《镁铝及其化合物》word版.doc

镁铝及其化合物一、物理性质 银白色固体、镁的硬度、熔点均低于铝，是由于二者的金属键强度不同造成的。二、原子结构镁的第一电离能高于铝，由原子结构决定的。三、化学性质1.与非金属反应 2Mg +O2=（点燃）2MgO 4Al +3O2=（）2 Al2O3 Mg+Cl2=（点燃）MgCl2 4Al+3Cl2=（）2AlCl3Mg + S=（）MgS 2Al + 3S=（）Al2S33Mg+ N2=（）Mg3N2 不反应镁与铝在常温下均可生成致密的氧化膜，保护金属。镁在空气中点燃，可与N2、O2、CO2反应。2.与酸反应Mg + 2H+ = Mg2+ + H2 （与硝酸反应复杂，浓度不同，还原产物不同）2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 （常温下遇浓硝酸、冷的浓硫酸钝化）3.与沸水反应Mg +H2O=（）Mg（OH）2+H2 Al不反应，铁与沸水也可反应。4.与氧化物反应 2Mg + CO2=（点燃）2MgO + C 2Al+Fe3O4=（高温）2Fe+ Al2O35.与碱反应 镁不反应 2Al + 2H2O +2NaOH =2NaAlO2 + 3H2四、氧化镁与氧化铝（两性氧化物）1.物理性质 白色固体、密度小、熔点高，用于生产耐火、耐高温材料。2.化学性质 与水反应： MgO+H2O=Mg（OH）2 很慢 不反应 与酸反应： MgO+2H+=Mg2+H2O Al2O3+ 6H+=2Al3+3H2O 与碱反应： 不反应 Al2O3+ 2OH+=2AlO2-+H2O五、氢氧化铝与氢氧化镁1.物理性质 氢氧化镁是难溶的中强碱，能使酚酞变红。 氢氧化铝是一种白色胶状难溶物，不能使酚酞变色。2.化学性质分解反应： Mg（OH）2=（）MgO+ H2O 2Al(OH)3=（）Al2O3+3H2O与酸反应： Mg（OH）2+2H+=Mg2+2H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H20与碱反应： Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O 不反应溶解性： Mg（OH）2+2NH4+=2Mg2+2NH3+2H20即可溶于浓NH4Cl中 Al(OH)3不溶于氨水六、具有两性的物质1.两性氧化物如Al2O32.两性氢氧化物如Al(OH)33.单质如Al4.弱酸的铵盐如（NH4）2S、（NH4）2CO3、NH4AC。5.多元弱酸的酸式盐如NaHCO3、NaHSO3。6.氨基酸七、氯化镁、氯化铝、明矾1.氯化镁：通常含有六个分子的结晶水，即MgCl26H2O，易潮解，置于干燥空气中会风化而失去结晶水。工业制镁的原料，离子化合物为离子晶体。与碱反应、水解、电解。2.氯化铝：白色的结晶或粉末、有强烈的氯化氢气味。在潮湿空气中发烟、极易吸湿。共价化合物为分子晶体，在常压下于177.8升华而不熔融。平面三角形构型。AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl3.明矾白矾、明矾、KAl(SO4)212H2O、复盐、净水原理。八、铝三角1.方程式：AlCl3 + 3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2ONaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3 Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2OAlCl3+4NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2ONaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O2.制备Al(OH)3AlCl3 + 3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4ClCO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO33.离子共存与Al3+不能共存的阴离子：OH-、AlO2-、HS-、CO32-、HCO3-、SO32-。如：Al2(SO4)3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO22AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 6NaCl + 2Al(OH)3 + 3CO2与AlO2-不能共存的阳离子：Al3+、H+、NH4+、Fe3+。4.反应顺序Al3+、NH4+、H+溶液中加入NaOH：H+Al3+NH4+Al(OH)3AlO2-、CO32-、OH-溶液中加入HCl：OH-AlO2-CO3-CO32-HCO3-Al(OH)3 5. “铝三角”转化关系中的图象问题向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直到过量向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量向AlCl3溶液中滴加稀氨水直至过量向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸直至过量向稀盐酸中滴加NaAlO2溶液直至过量向NaAlO2溶液中通入CO2气体直至过量九、Al的冶炼 1.原料：铝土矿（Al2O3H2O 、Al2O33H2O、Fe2O3、SiO2） 2.原理：Al2O3=（电解、熔融）4Al+3O2例题1：（2011山东高考12）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是A. 三者对应的氧化物均为碱性氧化物B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D. 电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al例题2：（2011广东高考10）某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B. 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C. 将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D. 将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体例题3：（2009江苏高考）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C. MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D.电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁例题4：出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是A. 锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程例题5：将a mol的NaOH溶液逐滴加入到b mol的AlCl3的溶液中，沉淀逐渐增多，后又逐渐减少，但最终仍有剩余，则剩余沉淀的物质的量为（） A.a/3 mol B.bmol C.(4b-a) mol D.(4a-b)mol例题6：有一澄清透明的溶液，只可能含有大量的Fe3、Fe2、H、AlO2、Al3、CO32、NO3七种离子中的几种，向该溶液中逐滴加入一定量1 molL1 NaOH溶液的过程中，开始没有沉淀，而后才有沉淀。则下列判断正确的是A溶液中可能含有AlO2B溶液中可能含有NO3C溶液中一定不含Fe2和Fe3D溶液中可能含有Fe3，但一定不含Fe2例题7：某烧杯中盛有含0.1mol (NH4)Al(SO4)2的溶液，现向其中缓缓加入2molL1 NaOH溶液200mL，使其充分反应，此时烧杯中铝元素的存在形式为AAl3和Al(OH)3 BAl(OH)3 CAlO2和Al(OH)3DAlO2例题8：常温下，下列溶液中可能大量共存的离子组是( )A加入金属镁能产生H2的溶液中：Na+、Fe3+、SO42-、NO3-B含有大量Fe2+的溶液中：K+、Mg2+、ClO、SO42-C能使Al3+生成沉淀的溶液中：NH4+、Na+、SiO32、HCO3D水电离产生的c(OH)11010mol/L的溶液中：Al3+、SO42、NO3、Cl例题9：在Al2（SO4）3、K2SO4和明矾的混合液中，若硫酸根离子浓度为0.2mol/L，当加入等体积的0.2mol/L的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合物中K+的物质的量浓度为多少？A.0.2mol/L B.0.25mol/L C.0.45mol/L D.0.225mol/L例题10：等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两容器中,各加入等质量的铝,生成氢气的体积比为56。则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )A.甲、乙中都是铝过量 B.甲中铝过量,乙中碱过量C.甲中酸过量,乙中铝过量 D.甲中酸过量,乙中碱过量例题11：将5.1 g镁和铝投入500 ml 2 mol/L的盐酸中，生成氢气0.5 g，金属完全溶解：再加入4 mol/L的NaOH溶液：（1）若要使生成的沉淀最多，则应加入NaOH溶液的体积是（ ）A. 200 ml B. 250 ml C. 425 ml D. 560 ml(2) 生成沉淀的质量最多是（ ）A.22.1 g B. 8.5 g C.10.2 g D. 13.6 g例题12：将K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三种混合溶液加H2SO4酸化。测得C(SO42- )=0.105 mol/L，C(Al3+)=0.055 mol，pH=2.0(假设H2SO4完全电离为H+和SO42- )则C（K+）为：A. 0.045 mol/L B. 0.035 mol/L C. 0.055 mol/L&bsp D. 0.040 mol/L例题13：将4.6 g Cu和Mg完全溶于浓硝酸溶液中，反应中硝酸的还愿产物为4480 ml NO2气体和336 ml