精品解析：第5讲 铝、镁及其重要化合物

第5讲 铝、镁及其重要化合物 1.掌握铝的主要性质及其应用。 2.掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解铝及其重要化合物的制备方法。 4. 掌握镁的重要化合物的主要性质及其应用。 考点一 金属铝的性质 铝元素在元素周期表中位于第三周期ⅢA族，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，核外有13种运动状态不同的电子，有1个不成对电子。铝是较活泼的金属，在金属活动性顺序表中，铝位于锌铁的前面，铝在化学反应中，能表现出较强的金属性，即失电子的能力强，是常用的还原剂。 1.铝跟非金属反应：常温下，铝被空气里的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。铝在空气中强热：4Al+3O22Al2O3(反应放出大量的热和耀眼的白光，因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。铝与氮气在高温下反应：2Al+N22AlN ，铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。 温馨提示：将未打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，发现铝箔发红卷缩，变暗失去光泽，熔化不落下(表面有氧化膜，因此不能燃烧)。将已打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，发现铝箔也卷缩，变暗失去光泽，熔化不落下(打磨后铝箔表面又很快形成氧化膜，阻止了铝的燃烧)。 2.铝与酸反应 (1)与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应： 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6H+ =2Al3++3H2↑ (2)常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。 (3)加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应： 2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O (4)铝与稀硝酸反应不产生H2。 3.铝与强碱溶液反应：2Al+6H2O=Al(OH)3↓+3H2↑，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。上述两个反应叠加得：2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑ 温馨提示：Al既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，Al与酸、碱反应生成氢气的实质都是AlAl3+，所以Al无论与酸反应还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al~3H2。 4.铝与某些金属氧化物反应：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，这个反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂.铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。如10Al+3V2O55Al2O3+6V ，8Al+3Co3O44Al2O3+9Co，8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe等。 温馨提示：能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为铝具有还原性、发生氧化还原反应时放出大量的热。 1. 铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼。(_____) 2. 由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆。(_____) 3. 常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸。(_____) 4. 铝既能溶于酸，又能溶于碱。(_____) 5. 将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体。(_____) 6. 两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多。(_____) [易错警示] (1)铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用，所以铝制品在空气中能稳定存在，具有很强的抗腐蚀性。 (2)常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步发生反应。因此可用铝制容器盛放和运输浓H2SO4、浓HNO3。 (3)铝和氢氧化钠溶液的反应，还原剂是铝，氧化剂是水而不是NaOH。 (4)用铝箔包裹的钠与水反应时，既要考虑钠与水的反应，又要考虑铝与生成的NaOH的反应。 (5)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。 考点二 铝的化合物 1.氧化铝：氧化铝白色固体，高熔点(2045℃)，难溶于水，是两性氧化物(既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氧化物)，反应为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，Al2O3+2OH=2AlO+2 H2O。利用其高熔点常用作高级耐火材料，如制坩埚、高温炉管等；利用其高制刚玉球磨机、高压钠灯的灯管等 2.氢氧化铝 (1)氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此可用于水的净化。 (2)氢氧化铝是两性氢氧化物(既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氢氧化物)：氢氧化铝具有两性，可用电离平衡移动的原理来解释：氢氧化铝的电离方程式可表示如图： 其电离程度相当微弱，只有加入强酸(或强碱