1、鎂、鋁及其化合物1鎂與鋁原子結構及物理性質 鎂鋁在周期表中位置第3周期 第A族第3周期 第A族原子結構示意圖色態較低較低但大于鎂熔點較小較小但大于鎂密度較小較小但大于鎂硬度較小較小但大于鎂鎂鋁的化學性質項目MgAl與非金屬反應O2方程式2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3現象劇烈反應、耀眼白光、放出大量熱SMg+SMgS2Al+3SAl2S3N23Mg+N2Mg3N2與H2O方程式Mg+2H2OMg(OH)2+H22Al+6H2O2Al(OH)3+3H2現象冷水慢，沸水快一般不反應，只有氧化膜被破壞后反應與酸反應Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+2Al3+3H2(常溫下，在濃H

2、2SO4、濃HNO3中鈍化)與NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2與某些氧化物2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3主要用途鎂合金汽車、飛機制造、照明彈等鋁合金汽車、船舶、飛機制造、防銹油漆、導線、電纜等工業制備MgCl2 Mg+Cl22Al2O3 4Al+3O22鎂和鋁氧化物的對比氧化物MgOAl2O3屬類堿性氧化物兩性氧化物色態白色粉末、熔點高白色粉末、熔點高化學性質H2OMgO+H2OMg(OH)2(反應緩慢進行)不溶解也不反應酸液MgO+2H+Mg2+H2OAl2O3+6H+ 2Al3+3H2ONaOH溶液不溶解也不反應Al2O3+2N

3、aOH2NaAlO2+H2O重要用途制造耐火、耐高溫材料制造耐火、耐高溫器材，冶煉鋁3鎂和鋁的氫氧化物氫氧化物Mg(OH)2Al(OH)3屬類堿兩性氫氧化物色態白色固體白色固體溶解性難溶難溶電離方程式Mg(OH)2Mg2+2OHH2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3+3OH與HCl等酸溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(可溶于NH4Cl等強酸弱堿鹽)Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O與NaOH溶液不反應Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O熱不穩定性Mg(OH)2 MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O實驗室制法可溶性鎂鹽加NaOH溶液

4、 Mg2+2OH- Mg(OH)2可溶性鋁鹽加氨水Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH+4 4鋁及其化合物間相互轉化、鋁三角及相關圖象 實驗操作實驗現象圖象離子方程式向可溶性鋁鹽溶液中滴加NaOH溶液至過量先生成沉淀又溶解Al3+3OH-Al(OH)3；Al(OH)3OH-AlO2-2H2O 向可溶性鋁鹽溶液中滴加稀氨水至過量出現白色沉淀Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4向NaOH溶液中滴加可溶性鋁鹽溶液至過量開始無明顯變化，一段時間后出現沉淀Al3+4OH-=AlO2-+2H2O；3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3 向可溶性偏鋁酸鹽溶液中滴加鹽酸至過量先沉淀又

5、溶解H+AlO2-+H2O = Al(OH)3；Al(OH)3 +3H+=Al3+3H2O 向可溶性偏鋁酸鹽溶液中逐漸通入CO2氣體至過量先無明顯變化，后出現沉淀AlO-2+2H2O+CO2(過量) =Al(OH)3+HCO-32AlO2-+3H2O+CO2(少量) =Al(OH)3+CO2-3 向鹽酸中滴加可溶性偏鋁酸鹽溶液至過量出現白色沉淀4 H+AlO2-=Al3+2H2O；3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3 知識拓展：Al(OH3)的兩性：H2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3+3OH酸式電離 堿式電離當向Al(OH)3中加入酸溶液，平衡向堿式電離方向移動，使Al(OH

6、)3溶解。當向Al(OH)3中加入強堿溶液時，平衡向酸式電離方向移動，使Al(OH)3溶解。鋁熱反應及應用：2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 ；4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3 鋁熱劑鋁粉和金屬氧化物；助燃劑KClO3；引燃劑鎂條。鋁熱反應應用：焊接鋼軌，冶煉熔點較高的金屬如：釩、鉻、錳等。既能與強酸又能與強堿反應的物質：金屬單質：Al；兩性氧化物：Al2O3；兩性氫氧化物Al(OH)3；弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NH4HCO3等；弱酸銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。知能訓練一、選擇題1氧化還原反應在生產、生活中具有廣泛的用途。下列做法中涉及到鋁元素的還

7、原性的是()A明礬凈化水B用氫氧化鋁治療胃酸過多C用鋁制容器存放濃硫酸D電解熔融氧化鋁制單質鋁2下列有關金屬鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁在冷的濃H2SO4或濃HNO3中不發生化學反應B鋁既能與酸反應，又能與堿反應，因此鋁是兩性金屬C工業上制取鋁是通過H2還原Al2O3得到D鋁粉在氧氣中劇烈燃燒并產生耀眼的白光3下列有關鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B足量的鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應，產生等量的氫氣C工業上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面放出氫氣4下列各種物質既能與強酸溶

8、液反應又能與強堿溶液反應的是()AlAlCl3NaAl(OH)4Al(OH)3Al2O3NaHCO3ABC D5下列離子方程式正確的是()A鋁與NaOH溶液反應：Al6OH=Al(OH)4H2B向AlCl3溶液中滴入過量氨水：Al34NH3H2O=Al(OH)44NHCAl2O3與NaOH溶液反應：Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4DBa(OH)2溶液與明礬溶液反應至Al3完全沉淀：Ba23OHAl3SO=Al(OH)3BaSO46雙羥基鋁碳酸鈉是醫療上常用的一種抑酸劑，其化學式是NaAl(OH)2CO3。關于該物質的說法正確的是()A該物質屬于兩性氫氧化物 B該物質是Al(OH)3和

9、Na2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H D該藥劑不適合于胃潰瘍患者服用7.如圖，在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，當滴入50 mL NaOH溶液時沉淀量達到最大值，當滴入60 mL以后，沉淀量保持不變，則原混合液中Al3與Mg2的物質的量之比為()A12 B11C21 D318甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 molL1AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是()A甲中沉淀一定比乙中的多B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少D甲中和乙中的沉淀一

10、定一樣多9鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業上經過下列工藝可以冶煉金屬鋁：下列說法中錯誤的是()A中除加試劑外，還需要進行過濾操作Ba、b中鋁元素的化合價相同C中需要通入過量的氨氣D進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁二、非選擇題10某無色溶液X，由Na、Ag、Ba2、Al3、Al(OH)4、MnO、CO、SO中的若干種離子組成，取溶液進行如下連續實驗：(1)氣體A的成分是(填化學式，下同)_，氣體B的成分是_。(2)X溶液中一定存在的離子是_。(3)寫出步驟發生所有反應的離子方程式_。(4)寫出步驟形成白色沉淀甲的離子方程式_。(5)通過上述實驗，溶液X中還有未完全確定的離子是

11、_；只要設計一個簡單的后續實驗就可以確定該離子是否存在，該方法是_。11短周期元素組成的單質A、B、C和甲、乙、丙、丁四種化合物，它們之間有圖示的轉化關系，已知C為密度最小的氣體，甲俗稱剛玉，是紅寶石的主要成分。(1)寫出丙的名稱：_。(2)組成單質A的元素在周期表中的位置是_。(3)寫出下列反應的方程式：A與NaOH溶液反應的化學方程式_乙溶液與過量CO2反應的離子方程式_(4)A與Fe2O3反應的反應類型為_。12鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：已知：(1)鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質；(2)

12、溶液中的硅酸鈉與四羥基合鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為：2Na2SiO32NaAl(OH)4=Na2Al2Si2O84NaOH2H2O回答下列問題：(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液操作中發生反應的離子方程式：_。(2)濾渣A的主要成分為_；濾渣A的用途是_(只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是_。(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是_。(4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用_(填編號)。理由是_。A濃硫酸B稀硫酸C稀硝酸13將一定質量的鎂和鋁的混合物投入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體。待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生

13、成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示。則固體混合物中鎂的質量為_；NaOH溶液的物質的量濃度為_。知能訓練一、選擇題1【答案】C2【答案】D3【解析】鋁不能還原MgO中的鎂，A項錯；2Al3H2,2Al3H2，故1 mol HCl溶液與鋁反應產生0.5 mol H2，而1 mol NaOH溶液與鋁反應產生1.5 mol H2，B項錯；Al在濃硫酸或濃硝酸中鈍化，D項錯。【答案】C4【解析】“”表示能反應，“”表示不反應AlAlCl3NaAl(OH)4Al(OH)3Al2O3NaHCO3強酸強堿【答案】D5【解析】A中鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為：2Al2OH6H2O=2A

14、l(OH)43H2；B中AlCl3溶液與氨水反應后生成的Al(OH)3不溶于氨水；D中當Al3完全沉淀時，離子方程式為：2Al33SO6OH3Ba2=2Al(OH)33BaSO4?！敬鸢浮緾6【解析】雙羥基鋁碳酸鈉屬于鹽類，A錯誤；它是一種化合物，屬于純凈物，不是混合物，B錯誤；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H，C錯誤；由于能與胃酸反應放出CO2氣體，故不適合于胃潰瘍患者服用。【答案】D7.【解析】由50 mL60 mL時，NaOH溶液將Al(OH)3溶解，由關系式：Al3Al(OH)3Al(OH)4可知，生成這些Al(OH)3沉淀需30 mL NaOH溶液，故50

15、 mL NaOH溶液中有20 mL與Mg2反應生成Mg(OH)2，所以n(Al3)n(Mg2)11?！敬鸢浮緽8【解析】若AlCl3過量，由于相同體積、相同pH的氨水比NaOH提供的OH物質的量大，所以甲比乙生成的Al(OH)3沉淀多；若AlCl3電離出的Al3與氨水或NaOH溶液電離出的OH恰好完全反應，生成沉淀相等；若AlCl3少量，由于在NaOH溶液中生成的Al(OH)3可繼續與NaOH反應而溶解，乙中的沉淀量小于甲?！敬鸢浮緽9【解析】反應后的體系中含有固體二氧化硅，需要過濾除去，反應后的體系中有氫氧化鐵沉淀，需要過濾除去，A正確；a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAl(OH)4形

16、式存在，其中鋁的化合價都是3價，B正確；由NaAl(OH)4制備氫氧化鋁需要通入過量二氧化碳，C錯誤；由氫氧化鋁制備氧化鋁，加熱即可，D正確?！敬鸢浮緾二、非選擇題10【解析】該無色溶液中一定不含MnO；加入過量鹽酸生成氣體，說明溶液中肯定有CO，則肯定無Ag、Ba2、Al3，氣體A為CO2；溶液中含有NaCl、HCl，可能含有AlCl3、SO，再加入過量碳酸氫銨溶液，產生白色沉淀應為Al(OH)3，說明X中含有Al(OH)4，溶液加過量氫氧化鋇溶液，放出的氣體為NH3，產生的白色沉淀應為BaCO3，可能含有BaSO4。再加入足量鹽酸，看沉淀是否完全溶解，便可確定X中是否有SO?！敬鸢浮?1)

17、CO2NH3(2)CO、Al(OH)4、Na(3)Al(OH)44H=Al34H2O、CO2H=H2OCO2(4)Al33HCO=Al(OH)33CO2(5)SO在沉淀乙中加入稀鹽酸，若白色沉淀完全溶解，則X中不存在SO，若不能完全溶解，則存在SO11【解析】由“C為密度最小的氣體”知，C為H2；由“甲俗稱剛玉，是紅寶石的主要成分”知，甲為Al2O3，根據各物質之間的相互轉化關系得，A為Al，B為O2，乙為NaAl(OH)4，丙為水，丁為Al(OH)3。Al與NaOH溶液反應的化學方程式為：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2；NaAl(OH)4與過量CO2反應的離子方程式為：

18、Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO；Al與Fe2O3反應的化學方程式為：2AlFe2O32FeAl2O3。【答案】(1)水(2)第3周期第A族(3)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(4)置換反應(或氧化還原反應)12【解析】(1)Al2O3屬于兩性氧化物，SiO2屬于酸性氧化物，都能與強堿反應。(2)利用題目給出的信息“硅鋁酸鹽沉淀”，可以知道濾渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。對于濾渣A的用途一般很容易想到其可以作為煉鐵的原料。(3)因為Al(OH)3是兩性氫氧化物，若用強酸酸化濾液時，無法保證將全部鋁元素轉化為Al(OH)3過濾出來。(4)分析問題時，一般要同時考慮生產效益(原料利用率)和環保問題。【答案】(1)Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4、SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8作煉鐵的原料(或作生產硅酸鹽產品的原料)引流(3)經過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以Na