《辽宁省锦州市锦州中学高三化学 镁、铝性质复习课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《辽宁省锦州市锦州中学高三化学 镁、铝性质复习课件（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一一. .金属镁、铝金属镁、铝1.1.镁、铝的物理性质：镁、铝的物理性质： 都是具有银白色金属光泽的轻都是具有银白色金属光泽的轻金属，具有良好的延展性、导电金属，具有良好的延展性、导电性和导热性性和导热性老年性痴呆症老年性痴呆症与铝有密切关系与铝有密切关系 镁是绿色植物生长不可缺少的元素镁是绿色植物生长不可缺少的元素 镁、铝原子的结构：镁、铝原子的结构：镁、铝的原子结镁、铝的原子结构示意图构示意图2 2、化学性质：、化学性质：化学性质活泼化学性质活泼, ,具有较强还原性具有较强还原性与非金属反应与非金属反应( (如如O O2 2、ClCl2 2、S S等）等）与酸反应与酸反应与盐溶液反应与盐溶
2、液反应与碱反应与碱反应与某些氧化物反应与某些氧化物反应铝热反应铝热反应2.2.化学性质：化学性质：1 1）与氧气的反应：）与氧气的反应：解释出现该现象的原因：解释出现该现象的原因：铝的表面生成氧化膜，铝的表面生成氧化膜，且熔点高于铝且熔点高于铝铝在空气中缓慢氧化铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧。在氧气中点燃剧烈燃烧。思考思考:在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢? 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面固
3、地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触。阻止了内部的铝与空气接触。4Al + 3O2 = 2Al2O3MG除了与氧气反应外，还与氮气反应：除了与氧气反应外，还与氮气反应：3Mg+N2=Mg3N2点燃点燃点燃点燃思考：思考：假设空气由氧气氮气构成：假设空气由氧气氮气构成：1molMg在空气中燃烧产物的质量范围在空气中燃烧产物的质量范围是多少？是多少？解题思路：抬杠法或极端假设法解题思路：抬杠法或极端假设法2)2)与强酸溶液反应：与强酸溶液反应：2Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2说明：说明：铝的铝的“钝化钝化”在在冷的浓硫酸冷的浓硫酸
4、和浓硝酸和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致中，铝不溶解（表面形成致密的氧化膜）密的氧化膜）还原剂和还原剂和氧化剂是氧化剂是？反应反应的实质的实质: :分两步进行分两步进行 （1 1）2Al+6H2Al+6H2 2O 2Al(OH)O 2Al(OH)3 3+3H+3H2 2（2 2）NaOH+Al(OH)NaOH+Al(OH)3 3 NaAl(OH)NaAl(OH)4 4( (或或NaAlONaAlO2 2+H+H2 2O O）将（将（1 1）+ +（2 2）2 2：2Al+6H2Al+6H2 2O +2NaOH 2NaAlOO +2NaOH 2NaAlO2 2+4H+4H2 2O +3HO +3
5、H2 2 2Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH = 2NaAlOO+2NaOH = 2NaAlO2 2+3H+3H2 2+4H+4H2 2O O 失失2 23 e3 e得得6 6e e3 3）与强碱反应）与强碱反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Mg与碱不反应与碱不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H23 3）与强碱反应）与强碱反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2说明：说明：等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应生成氢气的量相等反应生成氢气的量相等
6、 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2思考：取等量的思考：取等量的Mg、Al合金两份，一份与足量合金两份，一份与足量盐酸反应产生标况下盐酸反应产生标况下11.2LH2，另一份与足量，另一份与足量NaOH反应，生成标况下反应，生成标况下6.72LH2，则合金中，则合金中Mg、Al各多少克？各多少克？Mg： 4.8g Al：5.4g2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3 4 4）MgMg、AlAl与盐的溶液反应：与盐的溶液反应：能置换出能置换出CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等溶液中的金属。等溶液中的金属。5 5）与氧化物反应）与氧化物反应2Al+Fe2O3=2F
7、e+Al2O3高温高温4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3高温高温实质实质: :MgMg、AlAl的强还原性的强还原性铝与金属氧化物的置换反应铝与金属氧化物的置换反应铝热反应铝热反应Mg与水、二氧化碳反应与水、二氧化碳反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H22Mg+CO2=2MgO+C点燃点燃点燃点燃铝和金属氧化物的混合物叫铝热剂铝和金属氧化物的混合物叫铝热剂 现象现象 ： 化学方程式化学方程式 ： 发出耀眼的光芒、发出耀眼的光芒、放出放出大量的热、大量的热、有熔融物生成。有熔融物生成。2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3 = 2Fe + = 2Fe + AlAl2 2O O3 3高
8、温高温高温高温铝热剂铝热剂铝热反应铝热反应的用途：的用途： 焊接铁轨、冶炼金属焊接铁轨、冶炼金属 铝粉和氧化铁反应装置图铝粉和氧化铁反应装置图铝粉和氧化铁反应装置图铝粉和氧化铁反应装置图10Al+3V2O5=6V+5Al2O3高温高温 试一试试一试 写出写出AlAl与与V V2 2O O5 5 的反应方程式的反应方程式3.3.镁、铝的用途镁、铝的用途 制造电线和电缆（导电性）制造电线和电缆（导电性）; ;可作汽车、飞可作汽车、飞机、火箭材料（镁铝合金）机、火箭材料（镁铝合金）, ,做各种铝质器皿做各种铝质器皿4.4.镁、铝的工业制法：镁、铝的工业制法：镁、铝这一类活泼金属只能用电解熔融化镁、铝
9、这一类活泼金属只能用电解熔融化合物的方法合物的方法MgClMgCl2 2（熔融）（熔融）=Mg+Cl=Mg+Cl2 2电解电解电解电解2Al2Al2 2O O3 3（熔融）（熔融）=4Al+3O=4Al+3O2 2电解电解电解电解二二. .镁铝的几种重要化合物镁铝的几种重要化合物1.1.氧化物氧化物1 1）物理性质：）物理性质： 均为白色、不溶于水均为白色、不溶于水的固体，的固体，熔点都很高熔点都很高常作常作耐火材料耐火材料。 刚玉刚玉的主要成分是的主要成分是AlAl2 2O O3 3 ，其中把含，其中把含少量少量铬铬元素元素的刚玉称为的刚玉称为红宝石红宝石；含少量的；含少量的铁和钛元铁和钛元
10、素素的刚玉称为的刚玉称为蓝宝石蓝宝石。宝石的主要成分是氧化铝宝石的主要成分是氧化铝二二. .几种几种MgAlMgAl的重要化合物的重要化合物氧化镁：只与酸反应，不与碱反应，氧化镁：只与酸反应，不与碱反应，是碱性氧是碱性氧 化物化物Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2OAl2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O两性两性氧化物氧化物氧化铝（氧化铝（AlAl2 2O O3 3）2 2）化学性质）化学性质两性氧化物两性氧化物就是既能和酸反应又能和强碱反应，就是既能和酸
11、反应又能和强碱反应，均生成盐和水均生成盐和水说说 明明 氧化铝不溶于水氧化铝不溶于水, ,与水不反应与水不反应, ,故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物间存放酸性、碱性或咸的食物3 3）用途：）用途：耐火材料耐火材料(MgO(MgO、Al2O3熔点高熔点高) )冶炼金属铝：冶炼金属铝： 2Al2O3= 4Al + 3O2 通电通电 但由于铝的熔点很高，故在氧化铝但由于铝的熔点很高，故在氧化铝中添加中添加冰晶石（冰晶石（NaNa3 3AlFAlF6 6) )降低其熔点降低其熔点。2.2
12、.氢氧化铝氢氧化铝1 1）物性）物性: :白色胶状难溶于水白色胶状难溶于水, ,有强的吸附性，可吸有强的吸附性，可吸附水中固体杂质附水中固体杂质2 2）化性：）化性：MgMg（OH)OH)2 2为碱，而为碱，而AlAl（OHOH）3 3为两性氢氧为两性氢氧化物，既能和酸反应又能和强碱反应化物，既能和酸反应又能和强碱反应两种氢氧化物均可分解：两种氢氧化物均可分解：所有难溶氢氧化物均可分解生成金属氧化物和水所有难溶氢氧化物均可分解生成金属氧化物和水两性氢氧化物两性氢氧化物- Al(OH)3（能与强酸强碱反应）（能与强酸强碱反应） Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)
13、3 + OH- = AlO2- + 2H2O(或或Al(OH)4-)Al(OH)Al(OH)3 3的制备的制备: :可溶性铝盐与弱碱可溶性铝盐与弱碱AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 说明说明氢氧化铝为两性氢氧化物氢氧化铝为两性氢氧化物 H H+ + +AlOAlO2 2- -+H+H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 Al Al3+3+3OH+3OH- -碱碱式式电电离离酸酸式式电电离离与与碱碱反反应应与与酸酸反反应应Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH= NaAlO+NaOH= NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3
14、 3 + 3HCl= AlCl + 3HCl= AlCl3 3 + 3H + 3H2 2O O3 3）用途：）用途： 凝聚水中悬浮物并能吸附色素，凝聚水中悬浮物并能吸附色素， 常用作净水剂常用作净水剂 用作药物，治疗胃酸过多用作药物，治疗胃酸过多3.3.硫酸铝钾硫酸铝钾 1）复盐：复盐：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-2 2）明矾：）明矾：化学式化学式KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O O （十二水合硫酸铝钾），（十二水合硫酸铝钾）， 无色晶体，易溶于水。无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾净水原理：明矾溶于水发生水解明矾溶于水发生水解反应，生成反应，
15、生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，吸附水中的胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。杂质，使水澄清。AlAl3+3+3H+3H2 2O =O =Al(OH)Al(OH)3 3 （胶体）（胶体）+3H+3H+ +ALCLALCL3 3中逐滴加入中逐滴加入NAOHNAOH？小结：小结：AlAl3+3+与碱、与碱、 AlOAlO2 2- -与酸的反应与酸的反应AlClAlCl3 3中逐滴加入氨水？中逐滴加入氨水？ AlAl3+3+3NH+3NH3 3.H.H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +3NH +3NH4 4+ +故：用故：用AlAl3+3+制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱
16、碱更合适用弱碱更合适NaAlONaAlO2 2中逐滴加入盐酸？中逐滴加入盐酸？NaAlONaAlO2 2中缓慢通入中缓慢通入COCO2 2？2AlO2AlO2 2- -+CO+CO2 2+3H+3H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3 +CO +CO3 32-2-AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2+2H+2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +HCO +HCO3 3- -故：由故：由AlOAlO2 2- -制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱酸更合适用弱酸更合适4.H+H2O或或CO2Al3+Al(OH)31.3OH-或或NH3 H2OAlO2-2.OH-
17、 5.3H+3.4OH-6.4H+铝铝“三角三角” 铝的化合物之间转化关系铝的化合物之间转化关系7. 双水解双水解按以上关系写出离子方程式按以上关系写出离子方程式2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)34. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)36. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3讨论以上反应量与产物关系讨论以
18、上反应量与产物关系AlO2- - H+ -Al(OH)3Al3+ - 4OH- -AlO2-Al3+ - 3OH- -Al(OH)3AlO2- - 4H+ -Al3+ 1.1.往往AlClAlCl3 3溶液逐滴加入溶液逐滴加入NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O有关铝化合物的图像问题n(NaOH)nAl(OH)3 123412.2.往往NaOHNaOH溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液至过量溶液至过量3Al3+ + 12OH- = 3AlO2- + 6H2OAl3+3AlO2-+6H2
19、O=4Al(OH)312344nAl(OH)3 n(AlCl3)3.3.往往NaAlONaAlO2 2溶液中加入稀盐酸至过量溶液中加入稀盐酸至过量AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O12341nAl(OH)3 n(HCl)4.4.往稀盐酸溶液中加入往稀盐酸溶液中加入 NaAlONaAlO2 2至过量至过量n(NaAlO-2)12344nAl(OH)3 AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3n(HCl)11234nAl(OH)3 55.5.往往NaAlONaAlO2
20、2和和NaOHNaOH混合溶液中加入混合溶液中加入HClHCl溶溶液至过量液至过量OH-+H+ = H2OAlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O6.6.往往AlClAlCl3 3溶液中滴加入氨水至过量溶液中滴加入氨水至过量 12341nAl(OH)3 n( NH3.H2O )Al3+ +3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+7.7.往往AlClAlCl3 3溶液中加入溶液中加入NaAlONaAlO2 2溶液溶液12344nAl(OH)3 n(NaAlO2)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)31
21、2344nAl(OH)3 n(AlCl3)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)38.8.往往NaAlONaAlO2 2溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液溶液9.9.往往NaAlONaAlO2 2溶液中通入溶液中通入COCO2 2 ( (或过量或过量) )122或或1nAl(OH)3 n(CO2)2AlO2- +CO2 +3H2O =2Al(OH)3+CO32-或或AlO2-+CO2 +2H2O =Al(OH)3+HCO3-10.10.往往AlClAlCl3 3 HClHCl混合溶液中加混合溶液中加NaOHNaOH至过量至过量Al3+ + 3OH- = Al(
22、OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2On(NaOH)1nAl(OH)3 1234OH-+H+ = H2O511.11.往往AlAl3+3+、MgMg2+2+、H H+ +各各1mol1mol的混合溶液的混合溶液中加中加NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量 n(NaOH)Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2OOH-+H+ = H2OMg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 12342n沉淀沉淀 165712.12.往往OHOH- - 、AlOAlO2 2- - 、 Mg(OH)Mg(OH)2 2各各1mo
23、l1mol的的 混合溶液中加入盐酸至过量混合溶液中加入盐酸至过量n(HCl)AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OOH-+H+ = H2O12342n沉淀沉淀 1657Mg(OH)2+2H+ = Mg2+ +2H2O13.向明矾溶液中滴加向明矾溶液中滴加BA（OH）2溶液溶液当溶液中的完全沉淀时：当溶液中的完全沉淀时：其生成沉淀的量与加入碱的体积关系如图12和图13所示。AlO2- Al(OH)3 Al3+ AlAl2O3 O2 OH- H+ OH- H+ H+ OH- OH- H+小结小结:铝及其重要化合物的相互转化铝及其重要
24、化合物的相互转化 加热加热铝的存在：铝的存在： 铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7.73%7.73%，是地壳中含量，是地壳中含量最多的金属最多的金属。 于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以均以化合态化合态的形式存在。的形式存在。小结小结: :从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝 铝元素在地壳中的铝元素在地壳中的主要存在于主要存在于 中，中，其主要成分其主要成分 ，还含有少量的还含有少量的 。 AlAl2 2O O3 3铝土矿铝土矿FeFe2 2O O3 3、SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2过量过
25、量盐酸盐酸过滤过滤SiOSiO2 2除去除去AlClAlCl3 3FeClFeCl3 3HClHCl溶液溶液过量过量NaOHNaOH溶液溶液过滤过滤Fe(OH)Fe(OH)3 3除去除去NaAlONaAlO2 2NaClNaClNaOHNaOH溶液溶液过量过量COCO2 2过滤过滤滤液滤液除去除去Al(OH)Al(OH)3 3AlAl2 2O O3 3方法方法1 1AlAl通电通电酸溶法酸溶法酸碱（弱）酸酸碱（弱）酸AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2过量过量NaOHNaOH溶液溶液过滤过滤FeFe2 2O O3 3除去除去NaAlONaAlO2 2NaNa2 2SiOSiO3 3NaOHNaOH溶液溶液过量过量盐酸盐酸过滤过滤AlClAlCl3 3NaClNaClHClHCl溶液溶液过量过量氨水氨水过滤过滤滤液滤液除去除去Al(OH)Al(OH)3 3方法方法2 2H H2 2SiOSiO3 3除去除去AlAl2 2O O3 3AlAl通电通电碱溶法碱溶法碱酸碱酸(弱弱)碱碱
