内容正文:
第10讲 金属材料及金属矿物的开发利用
1.了解镁、铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。
2.了解常见金属的活动性顺序。
3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。
考点1 镁、铝及其重要化合物
➢ 对应学生用书P47
1.镁、铝单质
(1)镁、铝的结构和存在
名称
镁
铝
周期表中位置
第三周期第ⅡA族
第三周期第ⅢA族
原子结构示意图
自然界存在形态
化合态
化合态
(2)镁、铝物理性质的共性
都是银白色、有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性等,密度较小,质地柔软。
(3)金属铝、镁的化学性质
铝
镁
与非金属
单质反应
能被Cl2、O2氧化
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
与水反应
反应很困难
能与沸水反应:
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
与非氧化
性酸反应
能与H+反应产生H2
Mg+2H+ Mg2++H2↑反应速度比Al快
与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
与某些氧
化物反应
能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧:2Mg+CO22MgO+C
2.铝的重要化合物
(1)氧化铝和氢氧化铝(能写离子方程式的写离子方程式)
名称
氧化铝(Al2O3)
氢氧化铝[Al(OH)3]
物理性质
白色固体,熔点很高
白色胶状物质,难溶于水
化学
性质
与酸反应
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
与碱反应
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
加热
不分解
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
主要用途
①做耐火材料
②冶炼铝的原料
①制药
②Al(OH)3胶体用于净水
(2)常见的铝盐——明矾
①明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,属于复盐。
②明矾净水的原理:明矾溶于水时发生电离,电离方程式为KAl(SO4)2K++Al3++2S ,其中Al3+发生水解反应,产生Al(OH)3胶体,其吸附能力很强,可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀,使水变得澄清。
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。 ( × )
2.实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3等固体。 ( × )
3.铝和酸反应时,氧化剂是酸,铝和碱反应时,氧化剂是碱。 ( × )
4.明矾可作净水剂,起到杀菌消毒的作用。 ( × )
5.将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生。
( √ )
6.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+。 ( × )
7.在给定条件下,可实现转化:MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)。 ( √ )
题组一 镁、铝单质的性质
1.镁、铝单质的化学性质以相似性为主,但也存在某些较大差异性,下列物质能证明二者存在较大差异性的是 ( )
①CO2 ②盐酸 ③NaOH溶液 ④醋酸
A.①④ B.②③
C.①③ D.②③④
解析 镁能与CO2反应而铝不能;铝能与NaOH溶液反应而镁不能。
答案 C
2.将等物质的量的镁和铝混合,取四份等质量该混合物,分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是 ( )
A.3mol·L-1 HCl
B.4mol·L-1 HNO3
C.8mol·L-1 NaOH
D.18mol·L-1 H2SO4
解析 在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2;加入NaOH溶液,只有Al与之反应生成H2,而镁不反应;加入稀盐酸,镁、铝都与稀盐酸反应生成H2,所以放出H2的量最多。
答案 A
题组二 铝及其化合物的性质
3.下列关于铝的化合物的说法错误的是( )
A.氧化铝俗名为刚玉,是高温耐火材料
B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体,可以净水
C.Al3+和[Al(OH)4]-两种离子不能大量共存于同一溶液中
D.将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH
解析 将AlCl3溶液滴入浓氨水中,生成氢氧化铝沉淀,D错误。故选D。
答案 D
4.(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得H2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中,产生H2的体积之比是________。
(3)足量的两份铝分别投入等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH