
【考綱要求】
了解鎂、鋁的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。
了解鎂、鋁的重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。
考點(diǎn)一 鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用
1.鎂、鋁的結(jié)構(gòu)和存在
名稱
鎂
鋁
周期表中位置
第三周期ⅡA族
第三周期ⅢA族
原子結(jié)構(gòu)示意圖
自然界存在形態(tài)
化合態(tài)
化合態(tài)
2.金屬鋁的物理性質(zhì)
銀白色、有金屬光澤的固體,有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,密度較小,質(zhì)地柔軟。
3.金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)
寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①
②2Al+3Cl22AlCl3
③
④2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng))
4.鋁的用途
純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。
5.對比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì)
鋁
鎂
與非金屬
反應(yīng)
能被Cl2、O2氧化
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
與水反應(yīng)
反應(yīng)很困難
能與沸水反應(yīng):
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
與堿反應(yīng)
能溶于強(qiáng)堿溶液
不反應(yīng)
與某些氧
化物反應(yīng)
能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)
能在CO2中燃燒:
2Mg+CO22MgO+C
1.鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑( )
2.MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑( )
3.常溫下,能用鋁制容器盛放和運(yùn)輸濃H2SO4、濃HNO3( )
4.Al、鹽酸、NaOH溶液三者之間兩兩均能發(fā)生反應(yīng)( )
5.鋁與少量NaOH溶液反應(yīng)得到鋁鹽,與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽( )
6.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)中,NaOH是氧化劑( )
答案:1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.×
題組一 考查鎂、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用
1.鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似性為主,但也存在某些較大差異性,下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是( )
①CO2 ②鹽酸
③NaOH溶液 ④水
A.①④ B.②③
C.①③ D.②③④
解析:選C。鎂能與CO2反應(yīng)而鋁不能;鋁能與NaOH溶液反應(yīng)而鎂不能。
2.日常生活中常用鋁制炊具,它質(zhì)輕且堅(jiān)固耐用,其中的原因是( )
A.鋁很不活潑,不易與其他物質(zhì)反應(yīng)
B.鋁雖然很活潑,但是只能在高溫下才能反應(yīng)
C.鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜,起保護(hù)作用
D.鋁制品表面鍍有一層銅,可以保護(hù)鋁
解析:選C。鋁盡管很活潑,但由于表面能形成致密的氧化物薄膜,故可用作鋁制炊具。
題組二 考查鋁與酸、堿反應(yīng)的定量計(jì)算
3.(2018·衡水中學(xué)高三模擬)將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是( )
A.3 mol·L-1 HCl B.4 mol·L-1 HNO3
C.8 mol·L-1 NaOH D.18 mol·L-1 H2SO4
答案:A
4.鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬,就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題:
(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng),所得H2的體積之比是________。
(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中,產(chǎn)生H2的體積之比是________________。
(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中,二者產(chǎn)生的H2相等,則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。
(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為________(填字母)。
A.5.4 g B.3.6 g
C.2.7 g D.1.8 g
解析:(1)根據(jù)化學(xué)方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,得Al與H2的關(guān)系式均為2Al~3H2,故只要參加反應(yīng)的Al的量相等,所得H2的量必相等。
(2)因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過量,產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式:6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí),二者產(chǎn)生H2的體積之比為1∶3。
(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2的量相等,根據(jù)關(guān)系式可得n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因?yàn)閮扇芤后w積相等,故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。
(4)其反應(yīng)原理分別為2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑??梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量相同時(shí),產(chǎn)生H2的體積比是1∶3,而題設(shè)條件體積比為1∶2,說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的,而對于NaOH來說是不足的。
2Al+6HCl=== 2AlCl3?。?H2↑
6 mol 3 mol
3 mol·L-1×0.1 L 0.15 mol
則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol×2=0.3 mol。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2×27 g 3 mol
5.4 g 0.3 mol
即投入的鋁粉為5.4 g。
答案:(1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A
鋁與酸、堿反應(yīng)的定量關(guān)系
鋁分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的原理:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(1)等量的鋁與足量鹽酸和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積比為=1∶1。
(2)足量鋁分別與等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積比為=1∶3。
(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng),若產(chǎn)生H2的體積比為
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