高三化学一轮复习——镁铝复习

金属及其化合物复习 镁和铝 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 3Al3 盐 AlO2 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 镁及其重要化合物之间的转化关系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 铝及其重要化合物之间的转化关系 NaAlO2AlCl3 Al2O3 Al Al 0H 3 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 1 Mg Al的物理性质 Mg Al O2 Mg O2 2MgO 点燃 与非金属反应 4Al 3O2 2Al2O3 点燃 N2 S Cl2 3Mg N2 Mg3N2 Mg S MgS 2Al 3S Al2S3 Mg Cl2 MgCl2 2Al 3Cl2 2AlCl3 点燃 点燃 加热 点燃 点燃 常温下 空气中形成氧化物薄膜 具有抗腐蚀的性能 2 Mg Al的化学性质 与氧化物反应 与H2O CO2 Fe2O3 Mg 2H2O Mg OH 2 H2 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 氧化性酸 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 H Mg 2H Mg2 H2 2Al 6H 2Al3 3H2 2Al 2H2O 2OH 2AlO2 3H2 与碱反应 Mg Cu2 Mg2 Cu 2Al 3Cu2 2Al3 3Cu 铝热反应 Mg粉加入NH4Cl溶液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 反应生成氢气而破坏了NH4Cl的水解平衡 NH3 H2O浓度不断增大而分解放出NH3 反应的化学方程式可表示为 Mg 2NH4Cl 2NH3 MgCl2 H2 思考 光卤石菱镁矿 KCl MgCl2 6H2O MgCO3 铝土矿 Al2O3 Fe2O3 SiO2等 制合金 飞机 汽车部件 烟火 照明弹等 制合金 飞机 汽车 轮船部件 导线 日用品 海水Mg OH 2MgCl2Mg HCl 电解 冰晶石Na3AlF6 4 Mg Al的存在 用途 冶炼 镁单质的制备 海水 生石灰 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 以海水为原料 写出MgCl2的提取和Mg的制备流程 已知MgCl2溶液蒸发结晶易形成MgCl2 6H2O 铝单质的制备 电解 熔融 Al 以铝土矿 主要成分是Al2O3含有Fe2O3 SiO2等杂质 为原料 写出Al的制备流程 熔点 20450C 10000C 例1 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 例题剖析 1 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 负极 该装置将能转化为能 2 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液 则负极为 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 2H 2e H2 Mg 2e Mg2 化学能 电能 Al 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 例2 如图 镁 铝的氧化物 白色粉末 熔点高硬度大 难溶于水碱性氧化物两性氧化物不与水反应MgO HCl Al2O3 HCl Al2O3 NaOH MgCO3 MgO CO2 铝土矿的提纯耐火材料电解制铝 耐高温 耐磨材料 讨论 1 如何提纯铝土矿Al2O3 Fe2O3 SiO2 2 工业如何冶炼获得金属镁和铝 二 Mg Al的氧化物 铝土矿的提纯 铝土矿Al2O3 Fe2O3 SiO2 海水中提取MgCl2石灰乳加盐酸浓缩海水 Mg OH 2 MgCl2溶液 MgCl2晶体 考虑到经济问题 怎样获得无水MgCl2 三 Mg Al的氢氧化物 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 思考 Al OH 3为何既能与酸又能与强碱液反应 解析 这是因为Al OH 3在水中同时存在两种电离平衡 思考 Al 0H 3和Mg OH 2的混合物该如何分离提纯 练习 写出Al Al2O3 Al OH 3分别和NaOH溶液反应的化学方程式 2Al 2H2O 2NaOH 2NaAlO2 3H2 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2OAl OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 思考与讨论 已知 Mg MgO Mg OH 2均能够溶解于NH4Cl 又知道Mg OH 2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NH4Cl的原因 可能性 1 NH4Cl水解产生的H 中和了OH 使平衡正向移动 2 NH4 结合了OH 使平衡正向移动 你认为分析结果哪个正确 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 2 偏铝酸盐与酸反应 3 互相促进水解反应 Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 B 试作出下列反应图像 并写出各阶段离子方程式 1 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 Al3 3OH 少量 Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O Al3 4OH 过量 AlO2 2H2O Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 3mol 镁铝图象 2 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 AlO2 H2O H 少量 Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O AlO2 4H 过量 Al3 2H2O Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 4 向含Mg2 Al3 的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量 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 3 向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 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