镁铝及其化合物
镁和铝
一、镁和铝及其重要化合物1、镁和铝特点:①熔点低②机械强度大③抗腐蚀性强2、氧化铝物理性质：白色难熔的物质，不溶于水，离子晶体化学性质：两性氧化物Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O3、氢氧化铝物理性质：难溶的白色胶状物质化学性质：两性氢氧化物Al(OH)3＋3H＋=Al3＋+3H2OAl(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O△不稳定性：2AlOH3Al2O3＋3H2O电离方程式：H＋＋AlO2－＋H2O33＋＋3OH－实验室制法：Al3＋＋3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4＋4、铝盐（1）Al3＋的性质：Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋①与强碱反应：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O②与弱碱反应：Al3＋＋3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4＋③水解呈碱性：Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3↓＋3CO2↑2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑3AlO2－＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓总结：AlCl 3溶液滴加到NaOH 溶液中开始无沉淀后有沉淀NaOH 溶液滴加到AlCl 3溶液中先出现沉淀后沉淀溶解 (2)AlO 2－的性质AlO 2－ ＋2H 2O=Al(OH)3↓＋OH － ① 与强酸反应： AlO 2－ ＋H ＋(少量) ＋H 2O=Al(OH)3↓ AlO 2－＋4H ＋ (过量)=Al 3＋ ＋H 2O②与弱酸反应：AlO 2－＋CO 2＋2H 2O=Al(OH)3↓＋HCO 3－③与水解呈酸性的物质反应：3AlO 2－ ＋Al 3＋ ＋6H 2O=4Al(OH)3↓3AlO 2－ ＋Fe 3＋ + 6H 2O=3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓总结：将HCl 滴加到NaAlO 2中先出现沉淀后溶解 将NaAlO 2滴加到HCl 中开始无沉淀后有沉淀 (3)明矾2KAl(SO 4)2＋3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓＋3BaSO 4＋K 2SO 4 KAl(SO 4)2＋2Ba(OH)2=2BaSO 4↓＋KAlO 2＋H 2O小结：Al 3＋AlOH 3AlO 2AlOH 3Al 3＋ 未知溶液白色沉淀白色沉淀溶解，从而未知溶液中含Al 3＋未知溶液白色沉淀白色沉淀溶解，从而未知溶液含AlO 2－二、铁及其重要化合物1、铁：第四周期第Ⅷ族 26号元素 各层电子数为2 8 14 2 常见价态+2和+3（1）与弱氧化剂反应 Fe Fe 2＋ S ＋Fe I 2＋Fe 2（2）与强氧化剂反应Fe Fe 3＋ 3Cl 2＋2Fe=2FeCl 3 3Br 2＋2Fe 3稀硝酸：Fe ＋4HNO 3=Fe(NO 3)3＋2NO ↑＋2H 2O 3Fe ＋8HNO 3=3Fe(ON 3)3＋2NO 2↑＋4H 2O特殊：3Fe ＋2O 23O 4 3Fe ＋4H 2O 3O 4＋4H 2↑2、 氧化物 FeO ：黑色固体不溶于水，在空气中加热会生成Fe 3O 4Fe 2O 3：红棕色固体不溶于水，俗称铁红、铁锈，可做红色染料 Fe 3O 4：黑色固体不溶于水，俗称磁性氧化铁3、 氢氧化物Fe(OH)2 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3：红褐色沉淀 具有不稳定性，受热易分解2FeOH 3Fe 2O 3＋3H 2O4、Fe 2＋ Fe 3＋的盐 (1)Fe 2＋的性质 ①颜色：浅绿色△高温点燃△△△过量HClHCl 过量NaOH H ＋H ＋OH － OH －②易水解：Fe2＋＋2H2O2＋2H＋如何保存FeSO4溶液：加几滴稀硫酸或加铁粉③强还原性：与O2Cl2Br2HNO3浓H2SO4KMnO4酸性溶液反应Fe2＋检验：①加碱法(NaOH或氨水)②先加KSCN溶液，无现象再加氨水会出现血红色(2)Fe3＋的性质①颜色：棕黄色②易水解：Fe3＋＋3H2O3＋3H＋Fe3＋＋3HCO3－=Fe(OH)3↓＋3CO2↑(与CO32－AlO2－也双水解) ③强氧化性：氧化S2－I－SO2SO32－Cu Fe2Fe3＋＋2S2－=2Fe2＋＋2S↓2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 (Fe3＋能使湿润的淀粉KI试纸变蓝)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋④络合性:KSCN溶液－－血红色Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓⑤制Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2O=Fe(OH)3胶体＋3HCl⑥与苯酚显紫色⑧Fe3＋检验：溶液加碱法加苯酚法。
镁铝及其化合物
镁铝及其化合物一、物理性质银白色固体、镁的硬度、熔点均低于铝，是由于二者的金属键强度不同造成的。
二、原子结构镁的第一电离能高于铝，由原子结构决定的。
三、化学性质1.与非金属反应2Mg +O2=（点燃）2MgO 4Al +3O2=（△）2 Al2O3Mg+Cl2= （点燃）MgCl2 4Al+3Cl2=（△）2AlCl3Mg + S= （△）MgS 2Al + 3S=（△）Al2S33Mg+ N2=（△）Mg3N2 不反应●镁与铝在常温下均可生成致密的氧化膜，保护金属。
●镁在空气中点燃，可与N2、O2、CO2反应。
2.与酸反应Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑（与硝酸反应复杂，浓度不同，还原产物不同）2Al + 6H+ === 2Al3+ + 3H2↑（常温下遇浓硝酸、冷的浓硫酸钝化）3.与沸水反应Mg +H2O=（△）Mg（OH）2+H2↑ Al不反应，铁与沸水也可反应。
4.与氧化物反应2Mg + CO2=（点燃）2MgO + C 2Al+Fe3O4=（高温）2Fe+ Al2O35.与碱反应镁不反应 2Al + 2H2O +2NaOH =2NaAlO2 + 3H2↑四、氧化镁与氧化铝（两性氧化物）1.物理性质白色固体、密度小、熔点高，用于生产耐火、耐高温材料。
2.化学性质●与水反应： MgO+H2O=Mg（OH）2 很慢不反应●与酸反应： MgO+2H+=Mg2++H2O Al2O3+ 6H+=2Al3++3H2O●与碱反应：不反应 Al2O3+ 2OH+=2AlO2-+H2O五、氢氧化铝与氢氧化镁1.物理性质氢氧化镁是难溶的中强碱，能使酚酞变红。
氢氧化铝是一种白色胶状难溶物，不能使酚酞变色。
2.化学性质●分解反应： Mg（OH）2=（△）MgO+ H2O 2Al(OH)3=（△）Al2O3+3H2O●与酸反应： Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H20●与碱反应：Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O 不反应●溶解性： Mg（OH）2+2NH4+=2Mg2++2NH3↑+2H20即可溶于浓NH4Cl中 Al(OH)3不溶于氨水六、具有两性的物质1.两性氧化物如Al2O32.两性氢氧化物如Al(OH)33.单质如Al4.弱酸的铵盐如（NH4）2S、（NH4）2CO3、NH4AC。
镁、铝及其化合物
镁、铝及其化合物1．镁与铝⑴原子结构及物理性质镁铝在周期表中位置第3周期第ⅡA族第3周期第ⅢA族原子结构示意图色态较低较低但大于镁熔点较小较小但大于镁密度较小较小但大于镁硬度较小较小但大于镁⑵镁铝的化学性质项目Mg Al与非金属反应O2方程式2Mg+O22MgO 4Al+3O2==2Al2O3现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热S Mg+S MgS 2Al+3S Al2S3 N23Mg+N2Mg3N2CO2与H2O 方程式Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑2Al+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑现象冷水慢，沸水快一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应与酸反应Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+＝2Al3++3H2↑(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)与NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑（铝不和弱碱反应）与某些氧化物2Mg+CO22MgO+C 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 （铝热反应）主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等工业制备MgCl2Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑[特别提醒]：1.铝热反应①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。
②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。
③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。
2．镁和铝氧化物的对比氧化物MgO Al2O3属类碱性氧化物两性氧化物色态白色粉末、熔点高白色粉末、熔点高化学性质H2OMgO+H2O＝Mg(OH)2↓(反应缓慢进行)不溶解也不反应酸液MgO+2H+＝Mg2++H2OAl2O3+6H+＝2Al3++3H2O NaOH溶液不溶解也不反应Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O重要用途制造耐火、耐高温材料制造耐火、耐高温器材，冶炼铝3．镁和铝的氢氧化物氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3属类碱两性氢氧化物色态白色固体白色固体溶解性难溶难溶电离方程式Mg(OH)2Mg2++2OH－H2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3++3OH－与HCl等酸溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O与NaOH溶液不反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O热不稳定性Mg(OH)2 MgO+H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验室制法可溶性镁盐加NaOH溶液Mg2++2OH- ＝Mg(OH)2↓可溶性铝盐加氨水Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH+4【注意】1.明矾明矾就是带12个结晶水的硫酸铝钾，即KAl(SO4)2 ·12H2OKAl(SO4)2是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐。
镁铝及其化合物知识点
镁铝及其化合物知识点 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-镁、铝及其化合物知识点整理Ⅰ.课标要求1.通过海水制镁的事例了解镁及化合物的性质.2.通过合金材料了解铝及化合物的性质.3.能列举合金材料的重要应用.Ⅱ.考纲要求1.掌握镁铝及化合物的性质.2.了解镁铝及化合物在生活.生活中的应用.Ⅲ.教材精讲一. Mg、Al的化学性质1．与非金属反应（1）与O2反应：常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。
镁能在空气中燃烧：2Mg+O22MgO ，铝在纯氧中燃烧：4Al+ 3O22Al2O3（2）与卤素单质、硫等反应：Mg+ Cl 2MgCl 22Al+ 3Cl 22AlCl 32Al+ 3SAl 2S 3 （用于工业制备） Mg+ SMgS③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。
2．与H 2O 反应Mg 、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气Mg+2H 2O （沸水） Mg(OH)2+H 2↑ 2A1+6H 2O2A1(OH)3+3H 2↑[特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。
镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O 22MgO 3Mg+N 2Mg 3N 2 2Mg+CO 22MgO+C②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。
利用镁的这种性质来制造照明弹。
3．与酸反应置换出H2Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。
所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。
4．与某些氧化物反应（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO22MgO+C[特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。
（2）铝热反应：2Al+ Fe2O32Fe+ Al2O3铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。
11镁铝及其化合物
2、应用
⑴制取Al（OH）3
Al(OH)3
① ③ Al3+ ⑥ ⑤ ②
④
AlO2–
Al3++3NH3· 2O=Al（OH）3↓+3NH4+ H AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3⑵离子共存问题
Al3+与HS-、S2-、AlO2-、HCO3-、CO32-因相互促进 水解而不能大量共存； AlO2-与NH4+、Al3+、Fe3+等也不能大量共存。
异性: 铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高
3、化学性质
常温下、空气 中形成氧化物薄膜， 具有抗腐蚀的性能
Mg
与 O2 点燃 非 2Mg+ O2 ＝ 2MgO 金 点燃 属 反 N2 3Mg+ N2 ＝ Mg3N2 应 点燃 S Mg+ S ＝ MgS
Cl2 Mg+Cl2 ＝ MgCl2
点燃
Al
4Al+ 3O2 ＝ 2Al2O3
三、铝三角及其应用
1、铝三角是指Al3+、Al（OH） 和AlO2-相互转化的三角关系 具体反应有：
Al(OH)3
①
3
④ ③ ⑤ ⑥ ②
AlO2–
Al3+
① Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O（强酸）
② Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O（强碱） ③ Al3++3OH-=Al（OH）3↓（强碱、弱碱及水解显碱性的盐） ④ AlO2-+H++H2O-=Al（OH）3↓（强酸、弱酸及水解显酸性的盐） ⑤ AlO2-+4H+ =Al3++2H2O （强酸） ⑥ Al3+4OH-=AlO2-+2H2O（强碱） Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
镁、铝及其重要化合物
镁、铝及其重要化合物一、镁及其重要化合物的主要性质和应用 1．镁的性质(1)物理性质：具有□01银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较□02小，熔点较□03低，有良好的□04导电性、□05导热性和□06延展性。
(2)化学性质①与非金属反应②与CO 2反应：□102Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C③与H 2O 反应：□11Mg ＋2H 2O=====煮沸Mg(OH)2＋H 2↑④与H ＋反应：□12Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑ 2．从海水中提取镁的流程 (1)流程(2)主要化学反应 ①制石灰乳□13CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑、□14CaO ＋H 2O===Ca(OH)2；②沉淀Mg 2＋：□15Mg 2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca 2＋； ③制备MgCl 2：□16Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ； ④电解MgCl 2：□17MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。
3．用途生产□18合金，冶金工业上用作□19还原剂和□20脱氧剂。
4．镁的重要化合物二、铝的性质及应用 1．铝的物理性质注：铝是地壳中含量最高的金属元素。
2．铝的化学性质写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：④□112Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑ ⑤□122Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe(铝热反应)3．铝的制备及用途三、铝的重要化合物 1．氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。
(2)化学性质2．氢氧化铝 (1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的□01吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为②受热分解：□032Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O 。
(3)制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为 Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4。
第11讲 金属镁、铝及其化合物(讲义)(解析版)
第11讲金属镁、铝及及其化合物一镁、铝单质的性质1.镁、铝的结构和存在形态2.镁、铝的物理性质镁、铝都是银白色、有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低，均具有良好的延展性、导电性和导热性等。
3.铝的化学性质特别强调：1.常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
2.能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。
4.对比掌握镁的化学性质特别强调：1.Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。
2.镁也可在氮气中燃烧，生成氮化镁(Mg3N2)，氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气。
5.从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应特别强调：1.由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。
2.因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。
3.Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。
4.Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀，故常用NaOH溶液检验Mg2＋的存在。
5.由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2，而非MgCO3。
6.镁的用途(1)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件；(2)镁制造信号弹和焰火；(3)MgO作耐火材料。
课堂检测011．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕，下列关于镁、铝的说法正确的是()A．镁铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼B．浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓HNO3、浓H2SO4不反应C．镁、铝均能与NaOH溶液反应D．铝与Fe2O3发生铝热反应是利用了Al的还原性比Fe强答案：D2．小明家中收藏着一件清末的铝制品佛像，该佛像至今仍保存完好。
镁铝及其化合物
与 氧
H2O
△
Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
除氧化膜后可与水微弱反应 铝热反应
化 CO2 物
2Mg+ CO2 点燃 2MgO+C
用途、引发
反
应
Fe2O3
高温
2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3
与 氧化 酸 性酸 反 应 H+
与碱反应
反应，无氢气生成 Mg+2H+=Mg2++H2↑
在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝 化”，加热时反应，无氢气生 成
据此判断 （1）固体B所含物质的化学式为_____A_l_2_O_3____________。 （2）固体E所含物质的化学式为（__N__H_4_）__2_S_O__4、__K__2_S_O4__。 （3）反应①的离子方程式为________________________。
AlO2—+2H2O+CO2 （过量） = Al(OH)3↓ +HCO3— 或： 2AlO2—+3H2O+CO2 （不足） = 2Al(OH)3↓ +CO32—
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
(2012·普宁华侨中学质检)镁和铝分别与等浓度、等体积
的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如
图。反应中镁和铝的( A )
A．物质的量之比为3∶2 C．摩尔质量之比为2∶3
B．质量之比为3∶2 D．反应速率之比为2∶3
练习：写出Al、Al2O3、A l(OH)3分别和
NaOH溶液反应的化学方程式。
2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑ Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
镁和铝及其重要化合物
镁、铝及其重要化合物一、镁及其化合物镁合金强度高,机械性能好,制造汽车,飞机,火箭的重要材料,冶金时,镁常用作还原剂和脱氧剂.常温下氧化生成氧化物保护层,具有抗腐蚀的性质.镁与O2,N2,CO2等气体燃烧.2Mg+O22MgO CO2+2Mg2MgO+C 3Mg+N2Mg3N2镁与SiO2:2Mg＋SiO2＝2MgO＋Si镁与冷水反应很慢,在加热时反应加快.Mg＋2H2O＝Mg(OH)2＋H2↑镁与非氧化性酸.Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑镁与水解显酸性的盐溶液的反应. Mg＋2NH4Cl ＝MgCl2＋2NH3＋H2↑镁盐与氨水,产生Mg(OH)2沉淀.Mg(OH)2又能溶解在NH4Cl溶液中.前者由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: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.通常认为Mg(OH)2完全电离,能溶解在饱和NH4Cl溶液中,MgCl2＋2NH3·H2OMgOH2＋2NH4Cl海水提镁:㈠海水加碱,得氢氧化镁沉淀,沉淀分离出来再加盐酸,变成氯化镁;后过滤,干燥,电解得镁.Mg2++2OH－==Mg(OH)2↓,Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑㈡从海水提取出食盐、KCl、Br2以后留下的母液浓缩,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.氧化镁(白色粉末，高熔点，碱性氧化物，)与水缓慢作用,与酸反应.MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O MgO＋H2OMg(OH)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＋2H2O Mg(OH)2MgO＋H2O↑二、铝及其化合物铝(银白色金属，导电性仅次于银、铜和金。
镁铝及其化合物
Al2O3
白色粉末，难熔，不溶于水
H+ OH—
类别
主要用途 工业制法
碱性氧化物
耐火材料，制备镁盐
两性氧化物
耐火材料，冶炼原料，制备铝盐， 制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料
煅烧MgCO3
从铝土矿中提取
2、Mg、Al的氢氧化物
Mg(OH)2
物理性质
化 学 性 质 热稳 定性 H+ OH— 类别 中强碱 制MgO和镁盐
5. 把 Ba(OH)2 溶液滴入明矾溶液中 , 使 SO4 2- 全部转化成 BaSO 沉淀 , 此时铝元素的主 4 要存在形式是（ C ） A.Al3+ B.Al (OH)3 C.AlO2D.Al3+和Al (OH)3
①Al在弱碱溶液中不反应。 ②能写离子方程式吗? ③生成3molH2有多少摩尔电子转移? 有多少水作氧化剂?
电子转移？
1、等量Mg、Al合金粉末分别与下列四种 过量的溶液充分反应，放出H2最多的是 （ A ）
A、2mol· L-1H2SO4溶液
B、 18mol· L-1H2SO4溶液
C、 6mol· L-1KOH溶液 D、 3mol· L-1HNO3溶液
两性氢氧化物
制备Al2O3和净水剂
主要用途 实验室 制 法
Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3
↓+3NH4+
注意：Al(OH)3的两性 在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离. Al(OH)3 ＝H3AlO3 HAlO2+H2O
Al3++3OH－
AlO2－+H+
应用于离子共存，列举哪些离子不能与Al 3+ 共存？
镁铝及化合物的性质
一、镁、铝单质
1.存在 铝：铝土矿( Al2O3· XH2O ，含少量Fe2O3、SiO2) 明矾[KAl(SO4)2· 12H2O]、云母、正长石
镁：光卤石(KCl· MgCl2· 6H2O)
菱镁矿（MgCO3）、石棉
2.物理性质 共性：银白色轻金属、熔沸点低、硬度小，
思考2. 将足量的CO2不断通入KOH、Ca(OH)2、KAlO2 的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的体积的关系可表 示为
思考3. 将一定质量的Mg、Al合金全部溶解在500mL
盐酸中(体积变化不计)，取10mL反应后的溶液，加 入1mol· L-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL) 与产生沉淀的质量(g)关系如图所示 (1)求Mg、Al质量各是多少？
物质的量为 ___________
NaNO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3、NH4NO3 0.028mol 0.024mol 0.008mol 0.012mol
二、镁铝的化合物 氧化镁 物理性质 所属类别
碱性氧化物 MgO+HCl→
氧化铝（刚玉）
两性氧化物 不与水反应 Al2O3+HCl → Al2O3+NaOH → 铝土矿的提纯 电解制铝、耐高温材料
白色粉末、熔点高硬度大、难溶于水
典型反应 MgO+H O→Mg(OH) 2 2 制备方法 MgCO3==MgO+CO2↑ 用途
B
思考5. 现有一定量Al、Fe混合物与稀HNO3充分反应， 反应过程中无任何气体放出。将反应结束后的溶液加 水稀释到1L，取出100mL，逐滴加入4mol · L -1NaOH
溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质
镁、铝及其化合物
铝
与O2反应
常温下生成氧化膜，点燃燃烧
2Mg＋O2=2 MgO
常温下生成氧化膜
4Al＋3O2=2Al2O3
与水反应
Mg＋2H2O=2Mg(OH)2+H2↑
2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2
与酸反应
非氧化性酸Mg＋2H+=Mg2++H2↑
氧化性酸：无H2生成。
非氧化性酸：2Al＋6H+=2Al3++3H2
热稳定性
受热易分解
受热易分解
实验室制取
主要用途
阻燃剂
净水（明矾）
用途
制合金
制合金、电线、包装材料、涂料
二、镁、铝氧化物的性质
物质
氧化镁（MgO）
氧化铝（Al2O3）
色态
白色粉末
白色固体（天然产物称为刚玉）
类别
碱性氧化物
两性氧化物
溶解性
难溶于水，和水缓慢化合
MgO＋H2O＝Mg(OH)2
不溶于水
与盐酸反应
MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O
Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O
镁、铝及其化合物
一、镁、铝单质的性质
1、物理性质
①颜色：银白色有金属光泽
②熔沸点：较低且Mg<Al
③硬度：较柔软且Mg<Al
④密度：较小且Mgபைடு நூலகம்Al
⑤导电性：较好且Mg<Al
２、化学性质
都是活泼金属，均有较强的还原性，都能与非金属、酸及氧化物等反应，但镁的原子半径比铝大，更容易失电子，所以金属性Mg>Al。
Al与冷浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
与碱反应
镁铝及其化合物
AlO2—+2H2O+CO2 （过量） = Al(OH)3↓ +HCO3— 或： 2AlO2—+3H2O+CO2 （不足） = 2Al(OH)3↓ +CO32—
硫酸
1
少量气泡 均无明显现象 （无气泡产生）
2
较多 气泡
5
大量 气泡
15
反应 剧烈
20
铝片 耗尽
通过上述实验可知，铝片与盐酸和硫酸反应存在较 大的差异。这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫酸反应 生成氢气”的说法不一致。假如你将开展实验探究铝 片与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因，为设计实验， 你将对差异的原因作出哪些假设或猜想（填2种即可）？ 假设（猜想）一：_C_l_－_能__够__促__进__金__属__铝__与__H__+反__应____
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2H2O+2OH— = 2AlO2—+3H2↑
与盐反应 Mg+Cu2+ = Mg2++Cu
2Al+3Cu2+ = 2Al3++3Cu
光卤石
铝土矿
存
在
(KCl·MgCl2·6H2O) 菱镁矿
(Al2O3、Fe2O3、SiO2等)
(MgCO3)
冶 炼
海水 石灰乳 Mg(OH)2 HCl MgCl2
镁铝及其化合物
② AlO2－
CO2 适量
Al(OH)3
CO2 不溶解
过量
法②优于法①
(3)相互促进水解反应：
Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓
例题1 某混合物 A，含有 KAl（SO4）2、Al2O3和 Fe2O3， 在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化，
据此判断 （1）固体B所含物质的化学式为______A_l_2O__3___________。 （2）固体E所含物质的化学式为（__N__H_4_）__2_S_O__4、__K__2_S_O4__。 （3）反应①的离子方程式为________________________。
点燃
3Mg + N2 == 2Mg3N2
Mg3N2 + 3H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3
5.与某些氧化物反应
点燃
2Mg + CO2 = 2MgO + C
高温
2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3
铝热反应 用途、引发
高温
4Al +3 MnO2 = 3Mn + 2Al2O3
高温
3mol
A1lm3＋o＋l 3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓ 0 1 2 3 4 n(AlCl3)
②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量
AlO2—+H2O+H+(少量)= Al(OH)3↓ 1mol
Al(OH)3 +3H+ = Al3++3H2O 3mol
n[Al(OH)3] 0 1 2 3 4 n(HCl)
思考：制取Al(OH)3的可能途径有那些？
主族金属-镁铝及其化合物(解析版)
系列二 主族金属专题8 镁铝及其化合物一、镁单质（1）镁在自然界没有单质存在，存在于各类硅酸盐和碳酸盐矿物里，如菱镁矿(MgCO 3)、白云石(CaCO 3·MgCO 3)、光卤石(KCl·MgCl 2·6H 2O)等。
海水中的镁是提取镁的主要来源，海水中的镁即使提取100万年也不会减少0.01%。
镁也是叶绿素的主要成分，在人体内镁以磷酸盐、碳酸盐的形式分布于骨头和肌肉中，缺乏会引起肌肉的颤动、脉象的混乱。
（2）强还原性：不论在固态或水溶液中都表现出强还原性，常用作还原剂。
高温下，镁夺取氧的能力特别强，甚至能在二氧化碳里燃烧，如2Mg+CO 2=====点燃2MgO+C ；也能够还原二氧化硅，2Mg+SiO 2=====点燃2MgO+Si ；常温下，由于镁表面的氧化膜导致镁不与水反应，但是加热下可以反应，Mg+2H 2O ====△Mg(OH)2+H 2↑。
（3）镁可以与大多数非金属和几乎所有的酸反应。
如2Mg+O 2=====点燃2MgO ，Mg+Cl 2=====点燃MgCl 2，Mg+S =====点燃MgS ，3Mg+N 2=====点燃Mg 3N 2（Mg 3N 2的特殊性质：Mg 3N 2+6H 2O =====3Mg （OH ）2↓+2NH 3↑，导致其只能干态制取）。
镁不能和氢氟酸反应，因为MgF 2难溶会阻碍继续反应。
（4）格氏试剂：在醚的溶液中，镁能与卤代烃作用生成在有机化学中应用广泛的格氏试剂：Mg + RX =====醚RMgX（5）制取单质镁：一般是先从海水中得到氯化镁，然后电解熔融的氯化镁，MgCl 2(熔融) =====电解Mg+Cl 2↑。
二、镁的化合物（1）MgO 俗称菱苦土，是一种白色粉末。
MgO 对水呈一定惰性，特别是高温火烧后的MgO 难溶于水。
煆烧温度在923K 左右制成轻质MgO ，煆烧温度在1923K 以上制成重质MgO 。
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二. Mg、Al的化合物
（1）Mg、Al的氧化物 MgO
物理性质 化 学 性 质 H2 O H+
OH—
白色粉末，难熔
Al2O3
白色粉末，难熔，不溶于水
MgO+H2O= Mg(OH)2 （缓慢） MgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH—=2AlO2—+ H2O
知识点排查
1、镁和铝的物理性质比较
镁
颜色状态
银白色固体
铝
银白色固体
熔点（℃）
密度（g/cm3）
648.8 1.74 2.1
660.4 2.7
2.9
硬度
镁和铝都是 银白色 色的 轻 （填“轻”或“重”）金 属， 有较强的 、和良好的 、 韧性、延展性 导电 导热 性。 铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝中金属键比镁强）
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：
AlO2－＋H＋＋H2O ① 酸式电离 Al(OH)3 只能存在于 中性或弱酸 性弱碱性环 境中 Al3＋＋3OH－ ② 碱式电离
制取Al(OH)3的可能途径有那些？
解析：(1) 铝盐与碱液反应 ① Al3＋ ② Al3＋
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
问题
结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些
铝热剂 1、镁条的作用是什么？ 2、氯酸钾的作用是什么？
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。
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。
高温
在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝 化”，加热时反应，无氢气生 成
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2H2O+2OH— = 2AlO2—+3H2↑
与碱反应 与盐反应
Mg+Cu2+ = Mg2++Cu
2Al+3Cu2+ = 2Al3++3Cu
存 在
光卤石
(KCl· MgCl2· 6H2O) 菱镁矿 (MgCO3) 海水
2 4
反应进 程 （min) 盐酸
1
2 较多 气泡
5 大量 气泡
15 反应 剧烈
20 铝片 耗尽
少量气泡 均无明显现象 （无气泡产生）
硫酸
反应 进程 （min) 盐酸 硫酸
1
少量气泡 均无明显现象 （无气泡产生）
2
较多 气泡
大量 气泡
15
反应 剧烈
20
铝片 耗尽
通过上述实验可知，铝片与盐酸和硫酸反应存在较 大的差异。这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫酸反应 生成氢气”的说法不一致。假如你将开展实验探究铝 片与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因，为设计实验， 你将对差异的原因作出哪些假设或猜想（填2种即可）？ 假设（猜想）一：____________________________ Cl－能够促进金属铝与H+反应 假设（猜想）二：SO42—对H+与金属铝的反应起阻碍作用 .
（配合物离子，简写成AlO2—）
（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。 Zn＋2NaOH＝Na2ZnO2＋H2
或Zn＋2NaOH＋2H2O＝Na2ZnOH4＋H2
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方 法即可鉴别的是 ①③④ 。 ① 硫酸铝和氢氧化钠 ② 硫酸铝和氨水 ③ 硫酸锌和氢氧化钠 ④ 硫酸锌和氨水 （4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式。 Al3+＋3NH3· H2O＝3NH4+＋AlOH3
镁及其重要化合物之间的转化
⑤
Mg
①
MgO
⑥
②
MgSO4
⑦
③
④
Mg(OH)2
写出上述转化的化学方程式：
(2012· 华南师大中山附中质检 ) 甲、乙两烧杯中 各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH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 V( 甲 )∶V( 乙 ) ＝ 1∶2 ， 则加入铝粉的质量为( ) A
△
MgO+H2O
2Al(OH)3 △ Al2O3+3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O
H+ Mg(OH)2+2H+= Mg2++H2O
OH—
类别 中强碱（溶解部分电离出的
OH—可使酚酞变红）
两性氢氧化物
制备Al2O3和净水剂
Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 2AlO2—+CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+CO32— AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3— 3 AlO2—+Al3++6 H2O=4Al(OH)3↓
1.5 mol 2 mol
1.5 mol
1.5 mol
相当于制备2 mol Al(OH)3 所用原料为2 mol Al、0.75 mol H2SO4、1.5 mol NaOH，确实节约了试剂。
【例】某混合物 A，含有 KAl（SO4）2、Al2O3和 Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变 化，
据此判断 Al2O3 （1）固体B所含物质的化学式为_____________________ 。 NH4）2SO4、K2SO4 （2）固体E所含物质的化学式为（ __________________ __。 （3）反应①的离子方程式为________________________。 AlO2—+2H2O+CO2 （过量） = Al(OH)3↓ +HCO3— 或： 2AlO2—+3H2O+CO2 （不足） = 2Al(OH)3↓ +CO32—
A．②＜①＜③＜④ C．③＜②＜①＜④ B．④＝①＝②＝③ D．③＜①＜②＜④
【例】某学生用铝片分别与 c(H+) 均为 3 mol/L 的稀盐酸 和稀硫酸反应：其实验过程：往装有相同铝片的2支试管 中分别加入等体积，且c(H+)=3.0 mol/L的盐酸和硫酸， 观察反应进行到1、2、5、15、20 min时铝片与酸反应的 情况。实验结果如下表：
2.Mg、Al的化学性质
Mg
与 非 金 属 反 应
O2 N2 S
Cl2
点燃
Al
点燃
常温下： 空气中形成氧化物薄膜， 具 有抗腐蚀的性能
Mg+ O2 ＝ 2MgO 3Mg+ N2 ＝ Mg3N2 Mg+ S ＝ MgS Mg+Cl2 ＝ MgCl2
点燃 加热 点燃
4Al+ 3O2 ＝ 2Al2O3
2Al+ 3S ＝ Al2S3 2Al+ 3Cl2 ＝ 2AlCl3
（ 1 ）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试 从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明） （2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法 （用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的 根据）
解析：（1） ②法较①法节约了酸、碱试剂。因为同样 是制备2 mol Al(OH)3， ①法需2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH； ②法只需2 mol Al、1 mol H2SO4、2 mol NaOH。
（2）利用Al3＋和AlO2－的双水解反应制备Al(OH)3
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+ 3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+ 3H2↑
0.25 mol 0.75 mol 0.25 mol
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O===8Al(OH)3↓+3Na2SO4
A．5.4 g
B．3.6 g
C．2.7 g
D．1.8 g
(2012·普宁华侨中学质检)镁和铝分别与等浓度、等体积 的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如 图。反应中镁和铝的( A )
A．物质的量之比为3∶2
B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3
D．反应速率之比为2∶3
【例】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸， 又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能 2 Zn(NH ) 溶于氨水，生成 。 3 4 回答下列问题： （ 1 ）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存 [或] Al(OH)4 在形式为 AlO2 （用化学式表示）
HCl
石灰乳
铝土矿
(Al2O3、Fe2O3、SiO2等)
冶 炼
Mg(OH)2
电解
铝土矿 Al2O3
电解
Al(OH)3 Al
△
MgCl2 Mg
用 途
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
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。
点燃
加热
与 氧 化 物 反 应
与 酸 反 应
H2O
Mg+2H2O
△ Mg(OH) +H ↑
2 2