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+镁铝及其重要化合物(教学案)
【考试说明】
1．掌握铝及其重要化合物的主要性质及其应用。 2．掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用。 3．了解铝、镁及其重要化合物的制备方法。 【命题规律】
有关Al及其化合物知识在高考中出现频率较高，“铝三角”是命题的出发点。高考中常以选择题型结合离子方程式的书写正误判断、离子共存问题考查Al及其化合物的转化；以化工流程图中铝土矿的开发为载体以填空题型考查镁、铝及其化合物的性质、制备等。
一、铝、镁的性质及应用 1．铝的结构和存在
铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为然界中的铝全部以化合态的形式存在。
2．金属铝的物理性质
。铝是地壳中含量最多的金属元素。自
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。 3．金属铝的化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： O2
①Al
点燃点燃――→4Al＋3O2=====2Al2O3
常温――→形成致密的氧化膜
点燃
②2Al＋3Cl2=====2AlCl3
酸③Al
氧化性酸―――→遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化
2 / 6
非氧化性酸―――→2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 高温
⑤2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe(铝热反应) 4．对比记忆镁的化学性质
铝 镁 点燃2Mg＋O2=====2MgO 与非金属反应 能被Cl2、O2氧化 点燃3Mg＋N2=====Mg3N2 能与沸水反应Mg＋与水反应 反应很困难 △2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑ 不反应 能在CO2中燃烧：2Mg＋点燃CO2=====2MgO＋C 与碱反应 能溶于强碱溶液 能与Fe2O3、M nO2、Cr2O3等与某些氧化物反应 金属氧化物发生铝热反应
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。 二、铝的重要化合物 1．氧化铝
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。 (2)化学性质
两性氧化物—
与HCl反应――――→Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
与NaOH反应――――→Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
2．氢氧化铝 (1)物理性质
白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质(用化学方程式表示)
Al(OH)3的电离方程式为
①两性氢氧化物—
与HCl反应――――――→与NaOH反应――――――→
3
3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
＋3HCl===AlCl3＋3H2O
△
3 / 6
②受热分解：2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O。 (3)制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al (OH)3↓＋HCO3。 ③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO2＋Al＋6H2O===4Al(OH)3↓。 3．常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al＋3H2而净水。
三、用数形结合思想理解Al、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系 1．Al、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系
3＋
－
3＋
－
3＋
3
－
3＋
－
－
3＋
＋
(胶体)＋3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀
＋
写出上述转化的离子方程式。
【答案】(1)①Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4 ②Al＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al＋3OH===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O (3)Al＋4OH===AlO2＋2H2O (4)AlO2＋4H===Al＋2H2O
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(5)①AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3
－
－
－
＋
3＋
3＋
－
－
＋
3＋
3＋
－
3＋
－
3＋
＋
②AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓ (6)Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O 2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析
(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al)溶液中至过量 ①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。 ②图像
3＋
－
－
－＋
③有关反应：
A→B：Al＋3OH===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O
(2)把铝盐(Al)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
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①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。 ②图像
3＋
－
－
3＋
－
③有关反应：
A→B：Al＋4OH===AlO2＋2H2O B→C：Al＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓ (3)把强酸溶液逐滴加入到AlO2溶液中至过量 ①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。 ②图像
－
3＋
－
3＋
－
－
③有关反应：
A→B：AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓
－
＋
B→D：Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O
(4)向强酸溶液中逐滴加入AlO2溶液至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。 ②图像
－
＋3＋
③有关反应：
6 / 6
A→B：4H＋AlO2===Al＋2H2O B→C：Al＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓
(5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量 ①现象：开始出现白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解。 ②图像
3＋
－
＋
－
3＋
③有关反应：
O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
Mg＋2OH===Mg(OH)2↓
A→B：Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O
四、化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系 1．从海水中提取镁的流程 (1)流程：
－
－
2＋
－
(2)主要化学反应： ①制石灰乳：