高三一轮复习镁铝及其化合物.ppt

高三一轮复习 镁、铝及其化合物 1.掌握镁、铝性质、用途及其冶炼方法； 2.掌握MgO、Al2O3、Mg(OH)2、Al(OH)3 Al 3+盐、AlO 2 盐的性质； 3.熟练应用镁、铝及其化合物的性质来解决 相关图像、推断等问题。 学习目标 一. Mg、Al的物理性质 铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高 （铝中金属键比镁强） （1）共性: 银白色轻金属固体，熔点较低，硬度较小， 密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性。 （2）异性： 二. Mg、Al的原子结构 MgAl 原子序数 周期表中位置 原子结构示意图 电子式 化合价 三. Mg、Al的化学性质 反 应 剧 烈 程 度化学反应方程式 Mg Al 与冷水缓慢反应 与沸水显著反应 与冷水不反应 与沸水缓慢反应 2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H2 1.和水反应 考虑：镁条着火时，应采取何措施将其扑灭？能否 用水？能否用泡沫灭火器？ Mg + 2H2O = Mg(OH)2 +H2 2.和碱反应 2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2+3H2 镁不与碱反应 考虑：用铝箔包住0.1mol金属钠，用针扎出一些小 孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产 生的气体，则收集到的气体为(标况)（ ） A.O2和H2混合气体 B.1.12LH2 C.大于1.12LH2 D.小于1.12L气体 a.和非氧化性酸反应（盐酸、稀硫酸等） 3.和酸反应 （剧烈反应） Mg + 2H+ = Mg2+ + H2 （迅速反应）2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 b.和氧化性酸反应（硝酸、浓硫酸等） Mg+4HNO3(浓）= Mg(NO3)2+2NO2+2H2O (Mg不钝化) Al +6HNO3（浓） Al(NO3)3+3NO2+3H2O (Al常温钝化 加热反应) 思考：（1）Mg粉加入至NH4Cl中可能有几种气体产 生？请说明理由 解析：将镁粉加入NH4Cl溶液中，有氢气和刺激性的 氨气生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产 生的H+反应生成氢气破坏了NH4Cl水解平衡，NH3H2O浓 度不断增大而分解放出NH3，同时还产生Mg(OH)2白色 沉淀。反应的化学方程式可表示为： Mg + 2NH4Cl = 2NH3+MgCl2 +H2 （ Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2 ） 4.与非金属单质的反应 2Mg + O2 = 2MgO 点燃 4Al + 3O2 = 2 Al2O3 Mg Al 非金属反应应 O2 常温氧化膜 点燃燃烧烧 MgS Al2S3 S,加热热 Cl2,加 热 MgCl2 AlCl3 3Mg + N2 = 2Mg3N2 点燃 Mg3N2 + 3H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3 5.与某些氧化物反应 2Mg + CO2 = 2MgO + C 点燃 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 高 温 4Al +3 MnO2 = 3Mn + 2Al2O3 高 温 10Al + 3V2O5 = 6V + 5Al2O3 高 温 铝热反应 用途、引发 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量 的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧 烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落 入沙中。 四. 镁铝化合物的性质 （一）氧化物的对比 相同点：都是离子化合物，熔点高，化学性质活泼， 可作为耐火材料。 Al2O3 + 6H+ =2Al3+3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 不同点：MgO与水缓慢化合；Al2O3与水不反应。 氧化镁是碱性氧化物，可以和酸反应； 而氧化铝是两性氧化性： （二）氢氧化物的对比 相同点：热稳定性差，加热易分解。 不同点： Mg(OH)2是中强碱，可以使酚酞变浅红色，而 Al(OH)3是弱碱，不能使酚酞变红。 Mg(OH)2可以跟水解呈酸性的盐溶液反应， 而Al(OH)3不行。 Mg(OH)2 +2NH4+ =Mg2+ +2NH3 + 2H2O Mg(OH)2只能溶于酸，而Al(OH)3具有两性。 Al(OH)3 +3H+ =Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + H2O 注意：1、Al(OH)3只能与强酸和强 碱反应，不溶于弱酸和弱碱 。 2、实验室通过铵盐和氨水反应， 制备Al(OH)3。 H+AlOAlO 2 2 - - +H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH- 碱式电离 酸式电离 与碱反应 与酸反应 Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O 思考： （1）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？ 1、偏铝酸盐 偏铝酸盐的生成途径： CO2少量： 2AlO2- + CO2 +3H2O =2Al(OH)3+CO32- 偏铝酸盐的性质： CO2过量： AlO2- + CO2 +2H2O =Al(OH)3 + HCO3- AlO2- + H+ +H2O=Al(OH)3 2、明矾:KAl(SO4)212H2O -可作净水剂 （三）重要的铝盐 思考：制取Al(OH)3的可能途径有那些？ 解析：(1) 铝盐与碱液反应 法优于法 Al3 Al(OH)3 AlO2 OH 适量 OH 过量 Al3 Al(OH)3 不溶解 NH3 H2O 足量 NH3 H2O 过量 (2)偏铝酸盐与酸反应 ： (3)相互促进水解反应： 法优于法 AlO2 Al(OH)3 Al3 H+ 过量 H+ 适量 AlO2 Al(OH)3 不溶解 CO2 适量 CO2 过量 Al33AlO26H2O4Al(OH)3 据此判断 （1）固体B所含物质的化学式为_。 （2）固体E所含物质的化学式为_ _。 （3）反应的离子方程式为_。 Al2O3 （NH4）2SO4、K2SO4 AlO2+2H2O+CO2 （过量） = Al(OH)3 +HCO3 或： 2AlO2+3H2O+CO2 （不足） = 2Al(OH)3 +CO32 例题题1 某混合物 A，含有 KAl（SO4）2、Al2O3和 Fe2O3， 在一定条件下可实现实现 下图图所示的物质质之间间的变变化， 例题题2某无色透明溶液，跟金属铝铝反应应放出H2，判断 下列离子: Mg2+ ，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-， SO32-，OH-，HCO3-，NO3-，何种离子能大量存在于 此溶液中。 （1）当生成Al3+时时，可能存在 。 （2）当生成AlO2-时时，可能存在 。 H+Mg2+SO42- OH-Ba2+NO3- AlO2 Al(OH) 3 Al3+ Al Al2O3 O2 OH _ 加热 H+ OH _ H+ H+ OH _ OH _ H+ 铝及其重要化合物的相互转化 试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。 0 1 2 3 4n(NaOH) nAl(OH)3 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 向NaOH溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量 0 1 2 3 4 n(AlCl3) nAl(OH)3 Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+4OH(过 过量) = AlO2+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 3mol 3mol 1mol 3mol 1mol 0 1 2 3 4 nAl(OH)3 n(HCl) 向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量 向HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量 0 1 2 3 4 n(NaAlO2 ) nAl(OH)3 AlO2+H2O+H+(少量)= Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O AlO2+4H+(过 过量)= Al3+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 1mol 3mol 1mol 3mol n(NaOH) nAl(OH)3 向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量 Al(OH)3、 Mg(OH)2 Mg(OH)2 n(NaOH) H+OH=H2O Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Mg2+ + 2OH = Mg (OH)2 五. 镁和铝单质的制备 1、以海水为原料，写出MgCl2的提取和Mg的制备流 程。 海 水 熟石灰 过过 滤滤 Mg(OH)2 盐盐 酸 MgCl2溶