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镁、铝及其化合物课标要求:1、了解铝等金属及其化合物的主要性质2、能列举合金材料的重要应用具体要求:1、了解镁的性质2、掌握铝的化学性质,了解铝的重要化合物3、了解金属的通性,金属冶炼的一般原理4、初步了解合金的概念和常见的金属材料1、镁和铝的原子结构+122 8 2+132 8 31S 2S 2P 3S1S 2S 2P 3S 3P Mg :Al :+2+32、镁和铝的物理性质注:镁的硬度比铝小,熔、沸点比铝低,是由于金属镁中金属键比金属铝中的金属键弱的缘故。练习:铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途开关的性质是 ( ) A 强度大 B 不易生锈 C 密度小 D 导电性好 D3、镁和铝的化学性质2Mg+O2 = 2MgO点燃Mg+Cl2 = MgCl24Al+3O2 = 2AI2O3点燃2Al+3Cl2 = 2AICl32Al+3S = AI2S3Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2不反应Mg+2H+= Mg2+H22Al+6H+= 2Al3+3H22Mg+CO2 = 2MgO+C2Al+Fe2O3 = Al2O3+2Fe点燃不反应2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2(1)镁、铝与非氧化性酸反应,生成氢气;与氧化性酸反应时,不生成氢气,生成非金属氧化物。注:(2)铝在常温下,遇浓硫酸、浓硝酸时,表面生成一层致密的氧化膜,阻止金属与酸的继续反应即钝化(3)在与氧化物反应时,镁侧重于与CO2、SO2等非金属氧化物反应,而铝侧重于与金属氧化物反应4、镁、铝的重要用途(4)在与酸性盐溶液反应时,镁侧重于生成氢气;铝侧重于发生置换反应(5)铝热反应是指工业上用铝粉来还原金属氧化物,得到金属单质的一类反应,其反应原理是利用了铝的还原性反应放出的热量铝热剂是指铝粉和被还原的金属氧化物的混合物铝热反应主要用于冶炼稀有金属、野外焊接钢轨等5、氧化镁和氧化铝MgCO3=MgO+CO2从铝土矿中提取白色固体,熔点高,密度小MgO+H2O=Mg(OH)2反应很慢不溶解,也不反应MgO+2H+=Mg2+H2O Al2O3+6H+=2Al3+3H2O不反应Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O6、氢氧化镁和氢氧化铝(1)Mg(OH)2是一种难溶于水的中强碱,能使酚酞溶液变为浅红色跟酸反应热稳定性差可溶于铵盐溶液中(2)AI(OH)3是一种难溶的白色胶状物质,不能使酚酞变色,它是典型的两性氢氧化物Al3+3OH- Al(OH)3 H+AlO2-+H2O练习:1、为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是 ( ) A 稀硝酸 B 浓硝酸 C 浓硫酸 D 浓盐酸2、用铝盐制取氢氧化铝最好加_,离子反应方程式为_用偏铝酸盐制氢氧化铝最好通入_,离子反应方程式为_。B氨水或偏铝酸盐Al3+3NH3 H2O =Al(OH)3+3NH4+CO2或铝盐2AlO2-+CO2+2H2O=2Al(OH)3+CO32-3、将氯化铝和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等,则氯化铝和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能为 ( )A 1:3 B 2:3 C 1:4 D 2:74、用稀硫酸、氢氧化钠溶液和铝为原料制取氢氧化铝,甲、乙、丙三个学生制备途径分别是:甲:AlAl2(SO4)3 Al(OH)3乙:Al NaAlO2 Al(OH)3丙: AlAl2(SO4)3 Al NaAlO2B、D若要得到等质量的Al(OH)3,则 ( )A 三者消耗的原料相等B 甲消耗的原料最多C 乙消耗的原料最少D 丙消耗的原料最少B、D7、氯化镁和明矾(1)氯化镁氯化镁是工业制镁的原料,存在于海水晒盐后留下的苦卤、光卤石(KCl MgCl2 6H2O)中,与碱反应生成沉淀(2)明矾化学式:电离方程式属类:复盐净水原理KAl(SO4)2 12H2OKAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-(两种不同的金属离子和一种酸根离子 组成的化合物)Al3+3H2O Al(OH)3+3H+胶体吸附杂质净水化学性质兼有Al3+和SO42-的性质向明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液,当Al3+恰好完全沉淀时,此时沉淀的物质的量最大;向明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液,当SO42-完全沉淀时,此时沉淀的质量最大2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH- = 2Al(OH)3 +3BaSO4 2Al3+4SO42-+4Ba2+8OH- = 2AlO2- +4BaSO4 +2H2O练习:把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是 ( ) A Al3+ B Al(OH)3 C AlO2- D Al3+和Al(OH)3C8、从铝土矿中制备铝(1)铝土矿成分(2)方法:(3)工艺流程Al2O3、Fe2O3、SiO2、H2O酸溶法碱溶法Al2O3Fe2O3SiO2铝土矿过量HClSiO2Al3+、Fe3+过量NaOHFe(OH)3AlO2-过量CO2Al(OH)3加热Al2O3熔融电解Al过量NaOHFe2O3AlO2-SiO32-过量HClH2SiO3Al3+过量氨水Al(OH)3加热注:Al2O3是一种高熔点(2045)化合物,电解时需将Al2O3熔化,条件要求很高。为了使Al2O3在较低温度下熔化、电解,往往在Al2O3中加入冰晶石(Na3AlF6),从而使Al2O3在1000 时即熔化、电解。冰晶石为熔剂。 电解铝工业生产的原理是: 2Al2O3 = 4Al+3O2说明:Al2O3是离子化合物,电解时用石墨作电极,阴、阳两极分别生成铝和氧气。电解熔融9、铝合金及其制品(1)合金:(2)合金的特性合金的熔点一般比它的各成分金属的低合金的硬度一般比它的各成分金属的大(3)合金的用途合金具有密度小、强度高、塑性好、易于加工成型、成本低廉等特点。铝合金主要用于建筑业,容器、包装业、交通运输、电子行业及飞机制造等两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质10、金属的通性(1)金属的物理通性在常温下,除汞是液体外,其余金属都是固体大多数呈银白色、不透明、有金属光泽大多数有延展性一般是电和热的良导体(2)金属的化学通性金属元素在反应中主要化合价为+1、+2、+3价,少数为+4价反应过程中,金属只有还原性,没有氧化性11、铝及其化合物之间的相互转化AlAl2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO2NaOH+H2OCl2或HCl或CuCl2HClO2或Fe2O3电解NaOHHClNH3水或NaOHNaOHHCl或CO2或Al3+12、几个基本图象(1)向铝盐中加入强碱nNaOH3nAl(OH)31离子反应方程式Al3+3OH- = Al(OH)3Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O总离子反应方程式Al3+4OH- = AlO2-+ 2H2O (2)向强碱中滴入铝盐nAl(OH)3nAlCl331离子反应方程式Al3+4OH- = AlO2-+ 2H2O Al3+ 3AlO2- +6H2O= 4 Al(OH)3总离子反应方程式Al3+3OH- = Al(OH)3(3)向偏铝酸盐中滴入强酸nAl(OH)3nHCl13离子反应方程式AlO2-+H+H2O = Al(OH)3Al(OH)3+3H+ = Al3+3H2OAlO2-+4H+ = Al3+2H2O总离子反应方程式(4)向盐酸中滴入偏铝酸盐nAl(OH)3nAlO2-31离子反应方程式AlO2-+4H+ = Al3+2H2O3AlO2-+Al3+6H2O = 4Al(OH)3总离子反应方程式AlO2-+H+H2O = Al(OH)3以生成沉淀的物质的量为纵坐标,以加入的物质的物质的量为横坐标画出下列反应的图象向氯化铝溶液中逐渐滴加氨水至过量向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳至过量向氯化镁、氯化铝和盐酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量向氯化镁、氯化铝混合溶液中先加氢氧化钠溶液,后加盐酸(氢氧化钠和盐酸等体积) 向氯化铝溶液中逐渐滴加氨水至过量nAl(OH)3nNH3 H2O3 向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳至过量nAl(OH)3nCO20.5向氯化镁、氯化铝和盐酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量nAl(OH)3nNaOH511向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量nAl(OH)3nBa(OH)21.5 0.5向氯化镁、氯化铝混合溶液中先加氢氧化钠溶液,后加盐酸(氢氧化钠和盐酸等体积)nAl(OH)3nNaOH5115
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