鎂和鋁的化合物及反應(yīng)

1、精心整理精心整理鎂和鋁的化合物【知識歸納】1.8X 1015 噸。、鎂的提取1 鎂的存在：自然界中的鎂主要以化合態(tài)的形式存在于地殼和海水中。海水中鎂的總儲量約為2 .鎂的提取從海水中提取鎂，步驟如下：(1)煅燒海邊貝殼(石灰石)，制成石灰乳?；瘜W方程式：CaCO3=CaO + CO2T, CaO+ H20=Ca(0H) 2 J。將石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氫氧化鎂沉淀?；瘜W方程式：MgCd+ Ca(OH)2=Mg(OH) 2 J + CaCJ該反應(yīng)實質(zhì)上是 Mg2+與OH結(jié)合生成 Mg(OH)2沉淀的反應(yīng)，離子方程式：Mg" + Ca(OH)2=Ca2 + + Mg(OH) 2J

2、。將氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)，化學方程式：Mg(OH) 2+ 2HCl=MgCl 2+ 2H2O，該反應(yīng)實質(zhì)上是 Mg(OH) 2與H +反應(yīng)生成Mg2+與 出。，離子方程式：Mg(OH) 2+ 2H + =Mg 2+ 2出0。所得溶液蒸發(fā)結(jié)晶可獲得六水合氯化鎂晶 體(MgCl 2 6H2O)，然后在氯化氫氣流中加熱，轉(zhuǎn)化成氯化鎂。化學方程式：(4)電解熔融氯化鎂制得金屬鎂?；瘜W方程式：二、鎂的性質(zhì)1 鎂的物理性質(zhì)鎂是銀白色的金屬，密度較小 (1.74g cm3)，有較強的韌性、延展性、是電和熱良導體。硬度、熔點、沸點介于 鈉、鋁之間。2 .鎂的原子結(jié)構(gòu)Cd鎂的總干皓構(gòu)示恚閣為戲號龍7肉可矢:“鏤貳

3、子徑易失去赧外以的2個電子，形成鎂離子。因此，鎂是活潑的金屬，在自然界中主要以化合態(tài)存在。3 鎂的化學性質(zhì)鎂的化學性質(zhì)活潑，可與活潑非金屬、酸等發(fā)生反應(yīng)。(1) 鎂與非金屬單質(zhì)反應(yīng)Mg + Cl2MgCl= 點燃= 鎂與氧氣的反應(yīng)：2Mg + O22M=O燃= 鎂與氯氣、氮氣的反應(yīng)，化學方程式分別為：3Mg + N2Mg3N2。(2) 鎂與酸的反應(yīng)把一小段擦去氧化膜的鎂條放入一定量的稀硫酸中，鎂條上有氣泡產(chǎn)生，這是因為鎂與酸所電離的H +發(fā)生氧化還原反應(yīng)，把 H還原成氫氣。化學方程式：Mg + H2SO4(稀)=MgSO 4+ H2 T，離子方程式為Mg + 2H =Mg+ 出匸。(3)鎂與某

4、些氧化物的反應(yīng)將燃著的鎂條伸入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，鎂條劇烈燃燒，發(fā)生耀眼的白光，瓶內(nèi)壁上有黑色物質(zhì)生成。化學 方程式：2Mg + CO22MgO +點燃二三、鎂及其化合物的重要用途1 鎂的用途(1) 鎂能與銅、鋁、錫、錳、鈦等形成許多合金(約含鎂80%)。雖然鎂合金的密度只有 1.8g cm-3左右，但硬度和強度都較大，因此被大量用于制造火箭、導彈和飛機的部件等。因此，鎂被譽為“國防金屬”。(2) 由于鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光，因此常用來制造信號彈和焰火。2 .氧化鎂的用途：氧化鎂的熔點高達2800 C,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料?！镜淅觥?能否采用直接電解 Mg(OH) 2的方法來制鎂？解析：不

5、能。Mg(OH)2受熱易分解生成 MgO。而氧化鎂耐高溫，熔點很高，電解耗能太大，反應(yīng)要求的條件也精心整理【課堂練習】1鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、 卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是()A .不易生銹B .導電性好C .密度小 D .強度高2下列關(guān)于鎂元素及其單質(zhì)的說法中，不正確的是()A 鎂在常溫下能與氧氣反應(yīng)，生成氧化鎂保護膜B 鎂在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)C 鎂能在氯氣、二氧化碳中燃燒，這說明不只是氧氣才有助燃性D 鎂的化學性質(zhì)很活潑，能與02、CI2、N2及酸、堿發(fā)生反應(yīng)3將相同質(zhì)量的鎂條分別在氧氣空氣氮氣二氧化

6、碳中完全燃燒，燃燒后所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由小到大的順序是()A . B .二二二C . D . 【知識歸納】一、鋁及鋁合金1、物理性質(zhì)鋁是銀白色的輕金屬，密度是2.70，熔點為660.4 C,沸點為2467 C。有較強的韌性、延展性，有良好的導電性、導熱性。2、 化學性質(zhì)-鋁在元素周期表中位于第 3周期、川A族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，易失去最2卜層的3個電子形成穩(wěn)定的 AI 3+,所以鋁具有強還原性。(1) 與非金屬反應(yīng) 與氧氣反應(yīng)常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)：在點燃條件下，鋁在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色物質(zhì)。鋁在空氣中能表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，是因為它與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜，

7、并牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸，從而防止鋁進一步被氧化。 與硫、氯氣等多種非金屬單質(zhì)反應(yīng)(2) 鋁與酸、堿的反應(yīng) 鋁與酸反應(yīng)A、與氧化性酸反應(yīng)生成鹽和氫氣。如：2AI+3H 2SO4=AI 2(SO4)3+3H2 f2AI+6H =AI +3H2fB、鈍化： 二在常溫下，鋁遇到冷的濃硝酸、 濃硫酸時會在其表面生成一層致密的氧化膜，從而阻止了內(nèi)部金屬進一步發(fā)生反應(yīng)，這一現(xiàn)象稱為鈍化，利用這一性質(zhì)，可以用鋁制容器貯存或運輸濃硫酸、濃硝酸。 鋁與堿反應(yīng)2AI+2NaOH+2H 2O=2NaAIO 2+2H2 f2AI+2OH -+2H2O=2AIO 2-+2出匸(3) 與冷水反應(yīng)鋁與

8、冷水不反應(yīng)，與熱水緩慢反應(yīng)：2AI+6H 2O=2AI(OH) 3+3H2f(4) 與氧化物反應(yīng)一鋁熱反應(yīng)特點：放出大量的熱，使生成的金屬呈液態(tài)。應(yīng)用：焊接鐵軌。3、鋁合金(1) 合金指的是兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。(2) 合金有比它的成分金屬更優(yōu)良的性質(zhì)。A .合金的熔點一般比它的各成分金屬的低。精心整理精心整理B .合金的硬度一般比它的各成分金屬的大。(3) 鋁合金具有密度小、強度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉等特點，并且具有一定的抗腐 蝕能力。主要用于建筑業(yè)、容器、包裝業(yè)、交通運輸?shù)取６?、Al 2O3的性質(zhì)及應(yīng)用1兩性氧化物：既能與

9、酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，生成鹽和水的氧化物。2 .請寫出Al 2O3分別與H2SO4、燒堿反應(yīng)的化學方程式，并改寫為離子方程式：(1) AI 2O3+ 3H2SO4=AI 2(SO4)3+ 3出0+3 +Al 2O3+ 6H =2AI+ 3H2O(2) AI 2O3 + 2NaOH=2NaAIO 2 + H 2OAl 2O3+ 2OH _=2AIO 2一 + H2O3. AI 2O3的物理性質(zhì)硬度高，熔點高，不溶于水(填溶解性)的白色固體、常用于制造耐火材料。4 .存在：鋁土礦、剛玉、紅寶石、藍寶石三、氫氧化鋁 AI(0H)31.兩性氫氧化物：既可以與酸反應(yīng)，又可以與堿反應(yīng)，生成鹽和水的氫氧化物

10、。2 .物理性質(zhì)：氫氧化鋁是白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有強的吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各種色素。3 .化學性質(zhì)：不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。2AI(OH) 3 = AI 2O3 + 2出0 (這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法)4. AI 3+和強堿反應(yīng)AICI 3+3NaOH=AI(0H) 3 J +3NaCI沉淀完全后，繼續(xù)加入NaOH，沉淀被溶解AI(0H) 3+NaOH=NaAIO 2+2H2O將上面兩個反應(yīng)相加得：AICI 3+4NaOH=NaAIO 2+3NaCI+2H 2O寫成離子方程式：AI +3OH-=AI(0H) 3(堿少量)；AI +4OH-=AIO 2+2H 2

11、O (堿過量)5. AI 3+和弱堿反應(yīng)AICI 3+3NH 3.H2O=AI(0H) 3 J +3NH 4CI沉淀完全后，繼續(xù)滴加氨水：沉淀不溶解(注意AI 3+和強堿反應(yīng)的區(qū)別) 寫成離子方程式：AI 3+3NH3.H2O=AI(0H) 3 J +3NH 4+，故用 AI 3+制取 AI(0H)3 用弱堿更合適6. AIO2-與強酸的反應(yīng)NaAIO 2+HCI+H 2O=AI(OH) 3 J +NaCI沉淀完全后，繼續(xù)加入鹽酸，AI(OH) 3+3HCI=AICI 3+3H2O將上面兩化學反應(yīng)加和得：NaAIO 2+4HCI=AICI 3+2H2O+NaCI寫成離子方程式：AIO 2-+H

12、+H2O=AI(0H) 3 J (酸少量)；AIO 2-+4H+=AI 3+2H2O (酸過量)7. AIO2與弱酸的反應(yīng)2NaAIO 2+CO2+3H2O=Na2CO3+2AI(OH) 3 J沉淀完全后，繼續(xù)通入CO2沉淀不溶解，發(fā)生了如下反應(yīng)：CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO 3 (注意 AIO 2-與強酸反應(yīng)的區(qū)別)寫成離子方程式：2AIO 2-+CO2+3H2O=2AI(0H) 3 J +CO32-； AIO 2-+CO2+2H2O=AI(0H) 3 J +HCO3-故，由AIO 2-制取AI(0H) 3用弱酸更合適8. AI 3+和 AIO2 -AI 3+3AIO 2+6H

13、 2O=4AI(0H) 3 J新增離子共存問題AI 3+不能和AIO 2-, OH-共存；AIO 2-不能和Al 3+, H+共存9. AI(OH) 3的應(yīng)用AI(OH) 3 (膠體)具有很強的吸附能力，能凝聚水中的懸浮物并使之沉降，從而達到凈水目的。明磯(KAI(SO4) 2 12H2O)的凈水作用是因為明磯溶于水可生成AI(OH) 3 (膠體)。KAI(SO 4)2=K +AI +2SO4 -精心整理精心整理Al 3+3H 20=AI（0H） 3 （膠體）+3H +【典例精析】1在MgO中混有少量的AI2O3雜質(zhì)，欲將雜質(zhì)除去，可選用的試劑是（）A 稀硫酸B 濃氨水C 稀鹽酸D 氫氧化鈉溶

14、液【解析】除雜問題所選試劑的基本原則是只與雜質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)而不影響主要存在的物質(zhì)。此題利用AI2O3的兩性為突破口。【答案】D2從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是（）A .鋁土礦溶于 NaOH溶液中B NaAIO 2溶液的酸化C .灼燒氫氧化鋁固體 D .電解熔融的氧化鋁【解析】氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價的變化。熟悉從鋁土礦石中提取鋁所涉及的反應(yīng)，然后分析反應(yīng)中是否有元素化合價的變化。只有D選項中元素的化合價在反應(yīng)前后發(fā)生了變化?！敬鸢浮緿【課堂練習】1、 列物質(zhì)中，既能與 NaOH溶液反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)的是 （）A MgOB Al 2O3C NaHSO4D NaHCO32、有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說法正確的是 （）A Al是還原劑，NaOH及H2O均是氧化劑B 還原產(chǎn)物是H2,且由H2O還原所得的H2與NaOH還原所得的H?物質(zhì)的量之比為2 : 1C 此反應(yīng)說明鋁具有兩性，鋁的活潑性比只具有金屬性的金屬弱D 此反應(yīng)中，只有水是氧化劑，NaOH既不是氧化劑也不是還原劑3、 甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol 1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1 : 2，則加入鋁粉的質(zhì)量為。講義說明【教學重點】