第10课时 镁、铝及其化合物
考点一:镁
1. 镁的化学性质
(1) 镁与O2反应__________________________; (2) 镁与CO2反应________________________;
(3) 镁与N2反应__________________________; (4) 镁与稀硫酸反应________________________。
2. 镁的制备(请写出工业上制备镁的过程中发生反应的方程式):__
__
__。
【例1】 镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却,下列可作为冷却剂的是( )
① 空气 ② O2 ③ Ar ④ H2 ⑤ N2 ⑥ H2O
A. ①② B. ③④ C. ③⑥ D. ③⑤
【例2】 工业上用制盐剩下的苦卤(主要成分是MgCl2)来制取硝酸镁,下列方案中合理可行的是( )
A. 向苦卤中加入AgNO3,滤出沉淀,将溶液蒸干
B. 将苦卤蒸发浓缩,再加入AgNO3,把得到的溶液蒸发结晶
C. 向苦卤中加入熟石灰,分离出沉淀,用稀硝酸将沉淀溶解,再将溶液浓缩结晶
D. 将苦卤浓缩结晶,再进行电解,得到金属镁,用镁和HNO3反应
考点二:铝
1. 与氧气反应:________________________。
2. 铝与冷水不反应,与热水缓慢反应,一般情况下,铝表面的氧化膜阻止了与水的反应。
3. 与非氧化性酸(盐酸和稀硫酸)反应:____________________;常温下,铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象。
4. 与强碱反应:________________________________。
5. 铝热反应(铝与氧化铁):________________________________,可用于焊接铁轨。
【例3】 小明家里收藏了一件清代的铝制佛像,该佛像至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是( )
A. 铝不易发生化学反应 B. 铝的氧化物容易发生还原反应
C. 铝不易被氧化 D. 铝易氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
【例4】 两份等质量的铝粉,一份投入足量的稀盐酸中,另一份投入足量的氢氧化钠溶液中,则生成氢气的质量比为( )
A. 2∶3 B. 3∶2 C. 36.5∶40 D. 1∶1
考点三:铝的化合物
1. 氧化铝:Al2O3的两性——两性氧化物(既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2. 铝的氢氧化物——氢氧化铝
(1) Al(OH)3的两性——两性氢氧化物(既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水)________________________________;________________________________。
(2) Al(OH)3不稳定:________________________________ 。
3. 铝的重要的盐——明矾
明矾:十二水合硫酸铝钾________________,明矾常用做混凝剂,发生的离子方程式为__________________________________。
【例5】 实验室需要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来,适宜用的试剂是( )
A. NaOH溶液 B. Ba(OH)2溶液 C. 盐酸 D. 氨水
【例6】 (2012·无锡学测)在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(X)与溶液中沉淀物的量(Y)的关系示意图中正确的是( )
考点一:镁
1. 下列有关镁的叙述,不正确的是( )
A. 空气中点燃镁条,有耀眼白光,故用作照明弹材料
B. 镁条能在CO2中点燃
C. MgO虽然密度小,但熔点很高
D. 纯MgCl2不易吸水
2. 三份等物质的量的金属镁分别在足量的① 氧气、② 氮气、③ 二氧化碳中充分燃烧,反应后所得固体质量由大到小的顺序是________________(填序号)。
3. (2012·丹阳学测)在100 mL的溶液中溶有9.5 g MgCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度为( )
A. 3 mol·L-1 B. 2 mol·L-1 C. 0.3 mol·L-1 D. 0.2 mol·L-1
考点二:铝
4. (2012·江苏学测)常温下,下列物质可以用铝制容器盛装的是( )
A. 氢氧化钠溶液 B. 稀硫酸 C. 浓盐酸 D. 浓硝酸
5. (2012·南师附中学测)等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( )
A. 6 mol·L-1 KOH溶液 B. 3 mol·L-1 HNO3溶液
C. 2 mol·L-1 H2SO4溶液 D. 18 mol·L-1 H2SO4溶液
考点三:铝的化合物
6. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 澄清石灰水跟稀硝酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B. 铁粉投入到硫酸铜溶液中:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C. AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
D. 钠和冷水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
7. 有下列物质:① Al;② Al2O3;③ Al(OH)3;④ NaHCO3;⑤ NH4HCO3。其中既能跟盐酸反应,又能跟NaOH反应,而且均有气体放出的是( )
A. ①②③ B. ①④⑤ C. ①⑤ D. ④⑤
8. 下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A. Al(OH)3 → Al2O3 B. Al2O3 → Al(OH)3
C. Al → AlO D. Al3+ → Al(OH)3
9. (2012·南京学测)某溶液中可能含有下列五种离子中的某几种:Na+、NH、Mg2+、Al3+、Cl-。为确认该溶液组成进行如下实验:① 取20.0 mL该溶液,加入25.0 mL 4.00 mol·L-1 NaOH溶液,有白色沉淀、无刺激气味气体生成。过滤、洗涤、干燥,得沉淀1.16 g。再将滤液稀释至100 mL,测得滤液中c(OH-)为0.20 mol·L-1;② 另取20.0 mL该溶液,加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀11.48 g。由此可得出关于原溶液组成的正确结论是( )
A. c(Cl-) 为 4.00 mol·L-1,c(Al3+) 为1.00 mol·L-1
B. c(Mg2+) 为 1.00 mol·L-1,c(Na+ ) 为 0.50 mol·L-1
C. 一定含有Mg2+、Al3+、Cl-,不含Na+、NH
D. 一定含有Na+、Mg2+、Cl-,不含NH,可能含有Al3+
10. 某待测液中可能含有Al3+、Fe3+、K+、NH、Cl-等离子,现通过如下实验对其中的阳离子进行检验:
(1) 取少量待测液,仔细观察,呈无色;
(2) 向上述待测液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,NaOH溶液过量后沉淀又完全溶解。实验过程中还有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是________,一定没有的阳离子是____________。还有一种阳离子没有检验,检验这种离子的实验方法是________(填实验名称),现象是________________________________。
11. (2012·丹阳学测)在200 mL含Mg2+、Al3+、NH、H+、Cl-等离子的溶液中,逐滴加入5 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示。下列叙述正确的是
( )
A. x与y的差值为0.01 mol
B. 原溶液中c(Cl-)=0.75 mol·L-1
C. 原溶液的c(H+)=1 mol·L-1
D. 原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+)=5∶2
12. (2012·江苏学测)纳米氧化铝在陶瓷材料、电子工业、生物医药等方面有广阔的应用前景,它可通过硫酸铝铵晶体分解得到。[已知:硫酸铝铵晶体的化学式为Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O,相对分子质量为906]
(1) 制备硫酸铝铵晶体的实验流程如下:
① 检验上述流程中“过滤”后杂质是否除尽的实验方法是__。
② 上述流程中,“分离”所包含的操作依次为:________、________、过滤、洗涤、干燥。
(2) 取4.53 g硫酸铝铵晶体加热分解,最终剩余0.51g Al2O3固体,加热过程中,固体质量随温度的变化如下图所示。请通过计算确定400℃时剩余固体成分的化学式。(写出计算过程)
【例1】 B 解析:此题考查镁的化学性质,能与镁反应的气体,均不能将镁蒸气在其中冷却。【例2】 C 解析:此题与从苦卤中得到氯化镁的过程相似,不好将溶液直接浓缩,而应用沉淀剂将Mg2+从溶液分离出来,然后加酸溶解。【例3】 D 解析:铝是一种活泼金属,容易被氧化,但因为其氧化产生的氧化铝薄膜能对内部的铝进行保护,所以铝制品可保存较长时间。【例4】 D 解析:反应的方程式分别为:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由此可看出,等量的铝与足量的稀盐酸和氢氧化钠反应时,产生等量的氢气。【例5】 D 解析:使AlCl3溶液中的Al3+生成沉淀,需向溶液中加入碱性溶液,因为氢氧化铝溶于强碱,所以应加入弱碱,才能使Al3+沉淀完全。【例6】 A 解析:在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,首先是Al3+和Mg2+生成沉淀,当沉淀完全后,再滴入氢氧化钠溶液,Al(OH)3溶解,而Mg(OH)2不溶,所以最终仍然有沉淀生成。