镁、铝、铁的性质
常见金属

CuO + CO = Cu+CO2 C.用氢气还原法 高温 如 WO3+3H2 = W+3H2O
高温
Fe3O4+4H2 = 3Fe+4H2O
铝热反应
d.用活泼金属还原法 高温 Cr2O3+Al = 2Cr+Al2O3 铝热反应 高温 3V2O5+10Al = 6V+5H2O (3)电解法:Al以前的金属 如2Al2O3 ====
一、金属概念 1.结构 (1)原子结构特点 原子最外层电子数较 少(少于4个) 大 (相对于非金属元素 原子半径较 (2)晶体结构:皆为 金属 晶体(汞在常温下为液态)。 金属光泽、不透明、能导电、 2.性质 (1)物理性质:单质具有 导热、有延展性 等。 (2)化学性质:在化学反应中,金属只能 失 电子作 还原剂。 两种或两种以上的金属 3.合金 (或金属跟非金属)金属特性 (1)概念:指由 熔合而成的具有 的物质。 (2)性质:一般来说,合金的熔点比它的各成分金属 的熔点都低 ,硬度比它的各成分金属的都大 。
与碱液反应(以 NaOH为例)
与盐溶液反应 与NH4Cl反应: 与CuCl2反应:
三、铝的重要化合物 1.氧化物——Al2O3 氧化铝分别与强酸和强碱起反应的离子方程式 Al2O3+6H+= 2Al3++3 H2O 为 , Al2O3+2OH―= 2AlO2-+H2O 。 2.氢氧化物——Al(OH)3 Al(OH)3 是一种弱电解质,也是一种种典型的两性氢氧 化 物 , 其 电 离 方 程 式 可 表 示 H2O+H++AlO2=Al(OH)3=Al3++3OH- 为 。 Al(OH)3中加入酸时,平衡向右 移动。当向Al(OH)3中加 入碱时,平衡向 左 移动。实验室制备Al(OH)3时,选 用铝盐和氨水作用而不选用氢氧化钠溶液的原因 是 Al(OH)3沉淀不溶于氨水,而溶于过量的NaOH 。
高中化学知识总结:金属专题二镁、铝、铁
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金属专题二——镁、铝、铁3.其它常见的金属(如Mg、Al、Fe)[考点扫描]1.Mg、Al的性质。
2.Al2O3和Al(OH)3的两性。
3.铁的化学性质。
4.铁的氧化物和铁的氢氧化物。
5.Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化关系。
6.Fe2+、Fe3+的检验。
[知识指津]1.Mg、Al的性质(1)物理性质:镁、铝都是密度小、熔点低、硬度较小的银白色金属,但镁与铝相比较,铝的硬度、密度都比镁大,熔沸点都比镁高。
二者都有良好的导热、导电性能及韧性和延展性。
(2)镁、铝化学性质及用途比较镁铝与非金属反应与X2、O2、S、N2等反应,如:Mg+S MgS,2Mg+O22MgO与X2、O2、S等反应,如:2Al+3S Al2S3,4Al+3O22Al2O3与酸反应Mg+2H+=Mg2++H2↑,与氧化性酸浓H2SO4、HNO3反应较为复杂2Al+6H+=2Al3++3H2↑,室温时,在浓硫酸、浓硝酸中钝化与水反应Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑生成的Mg(OH)2能使酚酞试液变红去掉氧化膜的Al与沸水缓慢反应2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑与碱反应不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑与氧化物反应(干态置换)2Mg+CO22MgO+C 镁着火,不能用CO2灭之2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (铝热反应) 用途照明弹,制合金等导线、电缆、炊具、化工、合金2.Al2O3Al2O3是一种白色难熔的物质,不溶于水,是冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料。
是典型的两性氧化物,Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O3.Al(OH)3Al(OH)3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,是典型的两性氢氧化物,在酸或强碱中都能溶解,能用平衡移动原理解释,其两性电离方程式如下:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离碱式电离4.“铝三角”及其应用――典型复分解关系(1)“铝三角”系指Al3+、Al(OH)3、AlO2-相互依存的三角关系;有关离子方程式为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓或Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,AlO2-+4H+=Al3++2H2O;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓或AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O(2)应用①制取Al(OH)3,最好用铝盐与氨水作用或将CO2通人偏铝酸盐中;②离子共存问题:Al3+与S2-、AlO2-、HCO3-、CO32-因相互促进水解而不能大量共存,AlO2-与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。
镁、铝、铁的性质
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镁、铝、铁的性质镁、铝、铁、铜等是常见的几种重要的金属元素,特别是铁和铁的化合物在日常生活中有着重要的用途,因此铁和铁的化合物在高考题中经常出现。
铁的考查重点是Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化,铝及其化合物也不容忽视,铝的考查重点是铝三角关系,这部分知识常以实验题、推断题、选择题等多种形式出现。
该部分知识点易出现的问题:①不能正确书写镁与二氧化碳、铝、铝的氧化物与氢氧化钠溶液、铁在高温下与水蒸气以及溴化亚铁与氯气等反应的化学方程式;②误认为氢氧化铝能溶于氨水等。
未来高考预测:以铁及其化合物、铝及其化合物的知识为线索,设计实验题;利用Al3+、AlO2-、Fe3+的双水解知识命制无机框图或离子组合题;围绕铝三角、铁三角设计创新题型;另外利用Al3+、AlO2-、Fe3+的双水解知识以及Fe2+的还原性考查离子共存问题。
我们认为这些题型在今后的高考中都是出现几率较大的题型。
镁、铝、铁、铜是中学化学中常见的重要的金属,在高考中频频出现,现将其化学性质归纳、比较如下,供同学们复习参考:化学性质镁铝铁铜与O2反应常温下生成氧化膜,点燃燃烧2Mg +O22 MgO常温下生成氧化膜,点燃燃烧4Al +3O2 2 Al2O3过度元素,第四周期,第Ⅷ族,在氧气中点燃燃烧3Fe +2O2Fe3O4过度元素,第四周期,第I B族,加热氧化2Cu + O22CuO与其它非金属反应Mg+Cl2MgCl2Mg + SMgS3Mg+N2Mg3N24Al+3Cl22AlCl32Al + 3S Al2S32Fe +3Cl22FeCl3Fe +S FeSCu + Cl2CuCl22Cu + S Cu2S与酸反Mg + 2H+===2Al + 6H+===2Al3++ Fe + 2H+=== Fe2++ 稀盐酸、稀硫酸不反应应Mg2+ + H2↑(与硝酸反应复杂,硝酸的浓度不同,还原产物可以是NO2、NO、N2O或硝酸铵等)3H2↑(常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化)H2↑(常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化,加热时反应,且反应复杂,硝酸的浓度、用量以及铁的用量不同,氧化产物和还原产物均不相同)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓) ==Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O与碱溶液反应不反应2Al + 2H2O +2NaOH ===2NaAlO2 + 3H2↑不反应不反应与某些盐溶液反应Mg + 2NH4+===Mg2++H2↑+2NH3↑2Al + 3Cu2+===2Al3++3CuFe + Cu2+=== Fe 2+ +Cu湿法炼铜Cu +2Ag+=== 2Ag + Cu2+与氧化物反应2Mg + CO22MgO + C 8Al+3Fe3O49Fe+ 4Al2O33Fe + 4H2O(g)Fe3O4+ 4H2【例题1】(2011广东高考10)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B. 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成C. 将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D. 将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体解析:本题考察镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。
常见金属的微观结构及物理性质分析
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常见金属的微观结构及物理性质分析一、概述金属是可以传导电子、呈现金属光泽的物质。
其微观结构由金属晶粒和晶粒之间的晶界组成。
不同的晶粒或者晶界有着不同的微观结构和性质,因此不同的金属的微观结构和性质也存在差异。
本文将从常见的金属出发,对其微观结构和物理性质进行分析。
二、铁及其合金的微观结构及物理性质分析铁是常见的金属之一,其微观结构由铁晶粒和铁晶界组成。
铁晶粒的结构为面心立方晶系,晶粒内部存在许多的铁原子,而晶界则是连接两个晶粒的区域,其结构较为复杂。
铁的物理性质是比较优异的,其密度达7.87g/cm³,熔点为1535℃,且铁具有良好的磁性。
然而,纯铁的性能并不理想,因此常见的钢铁等铁合金通过添加一定的其他元素来改善其性能。
比如,铬的添加可以提高钢铁的耐腐蚀性,镍的添加可以提高钢铁的强度和韧性。
三、铝及其合金的微观结构及物理性质分析铝是常见的轻金属,其微观结构与铁相比略有不同。
铝晶粒的结构同样为面心立方晶系,但是其晶界的结构相对简单。
铝的密度为2.70g/cm³,熔点为660℃。
铝的特性是具有较高的导电性和热导率,同时还具有良好的耐腐蚀性。
铝合金则通过添加其他元素来改善其性能。
比如,铜的添加可以提高铝合金的强度,镁的添加可以提高铝合金的耐腐蚀性。
四、铜及其合金的微观结构及物理性质分析铜是具有良好导电性和热传递性的常见金属。
铜的微观结构同样为面心立方晶系,其晶粒内部富含铜原子。
铜的密度为8.96g/cm³,熔点为1084℃,同时具有很强的可塑性。
铜合金的作用很广泛,如青铜是铜和锡的合金,黄铜是铜和锌的合金,淬火铜是铜和磷的合金。
不同合金的添加元素不同,因而导致不同的物理性质和化学性质。
五、锌及其合金的微观结构及物理性质分析锌是一种重要的工业金属,其微观结构为紧密堆积的六方最密堆积结构。
锌的密度为7.14g/cm³,熔点为419℃。
锌的物理性质随着添加元素的不同而不同。
镁和铝
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△ 通电 (3)MgCl2 溶液― ― → MgCl2· 6H2O― ― ― → Mg( 熔化
-
×
)
(4)MgO是一种电解质,工业上常用电解MgO冶镁( × )
通电 (5)电解氯化镁溶液产生黄绿色气体 2Cl +2H2O===== Cl2↑+H2↑+2OH-(
×
)
(6)在碳酸氢镁溶液中加入足量 Ca(OH)2 溶液: Mg +2HCO3 +Ca +2OH ===MgCO3↓+CaCO3↓+
(4) 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
A 。 加入铝粉的质量为________
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
)
涤并收集沉淀( × ) (11)将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸 干得无水MgCl2固体( × )
题组二 镁及其化合物的性质综合应用
2.镁是海水中含量较多的金属,镁、镁合金及其镁的化合物 在科学研究和工业生产中用途非常广泛。
(1)工业上可用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁脱
+ ===Fe2 + Fe + 2H (3)③中所发生的各反应的离子方程式是________________ 3+===3Fe2+ + H ↑ 、 Fe + 2Fe 2 _________________________ 。
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol· L-1盐酸中,得溶液C; 同时生成溶液D,还残留有固体物质B; ④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12 L(标况)气体,
镁、铝单质的性质
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第 1 页 共 1 页镁、铝单质的性质1.镁、铝的结构和存在镁、铝分别位于元素周期表的第三周期ⅡA 族和ⅢA 族,原子结构示意图为和,它们都是活泼的金属,在自然界中全部以化合态的形式存在。
铝是地壳中含量最多的金属元素。
2.镁、铝单质物理性质比较(1)相同点:均为银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性等,密度、硬度均较小。
(2)不同点:铝的熔点比镁高,硬度比镁大。
3.对比掌握镁、铝的化学性质铝镁能与非金属单质反应①与空气中的氧气形成致密的氧化膜 ②与氯气加热反应:2Al +3Cl 2=====△2AlCl 3①在空气中燃烧发出耀眼白光 ②与氮气反应:3Mg +N 2=====点燃Mg 3N 2与水反应反应很困难与沸水反应:Mg +2H 2O=====△Mg(OH)2+H 2↑与酸反应 ①与H +:2Al +6H +===2Al 3++3H 2↑ ②在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化 Mg +2H +===Mg 2++H 2↑,相同条件下,反应速率比Al 快与碱反应 2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑ 不反应与某些氧化物反应 与Fe 2O 3的铝热反应:2Al +Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 3能在CO 2中燃烧:2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C4.镁、铝的冶炼Mg :MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑; Al :2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑。
化学镁重要知识点总结
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化学镁重要知识点总结一、镁的性质1. 物理性质镁是一种银白色的金属,具有良好的延展性和可塑性,在空气中容易氧化和生成氧化镁。
它的比重为1.74g/cm³,熔点为650°C,沸点为1090°C。
镁的导电性和热导率都很好,是一种很好的导电材料。
2. 化学性质镁是一种活泼的金属,与非金属元素反应离子化合物,例如与氧气反应生成氧化镁,与水反应生成氢气和氢氧化镁。
在空气中容易被氧化生成氧化镁。
在酸性介质中也会被腐蚀生成盐和氢气。
二、镁的应用1. 金属制品镁制品具有优良的航空性能,轻质、高强度、耐腐蚀性和可塑性,被广泛应用于航空航天工业、汽车制造、轻便设备制造等领域。
镁合金具有良好的成型加工性,可以制造各种复杂的结构件。
2. 制药工业镁是人体必需的微量元素,对于细胞、骨骼、肌肉等都有着重要影响。
镁盐可以用于制备镁制剂,如镁片剂、镁注射液等,用于治疗缺镁症、心血管疾病等疾病。
3. 农业镁是土壤中的一种重要元素,对于作物生长和发育有着重要影响。
缺镁会导致作物的生长迟缓、果实发育不良、叶片变黄等情况。
因此,在农业生产中适当使用镁肥料可以提高作物产量和品质。
三、镁的环境意义1. 污染治理镁是一种重要的污染治理材料,可以用于清洁废气和净化污水。
氧化镁和氢氧化镁可以用于去除废气中的二氧化硫和氮氧化物,净化废水中的重金属离子和有机物。
2. 生态修复镁可以用于土壤修复和生态修复,通过添加镁肥料可以改善土壤的结构和肥力,促进植物生长和恢复生态平衡。
在水域和湿地修复中也可以利用镁离子吸附和沉淀有害物质。
四、镁的安全性1. 防火性镁是一种耐火金属,具有很好的防火性能。
镁合金在高温下不易熔化和燃烧,因此在航空航天和汽车制造中有广泛的应用。
2. 健康安全镁是人体必需的微量元素,对于健康有着重要的影响。
但过量摄入镁也会对健康造成影响,导致腹泻、头晕、肌肉抽搐等症状。
因此在使用镁制品和服用镁剂时要注意剂量和频次。
第11讲 金属镁、铝及其化合物(讲义)(解析版)
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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 铝的性质及应用
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镁铝的性质及应用镁和铝是两种常见的金属元素,它们具有许多相似的性质和应用。
接下来,我将分别介绍镁和铝的性质及其在工业和日常生活中的应用。
首先,我们来看一下镁的性质。
镁是一种轻便的碱土金属元素,化学符号为Mg,原子序数为12。
它具有银白色光泽,是一种相对较软的金属。
镁的熔点约为650摄氏度,沸点约为1090摄氏度。
它可以在空气中燃烧,产生一种强烈而明亮的白色火焰,因此常被用作烟花和信号弹的原料。
镁具有良好的导热性和导电性,因此在工业上被广泛应用于制造铸造件、合金、防腐涂料等产品。
此外,由于镁具有较高的比强度和耐蚀性,因此在航空航天、汽车制造等领域也被广泛应用。
接下来,我们了解一下铝的性质。
铝是一种轻质金属元素,化学符号为Al,原子序数为13。
它也具有银白色光泽,比镁稍硬一些。
铝的熔点约为660摄氏度,沸点约为2450摄氏度。
铝是一种具有良好延展性和导热性的金属,因此在工业上被广泛应用于制造包装材料、建筑材料、航空器件等产品。
与镁一样,铝也具有良好的耐蚀性和可加工性,因此在汽车制造、建筑领域也有着广泛的应用。
此外,铝也可以用于制造电线、电缆、管材等产品,因为它具有良好的导电性。
除了在工业上的应用,镁和铝在日常生活中也有着广泛的用途。
比如,我们常见的镁铝合金材料,可以用于制造手机壳、摄影器材、运动器材等产品。
此外,铝箔是一种常见的包装材料,可用于食品包装、医药包装等方面。
而镁合金的轻便特性也使得它在汽车、航空器件中有着广泛的应用。
在环保方面,镁和铝的再生利用也备受关注。
由于它们具有较高的可回收性和可循环性,因此可以用于制造再生材料,如再生铝和再生镁合金,从而减少对自然资源的消耗,减少环境污染。
总的来说,镁和铝是两种重要的金属元素,它们具有良好的物理化学性质和广泛的应用领域,在工业和生活中都发挥着重要作用。
随着科学技术的进步和对环保的重视,相信镁和铝的应用将会更加广泛和深入。
铁的化学性质

铁的化学性质二氧化铁是铁锈,因为铁锈的主要成分是二氧化铁,一般的铁器都会生锈,并不是只有纯铁才会生锈,因此可以知道,铁具有金属性。
铁的性质:(1)金属活动性顺序:氢<铁<镁<铝(2)金属的还原性越强,越容易失去电子,在氧化性物质中越容易得到电子,发生还原反应。
如:铜的还原性比铁强,所以能把铁从它的盐溶液中置换出来,如:氯化亚铁、硫酸铁等溶液可以从溶液中置换出铁。
另外,常温下的氧气不能把铁从它的盐溶液中置换出来,但加热后就能置换出铁。
如:把铁丝在氧气中点燃也能置换出铁。
(3)金属的活动性:与金属活动性顺序无关。
(4)同一周期从左到右,金属活动性逐渐减弱。
如:第一周期: Fe>Co>Mn>Se>Pb>Fe;第二周期: Mg>Cd>Si >Au>Se;第三周期: Al>As>Mo>Se>Pb>Fe;第四周期: B>Cu>E<Se<Pb。
(5)在氧化性酸性介质中不能置换出铁,在碱性介质中才能置换出铁。
如:在浓硫酸、硝酸、盐酸、醋酸、王水等溶液中,都不能置换出铁。
(6)金属铁能被除了Fe3+、 Fe2+、 FeNO3、 FeCl3以外的一切酸碱盐溶液腐蚀。
(7)在加热的条件下,能与水反应生成氢气。
铁在生活中有着广泛的用途,例如:铁锅可以补充人体所需要的铁元素;小型的磁铁能够吸住铁钉等物体;家里面的铁壶可以用来烧水……我们知道,金属铁跟水发生化学反应,生成氢气,反应的方程式为Fe2++3H2O点燃→Fe3++3H2↑,我们通过实验可以知道,铁跟盐酸发生反应,生成氯化亚铁和氢气,反应的方程式为Fe2++4HCl点燃→Fe(HCO3)2+H2↑。
这些都说明铁具有还原性,因此可以利用铁具有还原性的特点进行防腐处理。
在自然界中存在的两种常见的黑色固体金属铁和锰都具有还原性,我们通过实验可以知道,两者均能使浓硫酸变红,这是因为锰跟铁发生了氧化还原反应,这个反应方程式为: 2MnO4+浓硫酸=加热=Mn2O3+C2h5SO4+离子方程式: 2CnO4+6H+=Mn2++2c6-+4H+。
镁和铝的化学性质

镁和铝都是活泼的金属,均有较强的还原性,它们都能与非金属、酸及氧化物等反应,但镁的原子半径大,比铝更容易失电子,所以其金属性要比铝强。
镁的化学性质
铝的化学性质
与O2反应
常温下生成氧化膜,点燃燃烧:
2Mg+O2 2MgO,发出耀眼的光
常温下生成氧化膜
4Al+3O2 2A12O3
与其他非金属反应
2Mg+SO2 2MgO+S
2Al+Fe2O3 2Fe+A12O3
2Al+Cr2O3 2Cr+A12O3
与盐溶液反应
Mg+Cu2+=Mg2++Cu
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
2Al+3Hg2+=2Al3++3Hg
Mg+Cl2 MgCl2
Mg+S MgS
2Al+3Cl2 2AlCl3
2Al+3S Al2S3
与水反应
Mg+2H2O Mg(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:Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+SO2↑+H2O
Mg+4HNO3(浓)=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
高中化学镁铝铁知识归纳
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高中化学镁铝铁知识归纳知识网络一、镁及其化合物相关化学方程式2Mg+O2=2MgO3Mg+N2Mg3N2Mg+Cl2MgCl2Mg+2H+=Mg2++H2↑Mg+2H2O MgOH2+H2↑2Mg+CO22MgO+CMgO+H2O=MgOH2MgO+2HCl=MgCl2+H2OMgCl2熔融Mg+Cl2↑Mg2++CO32-=MgCO3↓MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2OMgCO3+CO2+H2O=MgHCO32MgCO3+H2O MgOH2+CO2↑MgOH2+2H+=Mg2++H2OMgOH2MgO+H2OMg3N2+6H2O=3MgOH2↓+2NH3↑二、铝及其化合物相关化学方程式4Al+3O2=2Al2O33S+2Al Al2S32Al+3Cl22AlCl32Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+6H2O 2AlOH3+3H2↑2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+2H2O2Al2O3熔融4Al+3O2↑Al3++3H2O=AlOH3+3H+Al3++3NH3·H2O=AlOH3↓+3NH4+ Al3++3OH-=AlOH3↓Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAl2S3+6H2O=2AlOH3↓+3H2S↑AlOH3+3H+=Al3++3H2OAlOH3+OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+CO2+2H2O=AlOH3↓+HCO3-AlO2-+H++H2O=AlOH3↓AlO2-+4H+=Al3++2H2O3AlO2-+Al3++6H2O=4AlOH3↓三、铁及其化合物相关化学方程式3Fe+2O2纯Fe3O4Fe+S FeS2Fe+3Cl22FeCl3Fe+2H+=Fe2++H2↑3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑Fe+Cu2+=Cu+Fe2+FeO+2HCl=FeCl2+H2OFeOH2+2HCl=FeCl2+2H2O4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH32FeCl2+Cl2=2FeCl3FeS+2H+=Fe2++H2S↑2Fe3++Fe=3Fe2+4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe2O3+3CO 2Fe+3CO2Fe3++3H2O FeOH3+3H+Fe3++SCN-=FeSCN2+FeOH3+3H+=Fe3++3H2O2FeOH3Fe2O3+3H2O各部分知识回顾一、镁1.原子结构示意图:2.单质1在周期表中位置:第三周期ⅡA族碱土金属2物理性质:银白色,质软,轻金属,硬度较小,熔沸点较低;3化学性质①与非金属反应发出耀眼白光,常温形成致密氧化膜②与非金属氧化物反应③与非氧化学性质酸反应④与氧化学性质酸如硝酸、浓硫酸反应,不放出H2⑤与水反应能使酚酞变红⑥与盐溶液反应,能置换出后面的金属4冶炼:5用途:制轻合金、飞机、汽车部件、烟火、照明弹等; 3.化合物1MgO①物理性质:白色粉末,密度小,熔点高,硬度大,难溶于水;②化学性质:碱性氧化物, 缓慢③制法:MgCO3MgO+CO2↑④用途:耐火材料2MgOH2:难溶性中强碱:3MgCl2:无色、味苦、易溶、易潮解的白色晶体,具有可溶性盐的通性; 4KCl·MgCl2·6H2O光卤石:从中可提取MgCl2·6H2O二、铝1.原子结构示意图:2.在周期表中位置:第三周期ⅢA族3.单质1物理性质:银白色,质软,轻金属;2化学性质①与金属反应常温下被O2氧化,形成致密氧化膜,在O2中或高温下点燃生成Al2O3 4Al+3O22Al2O3与Cl2、S等非金属反应 2Al+3Cl22AlCl3 2Al+3S Al2S3②与Fe3O4、WO3、MnO2等金属氧化物发生铝热反应8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe③与非氧化性酸发生置换反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑注:常温下在浓硫酸、浓硝酸中钝化;④与沸水发生置换反应2Al+6H2O 2AlOH3+3H2↑⑤与强碱液液反应:⑥与盐溶液反应,置换后面的金属3冶炼:熔融电解4用途:制轻合金、飞机、汽车、轮船部件,导线,炊具、还原剂,铝热剂; 4.化合物1Al2O3①物理性质:白色难溶固体,熔点高,硬度大;②化学性质:两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O③制法:④用途:制铝、耐火材料;刚玉可做仪器、手表轴承、磨料等;2AlOH3:两性氢氧化物,不溶于水的白色胶状物AlOH3+3H+=Al3++3H2OAlOH3+OH-=AlO2-+2H2O3AlCl3:具有可溶性盐的通性,能水解而呈酸性,只存在于酸性溶液中; 4NaAlO2:易水解而显碱性,只存在于强碱性溶液中AlO2-+ H++ H2O=AlOH3↓5KAlSO42·12H2O明矾:属复盐,易水解生成胶状AlOH3,可做净水剂;三、铁1.原子结构示意图:能失去最外层2个电子及第三层1个电子2.在周期表中位置:第四周期第Ⅷ族,属过渡元素3.存在①游离态:少量存在于陨石中;②化合态:赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿;4.单质1物理性质:银白色,ρ=·cm-3,熔点1535℃;纯铁抗蚀能力较强,能被磁铁吸引和磁化;2化学性质:典型金属,有金属通性;①与非金属反应与O2:常温干燥空气中不易与O2反应,但在潮湿空气中易形成原电池等形式被腐蚀;铁粉能在纯氧中燃烧:与卤素:I2+Fe FeI2与硫:②与酸反应非氧化学性质酸:与浓硝酸、浓硫酸:常温下钝化,加热时反应③与盐:④与水:↑3冶炼:5.化合物1氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O42氢氧化物:FeOH2、FeOH33盐:①亚铁盐:FeSO4·7H2O绿矾②铁盐:FeCl3、Fe2SO43③络盐:FeSCN n3-n n=1~6四、合金1概念:由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质;2特点:合金性质不是各成分金属性质的总和;硬度一般比各成分金属大;多数合金的熔点一般比各成分金属低;化学性质与成分金属不同;3常见合金:镁铝合金、硬铝、合金钢、锰钢、黄铜、青铜、钛合金……。
镁合金和铝合金
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镁合金和铝合金镁合金和铝合金是两种常见的轻质金属材料,它们在工业和日常生活中都有广泛的应用。
本文将从材料特性、制造工艺、应用领域等方面对这两种材料进行详细介绍。
一、镁合金镁合金是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属材料,具有良好的机械性能和成形性能。
它的密度只有铝合金的2/3,但强度却比铝合金高。
此外,镁合金还具有良好的导热性和电导率,在高温下仍能保持稳定的力学性能。
制造工艺:镁合金通常采用压铸、挤压或锻造等成型方法。
其中压铸是最常用的方法,可以生产高精度、复杂形状的零件。
应用领域:镁合金主要应用于航空、汽车、电子等领域。
在航空领域,由于其轻质高强特性,被广泛应用于制造飞机部件;在汽车领域,由于其优异的成形性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于汽车车身、发动机和底盘等部件;在电子领域,由于其良好的导电性能,被广泛应用于手机、平板电脑等电子产品中。
二、铝合金铝合金是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属材料,具有良好的机械性能和成形性能。
它的密度只有钢铁的1/3,但强度却比钢铁高。
此外,铝合金还具有良好的导热性和电导率,在高温下仍能保持稳定的力学性能。
制造工艺:铝合金通常采用挤压、拉伸或锻造等成型方法。
其中挤压是最常用的方法,可以生产高精度、复杂形状的零件。
应用领域:铝合金主要应用于航空、汽车、建筑等领域。
在航空领域,由于其轻质高强特性,被广泛应用于制造飞机部件;在汽车领域,由于其优异的成形性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于汽车车身、发动机和底盘等部件;在建筑领域,由于其轻质、耐腐蚀特性,被广泛应用于建筑外墙、天花板和窗户等部件。
总结:镁合金和铝合金是两种轻质、高强度、耐腐蚀的金属材料,它们具有相似的物理性质和制造工艺。
但是,镁合金比铝合金更轻,但强度稍低;而铝合金则更常用于建筑领域。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择适合的材料。
高中化学钠、镁、铝、铁、铜及其化合物性质解析及知识点汇总
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NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3
用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工 业,洗涤
不反应 发酵剂、灭火器,医疗上用于治胃酸过多
4、焰色反应
(1)定义:许多金属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。 (2)实验步骤:a.点燃酒精灯(一点)b.将铂丝放入稀盐酸中清洗,在放到火焰上灼烧,直至火焰呈现原 来的颜色(二洗烧)c.用铂丝蘸取固体或液体待测物,灼烧、观察。若是钾元素,应透过蓝色钴玻璃观察 (三蘸烧)。d.将铂丝用稀盐酸洗净,放在火焰上烧至原色,放回原处(四洗烧)。
用途
Na-K 合金(液态)用作原子反应堆的导热剂,在电光源上,用钠制高压钠灯
2.钠的氧化物及性质比较
物质 颜色、状态 类别 化合价 电子式 制取原理 化学键类型 与水反应 与 CO2 反应 与盐酸反应 用途 保存
氧化钠(Na2O) _________固体 碱性氧化物 _____________ __________________ 4Na+O2=====2Na2O 离子键 Na2O + H2O==2NaOH Na2O + CO2==Na2CO3 Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O 可制烧碱 密封
二、镁及其重要化合物
1.镁的性质
化学名称
物理性质
化 学 性 质
镁 硬度及密度较小,熔点较低的银白色金属,良好的导电性,导热性,延展性。表面均有一
层致密的氧化膜。
与氧气反应
2Mg+O2 →2MgO
与非金属单质反应
Mg+Cl2点燃 MgCl2
与水反应
Mg+2H2O
M g ( O H ) 2 +H2↑
铁铜锌镁铝化学元素的写法
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铁铜锌镁铝化学元素的写法铁铜锌镁铝是一些常见的化学元素,它们在自然界和人类生活中都有重要的作用。
本文将介绍这些元素的基本特征、化学符号、原子结构、化合物和用途,帮助读者了解它们的写法和性质。
铁铁是一种金属元素,化学符号为Fe,原子序数为26,相对原子质量为55.85。
铁是地球上最丰富的金属元素之一,占地壳的4.7%,占地球总质量的35%。
铁有四种同位素,其中最稳定的是56Fe,占铁的91.75%。
铁的原子结构如下:原子核由26个质子和30个中子组成,总共56个核子。
原子核外有26个电子,分布在四个电子层上。
最外层有两个电子,称为价电子,它们决定了铁的化学性质和价态。
铁有多种价态,最常见的是+2和+3,也有+4、+6等高价态。
铁可以与其他元素形成各种化合物,例如:氧化铁:FeO、Fe2O3、Fe3O4等,是铁锈的主要成分,也是一些矿物和颜料的来源。
硫化铁:FeS、FeS2等,是一些重要的硫化矿物,如黄铁矿、黄麻石等。
氯化铁:FeCl2、FeCl3等,是一些常用的无机盐,有杀菌、净水、染色等用途。
碳酸铁:FeCO3等,是一些碳酸盐矿物,如菱铁矿、菱锰矿等。
硝酸铁:Fe(NO3)2、Fe(NO3)3等,是一些强氧化剂,有制药、火药、染料等用途。
铁还可以与其他金属形成合金,例如:钢:含有少量碳和其他元素的铁合金,是最常用的工业材料之一。
不锈钢:含有少量铬和其他元素的钢合金,具有耐腐蚀和美观的特点。
铸铁:含有较多碳和其他元素的铁合金,具有硬度高和耐磨的特点。
镍铁:含有较多镍和其他元素的铁合金,具有磁性和导电性的特点。
铜铜是一种金属元素,化学符号为Cu,原子序数为29,相对原子质量为63.55。
铜是人类最早使用的金属之一,历史悠久。
铜在自然界中主要以硫化物或氧化物的形式存在,占地壳的0.01%。
铜有两种稳定同位素,分别是63Cu和65Cu。
铜的原子结构如下:原子核由29个质子和34个中子组成,总共63个核子。
镁的性质
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镁的性质及应用⒈镁的性质镁是一种年轻的金属,20世纪才发展起来。
单质镁呈银白色,熔点649℃。
金属镁无磁性,且有良好的热消散性。
单质镁的化学性质很活泼,与氧的亲合力大,常用做还原剂,去置换钛、锆、铀、铍等金属。
粉状或细条状的镁,在空气中很易燃烧,燃烧时发出眩目的白光。
镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用,也不受苛性碱侵蚀,但极易溶解于有机和无机酸中。
镁能直接与氮、硫和卤素等化合。
镁是地壳中含量高、分布广的元素之一。
具有工业价值的矿有:菱镁矿、白云石、光卤石。
另外,海水也将成为镁资源产地。
工业上利用电解熔融氧化镁或在电炉中用硅铁等使其还原而制得金属镁,前者叫做熔盐电解法,后者叫做硅热还原法。
⒉镁的用途镁原子容易失去最外层的两个电子,变成镁离子(Mg2+)。
因此,镁的还原性较强,可以用作冶炼一些金属的还原剂。
例如,四氯化钛就是用镁来还原成钛的。
纯镁的强度小,但镁合金是良好的轻型结构材料,广泛用于空间技术、航空、汽车和仪表等工业部门。
镁是现有最轻的结构金属。
它在制取高强度的轻合金中有重要的地位。
例如,一种含镁80%(还含有铝、铜、锡、锰、钛等元素)的合金,密度只有1.8g/cm3,不足钢铁的1/4,却有钢铁的强度,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。
一架超音速飞机约有5%的镁合金构件,一枚导弹一般要消耗100-200公斤的镁合金。
镁是其他合金(特别是铝合金)的主要组元,它与其他元素配合能使铝合金热处理强化;球墨铸铁用镁作球化剂;而有些金属(如钛和锆)生产又用镁作还原剂;镁是燃烧弹和照明弹不能缺少的组成物;镁粉是节日烟花必需的原料;镁是核工业上的结构材料或包装材料;镁肥能促使植物对磷的吸收利用,缺镁植物则生长趋于停滞。
镁在人民生活中也得到应用。
因此,镁同铝一样成为经济和社会发展中占有重要地位的一种基础材料。
⒊镁与人体健康镁是人体中不可缺少的金属元素。
一般成人的体内大致保持20克左右的含镁量,其中70%以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成;25%的镁存在于软组织中,主要与蛋白质结合成络合体。
镁与铝的性质及应用
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镁与铝的性质及应用镁和铝都是常见的金属元素,具有重要的性质和广泛的应用。
1. 镁的性质及应用:镁是一种轻质金属,具有很多独特的性质和优点。
(1)物理性质:镁的相对原子质量为24.305,密度为1.74g/cm³,熔点为650,沸点为1090。
它是一种银白色的金属,具有较好的导电性和导热性。
(2)化学性质:镁可以与氧、氮、硫、卤素等非金属元素发生反应。
在空气中容易被氧气氧化,形成氧化镁。
它在盐酸和硫酸中可以被溶解,产生氢气。
然而,镁在水中不溶解,而是生成氢氧化镁。
(3)应用:a. 轻金属结构材料:镁具有轻质、高强度、刚性和耐腐蚀的特性,因此广泛用于航空航天、汽车、摩托车和自行车等交通工具的制造。
例如,镁合金可以用于制造飞机机身、发动机零部件和车轮等。
b. 化工原料:镁是很多化学物质的重要原料,广泛应用于冶金、电子、电池、防腐等领域。
例如,氧化镁可用作填充剂或添加剂,提高橡胶和塑料的性能;氯化镁和硫酸镁可以用于制备肥料和药品。
c. 防腐剂:镁具有很强的还原能力,可以用作金属防腐剂。
例如,可以将镁锌合金加工成镀锌铁片,用于防止铁制品的腐蚀。
2. 铝的性质及应用:铝是另一种重要的金属元素,其性质和应用也非常广泛。
(1)物理性质:铝的相对原子质量为26.98154,密度为2.7g/cm³,熔点为660,沸点为2467。
它是一种银白色的金属,具有良好的导热性和导电性。
(2)化学性质:铝在空气中易于氧化,形成氧化铝。
虽然它与水反应较慢,但与盐酸、硫酸等酸性溶液反应活泼,产生氢气。
铝也是一种亲硫金属,与硫元素反应会形成硫化铝。
(3)应用:a. 包装材料:铝是一种轻便、耐腐蚀的金属,常用于食品和制药包装。
铝箔可以包裹食物,保持其新鲜和安全,并且可以防止氧气、水分和异味的进入。
b. 建筑材料:铝因其轻质和耐腐蚀性受到建筑业的青睐。
铝合金可以用于制造窗户、门、楼梯、铝幕墙等建筑部件。
它们具有良好的强度和耐久性,且易于加工和安装。
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镁、铝、铁的性质镁、铝、铁、铜等是常见的几种重要的金属元素,特别是铁和铁的化合物在日常生活中有着重要的用途,因此铁和铁的化合物在高考题中经常出现。
铁的考查重点是Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化,铝及其化合物也不容忽视,铝的考查重点是铝三角关系,这部分知识常以实验题、推断题、选择题等多种形式出现。
该部分知识点易出现的问题:①不能正确书写镁与二氧化碳、铝、铝的氧化物与氢氧化钠溶液、铁在高温下与水蒸气以及溴化亚铁与氯气等反应的化学方程式;②误认为氢氧化铝能溶于氨水等。
未来高考预测:以铁及其化合物、铝及其化合物的知识为线索,设计实验题;利用Al3+、AlO2-、Fe3+的双水解知识命制无机框图或离子组合题;围绕铝三角、铁三角设计创新题型;另外利用Al3+、AlO2-、Fe3+的双水解知识以及Fe2+的还原性考查离子共存问题。
我们认为这些题型在今后的高考中都是出现几率较大的题型。
镁、铝、铁、铜是中学化学中常见的重要的金属,在高考中频频出现,现将其化学性质归纳、比较如下,供同学们复习参考:化学性质镁铝铁铜与O2反应常温下生成氧化膜,点燃燃烧2Mg +O22 MgO常温下生成氧化膜,点燃燃烧4Al +3O2 2 Al2O3过度元素,第四周期,第Ⅷ族,在氧气中点燃燃烧3Fe +2O2Fe3O4过度元素,第四周期,第I B族,加热氧化2Cu + O22CuO与其它非金属反应Mg+Cl2MgCl2Mg + SMgS3Mg+N2Mg3N24Al+3Cl22AlCl32Al + 3S Al2S32Fe +3Cl22FeCl3Fe +S FeSCu + Cl2CuCl22Cu + S Cu2S与酸反Mg + 2H+===2Al + 6H+===2Al3++ Fe + 2H+=== Fe2++ 稀盐酸、稀硫酸不反应应Mg2+ + H2↑(与硝酸反应复杂,硝酸的浓度不同,还原产物可以是NO2、NO、N2O或硝酸铵等)3H2↑(常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化)H2↑(常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化,加热时反应,且反应复杂,硝酸的浓度、用量以及铁的用量不同,氧化产物和还原产物均不相同)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓) ==Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O与碱溶液反应不反应2Al + 2H2O +2NaOH ===2NaAlO2 + 3H2↑不反应不反应与某些盐溶液反应Mg + 2NH4+===Mg2++H2↑+2NH3↑2Al + 3Cu2+===2Al3++3CuFe + Cu2+=== Fe 2+ +Cu湿法炼铜Cu +2Ag+=== 2Ag + Cu2+与氧化物反应2Mg + CO22MgO + C 8Al+3Fe3O49Fe+ 4Al2O33Fe + 4H2O(g)Fe3O4+ 4H2【例题1】(2011广东高考10)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B. 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成C. 将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D. 将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体解析:本题考察镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。
稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中,并及时搅拌,A是错误的;过滤时需要用玻璃棒引流,因此C 不正确;蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,由MgCl2水解,所以加热时必需在HCl 的气氛中加热才能得到MgCl2固体,所以D不正确。
因此只有选项B是正确的。
答案:B【例题2】(2011山东高考12)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。
下列说法正确的是A. 三者对应的氧化物均为碱性氧化物B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C. 制备AlCl3、Fe Cl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D. 电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al解析:铝对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物,A不正确;铝属于活泼金属其表面易被空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀;铁放置在空气可以直接发生化学腐蚀,例如铁与氯气直接反应而被腐蚀;铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿,方程式为2Cu + O2+ CO2+ H2O === C u2(O H)2C O3,因此选项B不正确;AlCl3、Fe Cl3、CuCl2均属于强酸弱碱盐,在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCl,溶液在加热时会促进水解,同时生成的HCl挥发,进一步促进水解,当溶液蒸干后将最终将得到相应的氢氧化物或氧化物,所以选项C正确;铝属于活泼的金属元素,在水溶液中Al3+不会放电生成铝单质;Fe3+在水溶液会放电但产物是Fe2+,而不是单质铁;只有Cu2+在阴极上得到电子生成单质铜。
所以选项D也不正确。
答案:C【例题3】(2011年海南高考)铜(Cu)是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。
请回答以下问题:(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为_______;(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______;(3)SO42-的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是_______;(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_____;该晶体中,原子之间的作用力是_____;(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。
若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为______。
解析:本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。
(3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数6-2×4+2=0,成键电子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为sp3杂化;(4)Au电子排布或类比Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内N(Cu)=6×1/2=3,N(Au)=8×1/8=1;(5)CaF2结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有4个,可得储氢后的化学式为H8AuCu3答案:(1)Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O,显示水合铜离子特征蓝色;(3)正四面体,sp3;(4)6s1;(5)3:1;(4)金属键;(5)H8AuCu3巩固练习【练习1】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)关系如右图。
反应中镁和铝的A.物质的量之比为3 : 2 B.质量之比为3 : 2C.摩尔质量之比为2 : 3 D.反应速率之比为2 : 3解析:由图像可知,两个反应中生成的氢气一样多,说明两种金属提供的电子数目一样多,则镁、铝的物质的量之比为3 : 2,质量之比为4 : 3,故A项正确,B项错误;镁、铝的摩尔质量之比为8 : 9,C项错;由图像镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2 : 3,则二者的速率之比为3 : 2,D项错。
答案:A点拨:该题考查了镁、铝分别与硫酸反应的化学方程式,以及图像的识别,只要认真审题,正确书写出化学方程式,不难得出结论,属于基础知识的考查。
【练习2】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=B. p =m +C. n = m +17VcD. m <p <m解析:根据化学方程式:Mg + H2SO4=== MgSO4+ H2↑、2Al +3H2SO4=== Al2(SO4)3 + 3H2↑;MgSO4+ 2NaOH ===Mg(OH)2↓+ Na2SO4、Al2(SO4)3 +6NaOH ===2Al(O H)3↓+3Na2SO4;Mg(OH)2MgO + H2O、2A l(OH)3 A l2O3 +3H2O可得,生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半,即:= c mol/L××,所以A项正确;B项中p为生成的氧化物的质量,1molMg可结合1molO,2molAl结合3molO,因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量,而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量,也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半,由于O元素的质量:c mol/L×××16g/mol =g,所以B项正确;而得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁和铝的质量和与氢氧根离子的质量之和,OH-的质量:c mol/L××17g/mol =g,由于C项中忽略了体积的单位,因此C项错误;D项中的p为MgO和Al2O3的质量和,可用极值法来计算,假设全为MgO,则有p =m g + ×16g·mol-1=m g,假设全为Al2O3,则有p =m g + ××16g·mol-1=m g,因此D项正确。
答案:C点拨:该题属化学计算的考查,考查范围较广,不但涉及化学方程式、关系式,而且还把物质的量浓度的计算也进行了考查,不失是一道好题,因此在复习计算时要熟悉化学方程式,会推关系式,灵活运用化学计算技巧,对提高我们的能力大有好处。
【练习3】三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。
某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1mol·L-1KI、0.1 mol·L-1CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。