備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)考點(diǎn)一遍過(guò)考點(diǎn)15鎂、鋁及其重要化合物教案（Word版附解析）

這是一份備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)考點(diǎn)一遍過(guò)考點(diǎn)15鎂、鋁及其重要化合物教案（Word版附解析），共25頁(yè)。教案主要包含了鎂和鋁的性質(zhì)，氧化鋁和氫氧化鋁，“鋁三角”及其應(yīng)用，硫酸鋁鉀——KAl2等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、鎂和鋁的性質(zhì)
鋁熱反應(yīng)
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
在實(shí)驗(yàn)室按如圖所示裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是當(dāng)外露部分鎂條剛剛?cè)紵戤厱r(shí)，紙漏斗內(nèi)混合物立即劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，產(chǎn)生大量的煙。紙漏斗被燒破，有紅熱狀的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w(落下的是鐵珠)。
鋁熱反應(yīng)是指工業(yè)上用鋁粉來(lái)還原一些金屬氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等難溶金屬的一類反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁在高溫條件下將活動(dòng)性比鋁弱的金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來(lái)。
二、氧化鋁和氫氧化鋁
兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。
兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。
三、“鋁三角”及其應(yīng)用
1．具體反應(yīng)
Al(OH)3+OH?+2H2O
Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
Al3++3OH?Al(OH)3↓
+H++H2OAl(OH)3↓
+4H+Al3++2H2O
Al3++4OH?+2H2O
Al3++3+6H2O4Al(OH)3↓
2．應(yīng)用
（1）判斷離子共存問題
Al3+與OH?及、、S2?等弱酸根陰離子或與H+、以及弱堿陽(yáng)離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)而不能大量共存。
（2）鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無(wú)明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。
（3）分離提純
①利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。
②利用Al2O3，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物。
③利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al3+與其他金屬陽(yáng)離子。
四、硫酸鋁鉀——KAl(SO4)2
（1）硫酸鋁鉀在水溶液中的電離方程式為KAl(SO4)2===K++Al3++2。
（2）帶有十二個(gè)結(jié)晶水的硫酸鋁鉀稱為十二水合硫酸鋁鉀，俗稱明礬，化形式為KAl(SO4)2·12H2O，它是無(wú)色晶體，可溶于水。由于Al3+能水解生成具有強(qiáng)吸附性的膠體：Al3++3H2O===3H++Al(OH)3，故明礬是一種常用的凈水劑。
明礬中含有Al3+和，向明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液，當(dāng)Al3+ 恰好完全沉淀時(shí)，離子方程式為2Al3+ +3+3Ba2+ +6OH?===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此時(shí)只沉淀了總量的四分之三，總的沉淀的物質(zhì)的量達(dá)到最大；當(dāng)完全沉淀時(shí)，離子方程式為Al3++2+2Ba2++4OH?===2BaSO4↓++2H2O，此時(shí)Al3+ 恰好完全轉(zhuǎn)化為，總的沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大。
考向一 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化
典例1 工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示：
下列敘述正確的是
A．試劑X可以是NaOH溶液，也可以是鹽酸
B．反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為Fe(OH)3
C．圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)
D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
【解析】根據(jù)流程圖可知，X一定是NaOH，Y一定是CO2，加X后得到的沉淀為Fe2O3。
【答案】D
1．鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活等方面有廣泛的應(yīng)用。
（1）鋁元素位于周期表中第__________周期__________族。硼、鎵與鋁位于同一主族，現(xiàn)有下列三種物質(zhì)：①Na[Al(OH)4]、②Na[B(OH)4]、③Na[Ga(OH)4]，濃度相同的這三種物質(zhì)的溶液pH由大到小的順序?yàn)開__________(用序號(hào)表示)。{Na[Al(OH)4]也可表示偏鋁酸鈉，硼、鎵類似}
（2）將20.0 mL 0.1 ml/L Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 ml/L NH4Al(SO4)2溶液混合，所得溶液中Al3+、、、OH?、H+的濃度由大到小的順序?yàn)?_____________。
（3）氮化鋁(AlN)是一種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料，可用作熱交換器材料。某AlN樣品中僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測(cè)定AlN的含量，甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下流程：
已知：AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。
①過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和______________。
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，稱得樣品的質(zhì)量為4.2 g，最后得到的固體為5.1 g，則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(不考慮整個(gè)過(guò)程中的損耗)
考向二 鋁與酸、堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算
（1）鋁能與酸溶液反應(yīng)生成H2和鋁鹽(Al3+)，但與稀HNO3反應(yīng)不生成H2，且在濃HNO3、濃H2SO4中鈍化。
（2）鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成H2和偏鋁酸鹽()。
（3）鋁與酸或堿溶液反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系：
有關(guān)離子方程式為：
2Al+6H+2Al3++3H2↑
2Al+2OH?+2H2O2+3H2↑
Al與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是：AlAl3+，2H+H2，故與酸或堿反應(yīng)時(shí)，鋁與氫氣的關(guān)系均為2Al～3H2↑，利用此性質(zhì)可以方便地進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
①等量Al分別與足量酸(H+)和堿(OH?)溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶1，消耗H+和OH?之比為3∶1。
②足量Al分別與所含H+和OH?物質(zhì)的量相等的溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶3。
③若產(chǎn)生H2之比為eq \f(1,3)②
（2）c()>c()>c(Al3+)>c(H+)>c(OH?)
（3）①玻璃棒 ②87.86%
【解析】（1）鋁元素位于周期表中第三周期ⅢA族。同周期元素從上到下非金屬性減弱，最高價(jià)含氧酸酸性減弱，Na[B(OH)4]水解程度最小、Na[Ga(OH)4] 水解程度最大，濃度相同的這三種物質(zhì)的溶液pH由大到小的順序?yàn)镹a[Ga(OH)4]> Na[Al(OH)4]> Na[B(OH)4]。
（2）將20.0 mL 0.1 ml/L Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 ml/L NH4Al(SO4)2溶液混合，、，反應(yīng)后c()=0.1 ml/L÷2=0.05 ml/L；銨根水解，c()c()>c(Al3+)>c(H+)>c(OH?)。
（3） ①過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；設(shè)AlN的質(zhì)量為a g，根據(jù)關(guān)系式
2AlN~Al2O3 Δm
82 102 20
a 0.9
a=0.369 g，AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.86%。
2．【答案】A
【解析】本題考查了混合物計(jì)算。標(biāo)況下，11.2L氫氣的物質(zhì)的量為=0.5ml，假設(shè)金屬都為+2價(jià)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，金屬物質(zhì)的量為0.5ml，金屬平均相對(duì)原子質(zhì)量為=30。Fe的相對(duì)原子質(zhì)量為56，Zn的相對(duì)原子質(zhì)量為65，均大于30，不符合題意，故A錯(cuò)，選A。如Al為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為27×=18，Cu不與鹽酸反應(yīng)，相對(duì)原子質(zhì)量視作無(wú)窮大，符合題意，故B正確，不選。如Al為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為27×=18，如Na為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為23×2=46，符合條件，故C正確，不選。如Al為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為27×=18，F(xiàn)e的相對(duì)原子質(zhì)量為56，符合題意，故D正確，不選。
3．【答案】D
【解析】向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al3+與OH?、Ba2+與之間的離子反應(yīng)，如下：Ba2++===BaSO4↓，Al3++3OH?===Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH?===+2H2O，假設(shè)1 ml Al2(SO4)3中完全被沉淀所需Ba(OH)2量為3 ml，提供6 ml OH?，1 ml Al2(SO4)3中含有2 ml Al3+，由反應(yīng)Al3++3OH?===Al(OH)3↓可知，2 ml Al3+完全沉淀，需要6 ml OH?，故：從起點(diǎn)到A點(diǎn)，可以認(rèn)為是硫酸鋁與氫氧化鋇恰好發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鋁沉淀，A點(diǎn)時(shí)完全沉淀，A~B為氯化鋁與氫氧化鋇的反應(yīng)，B點(diǎn)時(shí)溶液中Al3+完全沉淀，產(chǎn)生沉淀達(dá)最大值，溶液中溶質(zhì)為BaCl2，B~C為氫氧化鋁與氫氧化鋇反應(yīng)，C點(diǎn)時(shí)氫氧化鋁完全溶解。A、C點(diǎn)時(shí)氫氧化鋁完全溶解，轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽，故C點(diǎn)鋁元素存在形式是，A正確；B、D點(diǎn)的溶液中含有Ba2+、，通入二氧化碳立即產(chǎn)生碳酸鋇、氫氧化鋁沉淀，B正確；C、前3 L Ba(OH)2溶液與溶液中Al2(SO4)3反應(yīng)，從3 L~6 L為Ba(OH)2溶液與溶液中AlCl3反應(yīng)，二者消耗的氫氧化鋇的物質(zhì)的量相等為3 L×1 ml/L=3 ml，由生成硫酸鋇可知3n[Al2(SO4)3]= n [Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1 ml，由氯化鋁與氫氧化鋇生成氫氧化鋁可知3n(AlCl3)=2n [Ba(OH)2]=6 ml，故n(AlCl3)=2 ml，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2，C正確；D、OA段實(shí)質(zhì)為硫酸鋁與氫氧化鋇恰好發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)離子方程式為：3Ba2++2Al3++6OH?+3===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，D錯(cuò)誤；答案選D。
4．【答案】（1）0.06 440 （2）400 mL （3）≤a