高考化学镁铝铁(提高)

高考总复习《镁铝铁》

【考纲要求】

1．了解镁、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质及应用。

2．以铝为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。

3．以铁为例了解变价金属的性质。

【知识网络】

1、镁及其化合物

2、铝及其重要化合物

2、铁及其重要化合物

【考点梳理】

考点一．镁、铝及其化合物

1．镁与铝

⑴原子结构及物理性质

元素符号原子结构原子半径化合价颜色

密度

（g·cm-3）

熔点沸点

硬

度

12

Mg 1.60×10-10m +2 银白色 1.74 645℃1090℃很软13

Al 1.43×10-10m +3 银白色 2.70 660.4℃2467℃较软要点诠释：

①共同点：均为银白色，属于轻金属（<4.5g/cm3），熔点较低，硬度较小。

②不同点：密度：Mg

③原因：镁、铝均处于周期表的前半部，原子半径相对较大，而原子质量相对较小，故密度

较小；原子半径大使得金属离子和自由电子间的结合力弱，故熔点和硬度较低，镁和铝相比较，原子半径镁比铝大，价电子数比铝少，故密度、熔点、硬度镁都比铝小。

⑵镁铝的化学性质：

项目Mg Al

与非金属反应O2

方程式2Mg+O

2

点燃

2MgO 4Al+3O22Al2O3现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热

S Mg+S MgS 2Al+3S Al

2

S3

N23Mg+N

2

Mg3N2

与H2O 方程式Mg+2H

2

O Mg(OH)2+H2↑2Al+6H2O＝2Al(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↑

与某些氧化物2Mg+CO

2点燃

2MgO+C（白加黑）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3

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MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑氧化物MgO Al2O3

类属 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

H 2O

MgO+H 2O ＝Mg(OH)2↓(反应缓慢进行) 不溶解也不反应 盐酸

MgO+2H +＝Mg 2++H 2O

Al 2O 3+6H +＝ 2Al 3++3H 2O NaOH 溶液 不溶解也不反应

Al 2O 3+2NaOH ＝2NaAlO 2+H 2O 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

氢氧化物 Mg(OH)2 Al(OH)3 类属 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)2

Mg 2++2OH －

H 2O+AlO 2－

+H +

Al(OH)3Al 3++3OH －

与HCl 溶液 Mg(OH)2+2HCl=MgCl 2+2H 2O (可溶于NH 4Cl 等强酸弱碱盐) Al(OH)3+3HCl = AlCl 3+3H 2O 与NaOH 溶液 不反应 Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O 热不稳定性 Mg(OH)2

MgO+H 2O

2Al(OH)3

Al 2O 3+3H 2O

实验室制法

可溶性镁盐加NaOH 溶液 Mg 2++2OH - ＝ Mg(OH)2↓ 可溶性铝盐加氨水 Al 3++3NH 3·H 2O ＝Al(OH)3↓+3NH 4+

4．镁铝的工业制取流程

(1)以海水为原料提取镁：

海水(或苦卤、光卤石溶液等)−−→−熟石灰

Mg(OH)2盐酸

过滤−−

→−MgCl 2溶液−→−?

MgCl 2·6H 2O

加热干燥气流中

−−−−−→−HCl MgCl 2)

(熔融电解−−→−Mg 。

要点诠释：

①MgCl 2的物理性质：易溶于水、味苦、易潮解，是制取镁的重要原料。 ②苦卤就是提取过食盐后的海水；光卤石成分为KCl·MgCl 2·6H 2O 。 ③海水的成分为：Na +、Mg 2+、Cl -、Br -等。 ④MgCl 2溶液变成MgCl 2·6H 2O 的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 （2）以铝土矿为原料提取Al

铝土矿主要成分是Al 2O 3，含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质,提取Al 的两种工艺流程如下：

Al 2

O 3、Fe 2O 3

MgO 、SiO 2SiO 2

Al 3+、Fe 3

+Mg 2+

、Cl -、H

+

铝

铝土矿流程甲

流程乙

加过量烧碱

加过量烧碱

通入过量CO 2

氧化铝

Mg(OH)2Fe(OH)3

NaAlO 2、NaCl NaOH

Al(OH)3

NaCl 、NaHCO 3Fe 2O 3、MgO

NaAlO 2、Na 2SiO 3NaOH 加过量盐酸

加过量盐酸AlCl 3、NaCl HCl H 2SiO 3

Al(OH)3NaCl 、NH 4Cl

氨水

过量NH 3 H 2O

5．铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象 （1）铝三角

（2）相关图象 实验操作

实验现象

图象

离子方程式

①向AlCl 3溶液中滴加NaOH 溶液至过量

先生成沉淀又溶解

Al 3++3OH -＝Al(OH)3↓；

Al(OH)3＋OH -＝AlO 2-＋2H 2O

②向AlCl 3溶液中滴加稀氨水至过量

出现白色沉淀

Al 3++3NH 3·H 2O ＝Al(OH)3↓+3NH 4＋

③向NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液至过量 开始无明显变化，一段时间后出现沉淀

Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O ；

3AlO 2-+Al 3++6H 2O ＝4Al(OH)3↓