镁铝及其化合物
镁铝及其化合物1.ppt
1、原子结构的比较
元素周期表 中的位置
核外电子排布 K层 L层 M层
镁 第三周期第II A族 2 8 2
铝 第三周期第III A族
2 83
1
2、物理性质的比较
相似点：均为 银白色 ；均为 轻金属 ； 熔点均 较低 ；硬度均 较小。都具有金属的 通性 不同点：镁在密度、熔点、沸点、硬度上 均 小于(或低于) 铝。
D．反应速率之比为2∶3
【解析】由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生 等量H2时，消耗Mg、Al物质的量之比为3∶2，故A 项 正 确 。 二 者 质 量 之 比 为 4∶3 ， 摩 尔 质 量 之 比 为
8∶9，反应速率之比为3∶2。
25
二、“铝三角”及其应用
1．“铝三角”是指Al3＋、Al(OH)3和AlO2－相 互转化的三角关系(如下图)
分析依据：
2Al＋6HCl === 2AlCl3＋3H2↑ 2Al~6HCl~3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O === 2NaAlO2＋3H2↑
2Al~2NaOH~3H2↑
【思考】
1．等质量的铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，
所得H2的体积之比是多少？ VHCl(H2):VNaOH(H2)=1:1
共存
②AlO2-不能与 H+、HCO3-(直接反应)； Al3+、NH4+、 Fe3+（双水解）大量共存 28
即时巩固
4、某无色溶液中加入铝粉只产生氢气，则下列离子
组中可能大量共存的是 ( C D )
A．K+ 、NH4+、Cl- 、NO3- B．K+、Na+、Cl-、HCO3C．K+、NH4+、Cl-、SO42- D．K+、CO32-、Cl-、SO325、某无色透明溶液跟金属Al反应，放出H2。试判断 下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、 OH-、 CO32-、HCO3-、NO3-，下列两种情况能存在此溶液中。 当生成Al3+时，可能存在 __H_＋_、__M__g_2_+_、__S_O_4_2－ 当生成AlO2－时，可能存在_O__H_－_、__B__a_2_+、__N_ O3_－_ 29
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。
第2讲镁、铝及其化合物
NaOH量少：
NaOH量多：
2．与Ba(OH)2溶液反应 Ba(OH)2量少： Ba(OH)2量多：
〖典型例析〗
例1．【202X年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。 向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐 口，易拉罐慢慢凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新突出。上述实
与Zn的盐溶液反应，其离子方程式为：
。
⑶用途
〖典型例析〗
例1．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图
所示：
（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是
Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程
。
用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的
HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其
。
⑵与NaOH溶液反应的离子方程式为：
。
考点二 铝及其化合物
三、氢氧化铝
1．氢氧化铝是两性氢氧化物。这是因为氢氧化
铝在水溶液中存在两种方式的电离，其电离方程
式：
.
有关的离子方程式为：与盐酸的反应：
.
与NaOH的反应：
.
2．受热分解，化学反应方程式为：
.
考点二 铝及其化合物
3．用途 ⑴治疗胃酸过多，其原理可用离子方程式表示为：
。 。 。 。
考点一 镁及其化合物
二．镁的性质
⑴物理性质
⑵化学性质
①能与O2、Cl2、N2等非金属单质反应，产物分别 为、 、。
②与CO2反应 方程式为：
。
③与酸反应
镁与非氧化性酸如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气，离子方程
式为：
。
镁与氧化性酸如浓H2SO4、稀HNO3、浓硝酸在常温下也能反 应，但不生成H2。 ④与盐溶液反应
镁铝及其重要化合物
（综合提高题）【守恒观----得失电子数与OH-相等】将5.1g 镁铝合金溶于60mL5.0mol/LH2SO4溶液中。完全溶解后再 加入65mL10.0mol/L的NaOH溶液，得到沉淀的质量9.7g， 继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。 (1)当加入 60 mLNaOH溶液，可使溶解在硫酸中的Mg2+和 Al3+恰好完全沉淀。 (2)计算合金溶于硫酸时产生的氢气在标准状况下的体积。 思路分析：根据第一问的结论我们不难发现，当加入氢 氧化钠溶液的体积为65mL时，此时沉淀的质量不是最大 值，有一部分的Al(OH)3被过量的5mLNaOH溶解了。
点燃
点 4Al+3O2燃 2Al2O3 = △ 2Al+3S =Al2S3 高
化 学 性 质
2Al+Fe2O3温 2Fe+Al2O3 = 2.跟某些 2Mg + CO2 = 氧化物 2MgO + C (铝热反应) 3.跟水反 Mg + 2H2O = 应 Mg(OH)2 + H2↑ (冷水慢，沸水快) Mg + 2H+ = 4.跟酸的 Mg2+ + H2↑ 反应
a
n( Mg ) n( Al )
【守恒观---微粒守恒】有氧化镁、氧化铝粉末 18.2g将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要 使沉淀的质量达到最大值，则需加入2mol/L的 氢氧化钠溶液的体积为 A
A．1000mL C．100mL B．500mL D．1500mL
依据化学方程式，当镁铝全部以Mg(OH)2、Al(OH)3 沉淀即沉淀的质量达到最大值时，溶液中仅存在NaCl VNaOH= 0.5 ×4 =1L 2
基础知识梳 一、铝的重要性质 理
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↓
高考化学一轮总复习课件镁铝及其重要化合物
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应试心态调整和备考建议
保持自信心态
制定合理计划
相信自己的实力和能力，不要因为遇到难 题而丧失信心。
根据自己的实际情况，制定合理的复习计 划，并按时完成复习任务。
多做模拟试卷
注重细节和规范
多做高考模拟试卷，熟悉考试形式和题型 ，提高应试能力。
在考试过程中，注意细节和规范，避免因 小失大。同时，保持卷面整洁和字迹清晰 ，给阅卷老师留下良好印象。
新型镁铝基复合材料研究进展
1 2 3
镁铝基复合材料的制备方法
包括粉末冶金法、挤压铸造法、搅拌摩擦法等， 为镁铝基复合材料的制备提供了多种途径。
镁铝基复合材料的性能特点
具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点 ，同时还可以通过添加其他元素或化合物进行性 能调控。
镁铝基复合材料的应用前景
在航空航天、汽车制造、电子工程等领域展现出 广阔的应用前景，尤其是在轻量化设计和高性能 要求方面具有重要价值。
解题技巧和方法指导
掌握基础知识
熟练掌握镁铝及其化合物的性质、制备 、应用等基础知识，是解题的关键。
实验技能与计算能力
提高实验技能和化学计算能力，能够 更准确地完成实验操作和计算题目。
理解反应机理
深入理解镁铝及其化合物之间的转化 关系和反应机理，有助于分析和解决 问题。
逻辑思维与创新能力
培养逻辑思维和创新能力，有助于在 解题过程中发现新的思路和方法。
配位反应
镁的配位反应
镁离子可以与某些配体形成配位化合物 。例如，镁离子可以与乙二胺四乙酸（ EDTA）形成稳定的配位化合物，用于镁 的定量分析。
VS
铝的配位反应
铝离子可以与某些配体形成配位化合物。 例如，铝离子可以与氟离子、氯离子等形 成配位化合物，这些化合物在工业生产中 有着广泛的应用。此外，铝还可以与某些 有机配体形成稳定的配合物，用于有机合 成和分析化学等领域。
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
高中化学“镁、铝及其化合物”知识点总结
“镁、铝及其化合物”知识点总结一、Mg、Al的化学性质（一）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、铝都能在空气中燃烧：2.与卤素单质、硫等反应。
【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：（2）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）集气瓶底部都要放一些细纱，以防集气瓶炸裂。
（二）与H2O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（三）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。
（四）与某些氧化物反应1.镁与二氧化碳反应：[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。
[特别提醒]：（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、Mn O2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。
（4）KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。
实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。
（五）与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应：二、氢氧化铝（一）物理性质：A l(O H)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。
（二）化学性质1.与酸反应：Al(OH)3 +3HCl＝AlCl3+3H2O离子反应方程式：Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O2.与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2+2H2O离子反应方程式：Al(OH)3＋OH ＝NaAlO2+2H2O3．Al(OH)3的制取（1）铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液。
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
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？
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+4NH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·H2O Mg(OH)2＋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, MgCl2·6H2O MgCl2＋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＋H2O Mg(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。
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 。
镁铝及其化合物方程式(基础)
离子方程式
1
镁在氧气中燃烧生成白色固体
2Mg+O2 2MgO
2
镁在氮气中燃烧生成白色固体
3Mg+N2 Mg3N2
3
镁在二氧化碳中燃烧生成黑色和白色固体
2Mg +CO2 2MgO+C
4
铝与在氧气中形成致密氧化膜
4Al + 3O2===2Al2O3
5
铝在氯气中燃烧生成白色烟雾
2Al+3Cl2 2AlCl3
15
氢氧化铝受热分解
2Al(OH)3 Al2O3+ 3H2O
16
氯化铝与足量浓氨水反应
AlCl3+ 3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
17
氯化铝与少量氢氧化钠反应
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
18Байду номын сангаас
氯化铝与过量氢氧化钠反应
AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O
19
偏铝酸钠与少量盐酸反应
NaAlO2+HCl+H2O =NaCl+Al(OH)3↓
20
偏铝酸钠与过量盐酸反应
NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O
21
偏铝酸钠与少量二氧化碳反应
CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3
22
偏铝酸钠与过量二氧化碳反应
CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
6
铝粉与硫粉隔绝空气加热生成白色固体
镁铝及其化合物方程式(基础)
雾
2AlCl3
6 铝粉与硫粉隔 2Al+3S 绝空气加热生 Al2S3 成白色固体
7 铝与盐酸反应 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
8 铝与氢氧化钠 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2 +3H2↑ 溶液反应
9 铝与氧化铁发 2Al + Fe 2O3
生铝热反应 （放出大量
Al2O3+2 Fe
18 氯化铝与过量 AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O 氢氧化钠反应
19 偏铝酸钠与少 NaAlO2+HCl+H2O =NaCl+Al(OH)3↓ 量盐酸反应
20 偏铝酸钠与过 NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O 量盐酸反应
21 偏铝酸钠与少 CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3 量二氧化碳反 应
热）
10 电解熔融氧化 2Al2O3 铝冶炼金属铝
4Al+ 3O2↑
11 氧化铝与盐酸 Al2O3 + 6HCl==2AlCl3+ 3H2O 反应
12 氧化铝与氢氧 Al2O3 + 2NaOH==2NaAlO2 + H2O 化钠反应
离子方程式
13 氢氧化铝与盐 Al(OH)3 + 3HCl==AlCl3 + 3H2O 酸反应
方程式
1 镁在氧气中燃 2Mg+O2
烧生成白色固
体
2MgO
2 镁在氮气中燃 3Mg+N2
烧生成白色固
体
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第二节镁、铝及其化合物一、选择题(每小题4分，共48分)1．(2011·海口调研)下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是() A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于强碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应解析：铝在常温下可与O2反应，A错；铝能与氯气反应，B错；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，D错。
答案：C2．(2011·扬州模拟)若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是() A．NH＋4NO－3CO2－3Na＋B．Na＋Ba2＋Mg2＋HCO－3C．NO－3Ca2＋K＋Cl－D．NO－3K＋AlO－2H＋解析：A项，在酸性条件下因有NO－3，不能生成H2，在碱性条件下，OH－与NH＋4不共存，故A项不符合；B项，HCO－3与H＋或OH－均不能大量共存；C项，在碱性条件下符合题意；D项表示的为酸性条件，含有HNO3，不可能与Al反应放出氢气，且AlO－2和H＋不能大量共存。
答案：Cks5u3．(2011·潍坊模拟)下列各反应的离子方程式中，错误的是() A．硫酸铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4B．铁片放入过量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO＋4H2OC．将铝片放入过量NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑D．偏铝酸钠与过量盐酸反应：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O解析：B项正确离子方程式为：Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
答案：B4．(2011·烟台模拟)在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。
下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀的量(y)的关系示意图中正确的是()解析：向混合溶液中加入NaOH溶液的过程中，Mg(NO3)2会生成难溶物Mg(OH)2，Al(NO3)3会生成难溶物Al(OH)3，随着NaOH溶液的加入，Al(OH)3逐渐溶解，而Mg(OH)2不能溶解。
答案：C5．(2011·原创)等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是() A．2 mol·L－1H2SO4溶液B．18 mol·L－1H2SO4溶液C．6 mol·L－1KOH溶液D．3 mol·L－1HNO3溶液解析：Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但遇浓H2SO4时Al在常温下发生钝化，Mg虽反应但不产生H2。
与KOH只有Al反应。
与HNO3反应，HNO3为强氧化性酸，都不会产生H2。
答案：A6．(2011·广东广州模拟)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是() A．Al B．Al(OH)3C．AlCl3D．Al2O3解析：本题考查了铝及其化合物与碱的反应，考查了反应中的数量关系。
铝及其化合物与过量NaOH溶液的反应产物为Na[Al(OH)4](或表示为NaAlO2)，由反应后溶液中的阴、阳离子守恒关系可知关系式：Al～NaOH Al(OH)3～NaOH AlCl3～4NaOH Al2O3～2NaOH；所以相同质量(设质量为m)的铝及其化合物消耗的碱的物质的量分别为：m27、m 78、m133.5×4、m102×2。
答案：A7．将50 mL某未知浓度的AlCl3溶液分别加到60 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液或60 mL3 mol·L－1的NaOH溶液中，均能得到1.56 g Al(OH)3沉淀。
则此AlCl3溶液的浓度可能是() A．1 mol·L－1B．0.5 mol·L－1C．0.6 mol·L－1D．0. 4 mol·L－1解析：由题意可知，第一份NaOH溶液含溶质0.06 mol，第二份NaOH溶液含溶质0.18 mol，加入的AlCl3量相等，生成的Al(OH)3量相等，说明在第一份NaOH溶液中，NaOH 不足，Al 3＋过量，在第二份NaOH 溶液中NaOH 过量，反应后的Al 元素以Al(OH)3和AlO －2的形式存在。
故由反应① Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓1 3 10．02 mol 0.06 mol 1.56 g 78 g/mol＝0.02 mol ② Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O1 40．03 mol 0.18－0.06 mol所以c (AlCl 3)＝0.02 mol ＋0.03 mol 0.05 L＝1 mol/L 。
答案：A8．将5.4 g Al 投入到200.0 mL 2.0 mol/L 的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。
该溶液可能为 ( )A ．HNO 3溶液B ．Ba(OH)2溶液C ．H 2SO 4溶液D ．HCl 溶液解析：因HNO 3具有强氧化性，与Al 反应不产生H 2，故A 项首先排除。
Al 与碱反应的关系为Al ～ OH －，Al 与酸反应的关系为Al ～3H ＋，溶解0.2 mol 的Al 需OH －、H ＋的物质的量分别为0.2 mol 、0.6 mol ，Ba (OH)2提供0.8 mol OH －，H 2SO 4提供0.8 mol H ＋而HCl 只提供0.4 mol H ＋，故“剩余金属的情况”只能为D 项。
答案：D9．(2011·北京门头沟模拟)将15.6 g Na 2O 2和5.4 g Al 同时放入一定量的水中，充分反应后得 到200 mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl 气体6.72 L ，若反应过程中 溶液的体积保持不变，则 ( )A ．反应过程中得到6.72 L 的气体(标况)B ．最终得到的溶液中c (Na ＋)＝c (Cl －)＋c (OH －)C ．最终得到7.8 g 的沉淀D ．最终得到的溶液中c (NaCl)＝0.15 mol/L 解析：由题n (Na 2O 2)＝0.2 mol ，n (Al)＝0.2 mol ，发生反应：2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，可知生成气体0.4 mol ，标况下体积为8.96 L ；加入盐酸先和过量的NaOH 反应，剩余0.1 mol 和NaAlO 2反应生成0.1 mol Al(OH)3：NaAlO 2＋HCl ＋H 2O===NaCl ＋Al(OH)3↓，最终溶液为0.3 mol NaCl 、0.1 mol NaAlO 2。
答案：C ks5u10．(2011·安徽联考)硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO 2－4的浓度为 0.20 mol/L 时，加入等体积的0.20 mol/L 的KOH 溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使 生成的白色沉淀恰好溶解，那么反应后溶液中K ＋的浓度为 ( )A ．0.20 mol/LB ．0.25 mol/LC ．0.225 mol/LD ．0.45 mol/L解析：Al 3＋ ＋ 4OH －===AlO －2＋2H 2O 1 40.05 mol/L 0.20 mol/L根据溶液中的电荷守恒3c (Al 3＋)＋c (K ＋)＝2c (SO 2－4)c (K ＋)＝2×0.20 mol/L －3×0.05 mol/L ＝0.25 mol/L 。
答案：B11．(2009·四川理综，11)向m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标 准状况下的气体b L 。
向反应后的溶液中加入c mol/L 氢氧化钾溶液V mL ，使金属离子 刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g 。
再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得 到固体p g 。
则下列关系不正确的是 ( )A ．c ＝1 000b 11.2VB ．p ＝m ＋Vc 125C ．n ＝m ＋17Vc D.53m <p <179m 解析：向m g Mg 、Al 的混合物中加入适量的稀H 2SO 4，恰好完全反应，溶液中只有 MgSO 4、Al 2(SO 4)3两种物质，且Mg 2＋与Al 3＋的质量和为m g ；向反应后的溶液中加入 c mol/L KOH 溶液V mL ，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg 2＋＋2OH － ===Mg(OH)2↓，Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，则得到沉淀的质量是Mg 2＋、Al 3＋的质量与 NaOH 溶液中OH －质量的质量和，所以n ＝m ＋V ×10－3×c ×17＝m ＋1.7×10－2Vc ，C 项错误。
答案：C12．(2011·试题调研，江西联考)现有Al 、Cl 2、Al 2O 3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是 ( )A ．N 一定是HCl(aq)B ．X 可能为Al 或Cl 2C ．Y 一定为NaOH(aq)D ．Q 、Z 中的一种必定为Al 2O 3解析：在Al 、Cl 2、Al 2O 3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al 、 Cl 2、Al 2O 3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应，对照转化关系，可知Y 为NaOH(aq)。
只 有HCl(aq)能与Al 、Al 2O 3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应，对照图示转化关系可知 N 为HCl(aq)，故选项A 、C 正确。
选项B ，若X 为Al ，Al 能与Cl 2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，所以X 不可能是Al ，但可能是Cl 2。
选项D ，Al 2O 3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q 、Z 中的一种必定为 Al 2O 3。
答案：B二、非选择题(本题包括4个大题，共52分)13．(13分)(2010·浙江金华模拟)A 、B 、C 、D 、E 五种化合物均含有某种短周期常见元素， 它们的转化关系如图所示，其中A 为澄清溶液，C 为难溶的白色固体，E 则易溶于水， 若取A 溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式：A ：________、B ：________、C ：________、D ：________、E________。