第二部分　第三章　学案12　镁、铝及其化合物课件2027届高三化学一轮复习

第二部分 元素及其化合物 第三章　金属及其化合物 学案12　镁、铝及其化合物 目标引领 1．了解镁、铝及其化合物的性质及应用。 2．了解铝土矿提铝和海水中提镁的化工流程及原理。 学案12　镁、铝及其化合物 考点一　镁及其化合物　海水提镁 1．镁的性质 3 (1)足量镁在空气中燃烧，写出可能发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________。 (2)Mg投入热水(含酚酞)中一段时间，水溶液变为浅红色，反应的化学方程式为______________________________。 2Mg＋O22MgO，3Mg＋N2Mg3N2，2Mg＋CO2C＋ 2MgO ＋H2↑ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 2．MgO与Mg(OH)2 (1)MgO为碱性氧化物，难溶于水，溶于盐酸的离子方程式为____________________________________。 (2)Mg(OH)2为难溶于水的中强碱，溶于盐酸的离子方程式为______________________________________________。 MgO＋2H＋===Mg2+＋H2O Mg(OH)2＋2H＋===Mg2+＋2H2O 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 教材链接 长期煮沸自来水生成的水垢中含有而不是MgCO3的理由是___________________________________用化学方程式表示)。 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 3．从海水中提取镁的流程 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 写出下列步骤中发生反应的化学或离子方程式。 (1)制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (2)沉淀Mg2+：____________________________________。 (3)制备MgCl2：_____________________________________________。 (4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 ===＋Ca2+ Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 基础过关 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Mg在空气中燃烧只生成MgO。 (　　) (2)镁着火可以用N2、CO2灭火。 (　　) (3)MgCl2·6H2O可通过直接加热制备MgCl2。 (　　) (4)冶炼镁时可以用铝热反应制备。 (　　) (5)工业上从海水提镁时可以用澄清石灰水沉淀海水中的Mg2+。 (　　) (6)冶炼镁时可以电解熔融的MgO。 (　　) × × × × × × 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 2．镁在空气中燃烧生成的固体产物可能有_____________________。 MgO、Mg3N2、C 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 1．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)，已知Mg3N2遇到水蒸气会反应生成NH3，还原铁粉与N2不会反应。下列说法不正确的是(　　) 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 A．装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸 B．若去掉装置C，对产品纯度影响很大 C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 √ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 D　[镁为活泼金属，能与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应，要制备氮化镁，需要去除空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气。装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，由于混合气体通过氢氧化钠溶液后带出水蒸气，因此浓硫酸需要放在氢氧化钠溶液后，对气体进行干燥，A正确；装置C的作用是除去氧气，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度影响很大，B正确；氧气会与镁反应，为保证装置内氧气全部除去，实验时应先加热C，通入一段时间空气再加热D，C正确；由于Mg3N2遇水会发生反应生成NH3，装置E中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置D中，D错误。] 2．(2025·绥化联考)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 A．“沉镁”时可能发生反应：=== ===＋Ca2+ B．在实验室中“煅烧”时使用的仪器为坩埚 C．“氯化”过程中发生的反应为气体分子数增加的反应 D．不可以通过直接灼烧MgCl2·6H2O晶体的方法得到无水MgCl2固体 √ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 C　[“沉镁”是将Mg2+转化为Mg(OH)2，用CaO或者Ca(OH)2，可能发生反应：===＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A正确；煅烧固体时应选用耐高温的坩埚，B正确；“氯化”过程是在氯气氛围中高温煅烧氧化镁和碳混合物将镁转化为氯化镁，化学方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，反应为气体分子数不变的反应，C错误；直接灼烧MgCl2·6H2O晶体不能得到无水氯化镁，D正确。] 考点二　铝及其化合物　铝土矿提铝 1．铝及其重要化合物 17 (1)完成下列化学方程式 ①Al与Fe2O3高温反应：______________________________________。 ②Al与Cl2反应：____________________________。 (2)完成下列离子方程式 ①Al与盐酸、NaOH溶液的反应分别为2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑、_____________________________________________。 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 2Al＋3Cl2AlCl3 ===＋3H2↑ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 ②Al2O3与盐酸、NaOH溶液的反应分别为Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O、___________________________________________________。 ③Al(OH)3与盐酸、NaOH溶液反应分别为＋3H＋===Al3+＋3H2O、_______________________________________________。 ④向Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加入盐酸， 开始反应为_____________________________________，盐酸过量时，最后反应为Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2，总反应为__________________________________。 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ [Al(OH)4]－＋ H＋===Al(OH)3↓＋H2O [Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 基础过关 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝元素在自然界中含量为第三位。 (　　) (2)铝是活泼金属，保存在密封试剂瓶中。 (　　) (3)铝在常温下与浓硝酸剧烈反应生成NO2。 (　　) (4)明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐，可做净水剂。 (　　) (5)AlCl3溶液中加入过量氨水，生成。 (　　) √ × × √ × 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 2．(1)等质量的铝粉分别与足量的盐酸、NaOH溶液充分反应，消耗的H＋和OH－的物质的量比为________，生成H2的物质的量比为________。 (2)同体积、同浓度的盐酸、NaOH溶液与足量Al充分反应，消耗Al的质量比为________，生成H2的质量比为________。 3∶1 1∶1 1∶3 1∶3 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 [解析]　2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2 6 3 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2 2 3 2．铝土矿提铝(主要成分为Al2O3，还含有少量的Fe2O3、SiO2等杂质) 方案一：碱溶法 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 (1)残渣成分为__________，沉淀为____________。 (2)滤液悬浊液的离子方程式为_______________________________________________； 滤液加入足量氨水反应离子方程式为_________________________________________________。 Fe2O3 H2SiO3 === ＋2H＋===H2SiO3 === 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 方案二：酸溶法 (1)残渣成分为________，沉淀成分为______________。 (2)滤液通入足量CO2反应的离子方程式为_________________________________________。 SiO2 Fe(OH)3 === 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 1．(2026·广州模拟)“价—类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是铝元素的“价—类”二维图。下列说法错误的是(　　) A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解 反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质类别处“□”代表四羟基 合铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 √ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 B　[根据铝元素“价—类”二维图可知，a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为Al(OH)3，c与d、d与e可以相互转化，则d为四羟基合铝酸盐。反应③是铝盐转化为四羟基合铝酸盐，反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，反应⑤是四羟基合铝酸盐转化为氢氧化铝，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，反应⑦是氢氧化铝转化为四羟基合铝酸盐，上述反应均为复分解反应，故A正确；反应①是铝单质转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加碱可以实现转化，两反应所加试剂不可能相同，故B错误；根据题图可知，d为 四羟基合铝酸盐，故物质类别处“□”代表四羟基合铝酸盐，故C正确；反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，可通过加入过量盐酸实现转化，离子方程式为[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O，反应⑤是四羟基合铝酸盐转化为氢氧化铝，可通过加入少量盐酸实现转化，离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，故D正确。] 2．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下： 下列说法不正确的是(　　) A．反应①产生的气体是H2 B．反应②为 === C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3 D．黑色固体中不含Al和Fe3O4 √ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 D　[探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应生成气体，且溶液b加KSCN溶液不变红，可知溶液b不含铁离子；黑色固体与NaOH溶液反应无气体，则一定不含Al，溶液a与二氧化碳反应生成的白色沉淀为氢氧化铝，则黑色固体中一定含氧化铝。由上述分析可知，黑色固体一定含氧化铝、Fe，一定不含Al，可能含Fe3O4。金属与稀硫酸反应生成H2，A正确；固体含氧化铝，则反应②为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－，B正确；反应③中[Al(OH)4]－与二氧化碳反应，可知白色沉淀是，C正确；黑色固体中不含Al，可能含Fe3O4，D错误。] 3．(2026·枣庄统考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)提取氧化铝作为冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： 下列说法错误的是(　　) A．沉淀Ⅰ的主要成分为SiO2 B．溶液Ⅱ含有的阴离子为[Al(OH)4]－ C．溶液Ⅲ中溶质的主要成分为NaHCO3、NaCl D．沉淀Ⅲ转化为氧化铝的反应是分解反应 √ 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 B　[铝土矿加入过量盐酸，氧化铝和氧化铁都可以溶解，二氧化硅不溶解，所以沉淀Ⅰ为二氧化硅，溶液Ⅰ为FeCl3、AlCl3和HCl的混合溶液，溶液Ⅰ中加入过量氢氧化钠溶液，得到氢氧化铁沉淀和四羟基合铝酸钠、NaCl、过量NaOH的混合溶液，故沉淀Ⅱ为Fe(OH)3，溶液Ⅱ为四羟基合铝酸钠、氯化钠和NaOH的混合溶液，向溶液Ⅱ中通入过量二氧化碳，四羟基合铝酸钠与CO2反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，NaOH和CO2反应生成NaHCO3。沉淀Ⅰ的主要成分为二氧化硅，A正确；溶液Ⅱ含有的阴离子为四羟基合铝酸根离子、氯离子、氢氧根离子，B错误；溶液Ⅲ中溶质的主要成分为碳酸氢钠和氯化钠，C正确；氢氧化铝加热分解生成氧化铝和水，为分解反应，D正确。] 核心再点拨 (1)Mg在空气中燃烧既生成MgO也生成Mg3N2。 (2)Mg着火不能用CO2灭火，可以用沙土灭火。 (3)Al投入NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]和H2。 (4)Al(OH)3溶于强碱，不溶于氨水。 (5)Na[Al(OH)4]溶液通入过量CO2生成Al(OH)3和NaHCO3，通入少量CO2生成Al(OH)3和Na2CO3。 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 一题串所学 (2024·广东卷，改编)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 (1)若a为Mg，则a→e的化学方程式为__________________________， a与CO2反应的化学方程式为_________________________________。 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 2Mg＋CO2C＋2MgO 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 (2)若a为Al，则c中含Al的微粒有可能为_____________________；a、b、d与NaOH溶液反应的离子方程式分别为_____________________ _______________________、__________________________________、______________________________________； b、d的属类分别为___________、_______________。 Al3+或 ===＋3H2↑ Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ === 两性氧化物 两性氢氧化物 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 (3)若b和d均能与同一物质反应生成c，则a的原子结构示意图为 ______________________。 (4)c的一种盐与盐酸反应生成沉淀，该反应的离子方程式为 ______________________________________。 [Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O 提示：本学案的《学案分层作业》与学案13合并。 考点一 考点二 学案12　镁、铝及其化合物 $