解反应。4(2019江西第一次联考)如图是工业利用菱镁矿 MgCO3(含杂质 Al2O3、FeCO 3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是_(填字母)。A电解法 B氧气还原法C碳还原法 D分解法解析：(1)粉碎菱镁矿，增大反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入 Cl2是
32、为了将 Fe2 (或 FeCl2)氧化为 Fe3 (或 FeCl3)，工业上不用 HNO3是因为HNO3会产生污染性气体 NOx，也会引入杂质离子 NO 。3(3)氧化池中存在 Al3 、Fe 3 、H ，所以加入 MgO后与 H 反应使溶液碱性增强，Al 3和 Fe3 转化为 Al(OH)3和 Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为 Al(OH)3和 Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融 MgCl2的方法进行冶炼。答案：(1)提高酸浸速率 (2)Fe 2 (或 FeCl2) 会产生污染性气体 NOx 会引入杂质离子 NO3(3)Al(OH)3 Fe(OH) 3 (4)A知识点四
33、 铝的性质15(一 )铝 的 存 在 、 性 质 及 制 备1存在铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在。2性质(1)物理性质较软的银白色金属，常温下为固体，其熔点为 660.4 ，沸点为 2 467 ，密度为2.70 gcm3 ，延展性好，是电和热的良导体。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2或 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 222AlFe 2O3 2FeAl 2O3(铝热反应)可用于焊接金属、冶炼高熔点贵= = = = =高 温 重金属。提醒 Al 与 MgO不能发生铝热反应，原因是 Mg
34、的活泼性强于 Al。铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下 Al与 O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。3制备和用途(1)制备原理电解熔融 Al2O3：2Al 2O3(熔融) 4Al3O 2。= = = = =电 解 提醒 工业上冶炼 Al用电解熔融 Al2O3而不用 AlCl3的原因是 AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。(2)铝的用途16纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。(二 )铝 与 酸 或 碱 反 应 生 成 H2的 量 的 关 系1铝与酸或碱反应中的比例关系方程式 比例关系与酸反应2Al6HCl= =2AlCl33H 2 2Al6HCl
35、2AlCl 33H 2与碱反应2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2 2Al2NaOH2NaAlO 23H 22铝与酸、碱反应的规律分析(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：生成 H2的物质的量之比为 11。消耗 H 、OH 的物质的量之比为 n(H ) n(OH )31。(2)足量的铝分别与等物质的量的 HCl和 NaOH反应：生成 H2的物质的量之比为 13。消耗 Al的物质的量之比为 13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：若产生氢气的体积比为 1，则必定13VHCl(H2)VNaOH(H2)铝与盐酸反应时， 过量而 HCl不足。铝铝与氢氧化
36、钠溶液反应时， 不足而 NaOH过量。铝对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2016天津高考)用 NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2()2(2)(2015全国卷)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，说明铝的熔点较低()(3)(2015全国卷)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，产生红棕色气体()(4)(2015江苏高考)与 Al反应能产生 H2的溶液中一定大量共存：Fe2 、K 、NO 、SO ()3 242下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )AK BNaC
37、Fe DAl解析：选 D K、Na 易与 O2反应，A、B 错误；铁易生锈，生成的 Fe2O3不能保护内部17金属，C 错误；在空气中，Al 表面形成致密的 Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D 正确。3.如图所示的装置中，把 X溶液逐滴滴下与 Y物质反应，若 X为浓硫酸，Y 为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质，Z 为品红溶液，实验中观察到 Z褪色。则 Y为( )ANa BMgCAl DMg 或 Al解析：选 B 实验中品红溶液褪色，说明反应中有 SO2产生，因为铝在常温下遇浓硫酸钝化，而钠是活泼的金属，极易与水反应，因此该金属是镁，B 项正确。4某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸
38、分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：下列说法不正确的是( )AX 为 NaOH溶液，Y 为盐酸Bab 发生的反应为 AlO H H 2O=Al(OH)32CbcAl 的反应条件分别为：加热、电解Da、b、c 既能与酸又能与碱反应解析：选 D A 项，在铁粉和铝粉混合物中加入试剂 X，过滤得到铁，试剂 X能溶解铝不能溶解铁，X 为 NaOH溶液，a 为 NaAlO2溶液，NaAlO 2和适量盐酸反应生成 Al(OH)3沉淀，Y为盐酸，正确；B 项，a 为 NaAlO2溶液，b 为 Al(OH)3，ab 发生的反应为AlO H H 2O=Al(OH)3 ，正确；C 项，b 为 Al(OH)
39、3，Al(OH) 3受热分解生成 Al2O3和2水，电解 Al2O3生成铝和氧气，正确；D 项，b 为 Al(OH)3，c 为 Al2O3，均既能与酸又能与碱反应，a 为 NaAlO2溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，错误。知识点五 含铝的化合物(一 )Al2O3与 Al(OH)31氧化铝白色固体，熔点 (2 045 )，难溶于水，是 性氧化物。高 两2氢氧化铝氢氧化铝是两性氢氧化物，其电离方程式：碱式电离：Al(OH) 3Al 3 3OH ；酸式电离：Al(OH) 3H AlO H 2O。23Al 2O3与 Al(OH)3的比较18化合物 氧化铝(Al 2O3) 氢氧化铝Al(OH) 3物理
40、性质 白色固体，熔点高 白色胶状物质，难溶于水与酸反应Al2O36H =2 Al3 3H 2OAl(OH)33H = Al3 3H 2O与碱反应Al2O32OH =2AlO2H 2OAl(OH)3OH = AlO 2H 2O2化学性质加热 2Al(OH)3 Al2O33H 2O= = = = = 制备方法Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3= = = = = Al2O33H 2OAl 3 与氨水反应：Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4AlO 溶液中通入过量 CO2气体：2AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO2 3AlCl 3溶液中滴加 NaAlO2溶液：Al3
41、 3AlO 6H 2O=4Al(OH)32主要用途作耐火材料、冶炼铝的原料制药、净水提醒 用铝盐与碱液反应制取 Al(OH)3时，采用弱碱溶液氨水而不用强碱溶液。用偏铝酸盐与酸反应制取 Al(OH)3时，一般通入 CO2，而不使用强酸。4从铝土矿中提取 Al2O3的两大工艺流程由铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe 2O3、MgO 等杂质)提取 Al2O3的两大工艺流程：(二 )Al3 、 AlO2、 Al(OH)3之 间 的 转 化1 “铝三角”转化关系19写出实现上述各步转化的离子方程式。(1) Al3 3NH3H2O= = =Al(OH)3 3NH4Al 3 3AlO 6H
42、 2O=4Al(OH)32Al 3 3OH =Al(OH)3(2)Al(OH)33H =Al3 3H 2O(3)Al3 4OH =AlO 2H 2O2(4)AlO 4H =Al3 2H 2O2(5) AlO2 CO2 2H2O= = =Al(OH)3 HCO3或 2AlO2 CO2 3H2O= = =2Al(OH)3 CO23AlO H H 2O=Al(OH)32(6)Al(OH)3OH =AlO 2H 2O2提醒 Al 3 只能存在于酸性溶液中，AlO 只能存在于碱性溶液中。2既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质有：Al、Al 2O3、Al(OH) 3；多元弱酸的酸式盐，如 NaHC
43、O3、NaH 2PO4、NaHSO 3等；弱酸的铵盐，如 NH4HCO3、CH 3COONH4、(NH 4)2S等；氨基酸。2含铝化合物转化关系的应用(1)判断离子共存问题Al 3 与 OH 及 AlO 、CO 、S 2 等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水2 23解反应而不能共存。AlO 与 H 、HCO 以及弱碱阳离子 Al3 、Fe 3 等因生成沉淀或发生相互促进的水2 3解反应而不能大量共存。(2)进行 Al3 、AlO 的鉴别2(3)判断铝元素的存在形式可溶性铝盐与强碱(如 NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式20(三 )一 种 重 要 的 复 盐 明 矾化学式 KAl(SO4
44、)212H2O(水溶液 pH7)组成 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净水原理Al3 3H 2OAl(OH) 3(胶体)3H ，Al(OH) 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水与 Ba(OH)2溶液反应的离子方程式Al3 恰好完全沉淀的离子方程式：2Al3 3SO 3Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 424SO 恰好完全沉淀的离子方程式：24Al3 2SO 2Ba 2 4OH =AlO 2H 2O2BaSO 424 2对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2018江苏高考)KAl(SO 4)212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体()(2)(2017天津高考)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物()(3)(2016全国卷)泡沫灭火器灭火是利用了 Al2(SO4)3和小苏打的反应()(4)(2016江苏高考)向 Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3 3NH 3H2O=Al(OH)3 3NH ()4(5)(2015全国卷)氯化铝溶液滴入浓 NaOH溶液中，产生大量白色沉淀()(6)(2015四川高考)明矾作净水剂时起还原作用()2化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是( )AMgO、Al 2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属B明
copyright@ 2008-2019 麦多课文库（www.mydoc123.com）网站版权所有
备案/许可证编号：苏ICP备17064731号-1