2023届新高考化学一轮复习金属材料　金属的冶炼学案.docxVIP

金属材料金属的冶炼

考点一：铝、镁及其重要化合物(基础性考点)

一、镁及其化合物的性质

1．镁的物理性质：

(1)镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。

(2)镁合金：密度较小，硬度和强度都较大。

2．镁及其化合物的化学性质：

物质

主要性质

反应方程式

镁

与O2、N2

反应

2Mg+O22MgO、

3Mg+N2Mg3N2

与CO2反应

2Mg+CO22MgO+C

与非氧化

性强酸反应

Mg+2H+===Mg2++H2↑

与沸水反应

Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑

氧化

镁

碱性氧化物

MgO+2H+===Mg2++H2O

氢氧

化镁

中强碱

Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O

难溶于水

Mg2＋+2OH-===Mg(OH)2↓

溶解度小

于碳酸镁

MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑

3.从海水中提取镁

(1)工艺流程

(2)基本步骤及主要反应

制熟石灰

CaCO3eq\o(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2

沉淀

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

酸化

Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

蒸发结晶

析出MgCl2·6H2O

脱水

在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁

电解

电解熔融氯化镁制得镁：

MgCl2(熔融)eq\o(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑

二、铝及其化合物的性质

(一)铝

1．铝的结构、存在

铝元素位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素，主要以化合态形式存在。

2．铝的结构、存在及物理性质

颜色

状态

密度

质地

延展性、导电

性、传热性

银白色、

有金属光泽

固体

较小

柔软

良好

3.铝的化学性质

写出图中有关反应的化学方程式：

②2Al+3Cl22AlCl3

④2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

⑤2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(铝热反应)

4．铝的用途

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。

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。

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；

②Al(OH)3＋OH－===＋2H2O；

③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。

(3)制备Al(OH)3的三种方法。

①向铝盐中加入氨水：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3。

②NaAlO2溶液中通入足量CO2：

＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋。

③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：

＋Al3＋＋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pH7(填“”“”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。

三、铝土矿冶炼金属铝的方法

(1)碱溶法

(2)酸溶法

能力点一：镁及其重要化合物

·命题角度一：镁及其化合物的性质

1．以下说法正确的是()

A．Mg在CO2中的燃烧是置换反应

B．将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2，是镁原子失电子转化为Mg2＋

C．电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式，但不是氧化还原反应

D．Mg在N2中燃烧的反应中，N2既是氧化剂又是还原剂

【解析】选A。Mg在CO2中燃烧为置换反应，A正确；将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程是复分解反应，B错误；电解得到镁的过程有化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；Mg在N2中燃烧的反应中，N2作氧化剂，镁是还原剂，D错误。

2．(2022·阳江模拟)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()

A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性

B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成

C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀

D．将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体

【解析】选B。A.浓硫酸溶于水放热，且密度大于水，因此稀释浓硫酸，应将浓硫酸加到水中，而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，A错误；B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，镁离子与氢氧根离子