2022版高考化学一轮复习课件：第3章 第2节 镁、铝及其重要化合物

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☞知识点1　镁、铝的性质及应用
1．铝的原子结构与物理性质
【答案】银白　三　ⅢA
2．重要化学性质及应用
3．铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。4．制备反应____________________________。
5．对比记忆铝、镁的化学性质
Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火时不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭火器灭火。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(　　)(2)常温下，铝遇浓硝酸，产生红棕色气体(　　)(3)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性(　　)(4)工业制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却(　　)(5)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)
(6)冶炼铝时常用焦炭作还原剂(　　)(7)1 ml Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×(6)×　(7)√
突破一　镁、铝的性质与用途1．下列关于金属镁的说法中正确的是(　　)A．镁燃烧发出耀眼的白光，常用于制造信号弹和烟火B．实验室钠着火，不能用泡沫灭火器；但是镁着火可以用C．镁能与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀D．金属镁在空气中完全燃烧后，最后剩余两种固体【答案】A
【解析】镁能在CO2中燃烧，不能用泡沫灭火器灭火，B错误；镁不是两性金属，不能与NaOH溶液反应，C错误；金属镁在空气中完全燃烧，大部分的镁与氧气反应生成氧化镁，少量的镁与N2反应生成Mg3N2，还有少量的镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，最后生成三种固体，D错误。
2．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法涉及铝元素的还原性的是(　　)A．明矾净化水B．用氢氧化铝治疗胃酸过多C．用铝制容器存放冷的浓硫酸D．电解熔融氧化铝制单质铝【答案】C
【解析】A、B所涉及的反应均为非氧化还原反应；浓硫酸将铝制容器内壁氧化成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸进一步与铝反应，该反应中铝元素被氧化，表现还原性；电解熔融氧化铝制单质铝，铝元素被还原，表现氧化性。
3．下列除去杂质的方法不正确的是(　　)A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
【答案】B【解析】氨水与Fe3＋和Al3＋均能反应并生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。
突破二　有关铝与酸、碱溶液的计算4．(2019·湖南长沙调研)a g镁铝合金投入x mL 2 ml·L－1的盐酸中，金属完全溶解，再加入y mL 1 ml·L－1 NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为(a＋1．7)g，则下列说法不正确的是(　　)A．镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NAB．沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C．x＝2yD．a的取值范围为0.9W1>W2　(3)520 g
(3)Al(OH)3的三种制备方法：
☞知识点3　用数形结合的思想理解“铝三角”
写出实现上述各步转化的离子方程式。(1)①____________________________________。②____________________________________。③____________________________________。(2)____________________________________。(3)____________________________________。(4)____________________________________。(5)①_______________________________________；②____________________________________。(6)____________________________________。
2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)。
先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解　
先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀　
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像。
先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解
先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀
1．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________(填序号)。①NaOH、AlCl3　　　②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4　④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2【答案】①③④
2．向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 ml)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)。
(2)依次写出各阶段的离子方程式：①OA：_______________________________。②AB：_____________________________________________________________________。③BC：______________________________________。④CD：______________________________________。
突破　涉及Al(OH)3图像的计算1．(2020·甘肃武威第六中学阶段考试)向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图像中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)(　　)
2．室温下，在0.2 ml·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1．0 ml·L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是(　　)
(2)求反应物碱的量。①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
☞核心素养7　有关镁、铝及其化合物的化工流程题
有关镁、铝化工流程题要求学生能认识化学现象与模型之间的联系，能运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果，能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。体现“变化观念与平衡思想”的核心素养。
1．从海水中提取镁的流程(1)流程。
2．工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
碱溶法
讨论回答下列问题：(1)写出①③两步骤中可能发生反应的离子方程式：①__________________________________，__________________________________。③__________________________________，________________________________________。(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是____________ ________。
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：____________________。
酸溶法讨论回答下列问题：(1)写出①②中可能发生反应的离子方程式：①__________________________________，__________________________________。
②__________________________________，__________________________________。(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_____________________。
1．被称为“国防金属”的镁，60%来自海洋，从海水中提取镁的正确方法是(　　)
2．(2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是__________。
1．(高考组合题)下列说法错误的是(　　)A．(2019·全国卷Ⅲ)铝合金大量用于高铁建设B．(2019·江苏卷)Al2O3具有两性，故可用于电解冶炼铝C．(2019·全国卷Ⅱ)实验操作：将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，实验现象：集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生D．(2019·全国卷Ⅱ)向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2【答案】B
4．(山东经典)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸C．盐酸D．稀硝酸【答案】A【解析】根据关系式：2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4，2Al～6HCl，A正确，B、C均错误；Al与稀硝酸反应不产生氢气，D错误。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为________________ ____。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是__________。(4)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是__________。