高三化学一轮复习——镁铝复习

1、金属及其化合物复习金属及其化合物复习1.掌握镁、铝性质、用途及其冶炼方法；掌握镁、铝性质、用途及其冶炼方法；2.掌握掌握MgO、Al2O3、Mg(OH)2、Al(OH)3 Al3+盐、盐、AlO2盐的性质；盐的性质；3.熟练应用镁、铝及其化合物的性质来解决熟练应用镁、铝及其化合物的性质来解决 相关相关图像、推断图像、推断等问题。等问题。学习目标：学习目标： 镁及其重要化合物之间的转化关系：镁及其重要化合物之间的转化关系：MgCl2 Mg MgO MgSO4 Mg(OH)2Mg3N2123467891011铝及其重要化合物之间的转化关系：铝及其重要化合物之间的转化关系：12345678910 N

2、aAlO2 AlCl3 Al2O3 AlAl(0H)3 银白色轻金属银白色轻金属,固体，熔点较低，硬度较小，密度固体，熔点较低，硬度较小，密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性.1 1MgMg、AlAl的物理性质的物理性质MgAlO2Mg+ O2 2MgO点燃点燃与非金属反应与非金属反应4Al+ 3O2 2Al2O3点燃点燃N2SCl23Mg+ N2 Mg3N2Mg+ S MgS2Al+ 3S Al2S3Mg+Cl2 MgCl22Al+ 3Cl2 2AlCl3点燃点燃点燃点燃加热加热点燃点燃点燃点燃 常温下、空气中形成常温下、空气中形成氧化物薄膜氧化物

3、薄膜，具，具有抗腐蚀的性能有抗腐蚀的性能2.Mg2.Mg、AlAl的化学性质的化学性质与盐反应与盐反应与氧化物反应与氧化物反应与与H2OCO2Fe2O3Mg+2H2O =Mg(OH)2+H2除氧化膜后可与水微弱反应除氧化膜后可与水微弱反应2Mg+ CO2 =2MgO+C点燃2Al+ Fe2O3 =2Fe+ Al2O3高温与酸反应与酸反应氧化氧化性酸性酸反应，无氢气生成反应，无氢气生成在冷浓硝酸、浓硫酸中在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝钝化化”,加热时反应，无氢气生成加热时反应，无氢气生成H+Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H22Al+2H2O+2OH = 2AlO2+3H2与碱反

4、应与碱反应Mg+Cu2+ = Mg2+Cu2Al+3Cu2+ = 2Al3+3Cu铝热反应铝热反应Mg粉加入粉加入NH4Cl溶液中可能有几种气体产生？溶液中可能有几种气体产生？请说明理由请说明理由. 解析解析将镁粉加入将镁粉加入NHNH4 4ClCl溶液中，有溶液中，有氢气氢气和刺激性和刺激性的的氨气氨气生成，这是由于生成，这是由于NHNH4 4ClCl水解呈酸性水解呈酸性，镁与水解产生，镁与水解产生的的H H+ +反应生成氢气而破坏了反应生成氢气而破坏了NHNH4 4ClCl的水解平衡，的水解平衡，NHNH3 3HH2 2O O浓浓度不断增大而分解放出度不断增大而分解放出NHNH3 3. .

5、反应的化学方程式可表示为：反应的化学方程式可表示为：Mg +2NH4Cl = 2NH3+MgCl2 +H2【思考】MgAl存存 在在用用 途途冶冶 炼炼光卤石光卤石菱镁矿菱镁矿(KClMgCl26H2O)(MgCO3)铝土矿铝土矿(Al2O3Fe2O3SiO2等等)制合金、飞机、汽车部制合金、飞机、汽车部件、烟火、照明弹等件、烟火、照明弹等制合金、飞机、汽车、轮制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用品船部件、导线、日用品海水海水 Mg(OH)2 MgCl2 MgHCl电解电解铝土矿铝土矿 Al(OH)3AlAl2 2O O3 3 AlAl 冰晶石冰晶石NaNa3 3AlFAlF6 64.Mg

6、、Al的存在、用途、冶炼的存在、用途、冶炼镁单质的制备镁单质的制备海海水水生石灰生石灰过滤过滤Mg(OH)2盐酸盐酸MgCl2溶液溶液结晶结晶MgCl2.6H2OHCl干燥气流干燥气流加热加热MgCl2熔融熔融电解电解Mg以海水为原料以海水为原料,写出写出MgCl2的提取和的提取和Mg的制备流程的制备流程.(已知已知MgCl2溶液蒸发结晶易形成溶液蒸发结晶易形成MgCl2.6H2O)铝单质的制备铝单质的制备电解熔融Al以铝土矿（主要成分是以铝土矿（主要成分是Al2O3含有含有Fe2O3、SiO2等杂质）为原料，写出等杂质）为原料，写出Al的制备流程。的制备流程。2Al2O3 4Al + 3O2

7、电解电解熔融熔融熔点：熔点：2045 0C添加添加Na3AlF61000 0C注意：注意：电解时用碳素材料做电极，需定期电解时用碳素材料做电极，需定期更换阳极更换阳极（碳块）。（碳块）。为什么？为什么？ 【例1】下列叙述正确的是下列叙述正确的是 （ ）A铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。B两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。化钠溶液反应，产生的氢气前者多。C合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。合金的熔

8、点一般比组成它的各成分的熔点都低。D工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。锰。CD例题剖析例题剖析（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。 两极反应式为：正极两极反应式为：正极 ； 负极负极 。该装置将该装置将 能转化为能转化为 能。能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 ，总反应方程为总反应方程为 。镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H+2e=H2Mg2e=Mg2 + 化学能化学能电

9、能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2【例2】如图如图镁、铝的氧化物镁、铝的氧化物氧化镁氧化镁（烧苦土）（烧苦土）氧化铝氧化铝（刚玉）（刚玉）物理性质物理性质所属类别所属类别典型反应典型反应制备方法制备方法用途用途白色粉末、熔点高硬度大、难溶于水白色粉末、熔点高硬度大、难溶于水 碱性氧化物碱性氧化物 两性氧化物两性氧化物 不与水反应不与水反应MgO+HCl Al2O3+HCl Al2O3+NaOH MgCO3=MgO+CO2 铝土矿的提纯铝土矿的提纯耐火材料耐火材料 电解制铝、电解制铝、 耐高温、耐磨材料耐高温、耐磨材料讨论：讨论：1、如何提纯铝土矿、如何提纯铝土矿Al

10、2O3(Fe2O3、SiO2)？ 2、工业如何冶炼获得金属镁和铝？、工业如何冶炼获得金属镁和铝？二、二、MgMg、AlAl的氧化物的氧化物铝土矿的提纯铝土矿的提纯 铝土矿铝土矿Al2O3（Fe2O3、SiO2）加加HClAlCl3、FeCl3SiO2足量足量NaOH(aq)NaAlO2Fe(OH)3通入过量通入过量CO2Al(OH)3加加NaOHNaAlO2、Na2SiO3Fe2O3足量足量HCl(aq)AlCl3、NaClH2SiO3通入过量通入过量NH3Al(OH)3三、三、MgMg、AlAl的氢氧化物的氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3物理性质物理性质化化学学性性质质热稳热稳定性定性H

11、+OH类别类别主要用途主要用途实验室实验室制制 法法Mg(OH)2 MgO+ H2O2Al(OH)3 Al2O3+3H2O白色，不溶于水（溶解部白色，不溶于水（溶解部分电离出的分电离出的OH可使酚酞可使酚酞变红变红）白色胶状，不溶于水、白色胶状，不溶于水、有很强的吸附性有很强的吸附性Mg(OH)2+2H+= Mg2+H2O2Al(OH)3+6H+=2Al3+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2O中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物制制MgO和镁盐和镁盐制备制备Al2O3和净水剂和净水剂Mg2+2OH = Mg(OH)2Al3+3NH3 H2O=Al(OH)3+3NH4+2AlO2+C

12、O2+2H2O=2Al(OH)3+CO32AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO33 AlO2+Al3+6 H2O=4Al(OH)3AlO2HH2O Al(OH)3 Al33OH 酸式电离酸式电离 碱式电离碱式电离只能存在于只能存在于中性或弱酸中性或弱酸性或弱碱性性或弱碱性环境中环境中【思考】【思考】Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？为何既能与酸又能与强碱液反应？解析解析这是因为这是因为Al(OH)3在水中同时存在在水中同时存在两种电离平两种电离平衡：衡：思考思考: : Al(0H)Al(0H)3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2的混合物该如何分离提纯的混合物该如何分

13、离提纯? ?练习：练习：写出写出Al、Al2O3、A l(OH)3分别和分别和NaOH溶液反应的化学方程式。溶液反应的化学方程式。2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O思考与讨论：思考与讨论：已知已知:Mg、MgO 、Mg(OH)2均能够溶解于均能够溶解于NH4Cl。又知道。又知道Mg(OH)2为难溶中强碱，在溶液中存在溶解平衡为难溶中强碱，在溶液中存在溶解平衡Mg(OH)2 = Mg2+2OH-。从上述溶解平衡移动的角度分析溶解于。从上述溶解平衡移动的角度分析溶解于NH4Cl的原因

14、。的原因。可能性可能性: (1)NH4Cl水解产生的水解产生的H+,中和了中和了OH-使平衡正向移动使平衡正向移动. (2)NH4+结合了结合了OH-使平衡正向移动使平衡正向移动. 你认为分析结果哪个正确你认为分析结果哪个正确 ?【思考】【思考】制取制取Al(OH)3的可能途径有那些？的可能途径有那些？解析解析(1) 铝盐与碱液反应铝盐与碱液反应 法法优于法优于法 Al3 Al(OH)3 AlO2OHOH适量适量OH过量过量 Al3 Al(OH)3 不溶解不溶解NH3 H2O足量足量NH3 H2O过量过量(2)偏铝酸盐与酸反应：偏铝酸盐与酸反应：(3)互相促进水解反应：互相促进水解反应： 法法

15、优于法优于法 AlO2 Al(OH)3 Al3 H+过量过量 H+适量适量 AlO2 Al(OH)3 不溶解不溶解 CO2适量适量CO2过量过量AlAl3 33AlO2-6H2O4Al(OH)3例例 2 2：下列各组离子在水溶液中能大量共存的是： A COHCOOHNa323-+、 B KClSHCO23+-、 C HBrNaAlO2+-+-、 D AlNaCOSO3342+2-、 B试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。01234n(NaOH)nAl(OH)3（1）向向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液直至过量溶液直至过量向向NaOH

16、溶液中滴加溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量溶液直至过量01234n(AlCl3)nAl(OH)3Al3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+4OH(过量过量) = AlO2+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 3mol3mol1mol3mol1mol3mol镁铝图象镁铝图象01234nAl(OH)3n(HCl)（2）向向NaAlO2溶液中滴加溶液中滴加HCl溶液直至过量溶液直至过量向向HCl溶液中滴加溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量溶液直至过量01234n(NaAlO2)nAl(OH)3AlO2+H2O+

17、H+(少量少量)= Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O AlO2+4H+(过量过量)= Al3+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 1mol3mol1mol3moln(NaOH)nAl(OH)3（4 4）向含）向含MgMg2+2+、AlAl3+3+的混合溶液中滴加的混合溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至过量溶液直至过量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

18、(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Mg2+ + 2OH = Mg (OH)2 （3 3）向）向HClHCl酸化的酸化的AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至过量溶液直至过量铝热反应铝热反应 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高温高温1 1、镁条的作用是什么？、镁条的作用是什么？2 2、氯酸钾的作用是什么？、氯酸钾的作用是什么？铝热剂铝热剂结论：结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。一些活泼的金属也可作还原剂。问题问