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文档简介

镁和铝1复习重点1镁和铝单质的化学性质;2。镁和铝的重要化合物的化学性质。3重点是Al2O3、Al(OH)3的两性。2、镁及其化合物镁是一种轻金属,它的密度只有铝的密度的23;另外,镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得“国防金属”的美誉。在冶金工业上,镁常用作还原剂和脱氧剂。1镁跟非金属或氧化物反应(1) 常温下氧化生成氧化物保护层,具有抗腐蚀的性质。(2) 镁可以在O2、N2、CO2等气体中燃烧。2Mg+O22MgOCO2+2Mg2MgO+C3Mg+N2Mg3N2(3) 镁也能跟SiO2反应:2MgSiO22MgOSi (4) 镁与冷水反应很慢,在加热时反应加快。Mg2H2OMg(OH)2H2 2镁跟酸的反应与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应。Mg2HClMgCl2H2 3镁与水解显酸性的盐溶液的反应Mg2NH4Cl MgCl22NH3H24镁盐与氨水反应产生Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2又能溶解在NH4Cl溶液中。前者是由Mg(OH)2的特殊溶解性决定。在常见的难溶性氢氧化物中,Mg(OH)2的溶解度最大。故产生Mg(OH)2的条件是:浓的Mg2+ 盐溶液与浓氨水反应。后者是由Mg(OH)2的电离性质和的水解性质决定。通常简单认为Mg(OH)2完全电离,故能溶解在饱和NH4Cl溶液中。MgCl22NH3H2OMg(OH)22NH4Cl5海水提镁:海水提镁,最基本的方法是往海水里加碱,得到氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁;之后经过滤、干燥、电解,就可得到镁。反应原理是 Mg2+2OH=Mg(OH)2, Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O , MgCl2Mg+Cl2或把从海水提取出食盐、KCl、Br2以后留下的母液浓缩,就得到卤块,主要成分是MgCl26H2O,然后脱水 MgCl26H2OMgCl26H2O,最后电解熔融的氯化镁得到镁。6镁的化合物(1) 氧化镁白色粉末,高熔点(2800),碱性氧化物,能与水缓慢作用,与酸反应。MgO2HClMgCl2H2OMgOH2OMg(OH)2(2) 氢氧化镁白色粉末,难溶于水,与H+作用,与NH4Cl溶液作用,对热不稳定。Mg(OH)22HClMgCl22H2OMg(OH)2MgOH2O二、铝及其化合物1铝铝为银白色金属,熔点为660.40C,沸点为24670C密度为2.7gcm-3,导电性仅次于银、铜和金。(1)铝跟非金属反应常温下,铝被空气里的氧气氧化,在表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属继续与氧气反应。铝在空气中强热:4Al3O22Al2O3(反应放出大量的热和耀眼的白光,因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。铝与氮气在高温下反应:2AlN22AlN ,铝容易和卤素反应,常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝;在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000)。(2)铝跟水反应铝与沸水反应2Al6H2O2Al(OH)33H2(3)铝与酸反应 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应2Al3H2SO4Al2(SO4)33H2 2Al6H+ 2Al3+3H2 常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。 加热时,铝与热浓硫酸、浓硝酸反应:2Al6H2SO4(浓)Al2(SO4)33SO26H2O铝与稀硝酸反应不产生H2(4)铝与强碱溶液反应2Al6H2OAl(OH)33H2,Al(OH)3NaOHNaAl(OH)4。上述两个反应叠加得:2Al2NaOH6H2O 2 NaAl(OH)43H2(5)铝与某些金属氧化物反应2AlFe2O3Al2O32Fe这个反应称为铝热反应、铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂,铝热反应可用于焊接钢轨,可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。如10Al3V2O55Al2O36V ,8Al3Co3O44Al2O39Co,8Al3Fe3O44Al2O39Fe等。2氧化铝 氧化铝白色固体,高熔点(2045),难溶于水,是两性氧化物(既能与酸反应生成盐和水,又能和碱反应时生成盐和水的氧化物),反应为Al2O36H+2Al3+3H2O,Al2O32OH-+3 H2O2Al(OH)43氢氧化铝(1)氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质,能凝聚水中的悬浮物,又能吸附色素,因此可用于水的净化。(2)氢氧化铝是两性氢氧化物(既能与酸反应生成盐和水,又能和碱反应时生成盐和水的氢氧化物),氢氧化铝具有两性,可用电离平衡移动的原理来解释:氢氧化铝的电离方程式可表示如下:Al(OH)3 Al3+3OH- Al(OH)3H2OAl(OH)4H+ (碱式电离) (酸式电离) 其电离程度相当微弱,只有加入强酸(或强碱)时,大量的H+(或OH)才能破坏氢氧化铝的电离平衡,使平衡向右(或左)移动,生成铝盐(或四羟基合铝酸盐),所以氢氧化铝既能与酸反应,又能与碱反应.当加入弱酸或弱碱时,因H+或OH浓度太小,不能使上述平衡移动,因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸或弱碱。反应为Al(OH)33H+Al3+3H2O ,Al(OH)3OH-Al(OH)4 (3)氢氧化铝受热分解2Al(OH)3Al2O33H2O(4)Al(OH)3的制备:用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4用可溶性四羟基合铝酸盐与CO2反应Al(OH)4+CO2Al(OH)3+HCO3(CO2过量)2Al(OH)4+CO22Al(OH)3+CO32H2O(CO2少量)4硫酸铝(1)硫酸铝溶液呈酸性,硫酸铝的水解 Al3+3H2O Al(OH)33H+(2)硫酸铝溶液与碳酸钠溶液混合,2Al33CO323H2O2Al(OH)33CO2(3)泡沫灭火器,一般呈有1mol/LAl2(SO4)3和1mol/L NaHCO3 溶液,反应原理为Al33HCO3Al(OH)33CO25明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)212H2O=K+Al32SO4212H2O,Al3容易水解,生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种较好的净水剂。6铝土矿工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3H2O、Al2O33H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料,提取的操作过程可用以下流程图表示三“铝元素的化合物之间的转化关系”及其应用应用 制取Al(OH)3:A13+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 3Al(OH)4+Al3+ =4Al(OH)3 Al(OH)4+CO2 = Al(OH)3+HCO3离子共存问题:Al3+与OH、S2、HS、Al(OH)4、CO32、HCO3因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存;Al(OH)4与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。四镁、铝氢氧化物沉淀的图象 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量,横坐标为加入试剂的体积 (1)图为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液反应:AB段:Al3+3OH = Al(OH)3 , BC段:Al(OH)3+OH =Al(OH)4 (2)图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液反应AB段Al3+ +4OH = Al(OH)4 BC段3Al(OH)4 +Al3+ =4Al(OH)3 (3)图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液AB段: OH +H+ = H2O BC段:Al3+3OH = Al(OH)3 CD段:Al(OH)3+OH =Al(OH)4(4)图为向盐酸中加入NAl(OH)4溶液AB段:Al(OH)4+4H+= Al3+ +4H2O BC段:3Al(OH)4+Al3+=4Al(OH)3 (5)图为向NaAl(OH)4溶液中加入盐酸AB段:Al(OH)4 +H+ = Al(OH)3+H2O BC段: Al(OH)3+3H+ = Al3+ +3H2O(6)图为向AlCl3溶液中滴入NaAl(OH)4溶液AB段:3Al(OH)4 +Al3+ =4Al(OH)3 五硬水软化方法1基本概念硬水和软水: 硬水:含有较多的Ca2和Mg2的水。软水:不含或只含少量Ca2和Mg2的水。暂时硬度和永久硬度暂时硬度:由碳酸氢钙或碳酸氢镁所引起的水的硬度。永久硬度:由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的水的硬度。暂时硬水和永久硬水暂时硬水:含有暂时硬度的水。永久硬水:含有永久硬度的水。2硬水的软化方法加热法 通过加热煮沸使暂时硬水所含钙、镁的酸式碳酸盐发生分解,生成难溶的碳酸钙、碳酸镁的方法。反应原理:Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2 Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2 生成的碳酸镁在加热条件下可与水进一步反应生成更难溶的氢氧化镁。反应为MgCO3 + H2OMg(OH)2+CO2,这种方法只适用于除去暂时硬度。药剂法 即向水中加入适当的化学药剂,促使溶解在水中的Ca2+、Mg2以沉淀的形式从水中分离出来达到软化的方法。常用的药剂法有石灰纯碱法等。反应原理为:Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OMgCl2+ Ca(OH)2= Mg(OH)2+CaCl2(将由镁离子引起的硬度转化为由钙离子形成的硬度)CaCl2 +Na2CO3= CaCO3+2NaCl离子交换法 采用离子交换剂软化水的一种方法。离子交换剂分阳离子交换剂和阴离子交换剂两类。它们能与水溶液交换具有同性电荷的离子,从而除去或减少不需要的离子。这种方法可同时除去暂时硬度和永久硬度,工业锅炉用水的软化常用磺化煤等阳离子交换剂(NaR),发生如下离子交换作用:2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+H+、Cu2+OH-H2OAlH+Al3+OH-、NH3.H2O、CO32-、HCO3-、S2-、AlO2-OH-酸(H+,弱酸)气体(CO2,SO2) 盐(NH4+,Al3+,Fe3+,Mg2+)HCO3-AlO2-Al(OH)3Al2O3OH-H+【知识网络】【易错指津】 1镁是活泼金属,虽不跟碱性溶液反应,但能置换出酸中的氢,也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。 2注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解,以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶),Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存:OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-,其中OH-是因为直接反应,其余均是“双水解”。AlO2-与下列离子不能大量共存:H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因为直接反应(AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-),其余也是“双水解”。3注意正确理解图象的涵义。图示中每个曲线或每条曲线的转折点(拐点),都反映了特定的反应,若没有找对,或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入(或通入)溶液(或气体)的量之比没搞清,易导致错误。注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量;向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量;向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量;向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量;向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。 这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容,认真研究一定会有益处。 4Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀,产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2。【典型例题评析】例1 在下列各物质中,加入过量盐酸后,最终不产生沉淀或浑浊的是(1997年上海高考题)A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液 C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液思路分析:各选项中产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S。但Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于过量的盐酸中。答案:A方法要领:注意盐酸的量,氢氧化铝溶于强酸;苯酚微溶于水,通常呈浑浊,而不是沉淀,常用分液法分离。复习中注意归纳物质的化学性质,搞清反应物用量不同时的有关实验现象。例2 将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是(1996年上海高考题)A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4思路分析:在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4(两物质均具有强氧化性)都不能产生H2,加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2而与Mg不反应。而加入HCl,Mg和Al都与盐酸反应生成H2,所以H2量最多。答案:A方法要领:该题溶液的浓度不是计算的数据,而是判断溶液属于“浓”或是“稀”。8mol/L以上的HCl、H2SO4、HNO3通常认为是浓酸。解答时要注意:等物质的量的铝和足量酸(非氧化性的酸)和碱反应放出的气体相同;镁、铝与硝酸反应不能生成氢气;镁与浓硫酸(18mol/LH2SO4)反应生成SO2气体,铝与浓硫酸发生钝化(常温);镁与盐酸反应产生氢气,与NaOH溶液不发生反应。记住Al与H+反应产生H2之间的物质的量的关系:n(Al)3n(H+)n(OH-)3/2n(H2)例3 下列物质能跟镁反应并生成氢气的是(1995年全国高考题)A.甲酸溶液 B.氢氧化钠溶液 C.氯化铵溶液 D.碳酸钠溶液思路分析:镁为金属与H+反应而产生氢气:Mg+2H+=Mg2+H2。答案:A、C方法要领:酸中的有机酸也可与较活泼金属反应。解题中防漏选C,氯化铵水解其溶液呈酸性,产生的H+可与Mg反应产生氢气。例4 甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,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甲:乙=1:2,则加入铝粉的质量为A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.6g思路分析:根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断,若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉,产生的H2之比为1:3。而题中为1:2,说明铝粉的量相对盐酸是过量的,而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g,则与后者反应的铝粉应为5.4g。答案:A一题多解:解题关键是判断Al在哪种溶液中是完全反应的,并以它作为计算的依据。根据化学反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2可见相同质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同;但相同质量的铝分别与不足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量不相同,需要盐酸的物质的量比氢氧化钠多。现产生H2的质量比为1:2,说明盐酸的量不足,于是根据0.3mol盐酸产生H2为0.15mol,可知与NaOH反应产生的H2为0.3mol,再推得放入相同质量的铝片应为0.2mol,即5.4g。例5 若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,可能共存的是(1995年上海高考题)A.NH4+ NO3- CO32- Na+ B.Na+ Ba2+ Mg2+ HCO3-C.NO3- Ca2+ K+ Cl- D.NO3- K+ AlO2- OH-思路分析:铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出H2,A中NH4+与OH-不能大量共存,CO32-不能与H+大量共存;B中HCO3-既能与H+反应又能与OH-反应;C、D在强碱条件下可以共存。答案:C、D方法要领:解该题要把题干中“加入铝粉能放出氢气的溶液中”的题设要求迁移为在酸性溶液或强碱溶液中,这样就变成了一般的离子共存问题了。例6 将溶液(或气体)X,逐渐加入(或通入)到一定量的Y溶液中,产生沉淀的量与加入X物质的量的关系如图,符合图中情况的一组物质是ABCX物质的量沉淀量DXH2SHClNH3NH3.H2OYNa2SO3NaAlO2AlCl3AgNO3思路分析:由图可知,B中加入试剂1份,沉淀完全,再加入3份,沉淀全溶解。NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OA中二者反应生成S,继续通入不溶解;C中通入NH3生成沉淀,继续通入也不溶;而D中AgNO3AgOHAg(NH3)2+OH-。答案:B方法要领:有关图像的问题,通常的解法是“三看”:一看起点:即加入极少量X物质时,看能否产生沉淀。二看终点:即加入过量的X物质时,看所生成的沉淀能否全部消失。A组中生成的沉淀S,不溶于过量的H2S,C组中生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量的NH3.H2O中。三看“拐点”:即图像中拐弯的点在X轴上的坐标。也就是生成最大量沉淀所需X的量与完全溶解这些沉淀所需X量的比值。在B组中拐点前后比为1:3,在D组中,拐点前后比为1:2。前二“看”直观,难度较小,所以应先考虑。第三“看“难度大些,要求正确书写出变化过程中的反应方程式,尤其是方程式中的化学计量数。例7 怎样将氯化铝和氯化铁的混合溶液分离成氯化铝和氯化铁两种溶液?(写出实验操作步骤和有关离子方程式)思路分析:本题属于物质的分离题,题中文字虽少,但它考查的知识面却比较广,要答好这道题,必须对Al3+、Fe3+性质的差异及各自相互转化条件和关系有清楚的认识。答好这类题要注意当步骤较多时,应考虑周全、条理清晰、分步列答。答案:(1)向混合液中加过量NaOH溶液,过滤。Al3+4OH-=AlO2-+2H2O,Fe3+3OH-=Fe(OH)3(2)把Fe(OH)3沉淀洗涤后加入盐酸到沉淀完全溶解得FeCl3溶液。Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O(3)取步骤(1)所得滤液,加入适量盐酸(或通入足量CO2)至完全沉淀为止。AlO2-+H+H2O=Al(OH)3(或AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-)(4)再过滤,沉淀经洗涤后,再用盐酸溶解,得AlCl3溶液:Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O方法要领:一、为使Al3+、Fe3+完全分离,步骤(1)所加NaOH溶液必须过量,这是答题时考虑的;二、在(2)、(4)两步中,洗涤沉淀的目的是洗去沉淀里吸附的可溶性杂质离子,这属较高层次要求,答题时洗涤操作不写会扣分;三、在(3)步中,若加入过量盐酸,直接得到AlCl3溶液,因混有Na+使制得AlCl3溶液不纯,因此在步骤中要注意不要犯这种错误。引申发散:既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有:Al、Be,Al2O3、BeO,Al(OH)3、Be(OH)2,弱酸的酸式盐,如:HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-,弱酸的铵盐,如(NH4)2S、(NH4)2CO3有机物:氨基酸、蛋白质。例8 在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化: 请填写以下空白:过量NaOH溶液明矾A孔雀石电镀GDFBEH2O沉淀C溶液H2O(1)孔雀石的主要成分是CuCO3.Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解。下图中的F是_。(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:_。(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:_。(4)每生成1molD,同时生成_molE。 思路分析:A为NaAlO2,反应式Al3+4OH-=AlO2-+2H2O。孔石分解的反应式:CuCO3.Cu(OH)2=2CuO+CO2+H2O F是CO2,A、F发生的反应式是CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-,沉淀C是Al(OH)3,受热分解后生成Al2O3(B)和水。 Al和CuO的反应,类似于铝热反应。 第四问可根据2Al2O34Al+3O2求解。 答案:(1)CO2(或二氧化碳) (2)Al3+4OH-=AlO2-+2H2O (3)3CuO+2Al=Al2O3+3Cu (4)3/4 方法要领:本题难度不大,着重考查基础知识。此框图题已给出的起始物质,可顺向推导。例10 我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求: pH 6.56.8Ca2+、Mg2+总浓度 0.0045mol/L细菌总数 Al2O3),是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO+H2O=Mg(OH)2与水不反应碱性氧化物MgO+2H+=Mg2+H2O两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O4.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体,不溶于水化学性质不稳定性Mg(OH)2=MgO+ H2O不稳定性2Al(OH)3=Al2O3+3H2O碱性Mg(OH)2+2H+=Mg2+H2O两性Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O制备Mg2+2OH-= Mg(OH)2Mg2+2NH3H2O =Mg(OH)2+2NH4+Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-不用强酸 1在学习过程中一定要注意以下几点:(1)注重理论知识的指导作用,培养思维能力.如学习镁、铝性质时,可用元素周期表及周期律的理论为指导;在学习Al(OH)3两性时,可运用电离理论和化学平衡理论进行分析.这样不仅可以巩固所学的理论知识,还可以培养自己分析问题解决问题的能力.(2)温故知新,培养自己归纳总结的能力.如铝的一些性质在初三和高一曾学习过.要在复习有关知识的基础上学完本节后学会总结、归纳的方法,使所学的知识系统化、网络化.(3)充分发挥主体作用,培养自学能力.如金属的通性、合金等内容通过自学,不仅可以获得知识,更重要的是学会读书的方法,培养自学能力.(4)掌握图像题的解题技巧,如Al(OH)3两性的计算. 2.两性物质与物质的两性两性物质指即能与酸反应,又能与碱作用生成盐和水的化合物,如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。物质的两性,如强碱弱酸盐(NaHCO3、KHS、Na2HPO4等)弱酸弱碱盐(CH3COONH4、NH4HS)等,既能与强酸反应,又能与强碱作用,但只能说这种物质的性质有两性,不能将它们称为两性物质,因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应,并且生成物不全是盐和水。Al既能与酸作用,又能与强碱溶液反应,但不属于两性物质,也不能说它具有两性,因为Al与强碱溶液反应的本质是:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,两式相加为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,由以上反应可知:Al不直接与NaOH溶液反应,Al仍然为金属元素。Al(OH)3具有两性,是两性物质,可用电离平衡移动的原理来解释:Al(OH)3的电离方程式可表示如下:AlO2-+H+H2OAl(OH)3Al3+3OH-其电离程度相当微弱,只有加入强酸(或强碱)时,大量的H+(或OH-)才能破坏Al(OH)3的电离平衡,使平衡向右(或左)移动,生成铝盐(或偏铝酸盐),所以Al(OH)3即具有碱性,又具有酸性。当加入弱酸或弱碱时,因H+(或OH-)浓度太小,不能使上述平衡移动,因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸或弱碱(如碳酸、氨水)。Al3+只能在酸性溶液中大量存在,如AlCl3、Al2(SO4)3溶液均是酸性溶液;铝元素在碱性溶液中能以AlO2-离子大量存在,所以AlO2-与OH-、Al3+与H+ 不能大量共存,AlO2-与Al3+也不能大量共存,其离子方程式是:Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。3试剂的滴加顺序不同产生的现象不同(1)NaOH和AlCl3向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先出现白色沉淀后消失:Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无现象后出现白色沉淀:Al3+4OH-= AlO2-+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3(2)NaAlO2和盐酸向NaAlO2溶液中滴加盐酸,先出现白色沉淀后消失:NaAlO2+HCl+H2O= Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O向盐酸中滴加NaAlO2溶液,开始无现象后出现白色沉淀:4HCl+NaAlO2= NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl(3)Na2CO3和盐酸向Na2CO3溶液中滴加盐酸,开始无现象,后产生气泡Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2向盐酸中滴加Na2CO3溶液,立即产生气泡Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2四、合金与复盐 1合金的组成成份,可以是不同的金属,也可以是金属和非金属,不要望文生义,把合金理解为只是金属与金属的熔合,从而使合金的外延变窄。一般来说,合金的硬度一般比它的各成份金属的大,如硬铝(含少量的Cu、Mg、Mn、Si等);合金的熔点比它的各成份金属的熔点都低,如KNa合金可以作原子反应堆的导热剂;又如做保险丝材料的“伍德合金”,是锡、铋、镉、铅按1:4:1:2质量比组成的合金,熔点仅为67,比水的沸点还低,因此,当电路上电流过大,电线发热到70左右,保除丝即可熔化,自动切断电路,保证电路安全。合金可以分为三种类型:(1)金属固熔体:这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体,是固态溶液。如黄铜(67Cu、33%Zn),银与金的合金都是金属固溶体。(2)金属互化物:金属与金属之间形成的化合物。其组成有的是固定不变的,如铜化锌(ZnCu)、碳化铁(Fe3C)等,有的是可变的,如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。(3)机械混合物:其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成的,每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同,机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属于这一类合金。从以上介绍可以看出笼统的说合金是混合物还是化合物都是不合适

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