内容正文:
考点11 镁、铝及其重要化合物
1.3年真题考点分布
年份
卷区
考点分布
镁及其化合物的性质
海水提镁
铝及其化合物的性质
综合应用
2022
北京
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湖南
√
浙江
√
√
2021
湖北
√
√
湖北
湖南
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福建
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浙江
√
√
2020
浙江
√
√
江苏
√
2.命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查:
1.镁及其化合物的性质及应用
2.海水提镁
3.铝及其化合物的性质及应用
4.铝土矿炼铝
【备考策略】熟练掌握镁、铝及其化合物之间的转化关系,熟悉各物质的特特殊性质及其应用;明确元素化合物和化学反应原理、物质结构和性质之间的联系。
【命题预测】镁、铝及其化合物的性质多与日常生活、生产中的应用有关,高考题型有选择题、实验题、化学工艺流程题等。选择题重点考查化学方程式、离子方程式、离子共存、物质鉴别、物质制取等,非选择题中常借助工艺流程的形式,以除杂或提纯等相关问题为主线综合考查金属元素化合物的性质。
考法1 镁及其化合物的性质
1.镁的物理性质
(1)镁:镁是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低,有延展性,是电和热的良导体。
(2)镁合金:密度较小,硬度和强度都较大。
2.镁及其化合物的化学性质
物质
主要性质
反应方程式
镁
与O2反应
2Mg+O22MgO
与N2反应
3Mg+N2Mg3N2
与CO2反应
2Mg+CO22MgO+C
与非氧化性强酸反应
Mg+2H+=Mg2++H2↑
与沸水反应
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
氧化镁
碱性氧化物
MgO+2H+=Mg2++H2O
氢氧化镁
中强碱
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
难溶于水
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
溶解度小于碳酸镁
MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
【典例1】(2022·张家口高三上学期期中)下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是( )。
A.MgCO3与盐酸反应:CO32-+2H+CO2↑+2H2O
B.Mg(OH)2与H2SO4反应:Mg2++2OH-+2H++SO42-MgSO4↓+2H2O
C.碳酸氢镁与足量的氢氧化钠溶液反应:Mg2++2HCO3-+2OH-MgCO3↓+CO32-+2H2O
D.工业上以海水为原料制取Mg(OH)2:Ca(OH)2+Mg2+Mg(OH)2↓+Ca2+
【解析】选D。MgCO3是难溶性物质,在写离子方程式时不能拆成离子形式,A选项错误;Mg(OH)2为难溶性碱,在写离子方程式时不能拆成离子形式,B选项错误;由于MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大,而化学反应向溶解度减少的方向进行,所以碳酸氢镁与足量的氢氧化钠溶液反应时,生成的是Mg(OH)2而不是MgCO3,C选项错误;工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时,要在海水中加入石灰乳,而不是石灰水,所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式,D选项正确。
【思维拓展】镁的化合物间的重要转化关系
1.Mg3N2的结构和性质
(1)Mg3N2的电子式:
(2)水解反应:Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3)与酸反应
①少量盐酸:Mg3N2+6HCl3MgCl2+2NH3↑
②过量盐酸:Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl
2.镁的化合物间的重要转化关系
(1)某些镁盐加热蒸干、灼烧的产物
①MgCl2Mg(OH)2MgO
②Mg(NO3)2Mg(OH)2MgO
③MgSO4MgSO4
④Mg(HCO3)2MgCO3Mg(OH)2MgO
(2)惰性电极电解某些镁的化合物
①MgCl2溶液:MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
②熔融MgCl2:MgCl2Mg+Cl2↑(工业上炼镁原理)
③熔融MgO:2MgO2Mg+O2↑(耗能多,不适于炼镁)
3.碳酸镁转化成氢氧化镁
(1)转化的实质:沉淀的转化
①MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
②MgCO3+2OH-Mg(OH)2+CO32-
(2)转化的原因:MgCO3的溶解度比Mg(OH)2的大
(3)转化的应用:Mg(HCO3)2溶液与NaOH溶液的反应
①少量NaOH:Mg(HCO3)2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaHCO3
②少量NaOH:Mg(HCO3)2+4NaOHMg(OH)2↓+2Na2CO3+2H2O
【典例2】(2021·湖南选择考)一种工业制备无水氯化镁的工艺