高二化学镁和铝

	学科：化学
	教学内容：高二化学镁和铝

【基础知识精讲】

镁及其化合物转化关系

铝及其化合物转化关系

在学习过程中我们一定要注意以下几点：

1.注重理论知识的指导作用，培养思维能力.如学习镁、铝性质时，可用元素周期表及周期律的理论为指导；在学习Al(OH)₃两性时，可运用电离理论和化学平衡理论进行分析.这样不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养自己分析问题解决问题的能力.

2.温故知新，培养自己归纳总结的能力.如铝的一些性质在初三和高一曾学习过.要在复习有关知识的基础上学完本节后学会总结、归纳的方法，使所学的知识系统化、网络化.

3.充分发挥主体作用，培养自学能力.如金属的通性、合金等内容通过自学，不仅可以获得知识，更重要的是学会读书的方法，培养自学能力.

4.掌握图像题的解题技巧，如Al(OH)₃两性的计算.

【重点难点解析】

重点：

(1)镁、铝的化学性质　(2)铝的特性　(3)三氧化二铝、氢氧化铝的两性

难点：铝的特性及氢氧铝的两性.

1.铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐.如铝和氢氧化钠溶液反应分两步进行；

2Al+6H₂O2Al(OH)₃+3H₂↑

Al(OH)₃+NaOHNaAlO₂+2H₂O

标电子转移时就可以更清楚地理解铝和氢氧化钠溶液反应的实质：

上式可简写为

　2Al+2H₂O+2NaOH2NaAlO₂+3H₂↑

2.氢氧化铝具有两性，可用电离平衡移动的原理来解释：氢氧化铝的电离方程式可表示如下：

H₂O+ +H⁺Al(OH)₃Al³⁺+3OH^-

(酸式电离)　　　　　　　　  (碱式电离)

其电离程度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量的H⁺(或OH^-)才能破坏氢氧化铝的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或偏铝酸盐)，所以氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应.当加入弱酸或弱碱时，因H⁺或OH^-浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)₃只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱.

3.Al³⁺、Al(OH)₃、AlO^-₂之间的转化关系

Al³⁺++6H₂O4Al(OH)₃↓

Al³⁺只能存在于酸性溶液中，AlO^-₂只能存在碱性溶液中，若将两种溶液混和且适量将全部生成Al(OH)₃沉淀.

4.Al(OH)₃的制备：

①用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.

Al³⁺+3NH₃·H₂OAl(OH)₃↓+3NH⁺₄.

②用可溶性偏铝酸盐与CO₂反应：

AlO^-₂+2H₂O+CO₂(过量) Al(OH)₃↓+

2AlO^-₂+3H₂O+CO₂(少量) Al(OH)₃↓+

【难题巧解点拨】

例1：等物质的量的钠、镁、铝分别与1L1mol/L的盐酸作用产生氢气，可出现下列四种情况：①Na＜Mg＜Al;②Na＜Mg=Al;③Na=Mg=Al;④Na＞Mg=Al.讨讨论上述四种情况所需金属的物质的量分别在何范围?

分析：本题可用分段讨论的方法，但比较繁琐，用作图法则方便快捷.

化学反应中，反应物与生成物的量通常成线性关系，作图时可利用特殊点(如刚开始反应，恰好完全反应等)画出投入金属量与产生氢气量的关系图，各种情况一目了然.

根据Na～H⁺～H₂　Mg～2H⁺～H₂

Al～3H⁺～H₂

对于Na:起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为A点(1，)；

对于Mg:起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为B点(、)；

对于Al：起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为C点(，)

显然，当n＜时，Na＜Mg＜Al

当≤n＜1时，Na＜Mg=Al

当n=1时，Na=Mg=Al

当n＞1时，Na＞Mg=Al.

参考答案：①n＜　　　　　　　 ②≤n＜1

③n=1　　　　　　　　 ④n＞1

例2：把等质量的金属镁分别放在①纯氧气(O₂)中

②二氧化碳气体中

③空气中，完全燃烧后，得到的固体物质的质量分别对应的是w₁g，w₂g和w₃g.以三者的关系正确的是(　　)

A.w₁＞w₂＞w₃　　　　　　 B.w₃＞w₁＞w₂

C.w₃＞w₂＞w₁　　　　　　 D.w₂＞w₁＞w₃

分析：镁在氧气，空气或二氧化碳中燃烧反应的化学方程式共有：

2Mg+O₂ 2MgO 　　　　　 3Mg+N₂Mg₃N₂2Mg+CO₂3MgO+C

由于镁在氧气中燃烧只生成MgO，而镁在二氧化碳气体中燃烧生成MgO和C；所以W₂＞W₁.而镁在空气中燃烧，除生成MgO外，还有少量Mg₃N₂.

设1mol镁完全与O₂反应生成1molMgO，其固体质量为40g；1molMg与氮气完全反应，生成molMg₃N₂.固体质量为33.3g，故题中生成的固体质量应在40g与33.3g之间.所以有W₁＞W₃.综合上述分析，得关系式为W₂＞W₁＞W₃.

例3：将一块10gMg和Al的合金完全溶解于500ml4mol/L的盐酸中，再往所得溶液中加入多少毫升8mol/L的NaOH溶液，得到的沉淀最多?

分析：本题旨在考查读者思维的灵活性.分析题中反应过程：

由上述分析可知，沉淀最多时应是Mg²⁺和Al³⁺全部以Mg(OH)₂和Al(OH)₃形式存在的情形.显然，此时溶液中只存在NaCl，而不可能有HCl或NaOH.所以当n(Na⁺)=n(Cl^-)也就是n(NaOH)=n(HCl)时，沉淀量是最多的.该方法称离子守恒法.

答案：由n(NaOH)=n(HCl)可得

V(NaOH)==

=0.25L=250ml

【命题趋势分析】

常考知识点：

1.金属的物理性质的选择题居多，难度偏易.

2.Mg、Al单质的性质以选择、计算题居多，难度偏低或居中.

3.Mg、Al化合物的性质，特别是Al₂O₃、Al(OH)₃的两性及其物质间的转化，多以填空题或计算题考查，难度偏高.

4.有关实验考查.

【典型热点考题】

1.能正确描述金属通性的是(　　)

A.具有金属光泽　　　　　　　　　B.易导电、导热

C.具有高的熔点　　　　　　　　　D.具有强还原性

本题参考答案：AB

2.下列物质中可用于治疗胃酸过多的是(　　)

A.Na₂CO₃　　　　 B.Al(OH)₃C.CaO　　　　　 D.BaCO₃

本题参考答案：B

3.某碱式碳酸镁［Mg(OH)₂·xMgCO₃］固体31g恰好与100ml8mol·L^-1的HCl反应生成MgCl₂溶液，则x为(　　)

A.1　　　　　　 B.2　　　　　　　　 C.3　　　　　　 D.4

本题参考答案：C

4.某混合物A含有KAl (SO₄)₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现下列物质之间的变化：

据此判断：

(1)固体B所含物质的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

(2)固体E所含物质的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

(3)反应①的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

本题参考答案：(1)Al₂O₃　(2)(NH₄)₂SO₄、K₂SO₄

(3)AlO^-₂+CO₂+2H₂OAl(OH)₃↓+

【同步达纲练习】

1.铝的熔、沸点比镁高，主要是因为(　　)

A.铝的分子量较大　　　　　　　　　　B.铝的共价键较强

C.铝分子间作用力大　　　　　　　D.铝的原子半径小，而价电子数多

2.关于铝的性质，错误的说法是(　　)

A.铝的表面能形成致密的氧化膜，因此铝难腐蚀

B.铝能溶解于冷的浓硝酸氧化成为硝酸铝

C.铝能溶解于NaOH溶液生成偏铝酸钠和氢气

D.铝能在氯气中燃烧，生成氯化铝

3.现代建筑的门窗框架，常用电解加工成古铜色的硬铝，硬铝是(　　)

A.表面有氧化铝膜的纯铝　　　　　B.Al-Mg合金

C.Al-Cu-Mg-Mn-Si合金　　　　　　　　D.Al-Si合金

4.称取两份铝屑，第一份加NaOH溶液，第二份加盐酸，要使第一个反应和第二个反应中产生氢气比为2∶1，则两份铝屑的质量比为(　　)

A.1∶1　　  　　　　B.2∶1　　  　　　　C.1∶4　　　　　D.1∶2

5.不能发生铝热反应的物质是(　　)

A.V₂O₅　　　　　 B.Cr₂O₃　　　　　C.MnO₂　　　　　D.MgO

6.下面四个表示铝与过量NaOH溶液反应的化学方程式，从氧化还原角度考虑，正确的是(　　)

 

 

7.在有固体Mg (OH)₂存在的饱和溶液中，存在平衡Mg(OH)₂(固) Mg²⁺+2OH^-，若要使Mg(OH)₂固体减少，可在饱和溶液中加入(　　)

A.MgCl₂　　　　 B.NaOH　　　　　C.NH₄Cl　　　　 D.Na₂S

8.以硫酸铝溶液为原料之一，在实验室里制取少量Al(OH)₃，并且易于分离，最好向溶液中加入(　　)

A.氢氧化钠溶液　　　　　　　　　B.氢氧化钡溶液

C.氨水溶液　　　　　　　　　　　D.澄清的石灰水

9.制取的正确方法是(　　)

A.Na₂S溶液与AlCl₃溶液反应　　　 B.铝和FeS发生置换反应

C.铝粉和硫粉在高温下反应　　　　　　D.Al₂(SO₄)₃溶液吸收H₂S.

10.下列各组离子能在同一溶液里大量共存的是(　　)

A.Na⁺、Al³⁺、Cl^-、AlO^-₂　　　　　　　　B.K⁺、H⁺、SO^2-₄、AlO^-₂

C.Na⁺、Al³⁺、NO^-₃、S^2-　　　　　　 D.K⁺、Na⁺、AlO^-₂、CO^2-₃

11.下列实验现象，说明镁比铝的金属性更强的是(　　)

A.铝在冷浓HNO₃中钝化而镁不能

B.镁跟热水能反应，而铝跟热水也难反应

C.镁不跟NaOH溶液反应而铝能

D.镁能在空气中点燃，而铝在空气中，只有在高温下才能剧烈反应

12.某无色溶液能与Al作用放出H₂，则下列离子组合中可能的是(　　)

A.H⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺；　　　　　　　　B.OH^-、Ba²⁺、Cl^-、NO^-₃；

C.H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO^-₃；　　　　　 D.OH^-、Mg²⁺、CO^2-₃、NO^-₃.

13.12g镁在空气中点燃，完全反应后，生成物的质量(　　)

A.大于20g　　　　　　　　　　　 B.等于20g

C.小于20g　　　　　　　　　　　 D.无法确定

14.将15g金属混合物粉末投入足量稀H₂SO₄中，充分反应后得到11.2L　H₂(在标准状况下)，此金属混合物可能组成是(　　)

A.Mg、Ag　　　　　　B.Cu、Na　　　　　　C.Al、Fe　　　　　　D.Mg、Al

15.为了除去MgO中混有少量杂质Al₂O₃，可选用的试剂是(　　)

A.KOH溶液　　　 B.氨水　　　　　C.稀盐酸　　　  D.NaOH溶液

16.下列各组反应，最后不生成沉淀的是(　　)

A.NaAlO₂溶液中加过量的盐酸　　　　　B.Al(SO₄)₂溶液中加过量的氨水

C.NaOH溶液中加入过量的AlCl₃溶液　　D.AlCl₃溶液中加入过量的NaOH溶液.

17.下列关于Al(OH)₃的性质叙述错误的是(　　)

A.Al(OH)₃既是酸又是碱

B.Al(OH)₃是难溶于水的白色胶状物质，是弱电解质

C.Al(OH)₃能凝聚水中悬浮物，也能吸附色素

D.Al(OH)₃既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸，氢硫酸

18.下列实验中有：Al³⁺+3AlO^-₂+6H₂O4Al(OH)₃↓发生的是(　　)

A.向铝盐溶液中不断地加入NaOH溶液

B.向NaOH溶液中不断地加入铝盐溶液

C.向铝盐溶液中不断地加入Na₂CO₃溶液

D.向铝盐溶液中不断地加入小苏打溶液

19.下列各组物质的水溶液不用试剂无法鉴别出来的是(　　)

A.NaOH、AlCl₃　　　　　　　 B.CuSO₄、BaCl₂

C.NaAlO₂、HCl　　　　　　　 D.MgCl₂、AlCl₃

20.向含1molKAl(SO₄)₂的溶液中加入适量的Ba(OH)₂溶液，使SO^2-₄沉淀完全，此时Al(OH)₃沉淀的物质的量是(　　)

A.0mol　　　　　B.mol　　　　 C.1mol　　　　　D.1.33mol

21.镁不仅能在O₂中燃烧，还能在N₂、CO₂气体中燃烧，镁也能在SO₂气体中燃烧(与在CO₂中燃烧相似)可推知现象为　 　　　　　　　　　　化学反应方程式为　　　　　　　　　　.

22.从海水中提取镁有以下主要步骤，请写是每步化学方程式①燃烧贝壳　　　　 　②制取石灰乳　　　　　　　　　　③将石灰乳加入到引入蓄水池的海水里　　　　　　　④滤出白色沉溶物并灼烧　　　　　　　　　　　　⑤用盐酸溶解灼烧产物　　　　　　　　 ⑥浓缩溶液、结晶、过滤、干燥后，对熔融物进行电解　　　　　　　　　　 由此得金属镁.

23.(1)分别取Wg，Na、Mg、Al与足量的盐酸反应，在相同条件下产生H₂的体积比是　　　　　　　　　

(2)分别取0.1mol、Na、Mg、Al与足量的盐酸反应，在相同条件下产生H₂的体积比是　　　　　  .

(3)若产生相同物质的量的H₂，所需Na、Mg、Al的质量比是　　　　　  ，物质的量之比是　　　　　  .

(4)若将0.2mol金属Na、Al、Fe分别投入10ml1mol/L盐酸中，在标准状况下产生H₂的体积大小顺序是　　　　　 

(5)若将足量的铝与下列各酸反应：①6mol/L　盐酸20ml　②1mol/L盐酸80ml　③5mol/LHNO₃50ml，　④18.4mol/L　H₂SO₄10ml，其中产生H₂最多的是　　　　　  .

(6)把0.5mol钠投入到m₁克水(过量)中得到a溶液，把0.5mol镁投入到m₂克盐酸(过量)中得到b溶液，若m₁=m₂，则a、b质量大小关系是　　　　　  .

24.用一种试剂将Mg²⁺、Na⁺、Al³⁺、NH⁺₄鉴别开，这种试剂是　　　　　  .

25.在50mlbmol/LAlCl₃  溶液中加入50mLamol/L的NaOH溶液

(1)当a≤3b时，生成Al(OH)₃沉淀的物质的量为　　　　　  ；

(2)当a,b满足　　　　　  条件时，无沉淀生成.

(3)当a,b满足　　　　　　　　　　 条件时，a增大，沉淀减少，此时Al(OH)₃的质量为　　　　　  克.

26.在用少量盐酸处理过的铝制易拉罐里充满CO₂气体后，迅速倒入10％的NaOH溶液20ml，立即把口密封，不一会听到罐“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，又过一段时间，易拉罐又鼓起来了，变瘪的原因是　　　　　  ，又鼓起来的原因是　　　　　  ，其离子方程式是　　　　　  .

27.向100ml0.2mol/L的Al₂(SO₄)₃溶液中加入85.7ml0.7mol/L的NaOH溶液，求生成Al(OH)₃沉淀的质量是多少?

28.将6克某二价金属投入足量盐酸中，反应完毕后，在标准状况下收集到5.6LH₂，求该金属的原子量.

【素质优化训练】

1.在托盘天平的两盘上各放一盛有100ml1mol/l盐酸的烧杯.调整天平至平衡，然后在左右两盘中分别加入等质量的铝、锌，反应结束后，天平两盘的状态是(　  )

A.左低右变　　　B.左高右低　　　　　C.平衡　　　　　D.无法判断

2.由Na、Mg、Al、Zn四种金属单质中的两种组成的混合物共12克，跟足量盐酸反应，产生5.6LH₂(标况)，由此可判断混合物中必定含有(　　)

A.Na　　　　　　　　B.Mg　　　　　　　　　　C.Al　　　　　　　　D.Zn

3.用稀H₂SO₄、NaOH溶液和单质铝为原料制取Al(OH)₃，甲、乙、丙三个学生制备的途径分别是：

甲：AlAl₂(SO₄)₃Al(OH)₃

乙：AlNaAlO₂Al(OH)₃

若要得到等量的Al(OH)₃，则(　　)

A.三者消耗原料相同　　　　　B.甲消耗的原料最多

C.乙消耗原料最少　　　　　　　　D.丙消耗原料最少

4.等体积的AlCl₃和NaOH两种溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl₃和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比是(　　)

A.1∶3　　　　　B.2∶3　　　　　C.1∶4　　　　　D.2∶7

5.把一定量的Na₂O₂投入100ml　0.5mol/LAl₂(SO₄)₃溶液中得到沉淀5.85g，则Al₂(SO₄)₃与Na₂O₂的物质的量之比为(　　)

A.4∶9　　　　　B.8∶9　　　　　C.4∶13　　　　 D.8∶13

6.能与小苏打溶液反应，且能同时产生沉淀和气体的物质是(　　)

A.盐酸　　　　　B.石灰水　　　　　　C.明矾　　　　　D.食盐

7.将镁、铝、硅的混和物分为等质量的两份，一份跟足量的NaOH溶液反应，另一份跟足量的盐酸反应，最终产生的H₂一样多.则镁与硅物质的量之比为(　　)

A.2∶1　　　　　B.4∶1　　　　　C.1∶1　　　　　D.3∶1

8.铊(Tl)是高温超导材料组成成份之一.已知铊和铝属于同一主族元素，下列关于铊元素性质的叙述中不正确的是(　　)

A.Tl的金属性比Al强　　　　　　　　 B.Tl(OH)₃是两性氢氧化物

C.Tl可以和稀H₂SO₄发生置换反应　　　 D.Tl和稀HNO₃反应生成Tl(NO₃)₃

9.在下列操作中，可得到纯净氧化铝的是(　　)

A.向AlCl₃溶液中加入过量氨水后，蒸干并灼烧；

B.向偏铝酸钠溶液中加入过量AlCl₃溶液，蒸干并灼烧；

C.向偏铝酸钠溶液中通入过量CO₂后，蒸干并灼烧；

D.向NaAlO₂溶液中加入适量硫酸后，蒸干并灼烧

10.取一定量的镁铝合金，用足量盐酸溶解后，再加入过量的NaOH溶液，然后滤出沉淀物，加强热灼烧，最后得到白色粉末，干燥后称量，这些粉末与原合金的质量相等，则合金中镁的质量百分含量为(　　)

A.20％　　　　　B.40％　　　　　C.60％　　　　　D.65.4％

11.在H₂SO₄酸化过的Al₂(SO₄)₃溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液体积V的关系如图，其中正确的是(　　)

12.把镁铝合金用稀H₂SO₄溶解，加入KOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示，则合金中镁与铝的质量比是(　　)

A.1∶1　　　　　B.8∶9　　　　　　　C.2∶3　　　　　D.4∶9

13.下列关于铍、镁、钙、锶、钡、镭的叙述中错误的是(　　)

A.它们的单质均能与水反应产生H₂

B.它们的氢氧化物在水中的溶解度越来越小

C.它们的氢氧化物的碱性逐渐增强

D.它们的硫酸盐在水中的溶解性逐渐减小

14.现在100ml3mol·L^-1的NaOH溶液和100mL1mol·L^-1的AlCl₃溶液.(1)将NaOH溶液分多次加到AlCl₃溶液中；(2)将AlCl₃溶液分多次加到NaOH溶液中.比较两种操作的结果是(　　)

A.现象相同，沉淀量不等　　　　　B.现象相同，沉淀量也相等

C.现象不同，沉淀量相等　　　　　D.现象不同，沉淀量不等

15.将含有x⁺、y²⁺、z³⁺三种金属离子的水溶液进行下列实验：(　　)

符合上述实验现象的三种金属离子是(　　)

A.Ag⁺、Cu²⁺、Al³⁺　　　　 　　　　　B.Ag⁺、Mg²⁺、Fe³⁺

C.Ag⁺、Fe²⁺、Al³⁺　　　　 　　　　　D.Ag⁺、Ba²⁺、Fe³⁺

16.Mg₃N₂和HCl反应生成MgCl₂和NH₄Cl，现有MgO和Mg₃N₂混合物1.4g，恰好能与0.5mol/L的HCl200ml完全反应，下列说法不正确的是(　　)

A.两者物质的量之比为1∶1

B.Mg₃N₂共耗盐酸160mL

C.Mg₃N₂与MgO质量比为5∶2

D.MgO含量为50％

17.将5g某金属投入100ml，4mol/L的H₂SO₄溶液中，当硫酸浓度降到原浓度的一半时(设溶液体积不变)金属还没有全部溶解，则此金属可能是(　　)

A.Fe　　　　　　　B.Mg　　　　　　　　C.Zn　　　　　　　D.Al

18.在NaAlO₂溶液中，通入amolHCl气体，生成bmol沉淀后，又通入cmolHCl气体时，沉淀恰好溶解，则原NaAlO₂溶液中含NaAlO₂的物质的量是(　　)

A.  mol　　　　　 　　　　　B. mol

C. mol　　　　　　　　　　　D.cmol或mol

19.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，工业上制造镁粉是将镁蒸气在某和气体中冷却，有下列气体：①空气，②CO₂，③Ar，④H₂，⑤N₂其中可作为冷却气体的是(　　)

A.①②　　　　　B.②③　　　　　C.③④　　　　　D.④⑤

20.将等物质的量的Na和Mg分别投入盛有等体积，等物质的量浓度的稀盐酸的两个烧杯中(两烧杯的质量相等)，充分反应后所得溶液连同烧杯的总质量分别为mg和ng，则m和n的关系不可能是(　　)

A.m≤n　　　　　B.m＜n　　　　　C.m=n　　　　　 D.m＞n

21.A为金属单质，在以下各步反应中，最后生成物是白色沉淀(　　)

①试确定A、B、C、D、E各为何物，写出其分子式

②写出六步反应的化学方程式(或离子方程式).

22.若在200ml0.5mol/L的Al₂(SO₄)₃溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，可得到7.8克Al(OH)₃沉淀，则NaOH溶液的体积为　　　　　  毫升

23.有A、B、C、D、E5种化合物，其中A、B、C、D是铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下对空气的相对密度为1.103.且有下列反应：①A+NaOHD+H₂O　②BA+H₂O　③C+D+NaOH(适量) B+NaCl　④E+H₂ONaOH+F　⑤C+D+H₂OB　则A、B、C、D的化学式分别是A　　　　　  ，B　　　　　  ，C　　　　　  ，D　　　　　  ；写出4molC和6molE在水溶液中发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

24.铝土矿中常含有少量的SiO₂和Fe₂O₃，写出实验室由铝土矿制取纯净Al₂O₃时需加入的试剂和反应方程式：

A.加　　　 过量，过滤除去　　　　沉淀，方程式为　　　　　  ，　　　　　  .

B.加　　　 过量，过滤除去　　　　　  ，方程式为　　　　　  ，　　　　　  .

C.通入　　 过量，过滤得到　　　　　  ，方程式为　　　　　 　　　　　 .

D.煅烧　　　　　  可以得到纯净的Al₂O₃，方程式为　　　　 　　　　　　　　.

25.某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H₂，试判断下列离子：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、H⁺、Ag⁺、、、、OH^-、，何者能存在于此溶液中?

A.当生成Al³⁺时，可能存在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

B.当生成时，可能存在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

26.A、B、C、D、E五种物质的转化关系如图所示

A溶液灼烧火焰显浅紫色.

(1)各物质的化学式分别是

A　　　　　  ，B　　　　　  ，C　　　　　  ，D　　　　　  .

(2)写离子反应方程式

①A+D→

②B+稀H₂SO₄→

27.有50ml0.2mol/LAl₂(SO₄)₃溶液，其中还含有0.005molH₂SO₄，向这一溶液中滴加0.40mol/L的NaOH溶液直至生成的沉淀重新溶解消失.试用直角坐标系表示加入的NaOH溶液的体积(ml)和生成的沉淀质量(克)的关系(用x轴表示加入NaOH溶液的体积，y轴表示生成沉淀的质量).请说明①开始沉淀时，加入NaOH溶液的体积.②生成沉淀质量最大时加入的NaOH溶液的体积.③沉淀完全溶解时，加入NaOH溶液的最小体积.

28.在托盘天平两边各放一质量同样大小的烧杯.分别加入等体积同浓度的含mmolH₂SO₄的稀溶液，调节天平平衡后.再向左盘加入agFe,向右盘加入bgAl，使之反应，当天平再次平衡时.试讨论在下列情况下，a与b的关系式

①当＞m，＞m时　　　　　　，

②当＜m，＜m时　　　　　  ，

③当＜m,＞m时　　　　　  .

29.将0.1mol的镁、铝混合物溶于100ml2mol·L^-1H₂SO₄溶液中，然后再滴加1mol·L^-1NaOH溶液.请回答：

(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示.当V₁=160ml时，则金属粉末中n(Mg)=　　　　　mol.V₂=　　　　　　 ml.

(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg²⁺、Al³⁺刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=　　　　　  ml.

(3)若混合物仍为0.1mol，其中Mg物质的量分数为a，用100ml2mol·L^-1的H₂SO₄溶解此混合物后再加入450ml可1mol·L^-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)₃，满足此条件的a的取值范围是　　　　　  .

30.某无色透明溶液与铝反应放出H₂，该溶液中可能含有大量的：H⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、OH^-、NO^-₃、CO^2-₃等离子，试推断：

第一种情况：一定有　　　　　  离子，可能有　　　　　  离子

第二种情况：一定有　　　　　  离子，可能有　　　　　  离子

【生活实际运用】

1.甲状旁腺是人体内最小的腺体之一，共有两对，在甲状腺的背面或在甲状腺之中.它分泌的甲状旁腺素对血钙的调节有巨大作用.切除狗的甲状旁腺后狗会出现全身痉挛.为测得此时狗血液中的血钙浓度，可设计以下方案：取20.00ml血液，稀释后用(NH₄)₂C₂O₄溶液处理，使Ca²⁺生成CaC₂O₄沉淀，沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中，然后用0.100mol/L的KMnO₄溶液滴定，将H₂C₂O₄氧化为CO₂，共用去1.20mlKMnO₄溶液.

(1)试计算此血液中血钙的含量(mg/100mL)

(2)已知正常时狗血液中血钙含量为10mg/100ml，根据计算结果，请推测甲状旁腺素对血钙的调节有何作用?

2.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用.铝在下列应用时应加以控制的是(　　)

①制铝合金　②制电线　③制炊具　④银色漆颜料　⑤明矾净水　⑥明矾与苏打制食品膨松剂　⑦易拉罐　⑧用Al(OH)₃凝胶制胃舒平药片　⑨包装糖果和小食品

A.③⑤⑧⑨　　　B.⑥⑧⑨　　　　　　C.③⑤⑨　　　　　　D.③⑤⑥⑦⑧⑨

3.工业上用铝土矿(主要成分是Al₂O₃·H₂O、Al₂O₃·3H₂O以及少量Fe₂O₃、SiO₂等)提取纯Al₂O₃作冶炼铝的原料，提取的操作过程可用以下流程图表示：

(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液B中的离子方程式.

(2)若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②，对后面操作将产生什么影响?

【知识验证实验】

毛刷实验——氧化铝薄膜的保护作用

过程：把铝条放入盛有3-4mlNaOH溶液的试管里，稍加热，使铝条跟NaOH溶液起反应，经过2-3分钟后，把铝条取出，用蒸馏水冲洗干净.然后，把铝条插入Hg(NO₃)₂溶液里浸泡，Al跟Hg(NO₃)₂发生置换反应，当观察到铝条上有少量汞析出时，取出铝条，用碎滤纸轻轻地把它的表面吸干，把铝条放在干燥的滤纸上.观察铝条表面发生的现象.

分析上述过程，解释实验现象，写出有关的化学方程式.

实验与练习：

1.测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数.现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800ml烧杯、100ml量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸、水.按图示装置进行实验，回答下列问题.(设合金样品全部反应，产生的气体不超过100ml)

(1)补充下列实验步骤，直到反应开始进行(铁架台和铁夹安装可以省略)：

①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800ml烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面.

(2)合金样品有铜网包裹的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

本题参考答案：(1)②向烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈.

③在100ml量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中(量筒中不应留有气泡)，使漏斗颈伸入量筒中.烧杯中水面到杯口至少保留约100ml空间.

④将长颈漏斗(或玻璃棒)插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，直至有气体产生.

(2)使样品在反应时能保持在烧杯底部适当的位置(避免反应时样品漂浮).

2.无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华，装有无水氯化铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸产生大量白雾，氯化铝常作为石油工业有机合成的催化剂，并用于处理润滑油等.工业上由金属铝和氯气作用或无水氯化氢气体与融熔金属铝作用制得.某课外活动小组在实验室里，通过下列装置制取少量纯净的无水AlCl₃.

(1)开始实验时，不能先点燃A装置的酒精灯，后打开分液漏斗，将过量的硫酸注入烧瓶里，其理由是：　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

(2)A装置中发生反应的化学方程式是：　　　　  .

(3)在E处可收集到纯净的氯化铝，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 .

(4)从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的后果是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

(5)F装置所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

本题参考答案：(1)防止烧瓶受热不均匀而破裂

(2)2H₂SO₄(浓)+2NaCl+MnO₂ Na₂SO₄+MnSO₄+Cl₂↑+2H₂O

(3)生成的AlCl₃受热升华，在E处冷凝折出.

(4)未经除去的HCl和水蒸气随同Cl₂一同进入D管，与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合物受热可能爆炸，水蒸气与AlCl₃作用也可能爆炸.

(5)吸收尾气中未反应的Cl₂，以免污染空气；还能起干燥作用，防止外部空气中的水蒸气进入D管，使AlCl₃水解.

【知识探究学习】

本节内容是在前面化学学习的基础上，将曾学习过但又认识不深刻的内容进一步加深学习.因此，建议同学们在学习本节时，应先复习金属活动性顺序，金属与酸和盐的反应，铝的两性以及电离平衡等相关知识，在此基础上，结合课本内容，系统掌握镁和铝及其重要化合物的性质，了解合金的用途.

人体血液里Ca²⁺对人的生理活动起着调节作用，Ca²⁺浓度是一项重要的指标参数，一般用g/cm³表示.怎样测定血液中Ca²⁺的浓度?

答案：抽取一血样，稀释后加适量草酸铵［(NH₄)₂C₂O₄］溶液，可析出CaC₂O₄沉淀，过滤，将此沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H₂C₂O₄)，再用标准KMnO₄溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出，根据血样体积和KMnO₄的浓度和体积计算即可.

1.金属的分类

人们根据金属的密度，把金属分为重金属和轻金属.重金属的密度大于4.5g/cm³，轻金属的密度小于4.5g/cm³.

冶金工业上还常把金属分为黑色金属与有色金属.黑色金属有三种：铁、锰、铬.它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属.除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属.

有色金属又可以分为九大类：

(1)重金属：铜、锌等.

(2)轻金属：铝、镁等.

(3)轻稀有金属：锂、铍等.

(4)难熔稀有金属：钨、钛、钒等.

(5)稀散金属：镓、锗等.

(6)稀土金属：钪、钇及镧系元素等.

(7)放射性金属：镭、锕等.

(8)贵金属：金、银、铂等

(9)碱金属：钾、钠等

2.铝的性质和用途

物质的用途决定于物质的性质.由于铝有多种优良性能，因而铝有着极为广泛的用途，下面介绍铝在几个方面的用途.

(1)铝的密度小(仅为2.7g/cm³)，虽然比较软，但可制成各种铝合金(如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等)，广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业.此外，导弹、宇宙火箭、人造卫星也使用大量的铝及其合金.例如，一架超音速飞机约由70％的铝及其合金构成，每枚导弹的用铝量约占总质量的10％～15％.据报导，国外已铺设有铝质的火车轨道，其耗电量比普通铁轨节省一半.船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船(15000t)，用铝量达2000t.

(2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半.铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途.

(3)铝是热的良导体(比铁的导热能力大3倍)，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等.

(4)铝有较好的延展性(仅次于金和银)，在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔，广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品.

(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、液态天然气的输送管道等.

(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料(俗称银粉、银漆)，保护铁制品不被腐蚀，而且美观.

(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68％、铝粉28％、虫胶4％).

(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等.铝还用作炼钢过程中的脱氧剂.铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率平均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用.

(9)铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银还强，铝愈纯，其反射能力愈好，常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等.

(10)铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室，现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝.

参考答案：

【同步达纲练习】

1.D　2.B  3.C　4.B　5.D  6.D　7.C　8.C  9.C　10.D　11.BD　12.AB　13.C　14.AC　15.AD　16.AD　17.AB　18.B　19.D　20.A

21.发白光，生成白色物质附有淡黄色粉末

2Mg+SO₂ 2MgO+S

22.CaCO₃CaO+CO₂↑　　　  CaO+H₂OCa(OH)₂

MgCl₂+Ca(OH)₂Mg(OH)₂↓+CaCl₂

Mg(OH)₂MgO+H₂O　　MgO+2HClMgCl₂+H₂O

MgCl₂Mg+Cl₂↑

23.(1) ∶∶　(2)1∶2∶3  (3)23∶12∶9　6∶3∶2　(4)V_Na＞V_al=V_Fe  (5)①  (6)a=b

24.NaOH

25.(1) 　(2)a≥4b　(3)3b＜a＜4b  (15.6a-3.9b)克

26.CO₂被NaOH溶液吸收，压强减小；过量NaOH溶液与Al反应产生H₂，压强增大.

2Al+2OH^-+2H₂O+3H₂↑

27.1.56g　28.24

【素质优化训练】

1.D　2.D  3.D　4.BD　5.AC　6.C  7.A　8.B　9.A  9.A　10.C　11.D　12.B　13.B　14.C　15.A　16.D　17.BD　18.B　19.C　20.D

21.①A：Al  B：AlCl₃　C:NaAlO₂　D:Al₂(SO₄)₃　E:Al(OH)₃

②(1)2Al+3Cl₂2AlCl₃

(2)2Al+2OH^-+2H₂O+3H₂↑

(3)2Al+6H⁺2Al³⁺+3H₂↑

(4)Al³⁺+3NH₃·H₂OAl(OH)₃↓+

(5)+CO₂+2H₂OAl(OH)₃↓+

(6)2Al³⁺++3H₂O 2Al(OH)₃↓+3CO₂↑

22.150或350

23.Al₂O₃、Al(OH)₃、AlCl₃、NaAlO₂

4AlCl₃+6Na₂O₂+6H₂O=4Al(OH)₃↓+3O₂↑+12NaCl

24.A.HCl　SiO₂　Al₂O₃+6HCl2AlCl₃+3H₂O

Fe₂O₃+6HCl2FeCl₃+3H₂O

B.NaOH,Fe(OH)₃　FeCl₃+3NaOHFe(OH)₃↓+3NaCl

AlCl₃+4NaOHNaAlO₂+3NaCl+2H₂O

C.CO₂　Al(OH)₃　NaAlO₂+CO₂+2H₂OAl(OH)₃↓+NaHCO₃

D.Al(OH)₃　2Al(OH)₃ Al₂O₃+3H₂O

25.A.H⁺、Mg²⁺、SO^2-₄、B.OH^-、Ba²⁺、

26.(1)KAlO₂、Al(OH)₃、Al₂O₃、AlCl₃

(2)Al³⁺+3AlO^-₂+6H₂O=4Al(OH)₃↓

Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O

27.①25ml　②175ml　③225ml

28.(1)a=b　(2)  a=b　(3) a=b-2m  29.(1)0.06mol　440ml　(2)400

(3) ≤a≤1

30.H⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-

OH^-、K⁺、Cl^-、NO^-₃、CO^2-₃

【生活实际运用】

1.(1)6mg/100ml

(2)∵6mg/100ml＜10mg/100ml，可知甲状旁腺素有升高血钙含量的作用.

2.略　3.(1)Al³⁺+4OH^-=AlO^-₂+2H₂O;

(2)①中的不溶物(SiO₂)在操作②中会被NaOH溶液溶解.