练习：回忆硅与氢氧化钠溶液的反应，写出反应方程式：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑注：在这个反应中氧化剂也是H2O，所以若要标出电子转移的数目需要在方程式的两边各补上2个H2O分子。
2．与某些氧化物反应
（1）镁与二氧化碳的反应
演示镁条在二氧化碳中燃烧的实验，观察现象然后由学生分析出化学方程式。
2Mg＋CO2点燃2MgO＋C
说明：
a．现象：剧烈燃烧，生成白色固体，在集气瓶壁上有黑色固体生成。
b．该反应为置换反应，说明了镁的强还原性。
c．该反应同时也说明CO2不支持燃烧是相对的。
思考题：镁在二氧化硫中能否燃烧？
镁在二氧化硫中燃烧与在二氧化碳中相似，生成氧化镁和单质硫，但是生成的硫能继续与镁反应，生成硫化镁。
2Mg＋SO2点燃
（2）铝热反应
演示铝热反应，由学生写出反应方程式，分析各种试剂的作用。
2Al＋Fe2O3高温Al2O3＋2Fe说明：
a．在该反应中，镁条和氯酸钾是引燃剂，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。
b．铝热剂：铝粉和某些金属氧化物（氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等）组成的混合物。
c．应用：
①野外焊接
②冶炼难熔金属
2Al＋Cr2O3=2Cr＋Al2O3
4Al＋3MnO3=3Mn＋2Al2O3
3V2O5＋10Al=5Al2O3＋6V铝的重要化合物
1．镁铝在自然界中的存在
（1）镁：占地壳总质量的2.0%，在所有元素中为第8位，主要存在形式有：光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）、白云石（MgCO3·CaCO3）、硫酸镁、滑石、石棉等。
（2）铝：占地壳总质量的7.7%，在所有元素中是第3位，在金属中为第1位，主要存在形式有：铝土矿（Al2O3）、明矾石（KAl（SO4）2·12H2O）、长石、云母等。
镁和铝在自然界中只有化合态。
2．氧化铝
Al2O3为白色粉末，不溶于水，熔点2050℃，用作耐火材料。自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。
Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O具有两性，既可与酸反应，又可与碱反应。
Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O（三）随堂练习
1．工业上冶炼钒、铬等难熔金属，常用的还原剂是
A．氢气B．金属钠C．铝D．一氧化碳
2．有一不纯的铝中含有硅和铁两种杂质。取两份等质量的样品，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应后，生成等量的气体，则不纯铝中含铁和硅的比是
A．质量之比为2∶1 B．物质的量之比为1∶1
C．质量之比为1∶1 D．物质的量之比为2∶1
3．将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的排列顺序为（填序号）。
板书设计
4．铝与强碱溶液反应
2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑注：（1）理解：Al先与H2O反应，生成的Al（OH）3可溶解于NaOH溶液中，促进反应进一步进行。
（2）氧化剂是H2O；本质为：
2Al＋2NaOH＋6H2O=2NaAlO2＋3H2↑＋4H2O练习：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑
5．与某些氧化物反应
2Mg＋CO2点燃2MgO＋C（剧烈燃烧，耀眼白光，生成白色、黑色两种固体。）
2Al＋Fe2O3高温2Fe＋2Al2O3（铝热反应）
四、铝的重要化合物
1．镁、铝的存在：在自然界中仅有化合态。其中镁主要以MgCl2、MgCO3、MgSO4等形式存在；铝主要以Al2O3、KAl（SO4）2·12H2O等形式存在，其在地壳中的含量居第3位（金属中第1）。
2．氧化铝
物理性质：白色难熔的粉末状固体，不溶于水，是一种耐火材料。
化学性质：两性氧化物（既可与酸反应，又可与碱反应）
Al2O3＋6H＋=2Al3＋3H2O
Al2O3＋2OH-=2AlO2＋H2O【典型例题】
例1下列各组离子中，能在酸性溶液里大量共存，并且溶液呈无色透明溶液的是
A.MnO-4、K＋、Na＋、SO2-4
B.Na＋、AlO-2、Cl-
C.Mg2＋、NH＋4、Cl-、NO-3
D.Ba2＋、K＋、S2-、SO2-4
选题目的：
本题是一道综合题，不仅考查学生对离子颜色知识的理解，而且考查学生对离子性质的理解，特别是偏铝酸根与酸的反应。
分析：
首先排除在溶液中有颜色的离子。可以看出，各组中，只有（A）组的MnO-4呈紫色，则（A）不符合题意。
再考虑在酸性条件下，不能共存的离子组，（B）中AlO-2与H＋发生反应：AlO-2＋H＋＋H2O=Al（OH）3↓则（B）不符题意。（D）中S2-与H＋可发生反应：S2＋＋2H＋=H2S
则（D）不符合题意。且（D）中Ba2＋、SO2-
4不能大量共存。故选（C）。
答案：（C）
启示：关于离子是否大量共存于同一溶液中，是常见题型和考试热点题。判断依据是：能反应的离子组不能共存，主要有系列三种情况：
（1）发生复分解反应生成难溶、难电离和挥发性物质的离子组在溶液中不能大量共存，如：H＋与CO2-3、S2-等弱酸根离子及OH-；OH-与Mg2＋、Al3＋等弱碱的阳离子及H＋；Ba2＋与SO2-4、CO2-3；Ag＋与Cl-、Br-、I-、PO3-4；Ca2＋与CO2-3、SiO2-3等形成沉淀的离子组。
（2）发生氧化－还原反应的离子组，如：
Fe3＋与S2-；H＋、NO-3与Fe2＋；MnO-4、ClO-3在酸性环境下与Cl-、Br-、I-等均可发生氧化－还原反应，则不能在溶液中大量共存。
（3）引申能发生相互促进水解反应的离子组在溶液中不能大量共存，如：Fe3＋、Al3＋与CO2-3、HCO-2、AlO-2；Mg2＋、Al3＋与S2-等。
此外，还应注意题目条件，如溶液的酸碱性及是否有色等等。一般由主族元素形成的离子在溶液中是无色的，有色离子往往是过渡元素形成的，如Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO-4、ClO-3等。
例2镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，下列可作为冷却气的是：
（1）空气（2）CO2（3）Ar（4）H2（5）N2
A.（1）（2）B.（2）（3）C.（3）（4）D.（4）（5）
选题目的：
复习巩固镁的化学性质——a.与非金属反应；b.与某些氧化物反应。适当拓宽知识——镁除了与氧气反应外还可以与氮气反应。适合于中下等学生。
思路分析：
由于镁很活泼，是还原性很强的金属，所以加热时能与许多气体物质反应。如空气、二氧化碳、氮气等，但不与氢气和稀有气体反应。镁与氮气的反应化学方程式为：3Mg＋N2 Mg3N2
解答：C
启示：学习金属的性质，既要熟知它们的相似性又要掌握各自的特性。镁在空气中点燃可以同时与氮气、氧气和二氧化碳反应，这也是镁燃烧时不能用CO2灭火的原因。
例3某无色透明的溶液，跟金属铝反应时，放出H2，试判断下列离子Mg2＋、Cu2
＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO2-4、SO2-3、HCO-3、OH-、NO-3在溶液中存在的情况有两种，分析后填写下表：
肯定存在
可能存在
肯定不存在
（1）
（2）
选题目的：复习巩固铝的化学性质——既能与酸反应又能与碱反应，复习离子共存的知识。适合于中等学生。
思路分析：根据铝的化学性质，与金属铝反应放出H2，有两种情况：酸溶液或强碱溶液。因此：（1）肯定存在H＋、SO2-4；Mg2＋与题意不冲突，属可能存在的离子；SO2-3、HCO-3、OH-
与H＋不共存，Ba2＋、SO2-4、SO2-3不共存，Cu2＋显蓝色，NO-3存在，则相当与硝酸溶液，而硝酸与金属反应一般不生成氢气，所以这些离子均肯定不存在。（2）肯定存在OH-、Ba2＋；NO-3与题意不冲突，属可能存在的离子；HCO-3、H＋、Ag＋、Mg2＋与OH-不共存，SO2-4、SO2-3与Ba2＋不共存，Cu2＋有色，所以这些离子均肯定不存在。
解答：
肯定存在
可能存在
肯定不存在
（1）H＋、SO2-4Mg2＋
OH-、SO2-3、HCO-3、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、NO-3
（2）OH-、Ba2＋NO-3Mg2＋、Cu2＋、H＋、Ag＋、SO2-4
、SO2-3、HCO-3
启示：学习铝的性质要牢记：金属铝和酸碱都能反应是它的一个重要性质，也是它与其他金属的一个重要区别。
【习题精选】
一、选择题
1．已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低正确的是
A．钠＞钾＞钠钾合金B．钠钾合金＞钠＞钾C．钠＞钠钾合金＞钾D．钾＞钠钾合金＞钠
2．铝加入下列物质中会产生气体的是
A．熔融B．KOH溶液
C．Na2O2固体D．Na2O2和水
3．铝热剂中铝的作用是
A．催化剂B．氧化剂C．还原剂D．填充剂
4．两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与氢氧化钠反应，在相同状况下产生H2的体积比为1∶2
，则这两份铝的质量比是
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶1
5．用于飞机制造业的重要材料的是
A．Mg-Al合金B．Cu-Sn合金C．Al-Si合金D．不锈钢
6．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却。其中可作为冷却气体的是
A．①和②B．②和③C．③和④D．④和⑤
7．将硅、镁、铝的混合物分为质量相等的两份。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，则镁与硅的物质的量之比为
A．2∶1 B．4∶1 C．1∶1 D．3∶1
8．等物质的量的Mg和Al均匀混合后，取4份等质量的该混合物，分别加入到足量的下列溶液中，充分反应后，放出H2最多的是
A．2mol/LH2SO4 B．2mol/L HNO3
C．2mol/LNaOH D．2mol/LNH3·H2O
9．将mgMg投入盛有足量盐酸的烧杯中和将mgNa投入盛有足量水的铝制器皿中，问两容器及最后增重情况
A．加Mg的增重多B．加Na的增重多
C．两个一样多D．无法确定
10．同温、同压下，分别将Mg、Ca、Fe、Al投入质量相等的足量稀盐酸中，充分反应后，所得4种溶质的质量仍相等，则投入的Mg、Ca、Fe、Al 4种金属的质量关系是
A．Fe＞Ca＞Mg＞AlB．Mg=Ca=Fe=AlC．Al＞Mg＞Ca＞FeD．Al＞Mg＞Fe＞Ca1
1．下列各组试剂，只用试管和胶头滴管，不用任何其他试剂就可以鉴别的是
A．KOH和Al2（SO4）3B．稀HCl和Na2CO3
C．CaCl2和Na2CO3D．Ca（OH）2和H3PO4
1
2．向含有1molKAl（SO4）2的溶液中加入Ba（OH）2溶液，使SO2-4恰好完全沉淀，此时Al（OH）3的物质的量为，使Al3＋恰好完全沉淀，此时BaSO4的物质的量为
A．2mol B．0mol C．1.5mol D．1.33mol1
3．已知反应：甲＋乙＝丙＋丁，其中甲、乙为都含A元素的化合物，丙为由A元素组成的单质，则A是
A．稀有气体元素B．非金属元素
C．金属元素D．都有可能
答案：
一、
1．A
2．B、D
3．C
4．B
5．A
6．C
7．A
8．A
9．A
10．C 1
1．A、B、D 1
2．B；C 1
3．B
二、填空题
1．现有AlCl3、NaAlO2、NaOH、HCl、NH3·H2O、NaHCO3、CO2，试写出可能生成Al（OH）3的化学方程式：。
2．如图1所示，D为不溶于水的白色胶状物质，则：图1
（1）A为，B为，C为，D为，E为。
（2）反应的化学方程式或离子方程式：
（Ⅰ），（Ⅱ），
（Ⅲ），（Ⅳ），
（Ⅴ），（Ⅵ）。
3．如图2至图3所示，横坐标表示通入气体或加入试剂的体积，纵坐标表示产生沉淀的物质的量。适合下列各种情况的分别填入该题后（填图的字母代码）。
图2图3
图4图5
图6图7
图8
①石灰水中通入二氧化碳。
②偏铝酸钠溶液中加入稀盐酸。
③盐酸和氯化铝混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液。
④向MgCl2和AlCl3混合液中加入过量的NaOH溶液。
⑤向MgCl2和AlCl3混合液中先加NaOH溶液后加HCl溶液。
⑥向AlCl3溶液中加氨水。
⑦向NaAlO2溶液中通入CO2气体。
⑧向KAl（SO4）2中滴加Ba（OH）2。
⑨Al2（SO4）3中滴加NaAlO2溶液。
4．把由NaOH、AlCl3、MgCl23种固体组成的混合物溶于足量的水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的浊液中，逐滴加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图9所示：（1）混合物中NaOH的质量是g；AlCl3的质量是g；MgCl2的质量是g。
（2）P点所表示盐酸加入体积是mL。
图9
答案：
1．①AlCl3＋3NaOH=3NaCl＋Al（OH）3↓②NaAlO2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al（OH）3↓③AlCl3＋3NH3·H2O=3NH4Cl＋Al（OH）3↓④2NaAlO2＋3H2O＋CO2（适）=Na2CO3＋2Al（OH）3↓NaAlO2＋2H2O＋CO2（过）=NaHCO3＋Al（OH）3↓⑤AlCl3＋3NaHCO3=Al（OH）3↓＋3CO2↑＋3NaCl⑥NaAlO2＋NaHCO3＋H2O=Na2CO3＋Al（OH）3↓⑦AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O=4Al（OH）3↓＋3NaCl
2．（1）A为A1，B为AlCl3，C为Al2（SO4）3，D为Al（OH）3，E为NaAlO2
（2）（Ⅰ）2Al＋3Cl2点燃2AlCl3
（Ⅱ）2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑（Ⅲ）Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NH＋4
（Ⅳ）Al（OH）3＋OH-=AlO-2＋2H2O（Ⅴ）2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO-2＋3H2↑（Ⅵ）Al3＋＋3HCO-3=Al（OH）3↓＋3CO2↑
3．①F②B③A④C⑤D⑥G⑦E⑧E⑨D⑩E
4．（1）2.6；1.355；0.95（2）130
三、计算题
1．取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g。冷却后加入足量水，将反应产物加热蒸干并灼烧，得到的氧化镁质量为0.486g。
（1）写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。
（2）计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。
2．向铝粉和过氧化钠的混合物中加入足量的水，振荡，当混合物全部溶解后，得到无色透明溶液并放出7g气体。向该溶液中滴加5mol/L的盐酸，有白色胶状沉淀生成，当加到280mL时，沉淀恰好溶解。原混合物中铝和过氧化钠的物质的量各为多少？
答案：
1．（1）Mg3N2＋6H2O=3Mg（OH）2↓＋2NH3↑（2）17％
2．铝有0.2mol；过氧化钠有0.4mol
