高三一輪復(fù)習(xí)鎂鋁及其化合物講課講稿

1、高三一輪復(fù)習(xí)鎂鋁及其化合物一一. Mg、Al的物理性質(zhì)的物理性質(zhì)鋁比鎂硬度稍大、熔沸點(diǎn)稍高鋁比鎂硬度稍大、熔沸點(diǎn)稍高 （鋁中金屬鍵比鎂強(qiáng)）（鋁中金屬鍵比鎂強(qiáng)）（1 1）共性）共性: : 銀白色輕金屬固體，熔點(diǎn)較低，硬度較小，銀白色輕金屬固體，熔點(diǎn)較低，硬度較小， 密度較小，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性和韌性。密度較小，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性和韌性。（2 2）異性：）異性：二二. Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)的原子結(jié)構(gòu)MgAl原子序數(shù)原子序數(shù)周期表中位置周期表中位置原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖電子式電子式化合價(jià)化合價(jià)三三. Mg、Al的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)反反 應(yīng)應(yīng) 劇劇 烈烈 程程 度度化學(xué)反應(yīng)方程式

2、化學(xué)反應(yīng)方程式MgAl與冷水緩慢反應(yīng)與冷水緩慢反應(yīng)與沸水顯著反應(yīng)與沸水顯著反應(yīng)與冷水不反應(yīng)與冷水不反應(yīng)與沸水緩慢反應(yīng)與沸水緩慢反應(yīng)2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H21.1.和水反應(yīng)和水反應(yīng)考慮：鎂條著火時(shí)，應(yīng)采取何措施將其撲滅？能否考慮：鎂條著火時(shí)，應(yīng)采取何措施將其撲滅？能否用水？能否用泡沫滅火器？用水？能否用泡沫滅火器？Mg + 2H2O = Mg(OH)2 +H22.2.和堿反應(yīng)和堿反應(yīng)2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2+3H2鎂不與堿反應(yīng)鎂不與堿反應(yīng)考慮：用鋁箔包住考慮：用鋁箔包住0.10.1molmol金屬鈉，用針扎出一些小金屬鈉，用針扎出一些小孔，放

3、入水中，完全反應(yīng)后，用排水集氣法收集產(chǎn)孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為生的氣體，則收集到的氣體為( (標(biāo)況標(biāo)況) )（ ）A.O2和和H2混合氣體混合氣體 B.1.12LH2C.大于大于1.12LH2 D.小于小于1.12L氣體氣體 a.a.和非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀硫酸等）和非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀硫酸等）3 3. .和酸反應(yīng)和酸反應(yīng)（劇烈反應(yīng)）（劇烈反應(yīng)）Mg + 2H+ = Mg2+ + H2（迅速反應(yīng)）（迅速反應(yīng)）2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2b.b.和氧化性酸反應(yīng)（硝酸、濃硫酸等）和氧化性酸反應(yīng)（硝酸、濃硫酸等）Mg+4HNO3(

4、濃濃）= Mg(NO3)2+2NO2+2H2O(Mg不鈍化不鈍化)Al +6HNO3（濃濃） Al(NO3)3+3NO2+3H2O(Al常溫鈍化常溫鈍化 加熱反應(yīng)加熱反應(yīng))思考：思考：（1 1）MgMg粉加入至粉加入至NHNH4 4ClCl中可能有幾種氣體產(chǎn)中可能有幾種氣體產(chǎn) 生？請(qǐng)說明理由生？請(qǐng)說明理由解析：解析：將鎂粉加入將鎂粉加入NHNH4 4ClCl溶液中，有溶液中，有氫氣氫氣和和刺激性的刺激性的氨氣氨氣生成，這是由于生成，這是由于NHNH4 4ClCl水解呈酸性，鎂與水解產(chǎn)水解呈酸性，鎂與水解產(chǎn)生的生的H H+ +反應(yīng)生成氫氣反應(yīng)生成氫氣破壞了破壞了NHNH4 4ClCl水解平衡水解

5、平衡，NHNH3 3H H2 2O O濃度不斷增大而分解放出濃度不斷增大而分解放出NHNH3 3，同時(shí)還產(chǎn)生同時(shí)還產(chǎn)生Mg(OH)Mg(OH)2 2白白色沉淀。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：色沉淀。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：Mg + 2NHMg + 2NH4 4Cl = 2NHCl = 2NH3 3+MgCl+MgCl2 2 +H +H2 2（ MgMg2+ 2+ + 2OH+ 2OH = Mg(OH)= Mg(OH)2 2 ）4.4.與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)2Mg + O2 = 2MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃4Al + 3O2 = 2 Al2O3MgAl非金屬反應(yīng)非金屬反應(yīng)O2常溫氧化膜常溫氧化膜

6、點(diǎn)燃燃燒點(diǎn)燃燃燒MgSAl2S3S,加熱加熱Cl2,加熱MgCl2AlCl33Mg + N2 = 2Mg3N2點(diǎn)燃點(diǎn)燃Mg3N2 + 3H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH35 5. .與某些氧化物反應(yīng)與某些氧化物反應(yīng)2Mg + CO2 = 2MgO + C點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 高高 溫溫4Al +3 MnO2 = 3Mn + 2Al2O3 高高 溫溫10Al + 3V2O5 = 6V + 5Al2O3 高高 溫溫鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)用途、引發(fā)用途、引發(fā)反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗內(nèi)的熱，發(fā)出耀

7、眼的白光，紙漏斗內(nèi)劇劇烈反應(yīng)，紙漏斗被燒穿，有熔融物落烈反應(yīng)，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。入沙中。四四. . 鎂鋁化合物的性質(zhì)鎂鋁化合物的性質(zhì)（一）氧化物的對(duì)比（一）氧化物的對(duì)比 相同點(diǎn)：都是離子化合物，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)活潑，相同點(diǎn)：都是離子化合物，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)活潑，可作為耐火材料?？勺鳛槟突鸩牧?。 Al2O3 + 6H+ =2Al3+3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：MgO與水緩慢化合；與水緩慢化合；Al2O3與水不反應(yīng)。與水不反應(yīng)。氧化鎂是堿性氧化物，可以和酸反應(yīng)；氧化鎂是堿性氧化物，可以和酸反應(yīng)；而氧化鋁是兩性氧化性：而氧化鋁是兩性

8、氧化性： （二）氫氧化物的對(duì)比（二）氫氧化物的對(duì)比相同點(diǎn)：熱穩(wěn)定性差，加熱易分解。相同點(diǎn)：熱穩(wěn)定性差，加熱易分解。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： Mg(OH)2是是中強(qiáng)堿，可以使酚酞變淺紅色中強(qiáng)堿，可以使酚酞變淺紅色，而，而Al(OH)3是弱堿，不能使酚酞變紅。是弱堿，不能使酚酞變紅。 Mg(OH)2可以跟水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)，可以跟水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)， 而而Al(OH)3不行。不行。 Mg(OH)2 +2NH4+ =Mg2+ +2NH3 + 2H2OMg(OH)2只能溶于酸，而只能溶于酸，而Al(OH)3具有兩性。具有兩性。Al(OH)3 +3H+ =Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH

9、- = AlO2- + H2O注意：注意：1、Al(OH)3只能與強(qiáng)酸和強(qiáng)只能與強(qiáng)酸和強(qiáng) 堿反應(yīng)，堿反應(yīng)，不溶于弱酸和弱堿不溶于弱酸和弱堿。2、實(shí)驗(yàn)室通過銨鹽和氨水反應(yīng)，、實(shí)驗(yàn)室通過銨鹽和氨水反應(yīng)，制備制備Al(OH)3。H+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH-堿式電離堿式電離酸式電離酸式電離與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2OAl(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O思考：思考：（1）Al(OH)3為何既能與酸又能與強(qiáng)堿液反應(yīng)？為何既能與酸又能與強(qiáng)堿液反應(yīng)？ 1、偏鋁酸鹽、偏鋁酸鹽偏鋁酸鹽的生成途徑：偏鋁酸鹽的生成途徑：C

10、O2少量：少量： 2AlO2- + CO2 +3H2O =2Al(OH)3+CO32- 偏鋁酸鹽的性質(zhì)：偏鋁酸鹽的性質(zhì)： CO2過量：過量： AlO2- + CO2 +2H2O =Al(OH)3 + HCO3-AlOAlO2 2- - + H + H+ + +H +H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 32、明礬、明礬:KAl(SO4)212H2O -可作凈水劑可作凈水劑（三）重要的鋁鹽（三）重要的鋁鹽思考：制取思考：制取Al(OH)3的可能途徑有那些？的可能途徑有那些？解析：解析：(1) 鋁鹽與堿液反應(yīng)鋁鹽與堿液反應(yīng) 法優(yōu)于法法優(yōu)于法 Al3 Al(OH)3 AlO2OHOH適量適量O

11、H過量過量 Al3 Al(OH)3 不溶解不溶解 NH3 H2O足量足量NH3 H2O過量過量(2)偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)：偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)：(3)相互促進(jìn)水解反應(yīng)：相互促進(jìn)水解反應(yīng)： 法優(yōu)于法法優(yōu)于法 AlO2 Al(OH)3 Al3 H+過量過量 H+適量適量 AlO2 Al(OH)3 不溶解不溶解 CO2適量適量CO2過量過量Al33AlO26H2O4Al(OH)3據(jù)此判斷據(jù)此判斷（1 1）固體）固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式為所含物質(zhì)的化學(xué)式為_。（2 2）固體）固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式為所含物質(zhì)的化學(xué)式為_ _。（3 3）反應(yīng)的離子方程式為）反應(yīng)的離子方程式為_。Al2O3 （NH4）2SO4、K2

12、SO4AlO2+2H2O+CO2 （過量）過量） = Al(OH)3 +HCO3 或：或： 2AlO2+3H2O+CO2 （不足）不足） = 2Al(OH)3 +CO32 例題例題1 某混合物某混合物 A，含有含有 KAl（SO4）2、Al2O3和和 Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化，例題例題2某無色透明溶液，跟金屬鋁反應(yīng)放出某無色透明溶液，跟金屬鋁反應(yīng)放出H2，判斷判斷下列離子下列離子: Mg2+ ，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-，SO32-，OH-，HCO3-，NO3-，何種離子能大量存在于何種離子能大量存在于

13、此溶液中。此溶液中。（1）當(dāng)生成）當(dāng)生成Al3+時(shí)，可能存在時(shí)，可能存在 。（2）當(dāng)生成）當(dāng)生成AlO2-時(shí)，可能存在時(shí)，可能存在 。H+Mg2+SO42-OH-Ba2+NO3-AlO2 Al(OH)3 Al3+ AlAlAl2O3O2OH_加熱加熱H+OH_H+H+OH_OH_H+鋁及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化鋁及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化試作出下列反應(yīng)圖像，并寫出各階段離子方程式。試作出下列反應(yīng)圖像，并寫出各階段離子方程式。0 1 2 3 0 1 2 3 4 4n(NaOH)nAl(OH)3向向AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至過量溶液直至過量向向NaOHNaOH溶

14、液中滴加溶液中滴加AlClAlCl3 3 溶液直至過量溶液直至過量0 1 2 3 0 1 2 3 4 4n(AlCl3)nAl(OH)3Al3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+4OH(過量過量) = AlO2+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 3mol3mol1mol3mol1mol0 1 2 3 0 1 2 3 4 4nAl(OH)3n(HCl)向向NaAlONaAlO2 2溶液中滴加溶液中滴加HClHCl溶液直至過量溶液直至過量向向HClHCl溶液中滴加溶液中滴加NaAlONaAlO2 2 溶液直至過

15、量溶液直至過量0 1 2 3 0 1 2 3 4 4n(NaAlO2 )nAl(OH)3AlO2+H2O+H+(少量少量)= Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O AlO2+4H+(過量過量)= Al3+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 1mol3mol1mol3moln(NaOH)nAl(OH)3向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量 向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至過量Al(OH)3、 Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H+OH=H2OAl3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Mg2+ + 2OH = Mg (OH)2 五五. . 鎂和鋁單質(zhì)的制備鎂和鋁單質(zhì)的制備1 1、以海水為原料，寫出、以海水為原料，寫出MgClMgCl2 2的提取和的提取和MgMg的制備流的制備流程。程。海海水水熟石灰熟石灰過濾過濾Mg(OH)2鹽酸鹽酸MgCl2溶液溶液結(jié)晶結(jié)晶MgCl2.6H2OHCl干燥氣流干燥氣流加熱加熱MgCl2熔融熔融電解電解Mg2 2、以鋁土礦（