高二化学镁和铝及其化合物
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高中化学知识点总结:镁、铝、铁及其化合物1.镁、铝在元素周期表中位置及原子结构镁(Mg):位于周期表第3周期第IIA原子结构铝(Al):位于周期表第3周期第IIIA,原子结构Mg、Al均为活泼金属,在化学反应中都易失电子,其性质有相似之处,但由于原子结构不同性质上也有差异。
2.镁、铝的物理性质①相同点:密度较小,熔点较低、硬度较小、均为银白色。
②不同点:铅的硬度比镁稍大,熔沸点比镁高,这是由于镁、铅的金属键的强弱不同。
3.镁、铝的化学性质比较:2 2MgO 2223Mg(OH)2 Mg22AlCl4.氧化铝和氢氧化铝A12O3和Al(OH)3是典型的两性化合物,既能与强酸反应。
也能与强碱反应生成盐和H2O。
Al 2O3+6H+=2A13++3H2O A12O3+2OH–=2A1O2–+H2OAl(OH)3+3H+=A13++3H2O Al(OH)3+OH–=A1O2–+2H2O5.生成Al(OH)3沉淀量的图像分析(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量。
图1所示。
(2)向AlCl3溶液中滴加氨水至过量。
图2所示。
(3)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量。
图3所示。
(4)向NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量。
图4所示。
(5)向盐酸中滴入NaAlO2溶液直至过量。
图5所示。
(6)向NaAlO2溶液中通人CO2直至过量。
图6所示。
铁及其化合物(1)铁在周期表中的位置及原子结构铁位于第四周期第Ⅷ族,是过渡金属元素的代表,其原子结构示意图:铁元素是一种变价元素,通常显示+2价、+3价,其化合物及其水溶液往往带有颜色。
(2)铁的性质①与非金属反应2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕黄色的烟)3Fe+2O2=Fe3O4Fe+S=FeSFe+I2=FeI2注:铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物②与酸反应a.非氧化性酸.Fe+2H+=Fe2++H2↑b.氧化性酸:常温下遇浓H2SO4、浓HNO3会发生钝化,而加热时会剧烈反应。
在空气中都能跟氧气反应,表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜,都具有自我抗腐蚀能力铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等易错点:(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)铝不但能与酸(H +)反应,还能够与碱溶液反应,表现为特殊性。
2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑。
其反应机理应为:铝先与强碱溶液中的水反应生成H 2和Al(OH)3,然后Al(OH)3再与NaOH 反应生成H 2O 和NaAlO 2,反应中铝作还原剂,水作氧化剂,NaOH 无电子得失。
(3)铝热反应是在高温干态下进行的置换反应,铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。
铝不能与MgO 反应,铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
(4)Mg 在CO 2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。
同时镁与氮气反应生成Mg 3N 2。
二、铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质 色态: ;硬度: ;熔点: 。
(2)化学性质①属于两性氧化物,写出有关反应的离子方程式:,②电解 化学方程式为 2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al +3O 2↑。
(3)用途熔点很高,是一种较好的耐火材料,天然产刚玉的成分是Al 2O 3,还可制作各种宝石。
2.氢氧化铝 (1)物理性质Al(OH)3是一种难溶于水的白色胶状物质,具有较强的吸附能力。
(2)化学性质 ①两性Al(OH)3的电离方程式为Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱,且都生成盐和水。
与强酸反应: , 与强碱溶液反应: 。
②不稳定性Al(OH)3受热分解: 。
(3)制备①向铝盐中加入氨水,离子方程式为 。
②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2,离子方程式为 。
③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合:离子方程式为 。
镁及其化合物1.镁与氮气、氧气、氯气等非金属单质反应 2Mg+O 2点燃2MgO Mg +Cl 2点燃MgCl 2 3Mg+N 2点燃Mg 3N 22.镁与CO 2反应3. Mg 3N 2与水反应 2Mg+CO 2点燃2MgO+C Mg 3N 2+6H 2O=3Mg(OH)2↓+2NH 3↑4.镁与氯化铵反应5.镁的冶炼Mg+2NH 4Cl=MgCl 2 + 2NH 3↑+ H 2↑ MgCl 2(熔融)= Mg+Cl 2↑铝及其化合物1、铝在氧气、氯气中燃烧:4Al +3O 22Al 2O 32Al +3Cl 22AlCl 32、铝与稀硫酸反应:2Al +3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3 +3H 2 ↑(2Al +6H +=2Al 3++3H 2 ↑) 3、铝和氢氧化钠溶液反应:2Al +2NaOH +2H 2O =2NaAlO 2+3H 2 ↑ (2Al +2OH -+2H 2O =2AlO 2-+3H 2 ↑) 4、铝和氧化铁高温下反应:2Al +Fe 2O 3=Al 2O 3+2Fe 5、氧化铝与稀硫酸反应:Al 2O 3+3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3 +3H 2O (Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O ) 6、氧化铝与氢氧化钠溶液反应:Al 2O 3+2NaOH =2NaAlO 2+H 2O (Al 2O 3+2OH -=2AlO 2-+H 2O )8、电解氧化铝的熔融液:2Al 2O 3(熔融)== 4Al +3O 2 ↑ 9、氢氧化铝与稀硫酸反应:2Al(OH)3 +3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3 +6H 2O (Al(OH)3 +3H +=Al 3++3H 2O ) 10、氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应:Al(OH)3 +NaOH=NaAlO 2+2H 2O (Al(OH)3 +OH -=AlO 2-+2H 2O )11、加热氢氧化铝:2Al(OH)3 =Al 2O 3+3H 2O 12、向氯化铝溶液中加入氨水:AlCl 3 +3NH 3·H 2O=Al(OH)3 ↓+3NH 4Cl(Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3 ↓+3NH 4+)13、氯化铝溶液与氢氧化钠溶液:氢氧化钠不足时:AlCl 3+3NaOH=3NaCl +Al(OH)3 ↓ (Al 3++3OH -=Al(OH)3 ↓)氢氧化钠过量时:AlCl 3 +4NaOH=NaAlO 2+3NaCl +2H 2O (Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O ) 14、向偏铝酸钠溶液通入二氧化碳气体:CO 2不足时:2NaAlO 2+CO 2+3H 2O =2Al(OH)3 ↓+Na 2CO 3(2AlO 2-+CO 2+3H 2O =2Al(OH)3 ↓+CO 32-)CO 2过量时:NaAlO 2+CO 2+2H 2O =Al(OH)3 +NaHCO 3(AlO 2-+CO 2+2H 2O=Al(OH)3 +HCO 3-)15、偏铝酸钠溶液与盐酸:盐酸不足时:NaAlO 2+HCl +H 2O =Al(OH)3 ↓+NaCl (AlO 2-+H ++H 2O=Al(OH)3 ↓)盐酸过量时:NaAlO 2+4HCl =NaCl +AlCl 3+2H 2O (AlO 2-+4H +=Al 3++2H 2O ) 16、偏铝酸钠溶液与氯化铝溶液:AlCl 3+3NaAlO 2+6H 2O =3NaCl +4Al(OH)3↓(Al 3++3 AlO 2-+6H 2O =4Al(OH)3 ↓)电解电解。
高考化学专项复习——镁、铝及其化合物金属镁的有关化学方程式1、镁在O 2中点燃: 2Mg + O 2== 2MgO2、与N 2反应: 3Mg + N 2== 3Mg 3N 23、与热水反应:Mg +2H 2O=== Mg(OH)2+H 2↑4、镁与酸反应: Mg +2HCl===MgCl 2+H 2↑5、与CO 2反应:2Mg +CO 2 === 2MgO +C6、海水提镁时,沉淀镁 :Mg 2++2OH -=== Mg(OH)2↓7、电解得Mg :MgCl 2(熔融)=== Mg+Cl 2↑8、MgO 与HCl 反应: MgO + 2HCl== MgCl 2 + H 2O9、Mg(OH)2与酸反应:Mg(OH)2 + 2H +==Mg 2++2H 2O金属铝的有关化学方程式Δ 点燃通电 点燃1.Al 与Cl 2反应:2Al+3Cl 2=== 2AlCl 32.Al 与O 2反应:4Al+3O 2=== 2Al 2O 33.铝热反应:2Al+Fe 2O 3===Al 2O 3+2Fe4.Al 与HCl 反应:2Al + 6H + == 2Al 3++ 3H2↑5.Al 与NaOH 反应:2Al+2OH --+2H 2O == 2AlO 2-- +3H 2↑6.Al 2O 3与HCl 反应:Al 2O 3+6H + === 2Al 3+ + 3H 2O7.Al 2O 3与NaOH 反应:Al 2O 3+2OH -===2AlO -2+H 2O8.Al 2O 3熔融电解:2Al 2O 3(熔融)=====通电冰晶石 4Al + 3O 2↑9.Al(OH)3与HCl 反应:Al(OH)3+3H + ===2Al 3+ + 3H 2O10. Al(OH)3与NaOH 反应:Al(OH)3+OH -===AlO -2+2H 2O11.Al(OH)3受热分解:2Al(OH)3===Al 2O 3+ 3H 2O12.Al(OH)3制备方法(1)Al 3+与碱(NH 3·H 2O )反应:Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH +4(2)AlO 2—与酸(CO 2+H 2O )反应:(CO 2少量):2NaAlO 2+CO 2+3H 2O ===CO 32- +2Al(OH)3↓(CO 2过量):AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3(3)双水解反应(Al 3++AlO 2—):Al 3++ 3AlO -2+6H 2O=== 4Al(OH)3↓13.明矾净水原理:Al 3++ 3H 2O===Al(OH)3↓+3H +Δ高温14.AlCl3与NaOH反应:(1)向AlCl3中加NaOH:Al3++ 3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+ OH-==AlO-2+2H2O(2)向NaOH中加AlCl3:Al3++4OH-===AlO-2+2H2O15.偏铝酸盐的水解:AlO-2+2H2O===Al(OH)3↓+OH --16.偏铝酸盐与HCl反应:(1)向NaAlO2加HCl:AlO-2+H++2H2O===Al(OH)3↓+H2OAl(OH)3↓+3H+===Al3++3H2O(2)向HCl加NaAlO2:AlO-2+4H+===Al3++2H2O镁、铝及其重要化合物一、镁及其重要化合物的性质及用途1、镁(1)物理性质银白色、有金属光泽、密度、硬度均较小、熔点低、有良好的导电、传热、延展性(2)化学性质①与O 2、Cl 2、N 2等非金属非金属反应与O 2反应: 2Mg + O 2 == 2MgO与Cl 2反应: Mg + Cl 2 == MgCl 2与N 2反应: 3Mg + N 2 == 3Mg 3N 2②与热水反应 Mg +2H 2O===Mg(OH)2+H 2↑③与酸反应:发生置换反应、放出H 2Mg +2HCl===MgCl 2+H 2↑④与CO 2反应2Mg +CO 2 === 2MgO +C(3)用途可用于生产合金、冶金工业上作还原剂和脱氧剂2、海水提镁沉淀Mg 2+ :Mg 2++2OH -=== Mg(OH)2↓制取MgCl 2 : Mg(OH)2 + 2HCl==MgCl 2+2H 2OΔ点燃电解得Mg :MgCl 2(熔融) === Mg+Cl 2↑3、镁的重要化合物(1)MgO :碱性氧化物与H 2O 反应: MgO + H 2O== Mg(OH)2与HCl 反应: MgO + 2HCl== MgCl 2 + H 2O(2)Mg(OH)2 :中强碱、难溶于水Mg(OH)2 + 2H +==Mg 2++2H 2O二、铝及其重要化合物的性质及用途1、铝(1)物理性质银白色固体、硬度较软、有良好的导电、传热性;(2)主要化学性质①与非金属单质反应 与Cl 2反应:2Al+3Cl 2===2AlCl 3 点燃 通电与O 2反应:4Al+3O 2===2Al 2O 3(常温下生成氧化膜)②与酸反应氧化性算:与冷的、浓的浓硫酸、浓硝酸-钝化非氧化性酸:2Al + 6HCl== 2AlCl 3+ 3H2↑2Al + 6H + ==2Al 3++3H2↑③与强碱反应:2Al+2NaOH+2H 2O == 2NaAlO 2+3H 2↑2Al+2OH --+2H 2O == 2AlO 2-- +3H 2↑④铝热反应:2Al+Fe 2O 3==Al 2O 3+2Fe(3)制备2Al 2O 3(熔融)=====通电冰晶石4Al + 3O 2↑镁、铝性质比较:判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)铝粉与氧化镁共热可制取金属镁( ×)(2)将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生(√)(3)MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料(√)(4)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( ×)(5)一定条件下,镁能与一些非金属氧化物反应,铝能与一些金属氧化物反应(√)(6)足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应,产生相同量的氢气(×)2.氧化铝和氢氧化的性质(1)氧化铝的性质(2)氢氧化铝的性质Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O2Al2O3(熔融)=====电解4Al+3O2↑氢氧化铝的制备①向铝盐中加入氨水:Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH +4(不能用强碱)②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2:AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3(不能用强酸)③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合:Al 3++ 3AlO -2+6H 2O=== 4Al(OH)3↓ 注意1、氧化铝和氢氧化铝是两性化合物,但叙述时应强调是与强酸和强碱。
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”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。
课时11 镁、铝及其重要化合物知识点一 镁、铝的性质及应用【考必备·清单】 1.镁、铝的结构和存在名称 镁 铝 周期表中位置 第三周期ⅡA 族第三周期ⅡA 族原子结构示意图自然界存在形态 化合态化合态2.镁、铝的物理性质都是银白色、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.铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式:②2Al +3Cl 2=====点燃2AlCl 3④2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑ ⑤2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe(铝热反应)[名师点拨]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.铝的用途纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
5.与铝对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2、N2氧化2Mg+O2=====点燃2MgO(与O2反应)3Mg+N2=====点燃Mg3N2(与N2反应)与水反应反应很困难能与沸水反应:Mg+2H2O=====△Mg(OH)2+H2↑与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧:2Mg+CO2=====点燃2MgO+C[名师点拨]①Mg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。
6.从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应[名师点拨]①由MgCl2·6H2O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。