内容正文:
第3讲 镁、铝、铜及其化合物
1.掌握镁及其重要化合物的性质及用途。2.掌握铝的性质及用途。3.掌握Al2O3、Al(OH)3的性质及用途。4.掌握实验室制取Al(OH)3的方法。5.掌握可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算及图像变化。6.了解复盐的概念,了解硫酸铝钾[KAl(SO4)2]的性质、俗名及用途。7.掌握铜及其化合物的性质及用途。
考点一 镁及其重要化合物
1.镁
(1)物理性质
银白色、具有金属光泽的固体,密度小,熔、沸点高,具有良好的导电性、导热性、延展性、韧性。
(2)化学性质
镁是第三周期第ⅡA族元素,容易失电子,是活泼的金属元素。
①与非金属单质反应
与O2:2Mg+O22MgO(在空气中燃烧的现象:发出耀眼白光)
与N2:3Mg+N2Mg3N2。
②与沸水反应,化学方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(滴入酚酞变红)。
③在CO2中燃烧,化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。
④与稀盐酸、稀硫酸反应,离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑。
⑤与某些盐溶液反应:
与NH4Cl:Mg+2NH4Cl===MgCl2+2NH3↑+H2↑(实质是Mg与NH4Cl水解产生的H+反应)
与CuSO4:Mg+CuSO4===MgSO4+Cu。
(3)用途:制造镁合金,用于制造飞机、汽车、航天器、导弹、科学仪器等;冶金工业上,镁常用作还原剂和脱氧剂。
2.镁的重要化合物
(1)MgO:碱性氧化物,熔点很高(可用作耐火材料),难溶于水。与酸反应:MgO+2H+===Mg2++H2O。
(2)Mg(OH)2:中强碱,难溶于水,存在溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),相同条件下溶解度小于MgCO3,故MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。
(3)MgCO3:微溶于水的盐,受热可分解,与酸反应。
3.镁的制取——从海水中提取镁
(1)工艺流程
(2)基本步骤及主要反应
制熟石灰
CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2
沉淀
Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+
酸化
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
蒸发结晶
析出MgCl2·6H2O
脱水
在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁
电解
电解熔融氯化镁制得镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
误点查正,请指出下列各说法的错因。
(1)工业上制造镁粉时,可将镁蒸气在N2中冷却。
错因:Mg与N2反应生成Mg3N2,故Mg不能在N2中冷却。
(2)大量镁条燃烧引起的火灾用干冰灭火器灭火。
错因:Mg与CO2可反应,不能用干冰灭火器灭火。
(3)工业上用电解熔融氧化镁的方法制备金属镁。
错因:氧化镁熔点较高,用熔融氯化镁,以减少能耗和成本。
(4)镁不能与冷水反应。
错因:镁能与冷水反应,只是很缓慢,加热条件下反应较快。
(5)氧化镁性质稳定,故可作耐火材料。
错因:氧化镁熔点较高,可作耐火材料。
1.Mg在CO2中能够燃烧,所以镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。
2.镁可在氮气中燃烧,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:Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
3.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。
4.由于氧化镁的熔点很高,工业上不用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁,而采用电解熔融氯化镁的方法[不能用电解MgCl2溶液的方法,因电解MgCl2溶液的反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑]。
角度一 镁的性质及制取
1.下列有关金属镁及其化合物的说法不正确的是( )
A.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
B.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
C.工业上利用电解饱和MgCl2溶液的方法制取金属镁
D.镁与CO2、SO2均可发生置换反应
答案 C
2.镁是一种活泼的金属单质,下列关于金属镁的说法中正确的是( )
A.将MgCl2溶液加热蒸干得不到MgCl2晶体
B.镁能与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀
C.镁能在N2中燃烧,且生成MgN
D.镁在任何条件下都不能与水反应
答案 A
角度二 镁及其化合物间的转化及应用
3.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800 ℃、604 ℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(