第四单元 镁铝的冶炼.ppt

1、镁合金仪器箱,用镁合金做车架的自行车,轿车镁合金外壳,一、镁和铝的单质,物理性质 (1)相似性：密度较小、熔点较低，硬度较小的银白色金属 (2)差异性：铝的硬度比镁稍大，熔沸点都比镁高,化学性质 (1)相似性：都是比较活泼的金属，都能与O2、S、Cl2等非金属单质直接化合，都能与酸，与某些氧化物反应。Mg+CO2=2MgO+C 单质Mg着火不能用泡沫灭火器灭火 3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3 可用这种方法冶炼难熔的金属,(2)差异性：Al的活泼性比Mg差。 Mg与N2直接反应，但Al不能。 Al能被冷的浓H2SO4、浓HNO3钝化。 Al能与强碱溶液反应产生H2。 3Mg+N2=M

2、g3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 Mg+2NH4Cl=MgCl2+H2+2NH3,二、镁、铝重要化合物,氧化物 MgO是典型的碱性氧化物,可以缓慢和水作用 Al2O3是两性氧化物，天然晶体叫刚玉，不与水反应，能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏铝酸盐。 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,氢氧化物 (1)Mg(OH)2是不溶性中强碱，而Al(OH)3是两性氢氧化物，它能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏铝酸盐。 H+AlO2-+H2O=Al(OH)3=Al3+3OH- Al(

3、OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2)Mg(OH)2、Al(OH)3受热都要分解 Mg(OH)2=MgO+H2O 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,【讨论】如何制备Al(OH)3 (1)Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 不宜用NaOH溶液，这是由于Al(OH)3可溶于过量的NaOH。 Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2)AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3- 不宜用盐酸，这是由于Al(OH)3可溶于过量的盐酸。 AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 A

4、l(OH)3+3H+=Al3+3H2O,重要的镁盐和铝盐 (1)镁盐 MgCl2易潮解，制取镁的重要原料 MgCO3菱镁矿主要成分，工业上利用它制取MgO MgCO3=MgO+CO2,遇HCO3-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO32-、S2-、HS-等阴离子发生双水解。 Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2 2Al3+ 3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2 Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3,(2)铝盐 KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O 俗名明矾，是一种复盐。常用作净水剂。 Al3+3H20=Al(OH)3+

5、3H+ AlCl3气态为双分子缔合体，共价化合物。,二、镁的物理性质,1、银白色金属,密度小,硬度小,熔沸点低,2、优良的导体,能导电,具有延展性,3、合金:由金属与金属或非金属熔合而成的 具有金属性质的混合物,熔点低于任一组分的金属,硬度、强度比其组分大,一、镁的存在,主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2)中。海水中镁的总储量约为1.81015t,从海水中提取镁,三、镁的工业常见制法电解法,流程：,请写出上述过程中所涉及到的化学方程式,1.贝壳煅烧成石灰：,2.石灰制成石灰乳：,CaO+H2O=Ca(OH)2 （石灰乳）,3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀：,Ca(OH)2

6、+ MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2,4.氢氧化镁与盐酸反应:,Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O,6.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁：,5. MgCl26H2O制无水MgCl2:,MgCl26H2O=MgCl2+6H2O (HCl气氛中加热),在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具 。而他为客人提供的是金制的餐具。,门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。,1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的。,铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的7.73 %,含量：OSi Al Fe,从铝土矿中提取铝,铝土矿的成分：,要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝,工艺流程图见课本P62,主要成分：Al2O3,少量：Fe2O3、SiO2等杂质,从铝土矿制备铝的工艺流程,Al2O3 Fe2O3 SiO2,过量NaOH 溶液,过滤,Fe2O3除去,NaAlO2 Na2SiO3 NaOH 溶液,过量盐酸,过滤,AlCl3 NaCl HCl 溶液,过量氨水,过滤,滤液除去,H2SiO3除去,Al2O3,通电,Al,方法1：,Al(OH)3,碱溶法,Al2O3 Fe2O3 SiO2,过量盐酸,过滤,SiO2除去