高三化学镁和铝

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1、第十二讲镁和铝（建议2课时完成）［考试目标］1．掌握金属Al及其重要化合物的主要性质、应用及其计算。2．了解海水提镁、硬水软化的方法。3．了解金属Mg、Al的冶炼原理。［要点精析］一、镁及其化合物镁是一种轻金属，它的密度只有铝的密度的2／3；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。2

2、Mg+O22MgOCO2+2Mg2MgO+C3Mg+N2Mg3N2(3)镁也能跟SiO2反应：2Mg＋SiO2＝2MgO＋Si(4)镁与冷水反应很慢，在加热时反应加快。Mg＋2H2O＝Mg(OH)2＋H2↑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。Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑3．镁与水解显酸性的盐溶液的反应Mg＋2NH4Cl＝MgCl2＋2NH3＋H2↑4．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

3、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。MgCl2＋2NH3·H2OMg(OH)2＋2NH4Cl5．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)2＋2HCl=MgCl2＋2H

4、2O，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MgCl2·6H2O，然后脱水MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，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。MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2OMgO＋H2OMg(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)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2OMg(OH)2MgO＋

5、H2O↑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2.7g·cm-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：4Al＋3O22Al2O3（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：2Al＋N22AlN，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、

6、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。（2）铝跟水反应铝与沸水反应2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑（3）铝与酸反应①与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑②常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。③加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Al＋6H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O④铝与稀硝酸反应不产生H2（4）铝与强碱溶液反应2Al＋6H2O＝Al(OH)3↓＋3H2↑，Al(OH

7、)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]。上述两个反应叠加得：2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑（5）铝与某些金属氧化物反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe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10Al＋3V2O55Al2O3＋6V，8Al＋3Co3O44Al2O3＋9Co，8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe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

8、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Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O，Al2O3＋2OH-+3H2O＝2[Al（OH）4]－3．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