1、钠、镁、铝及 其化合物 考点11 钠及其重要化合物 考点12 碱金属及其化合物的综合 考点13 镁、铝的性质及冶炼 考点14 镁、铝的重要化合物 考点15 有关铝的图像和计算 考点11 钠及其重要化合物 考法1 单质钠的性质与应用 考法2 Na2O2的结构与性质 考法3 Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂 考法4 Na2CO3、NaHCO3的有关计算 (1)物理性质颜色状态：银白色固体密度：比水小，比煤油大硬度：较小熔点：较低，低于1001.钠的重要性质和用途(2)化学性质与非金属单质(如O2、Cl2)的反应：与水的反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2与酸的反应：2Na+2H+=2Na
2、+H2 与盐的反应：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与羟基化合物的反应：2Na+2C2H5OH 2C2H5ONa+H21.钠的重要性质和用途(3)工业制备(4)保存通常保存在煤油中(5)钠的用途制钠钾合金，用于原子反应堆的导热剂。作还原剂来制取活泼金属。制作高压钠灯。1.钠的重要性质和用途 2.氧化钠和过氧化钠 3碳酸钠和碳酸氢钠 4.Na2CO3溶液与盐酸的互滴反应 酸不足时：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3(无气泡)酸过量时：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O(有气泡)(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液：开始就有气泡产生2HCl+
3、Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸：【注意】不同的滴加顺序产生不同的现象，据此，不用其他试剂就可鉴别这两种溶液。考法1 单质钠的性质与应用 1.钠在空气中的变化过程因此，把钠久置在空气中，最终变成Na2CO3粉末。【注意】钠保存时应隔绝空气和水。钠跟酸反应时，按用量分两种情况来考虑：(1)若酸过量，则只考虑钠与酸的反应。(2)若钠过量，钠首先与酸反应，剩余的钠再与水反应。2.钠和酸的反应考法1 单质钠的性质与应用 【注意】Na与酸的反应比与水的反应剧烈得多。考法1 单质钠的性质与应用 【注意】钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较
4、不活泼的金属。(1)与NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反应：实质是与水反应。(2)与CuSO4溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应。3.钠与盐溶液反应(3)与铝盐溶液反应：要考虑钠与铝盐的量的问题。(4)与NaHCO3溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与NaHCO3反应。(5)与NH4Cl溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与NH4Cl反应。北京理综20147，6分下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.K B.NaC.Fe D.Al例【解析】钠、钾性质比较活泼，与空气中氧气反应生成的氧化物易与空气中的CO2、H2O等反应，不能
5、保护内层金属；铁与空气中的水、氧气作用形成疏松的氧化物，不能保护内层金属；铝在常温下，表面常会形成致密的Al2O3保护膜，可以保护内层金属。D考法2 Na2O2的结构与性质 电子式为，阴、阳离子个数比是12。2.Na2O2与CO2、H2O反应的四个考查角度(1)从氧化还原角度 Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现氧化性又表现还原性。2 mol的Na2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1 mol的O2，转移2 mol电子。1.Na2O2的结构(2)从物质的量的角度 2 mol Na2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1 mol O2，消耗2 mol的H2O
6、或2 mol CO2。若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，气体体积减小的量等于原混合气体体积的1/2，且等于生成氧气的体积。(3)从反应先后顺序的角度 Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时，应视为首先与CO2反应，再与水蒸气反应。(4)从质量的角度 每摩尔Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。考法2 Na2O2的结构与性质 2.Na2O2与CO2、H2O反应的四个考查角度【解析】2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2；固体增加的质量等于混合气体减小的质量，即：m(混合气
7、体)+m(Na2O2)m(固体)+m(O2)m(混合气体)-m(O2)m(固体)-m(Na2O2)3.6 g所以m(O2)11.6 g-3.6 g8 gn(O2)8 g32 gmol-11/4 mol根据CO2、H2O与Na2O2反应的方程式得:n(混合气体)=2n(O2)则n(混合气体)12 mol所以Mr(混合气体)11.6 g12 mol23.2 gmol-1。安徽合肥2015调考200 时，11.6 g CO2和H2O的混合气体与足量的Na2O2反应，反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的平均相对分子质量为()A.5.8 B.11.6C.23.2 D.46.4例C考法3 Na2
8、CO3、NaHCO3的鉴别和除杂 1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别固体加热产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体溶液沉淀法气体法加入BaCl2溶液或CaCl2溶液产生沉淀的是Na2CO3溶液滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液测pH法用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液2.Na2CO3、NaHCO3的除杂考法3 Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂 大纲理综201410，6分下列除杂方案错误的是()例【解析】混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时，CO2被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将从NaOH溶液中带出的水蒸气除去，得干燥、纯净的CO，A项正
9、确；NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3H2O，B项错误；Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大，混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去洗气时带出的水蒸气，C项正确；灼烧时，杂质NaHCO3发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O，D项正确。B1.CO2与NaOH溶液反应产物的确定(1)数轴法，生成Na2CO3和NaHCO3，可用数轴表示如下：(2)极值法若给出CO2和NaOH反应后产物的质量，可用极值法。依据CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+NaOH
10、=NaHCO3确定产物。考法4 Na2CO3、NaHCO3的有关计算 2.Na2CO3、NaHCO3含量的测定根据固体减少的质量，利用关系式法，即可求得NaHCO3生成气体法混合物充分加热加足量稀盐酸根据气体质量和混合物质量列方程组可得Na2CO3、NaHCO3的质量根据BaCO3的质量和混合物质的量列方程组可计算出Na2CO3、NaHCO3的质量生成沉淀法加足量CaCl2溶液根据CaCO3沉淀质量可求得Na2CO3质量加足量Ba(OH)2考法4 Na2CO3、NaHCO3的有关计算【解析】滴加盐酸先发生反应：OH-+H+=H2O，再发生反应：CO2-3+H+=HCO-3，最后发生反应：HCO
11、-3+H+=CO2+H2O，故B错误；因n(OH-)n(CO2-3)0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，故C正确。天津2015模拟 将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL-1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()例C 考点12 碱金属及其化合物的综合 考法5 碱金属的“一般性”与“特殊性”考法6 钠及其化合物的综合推断 1.同族元素相似性的应用 (1)单质的物理性质都有金属通性；与其他金属相比，都有轻、低(熔沸点)、软三大特点。(2)单质的化学性质元素的最高价都是+1价
12、；单质都是典型的活泼金属，相应的碱都为强碱；单质都能与“非金属、水、酸、盐”反应。(3)碱金属的氧化物与Na2O的性质相似，过氧化物与Na2O2的性质相似。(4)碱金属的氢氧化物与NaOH性质相似，都是可溶性强碱；都具有碱的通性。(5)碱金属的盐类与钠盐、钾盐相似，一般都易溶；KHCO3与NaHCO3相似，受热易分解。【解析】HCl和水都能与Na、K反应生成H2，则参加反应的HCl的量不一定相等；两金属的物质的量相同，因钾的相对原子质量大于钠的相对原子质量，故需K的质量大于Na的质量；因K与氢离子反应剧烈、速率大，故生成等质量氢气所需时间短，即曲线A为K与盐酸反应。湖北武汉2015调研(双选)
13、将一定质量的钠、钾分别投入到盛有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯中，产生气体的质量随时间变化曲线如图所示，则下列说法正确的是()A.投入的Na、K的质量一定相等B.投入的Na的质量小于K的质量C.曲线A表示Na与盐酸反应，曲线B表示K与盐酸反应D.参加反应的HCl的量不一定相等例BD2.焰色反应(1)定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这叫作焰色反应。(2)操作步骤：洗烧蘸烧观。(3)实验注意事项火焰：火焰本身要为无色火焰。蘸待测物的金属丝：用铂丝效果最好。洗、烧：每次实验前，铂丝都要蘸稀盐酸在火焰上烧至无色。蘸：用铂丝所蘸取的一般是溶液而不是粉末。观：观察钾的焰色时，
14、要透过蓝色钴玻璃。(4)常见物质的焰色(5)应用：鉴别一些金属元素；用相应的化合物制烟火。(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的密度小。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但锂保存在液态石蜡中。(3)碱金属在空气或氧气中燃烧时，一般能生成过氧化物,甚至生成比过氧化物更复杂的氧化物，而锂只生成氧化锂。(4)碱金属所形成的盐一般都易溶于水，且酸式盐比正盐溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3小)，但碳酸锂却微溶于水。(5)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，且是强还原剂。(6)碱金属都可以在氯气中燃烧，钾、铷、铯能跟液溴反应，而碱金属跟碘分子只有在加热时才
15、反应。考法5 碱金属的“一般性”与“特殊性”考法6 钠及其化合物的综合推断(1)做焰色反应实验时，铂丝必须先用稀盐酸洗净，再放在酒精灯火焰的外焰上灼烧至无色。(2)Na2O2与CO2、H2O反应时，氧化剂、还原剂都是Na2O2，且质量比为11。(3)常见淡黄色固体为Na2O2、AgBr和硫粉。(5)侯氏制碱法原理：(4)苏打为Na2CO3，小苏打为NaHCO3，NaHCO3可用作发酵粉和治疗胃酸过多。考点13 镁、铝的性质及冶炼 考法7 镁、铝的工业制备 考法8 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 银白色金属，熔、沸点较高，质软，密度较小。1.镁、铝的物理性质 2.镁、铝的化学性质 1.从海水中
16、提取镁的流程和相应的反应方程式(2)主要化学反应(1)流程 考法7 镁、铝的工业制备 2.工业炼铝的流程(1)提取纯净的Al2O3(2)电解用冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂，以降低Al2O3的熔点，化学方程式为 考法7 镁、铝的工业制备 1.铝与酸、碱反应中比例关系2.铝与酸、碱反应生成氢气的规律分析(2)足量的铝分别与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应。若产生氢气的体积比为，则必定有：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠溶液过量。考法8 铝与酸或碱反应生成H2
17、的量的关系(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为11。重庆理综20138题节选合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置为。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为。Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为。焊接过程中使用的保护气为(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为。例【解析】(1)铝土矿的主要成分是氧化铝。提取铝的过程是氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，再向溶液中通入二
18、氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，加热使沉淀分解可得到氧化铝，最后电解熔融氧化铝得到铝。(2)在海水中，合金钢、海水构成原电池，发生吸氧腐蚀。在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，可以降低硅含量。【答案】(1)第三周期第A族CO2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Ar(2)吸氧腐蚀CaCO3或CaO 考点14 镁、铝的重要化合物 考法9 铝及其化合物的性质及其相互转化关系 考法10 镁及其化合物的相互转化关系 1.MgO和Al2O3 2.Mg(OH)2和Al(OH)3 氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3物理性质白色固体，难溶，熔点高，密度小白色固体、难溶，熔点高化学性质总述中强碱，悬浊液使酚酞变
19、浅红：Mg(OH)2=Mg2+2OH-典型两性氢氧化物，不能与较弱的酸、碱反应与H+Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O与OH-不反应Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O与盐溶于NH4Cl浓溶液不溶于NH4Cl浓溶液热稳定性用途阻燃剂；镁盐的制造治疗胃酸过多；Al(OH)3胶体可用于净水3.Mg2+、Al3+和AlO-2（1）Mg2+、Al3+和AlO-2的鉴别(2)Mg2+、Al3+、AlO-2的反应性质发生的反应Mg2+的反应与碱反应Mg2+2NH3H2O=Mg(OH)2+2NH+4与盐反应Mg2+CO23-=MgCO3MgCO3水解Mg
20、CO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2Al3+的反应与强碱反应Al3+4OH-(足量)=AlO-2+2H2O与弱碱反应Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH+4与弱酸的酸根离子发生双水解与CO2-3、HCO-3、AlO-2、S2-、HS-等弱酸阴离子AlO-2的反应与强酸反应AlO-2+4H+(过量)=Al3+2H2O与弱酸反应AlO-2+CO2(足量)+2H2O=Al(OH)3+HCO-3与弱碱阳离子发生双水解与NH+4、Al3+、Fe3+等弱碱阳离子与弱酸的酸式盐反应AlO-2+HCO-3+2H2O=Al(OH)3+CO2-33.Mg2+、Al3+和AlO-2 1.铝及其化
21、合物的转化关系图2.常见的与强酸、强碱溶液都反应的物质Al，Al2O3，Al(OH)3，(NH4)2CO3、CH3COONH4等弱酸弱碱盐，NaHCO3等弱酸的酸式盐，氨基酸 考法9 铝及其化合物的性质及其相互转化关系 1.镁及其化合物的转化关系图2.与镁相关的框图题的突破口(1)金属镁与冷水反应很缓慢，与沸水能迅速反应。(2)若某金属能与非金属气体单质A化合生成B，B与水反应生成两种碱，则该金属为Mg，A为N2，B为Mg3N2。考法10 镁及其化合物的相互转化关系 北京理综201327，12分用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)318H2O，工艺流程如
22、下(部分操作和条件略)：.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；.浓缩、结晶、分离，得到产品。(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是。(2)将MnO-4氧化Fe2+的离子方程式补充完整：(3)已知：(4)已知：一定条件下，MnO-4可与Mn2+反应生成MnO2。向的沉淀中加入浓盐酸并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是。中加入MnSO4的目的是。例【解析】（1）氧化铝是两性氧化物，可与硫酸反应生成硫酸铝与水。（2）反应中MnO-4Mn2+，Fe2+
23、Fe3+，MnO-4的化学计量数为1，根据得失电子守恒可知，Fe2+的化学计量数为1(7-2)(3-20)=5，由元素守恒可知，Fe3+的化学计量数为5，由电荷守恒可知，有H+参加反应，其化学计量数为8，根据元素守恒可知，有H2O生成，其化学计量数为4，故离子方程式配平为MnO4+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O。（3）铝灰中只有SiO2不溶于硫酸，故滤液中含有的金属阳离子有Al3+、Fe3+、Fe2+，由表中数据可知，Fe（OH）2开始沉淀的pH大于Al（OH）3完全沉淀的pH，而Fe（OH）3完全沉淀的pH小于Al（OH）3开始沉淀的pH，pH约为3时，Al3+、Fe2+不能沉
24、淀，可见步骤是将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH使Fe3+完全沉淀。（4）加热条件下，MnO2能将浓HCl氧化为Cl2，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO2；的上层液呈紫红色，说明MnO-4过量，结合题给信息可知，加入MnSO4，使Mn2+与MnO-4发生归中反应生成MnO2，从而达到除去过量的MnO-4的目的。【答案】(1)Al2O3+6H+=2Al3+3H2O(2)5 8H+5 4H2O(3)pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+全部氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀(4)生成黄绿色气体除去过量的MnO-4 考点15 有关铝的图像和计算 考法11 有关铝镁图像的综合考查
25、考法12 Al3+形成Al(OH)3沉淀的计算 有关铝的常见图像和计算 向AlCl3和HCl混合液中滴加NaOH溶液，由图可知n(HCl)n(AlCl3)=21。向MgCl2和AlCl3混合液中滴加NaOH溶液，由图可知n(MgCl2)n(AlCl3)=11。考法11 有关镁铝图像的综合考查 向HCl、MgCl2和AlCl3混合液中滴加NaOH溶液，由图可知n(HCl)n(AlCl3)n(MgCl2)=211。向NH4Cl、MgCl2和AlCl3混合液中滴加NaOH溶液，由图可知n(NH4Cl)n(AlCl3)n(MgCl2)=211。考法11 有关镁铝图像的综合考查 安徽理综201413，6
26、分室温下，在0.2 molL-1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL-1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是（）A.a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为Al3+3OH-=Al(OH)3B.a-b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变C.b-c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 例【解析】A项，Al3+水解的离子方程式为Al3+3H2O=Al(OH)33H+，错误；B项，ab段，溶液pH增大，H+浓度减小，铝离子的水解平衡正向移动，Al3+浓度减小，错误；C项，bc段，发
27、生反应Al3+3OH-=Al(OH)3，故bc段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀，正确；D项，d点时，再滴加NaOH溶液，溶液的pH突增，说明沉淀已经溶解完毕，错误。C相关反应为 Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O当OH-少量时，只发生反应，以OH-的量为准进行计算：nAl(OH)3=1/3 n(OH-)当OH-过量时，nAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-)适用范围：4n(Al3+)n(OH-)3n(Al3+)考法12 Al3+形成Al(OH)3沉淀的计算 将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中
28、加入5 molL-1的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的变化如图所示：则下列说法不正确的是()A.镁和铝的总质量为 9 gB.最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸C.硫酸的物质的量浓度为2.5 molL-1D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L 例【解析】由图像知，nMg(OH)20.15 mol，nAl(OH)30.35 mol-0.15 mol0.2 mol，则m(Mg)0.15 mol24 gmol-13.6 g，m(Al)0.2 mol27 gmol-15.4 g，所以镁和铝的总质量为9 g，A正确；由图像知，最初20 mL NaO
29、H溶液用于中和过量的硫酸，B正确；当沉淀量达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有n(Na+)2n(SO2-4)，即n(NaOH)2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质的量浓度为5 molL-10.2 L 2 0.2 L2.5 molL-1，C正确；0.15 mol Mg生成的氢气在标准状况下的体积为3.36 L，0.2 mol Al生成的氢气在标准状况下的体积为6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标准状况下的体积之和为10.08 L，D错误。D后续内容更精彩！若您需要本学科全部课件，请发邮件至，邮件中需注明您的姓名、电话、学科以及所在学校。收到您的邮件后，我们会在第一时间将课件打包给您发过去。