高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第2节镁、铝及其化合物学案 下载本文

第二节 镁、铝及其化合物

考纲定位 1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。 2.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。 全国卷5年考情 2017年:Ⅱ卷T8(B)、T9(C)、T26(3) 2016年:Ⅰ卷T11(D)、T12;Ⅲ卷T7(A)、T28(3) 2015年:Ⅰ卷T10(C)、T27(3);Ⅱ卷T13(B、C) 2014年:Ⅱ卷T9(C)、T27 2013年:Ⅰ卷T27(2) 考点1| 镁及其化合物性质与海水中提取镁 (对应学生用书第41页)

[考纲知识整合]

1.镁的性质

镁是银白色固体,易导热、导电,密度小属于轻金属。 (1)与非金属(O2、Cl2、N2等)的反应

点燃点燃

①2Mg+O2=====2MgO、②Mg+Cl2=====MgCl2、 点燃

③3Mg+N2=====Mg3N2。 (2)与水或酸的反应

①镁与水反应:镁不易与冷水反应,能与沸水反应,Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑。 ②镁与酸的反应:镁是活泼金属,能与盐酸、稀硫酸反应放出H2,反应的离子方程式为Mg+2H===Mg+H2↑。 (3)与某些氧化物的反应

点燃

镁能在CO2中燃烧,反应的化学方程式为2Mg+CO2=====2MgO+C。

提醒:(1)镁着火不能用CO2灭火;(2)镁在空气中燃烧可生成MgO、Mg3N2、C。 2.从海水中提取镁 (1)工艺流程

2+

(2)基本步骤及主要反应

制熟石灰

高温CaCO3=====CaO+CO2↑,CaO+H2O=== Ca(OH)2 1 / 12

沉淀 酸化 蒸发结晶 脱水 电解 Mg+2OH===Mg(OH)2↓ Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O 析出MgCl2·6H2O 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解电解熔融氯化镁制得镁:MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑ 2+- 提醒:因为Mg在加热时与O2、N2、CO2等气体反应,高温电解MgCl2得到的Mg应在H2氛围中冷却。 3.镁的重要化合物

(1)MgO:碱性氧化物,熔点很高(可用作耐火材料),难溶于水,与酸反应:MgO+2H===Mg+H2O。

(2)Mg(OH)2:中强碱,难溶于水,存在溶解平衡Mg(OH)2(s) △

(aq),溶解度小于MgCO3,故MgCO3+H2O=====Mg(OH)2+CO2↑。 (3)MgCO3:微溶于水的盐,受热可分解,与酸反应。

(4)Mg3N2:在水中剧烈水解,其反应为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑。

(5)MgCl2:MgCl2可发生水解,由MgCl2·6H2O制备MgCl2时,要在HCl的气氛中脱水。

[高考命题点突破]

命题点1 镁及其重要化合物的性质与制备

1.下列说法正确的是________(填序号)。 【导学号:97500047】

(1)(2017·全国Ⅱ卷)2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)

(2)镁制容器可盛装热的浓硫酸 (3)氢氧化镁能溶于过量NaOH溶液 (4)镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO

(5)镁在空气中燃烧发出耀眼白光,可用作照明弹 (6)Mg3N2和MgO均不与H2O反应 (7)Mg在CO2中燃烧发生置换反应

(8)将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体 (9)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用,因此实验室对镁条不需要特殊保护 (10)MgO的熔点很高,可用作耐火材料

(11)同质量的Mg分别在足量的O2、N2、CO2三种气体中充分燃烧,所得固体产物Mg3N2

的质量最大

(12)MgCl2溶液中加入过量氨水,不能得到Mg(OH)2沉淀 【答案】 (5)(7)(9)(10)

Mg(aq)+2OH

2+

2+

2 / 12

命题点2 海水中提取Mg

2.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下:

下列说法不正确的是( )

A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气 C.步骤⑤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 B [电解MgCl2时阳极产生氯气,阴极产生Mg。]

3.(2014·全国Ⅱ卷,节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图:

浓海水的主要成分如下:

离子 浓度/(g·L) -1Na 63.7 +Mg 28.8 2+Cl 144.6 -SO24- 46.4 该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为______________________ ________________________________________________________________, 产品2的化学式为________,1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。 (2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________;

电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式:________________________________________________________________。

【解析】 (1)工艺流程中,脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液,而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳,故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca+SO24-===CaSO4↓;而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的,即Mg+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca,故产品2为Mg(OH)2;1 L浓海水中Mg为28.8 g,故可28.8 g-1

得到产品2即Mg(OH)2的质量为×58 g·mol=69.6 g。

24 g·mol-1

电解

(2)电解熔融MgCl2会得到Mg和Cl2,故化学方程式为MgCl2(熔融) =====Mg+Cl2↑。因高温

为Mg会与H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2,有关反应的化学方程式为Mg+2H2O=====

2+

2+

2+

2+

3 / 12

Mg(OH)2+H2↑。

【答案】 (1)Ca+SO24-===CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6 电解高温

(2)MgCl2=====Mg+Cl2↑ Mg+2H2O===== Mg(OH)2+H2↑

考点2| 铝及其氧化物的性质和应用

(对应学生用书第42页)

[考纲知识整合]

1.铝的结构和存在

铝位于元素周期表第三周期ⅢA族,原子结构示意图为○+13 2 8 3 。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。 2.铝的主要性质(写出有关方程式)

铝是银白色固体,有金属光泽,易导电导热,有延展性。

2+

?常温下钝化形成氧化膜

△(1)与O的反应?加热:4Al+3O2=====2Al2O3

? 写化学方程式

2

(3)与强碱溶液反应(写离子方程式) 2Al+2OH+2H2O===2AlO-2+3H2↑。

高温

(4)铝热反应——铝热剂为Al和Fe2O3,反应的化学方程式为2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe,此反应体现了铝的较强还原性。 提醒:①铝热反应的实验装置及试剂作用

②铝热反应的原理应用

a.制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等;

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