内容正文:
考点14 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
二、铝及其化合物
铝是“氢前”且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表,它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质,复习时应从以下几个方面掌握:
1.树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Al→Al2O3←Al(OH)3→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(NaAlO2,AlCl3,Al2SO43,KAlSO42·12H2O))
(2)形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。
Al2O3+2OH-===2AlOeq \o\al(-,2)+H2O。
(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。
Al(OH)3+OH-===AlOeq \o\al(-,2)+2H2O。
(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示):
AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl。
(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸,制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示):
2AlOeq \o\al(-,2)+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+COeq \o\al(2-,3)
(或AlOeq \o\al(-,2)+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCOeq \o\al(-,3))。
(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。
Al3++3HCOeq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(7)用离子方程式分别表示
①Al3+、AlOeq \o\al(-,2);②AlOeq \o\al(-,2)、HCOeq \o\al(-,3)不能大量共存的原理。
①Al3++3AlOeq \o\al(-,2)+6H2O===4Al(OH)3↓;
②AlOeq \o\al(-,2)+H2O+HCOeq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+COeq \o\al(2-,3)。
(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。
①沉淀的物质的量最大;②沉淀的质量最大。
①2Al3++3SOeq \o\al(2-,4)+6OH-+3Ba2+===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;
②Al3++2SOeq \o\al(2-,4)+2Ba2++4OH-===AlOeq \o\al(-,2)+2H2O+2BaSO4↓。
(9)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液,试写出反应的离子方程式。
Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
NHeq \o\al(+,4)+OH-===NH3·H2O;
Al(OH)3+OH-===AlOeq \o\al(-,2)+2H2O。
考向一 铝及其化合物的转化
典例精析
1.(2019·全国高三课时练习)在给定条件