镁铝及其重要化合物,知识点排查,1、镁和铝的物理性质比较,镁和铝都是 色的 （填“轻”或“重”）金属， 有较强的 、和良好的 、 性。,银白色固体,银白色固体,648.8,660.4,1.74,2.7,2.1,2.9,银白色,轻,韧性、延展性,导电,导热,铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝中金属键比镁强）,2.Mg、Al的化学性质,空气中形成氧化物薄膜，具 有抗腐蚀的性能,常温下：,除氧化膜后可与水微弱反应,反应，无氢气生成,在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝化”，加热时反应，无氢气生成,Mg+2H+=Mg2+H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,2Al+2H2O+2OH = 2AlO2+3H2,Mg+Cu2+ = Mg2+Cu,2Al+3Cu2+ = 2Al3+3Cu,铝热反应 用途、引发,海水,铝土矿,冶 炼,光卤石 菱镁矿,铝土矿,(KClMgCl26H2O),(MgCO3),(Al2O3、Fe2O3、SiO2等),Mg,MgCl2,Al(OH)3,Al2O3,Al,Mg(OH)2,铝热反应,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。,1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？,铝热剂,结论：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。所以一些活泼的金属也可作还原剂。,问题,反应现象：剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。,Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3,高温,其它铝热反应,3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3,高温,Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3,高温,3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3,高温,铝热反应的应用,铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等,3、镁和铝单质的制备,以海水为原料，写出MgCl2的提取和Mg的制备流程。,海水,熟石灰,过滤,Mg(OH)2,盐酸,MgCl2溶液,结晶,MgCl2.6H2O,HCl干燥气流,加热,MgCl2,熔融,电解,Mg,抑制水解,如何从铝土矿(含Fe2O3、Al2O3、SiO2)中获得纯净的Al2O3?供选用的试剂有：盐酸、CO2、氢氧化钠、氨水注意每种试剂不能重复使用,解析:,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 ）,【例】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 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。 D工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、 锰。,CD,【例】将相同质量的镁条分别在氧气中空气中氮气中二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序 （ ） A B C D,C,【例】某学生用铝片分别与c(H+)均为3 mol/L的稀盐酸和稀硫酸反应：其实验过程：往装有相同铝片的2支试管中分别加入等体积，且c(H+)=3.0 mol/L的盐酸和硫酸，观察反应进行到1、2、5、15、20 min时铝片与酸反应的情况。实验结果如下表：,通过上述实验可知，铝片与盐酸和硫酸反应存在较大的差异。这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。假如你将开展实验探究铝片与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因，为设计实验，你将对差异的原因作出哪些假设或猜想（填2种即可）？ 假设（猜想）一：_ 假设（猜想）二： .,Cl能够促进金属铝与H+反应,SO42对H+与金属铝的反应起阻碍作用,二. Mg、Al的化合物 （1）Mg、Al的氧化物,Al2O3+2OH=2AlO2+ H2O,碱性氧化物,两性氧化物,（2）Mg、Al的氢氧化物,Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,中强碱（溶解部分电离出的 OH可使酚酞变红）,两性氢氧化物,练习：写出Al、Al2O3、A l(OH)3分别和NaOH溶液反应的化学方程式。,2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,思考： Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？,制取Al(OH)3的可能途径有那些？,解析：(1) 铝盐与碱液反应,(2)偏铝酸盐与酸反应：,(3)相互促进水解反应：,Al33AlO26H2O4Al(OH)3,【例】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法： 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ H2 Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 2NaAlO2+ H2SO4+2H2O =2Al(OH)3+ Na2SO4 （1）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明） （2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法 （用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）,解析：（1） 法较法节约了酸、碱试剂。因为同样是制备2 mol Al(OH)3， 法需2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH； 法只需2 mol Al、1 mol H2SO4、2 mol NaOH。,（2）利用Al3和AlO2的双水解反应制备Al(OH)3 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+ 3H2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2,2 mol,相当于制备2 mol Al(OH)3 所用原料为2 mol Al、0.75 mol H2SO4、1.5 mol NaOH，确实节约了试剂。,Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO4,【例】某混合物 A，含有 KAl（SO4）2、Al2O3和 Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化，,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,写出上述转化的化学方程式：,镁及其重要化合物之间的转化,(2012华南师大中山附中质检)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为() A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g,A,(2012普宁华侨中学质检)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的() A物质的量之比为32 B质量之比为32 C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为23,A,【例】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成 。 回答下列问题： （1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 （用化学式表示）,Zn2NaOHNa2ZnO2H2 或Zn2NaOH2H2ONa2ZnOH4H2,或,（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。,（配合物离子，简写成AlO2）,（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 。 硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水 硫酸锌和氢氧化钠 硫酸锌和氨水 （4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式。 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因。,Al3+3NH3H2O3NH4+AlOH3,可溶性锌盐与氨水反应产生的ZnOH2可溶于过量氨水中，生成 ，氨水的用量不易控制。,铝三角关系,OH-,Al3+,AlO2-,Al(OH)3,OH-或NH3H2O,OH-,H+或CO2,H+,H+,Al3+,Al(OH)3,AlO2-、 HCO3- 、CO32-、 S2-,AlO2-,Al(OH)3,HCO3-、NH4+,硫酸铝钾：KAl(SO4)2,由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物叫做复盐。 如KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2等 ,电离方程式为： KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42- (NH4)2Fe(SO4)2=2NH4+Fe2+2SO42-,十二水合硫酸铝钾:KAl(SO4)212H2O俗名叫明矾，是一种无色晶体，可溶于水，并与水反应生成Al(OH)3胶体，所以明矾可用作净水剂,(3)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同) AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀， 后沉淀溶解。 NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象， 后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 (4)分离提纯 利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。,(2012肇庆市高三期末统考节选改编)工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的流程如下：,(1)流程中加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。 (2)滤液B加入过量烧碱，发生的离子反应有_。 _、_、_ (3)滤液D通入过量CO2发生反应的化学方程式为_，沉淀F灼烧的化学方程式为_。,(2012佛山市高三质检)某同学通过系列实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是() A向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液 B等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气 C常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2 DAlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体 【答案】B,1、往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,图象问题,试作出下列反应图像，并写出各阶段离子程式。,Al3+ + 3OH(少量) = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O,3mol,1mol,n(Al(OH)3) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0,1 2 3 4 5 n(NaOH),2、在NaOH溶液中逐滴加入AlCl3至过量,Al3+4OH(过量) = AlO2+2H2O,Al33AlO26H2O4Al(OH)3,3mol,3mol,1mol,3mol,n(Al(OH)3)/mol,n(AlCl3)/mol,3、在盐酸中逐滴加入Na