镁和铝的单质及其化合物

镁和铝及其化合物本章主要复习内容：1、金属的主要物理性质；2、镁和铝单质的重要性质(共性和差异性)；3、镁和铝的重要化合物(氧化物,氢氧化物,盐)；4、Al3+、Al2O3、Al(OH)3、AlO2-之间的转化；；5、有关计算。镁铝结构周期表中位置金属性单质的还原性物理性质共性：不同点：一、镁和铝的性质第三周期ⅡA族第三周期ⅢA族镁强于铝镁强于铝密度小熔点较低，硬度较小银白色金属.Al的上述性质都比镁略高.1.下列用途主要是体现铝的物理性质的是（）①家用铝锅②盛浓硝酸的容器③制导线④焊接钢轨⑤包装铝箔⑥炼钢的脱氧剂⑦做防锈油漆A.①②③④B.⑥⑦C.①③⑤D.②④⑥C巩固练习化学性质1.跟O2及其它非金属反应2.跟某些氧化物3.跟水反应4.跟酸的反应5.跟碱反应2Mg+O2=2MgO3Mg+N2=Mg3N24Al+3O2=2Al2O32Al+3S=Al2S32Mg+CO2=2MgO+C2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3(铝热反应)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑(冷水慢，沸水快)很难反应Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+=3Al3++3H2↑(在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑不反应2.下列氧化物与铝粉混合可做铝热剂的是()A.Fe2O3B.MgOC.MnO2D.P2O5AC思考3.某无色透明溶液,跟铝反应放出H2,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-，何者能存在于此溶液中?A.当生成Al3+时,存在___________B.当生成AlO2-时,存在_________H+Mg2+SO42-OH-NO3-Ba2+总结：1.镁的金属性比铝的金属性，比钠的金属性。2.铝与强碱溶液反应的实质反应过程：2×3e-2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2×3e-总反应式2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O解释：镁可与热水反应而铝为何不与热水反应？Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶液中不反应.二、镁和铝的氧化物的主要性质氧化镁氧化铝物理性质白色粉末、熔点高白色固体、熔点高化学性质1.跟水反应MgO+H2O=Mg(OH)2↓(反应缓慢进行)不反应2.跟酸的反应MgO+2H+=Mg2++H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O3.跟碱反应不反应Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O物质类别碱性氧化物两性氧化物4.关于氧化镁和氧化铝比较的结论中不正确的是（）A.都能溶于浓盐酸或浓硝酸中B.都能溶于氢氧化钠溶液中C.它们的熔点都很高,常作耐火材料D.常温下都不能与水反应思考与练习BD5、铝土矿是含铝元素的矿物资源，主要成份是Al2O3，同时有少量的Fe2O3和SiO2，工业上常以铝土矿为原料制取纯净的Al2O3写出如何制纯Al2O3的过程及有关反应方程式。练习：Al2O3Fe2O3SiO2过量NaOH溶液过滤①Fe2O3除去NaAlO2Na2SiO3NaOH溶液过量盐酸过滤②AlCl3NaClHCl溶液过量氨水过滤③滤液除去Al(OH)3Al2O3Fe2O3SiO2过量盐酸过滤①SiO2除去AlCl3FeCl3HCl溶液过量NaOH溶液过滤②Fe(OH)3除去NaAlO2NaClNaOH溶液过量CO2过滤③滤液除去Al(OH)3△Al2O3④方法1：方法2：H2SiO3除去三、镁和铝的氢氧化物的主要性质Mg(OH)2Al(OH)3物理性质白色粉末难溶于水白色固体，难溶于水化学性质跟酸反应Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O跟碱反应不反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O受热分解Mg(OH)2=MgO+H2O2Al(OH)3=Al2O3+3H2O制法可溶性铝盐加氨水可溶性镁盐加NaOH溶液物质类别中强碱两性氢氧化物6.AlCl3和NaOH两种溶液混合后,沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等,则两种溶液中AlCl3和NaOH物质的量之比是()A.1:3B.2:3C.1:4D.2:7思考BD总结：比较铝和钠、镁及它们的氧化物、氢氧化物的性质，可以看出，铝及铝的氧化物、氢氧化物既可以与反应又可以与反应，而钠镁及它们的氧化物、氢氧化物只与反应，说明铝是典型的元素。在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离：Al3++3OH-Al(OH)3AlO2-+H++H2O碱式电离酸式电离（碱式电离）（酸式电离）若向此溶液中加入酸，因H+与OH-结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3是碱性，若加入碱，因OH-与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性.Al(OH)3溶解度很小，无论酸式或碱式电离的程度都很小，其碱性略强于酸性，故仍属于弱碱.重要的铝盐：明矾：十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]结构：硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，它电离时能产生两种金属的阳离子，是一种复盐。KAl(SO4)2＝＝K++Al3++2SO42-物理性质：无色晶体，易溶于水，化学性质：1.铝离子的水解：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+2.明矾溶液与碳酸氢钠溶液混合：Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2↑用途：净水剂总结：已知，在氢氧化铝浊液中通二氧化碳，氢氧化铝不溶解，联系反应2，可以得出的结论是：盐类的水解反应是中和反应的逆反应，盐类的水解能够完全，说明对应的弱酸和弱碱不能发生中和反应，反之，若某酸与某碱不能发生中和反应，则酸对应的酸根和碱对应的阳离子就不能共存。总结AlAl2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO27.甲、乙、丙三同学用Al、H2SO4、NaOH来制取等质量的Al(OH)3有何方法？哪种方法最好？练习：8.能说明镁比铝还原性强的事实是:A.Mg的价电子比铝少B.镁在空气中和CO2中能燃烧，而铝不能C.Mg遇浓硫酸不钝化，而铝钝化D.铝的硬度、延展性、熔点均比镁大、好、高9.把等质量的金属镁分别放在足量的①氧气中②氮气中、③CO2气体中、④空气中，完全燃烧后，得到的固体质量依次是m1、m2、m3、m4，其中质量关系一定正确的是：A、m3m1m4m2B.m2m1m3m4C.m4m3m1m2D.m4m1m3m2BA四、知识点、能力点提示1、铝盐溶液与强碱溶液的反应的图像.(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液①现象：白色沉淀,沉淀增加,减少,消失②有关反应：Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O③有关图像：On(NaOH)n(沉淀)(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液①现象：开始时无沉淀,沉淀增加沉淀量不变②有关反应：Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓③有关图像：n(AlCl3)n(沉淀)O1、AlO2-溶液与强酸溶液的反应的图像.(1)向AlO2-溶液中滴加HCl溶液①现象：白色沉淀,沉淀增加,减少,消失②有关反应：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O③有关图像：On(HCl)n(沉淀)(2)向HCl溶液中滴加AlO2-溶液①现象：开始时无沉淀,沉淀增加沉淀量不变②有关反应：AlO2-+4H+=Al3++2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓③有关图像：n(AlO2-)n(沉淀)O