高三一轮复习镁铝及其化合物

A.O2和H2混合气体
√C.大于1.12LH2
B.1.12LH2 D.小于1.12L气体
3.和酸反应
a.和非氧化性酸反应（盐酸、稀硫酸等）
Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑ 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
（剧烈反应） （迅速反应）
b.和氧化性酸反应（硝酸、浓硫酸等）
Mg+4HNO3(浓）= Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O
AlO2—+2H2O+CO2 （过量） = Al(OH)3↓ +HCO3— 或： 2AlO2—+3H2O+CO2 （不足） = 2Al(OH)3↓ +CO32—
例题2某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，判断
下列离子: Mg2+ ，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-， SO32-，OH-，HCO3-，NO3-，何种离子能大量存在于 此溶液中。
铝 浓NaOH 土 过滤 矿
沉淀
沉淀
滤液过量过盐滤酸 滤液过量氨水 滤液 过滤 沉淀
加热
Al
电解 熔融
Al2O3
n[Al(OH)3] n(NaOH)
④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量
Mg2+ + 2OH— = Mg (OH)2↓ Al3+ + 3OH—(少量) = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH— = AlO2—+2H2O
Al(OH)3、 Mg(OH)2 Mg(OH)2
n(NaOH)
Mg + 2NH4Cl == 2NH3↑+MgCl2 +H2↑
（ Mg2+ + 2OH— == Mg(OH)2↓ ）
4.与非金属单质的反应
点燃
2Mg + O2 = 2MgO
4Al + 3O2 △= 2 Al2O3
Mg Al
非金属反应
常温氧化膜 O2
点燃燃烧
S,加热 MgS Al2S3
Cl2,加热 MgCl2 AlCl3
思考：
（1）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？
H++AlO2-+H2O
酸与
式碱 电反 离应
Al(OH)3
Al3+ + 3OH-
与碱 酸式 反电 应离
Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O
（三）重要的铝盐
1、偏铝酸盐 ①偏铝酸盐的生成途径： ②偏铝酸盐的性质：
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)
向HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量
AlO2—+4H+(过量)= Al3++2H2O 1mol
n[Al(OH)3]
Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓ 3mol
0 1 2 3 4 n(NaAlO2 )
③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
H++OH—=H2O Al3+ + 3OH—(少量) = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH— = AlO2—+2H2O
解析：(1) 铝盐与碱液反应
① Al3＋
OH－ 适量
Al(OH)3
OH－ 过量
AlO2－
② Al3＋
NH3 ·H2O 足量
Al(OH)3
NH3 ·H2O 过量
不溶解
法②优于法①
(2)偏铝酸盐与酸反应：
① AlO2－
H+ 适量
Al(OH)3
Leabharlann Baidu
H+ 过量
Al3＋
② AlO2－
CO2 适量
Al(OH)3
（1）当生成Al3+时，可能存在 H+ SO42- M。g2+ （2）当生成AlO2-时，可能存在 OH- Ba2+ NO。3-
铝及其重要化合物的相互转化
Al
O2
AlO2
Al2O3
加 热
Al(OH)3
Al3+
试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。 ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
CO2少量： 2AlO2- + CO2 +3H2O =2Al(OH)3+CO32CO2过量： AlO2- + CO2 +2H2O =Al(OH)3 + HCO3AlO2- + H+ +H2O=Al(OH)3
2、明矾:KAl(SO4)2·12H2O ----可作净水剂
思考：制取Al(OH)3的可能途径有那些？
而氧化铝是两性氧化性：
Al2O3 + 6H+ =2Al3++3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O
（二）氢氧化物的对比
相同点：热稳定性差，加热易分解。 不同点：
①Mg(OH)2是中强碱，可以使酚酞变浅红色，而 Al(OH)3是弱碱，不能使酚酞变红。
②Mg(OH)2可以跟水解呈酸性的盐溶液反应， 而Al(OH)3不行。
Al
与沸水缓慢反应
△ 2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H2↑
考虑：镁条着火时，应采取何措施将其扑灭？能否 用水？能否用泡沫灭火器？
2.和碱反应 镁不与碱反应
2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑ 考虑：用铝箔包住0.1mol金属钠，用针扎出一些小 孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产 生的气体，则收集到的气体为(标况)（ ）
（2）异性： 铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高 （铝中金属键比镁强）
二. Mg、Al的原子结构
Mg
Al
原子序数
周期表中位置
原子结构示意图
电子式
化合价
三. Mg、Al的化学性质
1.和水反应
反应剧烈程度
化学反应方程式
与冷水缓慢反应
Mg
与沸水显著反应
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 +H2↑
与冷水不反应
高三一轮复习
镁、铝及其化合物
学习目标
1.掌握镁、铝性质、用途及其冶炼方法； 2.掌握MgO、Al2O3、Mg(OH)2、Al(OH)3
Al3+盐、AlO2—盐的性质； 3.熟练应用镁、铝及其化合物的性质来解决
相关图像、推断等问题。
一. Mg、Al的物理性质
（1）共性: 银白色轻金属固体，熔点较低，硬度较小， 密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性。
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
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________________________。
Al3+ + 3OH—(少量) = Al(OH)3↓ 3mol
n[Al(OH)3]
Al(OH)3 + OH— = AlO2—+2H2O
1mol
0 1 2 3 4 n(NaOH)
向NaOH溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量
Al3++4OH—(过量) = AlO2—+2H2O
n[Al(OH)3]
3mol
(Mg不钝化)
Al +6HNO3（浓） △ Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O
(Al常温钝化 加热反应)
思考：（1）Mg粉加入至NH4Cl中可能有几种气体产 生？请说明理由
解析：将镁粉加入NH4Cl溶液中，有氢气和刺激性的 氨气生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产 生的H+反应生成氢气破坏了NH4Cl水解平衡，NH3•H2O 浓度不断增大而分解放出NH3，同时还产生Mg(OH)2白 色沉淀。反应的化学方程式可表示为：
五. 镁和铝单质的制备
1、以海水为原料，写出MgCl2的提取和Mg的制备流 程。
海 熟石灰 水 过滤
Mg(OH)2 盐酸
MgCl2溶液 结晶
MgCl2.6H2OHCl加干热燥气流MgCl2
熔融 电解
Mg
抑制水解
2、以铝土矿（主要成分是Al2O3含有Fe2O3、SiO2等 杂质）为原料，写出Al的制备流程。
Mg(OH)2 +2NH4+ =Mg2+ +2NH3 + 2H2O
③Mg(OH)2只能溶于酸，而Al(OH)3具有两性。 Al(OH)3 +3H+ =Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + H2O
注意：1、Al(OH)3只能与强酸和强 碱反应，不溶于弱酸和弱碱。
2、实验室通过铵盐和氨水反应， 制备Al(OH)3。
10Al + 3V2O5 = 6V + 5Al2O3
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。
四. 镁铝化合物的性质
（一）氧化物的对比
相同点：都是离子化合物，熔点高，化学性质活泼， 可作为耐火材料。
不同点：①MgO与水缓慢化合；Al2O3与水不反应。 ②氧化镁是碱性氧化物，可以和酸反应；