考点15 镁、铝及其重要化合物——备战2021年高考化学一轮复习考点帮

考点15 镁、铝及其重要化合物 一、镁和铝的性质 金属 项目 镁(Mg) 铝(Al) 原子结构 原子最外层2个电子 原子最外层3个电子 原子半径 1.60×10−10 m 1.43×10−10 m 化合价 +2 +3 单 质 性 质 物 理 性 质 镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高 活泼性 较活泼 较活泼 抗 腐 蚀 性 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，都具有高腐蚀性能 与O2反应 2Mg+O2 2MgO 4Al+3O2 2Al2O3 与卤素单质、硫等反应 Mg+ Cl2 MgCl2 Mg+S MgS 2Al+3Cl2 2AlCl3 2Al+3S Al2S3 与 酸 反 应 Mg+2H+ Mg2++H2↑ 2Al + 6H+ 2Al3++3H2 ↑ 与水反应 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 不反应 与碱反应 不反应 2Al+2NaOH +2H2O 2NaAlO2 +3H2 ↑ 与氧化物反应 2Mg+CO2 2MgO+C 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 结 论 镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝 解 释 核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即Al比Mg难失电子，金属性弱于Mg 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 铝热反应 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 在实验室按如图所示装置进行铝热反应，实验现象是当外露部分镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体(落下的是铁珠)。 铝热反应是指工业上用铝粉来还原一些金属氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等难溶金属的一类反应。铝热反应的实质是铝在高温条件下将活动性比铝弱的金属从其氧化物中置换出来。 二、氧化铝和氢氧化铝 两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。 两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。 名称 氧化铝 氢氧化铝 化学式 Al2O3 Al(OH)3 类别 两性氧化物 两性氢氧化物 物理 性质 高熔点，高沸点，高硬度，不溶于水的白色固体 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性 化学 性质 ①与强酸反应： Al2O3+6H+2Al3++3H2O ②与强碱反应： Al2O3+2OH-2 +H2O ①两性： Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Al(OH)3+OH- +2H2O ②热稳定性： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 用途 炼铝原料、制作耐火材料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃酸；可作为制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料 三、“铝三角”及其应用 1．具体反应 Al(OH)3+OH− +2H2O Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Al3++3OH−Al(OH)3↓ +H++H2OAl(OH)3↓ +4H+Al3++2H2O Al3++4OH− +2H2O Al3++3 +6H2O4Al(OH)3↓ 2．应用 （1）判断离子共存问题 Al3+与OH−及 、 、S2−等弱酸根阴离子或 与H+、 以及弱碱阳离子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。 （2）鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同) ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 ②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 （3）分离提纯 ①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 ②利用Al2O3，能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 ③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。 四、硫酸铝钾——KAl(SO4)2 （1）硫酸铝钾在水溶液中的电离方程式为KAl(SO4)2===K++Al3++2 。 （2）带有十二个结晶水的硫酸铝钾称为十二水合硫酸铝钾，俗称明矾，化形式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水。由于Al3+能水解生成具有强吸附性的胶体：Al3++3H2O===3H++Al(OH)3，故明矾是一种常用的净水剂。 明矾中含有Al3+和 ，向明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当Al3+ 恰好完全沉淀时，离子方程式为2Al3+