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知识讲解——镁铝铁(提高)

由天下分享时间：2024/12/12 20:36:32 加入收藏我要投稿点赞

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高考总复习《镁铝铁》

编稿：房鑫审稿：曹玉婷

【考纲要求】

1．了解镁、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质及应用。 2．以铝为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。

3．以铁为例了解变价金属的性质。【知识网络】 1、镁及其化合物

2、铝及其重要化合物

2、铁及其重要化合物

【考点梳理】

考点一．镁、铝及其化合物 1．镁与铝

⑴原子结构及物理性质元素符号原子结构原子半径化合价颜色

密度熔点沸点（g·cm-3）硬度楊老师联系电话（微信）无

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12Mg 1.60×10-10m +2 银白色 1.74 645℃ 1090℃ 很软 13Al 1.43×10-10m +3 银白色 2.70 660.4℃ 2467℃ 较软要点诠释： ①共同点：均为银白色，属于轻金属（<4.5g/cm3），熔点较低，硬度较小。

②不同点：密度：Mg

③原因：镁、铝均处于周期表的前半部，原子半径相对较大，而原子质量相对较小，故密度较小；原子半径大使得金属离子和自由电子间的结合力弱，故熔点和硬度较低，镁和铝相比较，原子半径镁比铝大，价电子数比铝少，故密度、熔点、硬度镁都比铝小。

⑵镁铝的化学性质：较强的还原性：Mg＞Al 项目 Mg 方程式 2Mg+O点燃2MgO 2O2 与非金属反应 S N2 方程式现象与酸反应与NaOH溶液与某些氧化物主要用途工业制备 2．镁和铝氧化物氧化物 MgO Al2O3 2Mg+CO2现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热 Mg+S3Mg+N2Mg+2H2O冷水慢，沸水快 Mg+2H+=Mg2++H2↑ Al 4Al+3O22Al2O3 MgS Mg3N2 Mg(OH)2+H2↑ 2Al+3SAl2S3 与H2O 2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2↑ 一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应 2Al+6H+＝2Al3++3H2↑(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化) 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 2Fe+Al2O3 点燃2MgO+C（白加黑） 2Al+Fe2O3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 2Al2O34Al+3O2↑ MgCl2 （熔融）Mg+Cl2↑ 楊老师联系电话（微信）无

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类属色态 H2O 化学性质盐酸碱性氧化物白色粉末、熔点高 MgO+H2O＝Mg(OH)2↓(反应缓慢进行) MgO+2H+＝Mg2++H2O 两性氧化物白色粉末、熔点高不溶解也不反应 Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O 制造耐火、耐高温器材，冶炼铝 NaOH溶液不溶解也不反应重要用途制造耐火、耐高温材料 3．镁和铝的氢氧化物氢氧化物类属色态溶解性电离方程式与HCl溶液与NaOH溶液热不稳定性实验室制法 Mg(OH)2 碱白色固体难溶 Mg(OH)2Mg2++2OH －Al(OH)3 两性氢氧化物白色固体难溶 H2O+AlO2+H+－Al(OH)3Al3++3OH －Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O (可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐) 不反应 Mg(OH)2 MgO+H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 可溶性镁盐加NaOH溶液可溶性铝盐加氨水 Mg2++2OH- ＝Mg(OH)2↓ Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+ 4．镁铝的工业制取流程

(1)以海水为原料提取镁：

过滤???MgCl2溶液海水(或苦卤、光卤石溶液等)????Mg(OH)2?熟石灰盐酸????MgCl·6HO

干燥气流中???Mg。 ?HCl??????MgCl2?电解加热(熔融)要点诠释：

①MgCl2的物理性质：易溶于水、味苦、易潮解，是制取镁的重要原料。 ②苦卤就是提取过食盐后的海水；光卤石成分为KCl·MgCl2·6H2O。 ③海水的成分为：Na+、Mg2+、Cl-、Br-等。 ④MgCl2溶液变成MgCl2·6H2O的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。（2）以铝土矿为原料提取Al

铝土矿主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质,提取Al的两种工艺流程如下：

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Mg(OH)2Fe(OH)3通入过量CO2加过量盐酸流程甲Al2O3、Fe2O3MgO、SiO2铝土矿流程乙加过量烧碱SiO2Mg、Cl、H++Al3、Fe3-2+加过量烧碱+NaCl、NaHCO3Al(OH)3氧化铝铝NaAlO2、NaClNaOHNaAlO2、Na2SiO3加过量盐酸NaOHFe2O3、MgOH2SiO3AlCl3、NaClHCl过量氨水Al(OH)3NaCl、NH4ClNH3 H2O

5．铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象（1）铝三角

（2）相关图象实验操作实验现象图象离子方程式 Al3++3OH-＝Al(OH)3↓； Al(OH)3＋OH-＝AlO2-＋2H2O ①向AlCl3溶液中滴先生成沉淀又溶加NaOH溶液至过解量 ②向AlCl3溶液中滴出现白色沉淀加稀氨水至过量 ③向NaOH溶液中开始无明显变化，滴加AlCl3溶液至过一段时间后出现量沉淀 Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4 ＋Al3++4OH-=AlO2-+2H2O； 3AlO2-+Al3++6H2O＝4Al(OH)3↓ 楊老师联系电话（微信）无

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④向可溶性偏铝酸先沉淀又溶解盐溶液中滴加盐酸至过量 ⑤向NaAlO2溶液中先无明显变化，后逐渐通入CO2气体出现沉淀至过量 AlO-2+2H2O+CO2(过量) =Al(OH)3↓+HCO-3 2AlO2-+3H2O+CO2(少量) =Al(OH)3↓+CO2-3 ⑥向盐酸中滴加出现白色沉淀 NaAlO2溶液至过量 4 H++AlO2-=Al3+＋2H2O； 3AlO2-+Al3++6H2O＝4Al(OH)3 ↓ H++AlO2-+H2O = Al(OH)3↓； Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O 要点诠释：

－－

⑴Al(OH3)的两性：H2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3++3OH 酸式电离碱式电离

－

当向Al(OH)3中加入酸溶液，由于H+消耗OH，故平衡向碱式电离方向移动，使Al(OH)3

－

溶解生成含Al3+的溶液。当向Al(OH)3中加入强碱溶液时，由于OH消耗H+，故平衡向酸

－

式电离方向移动，也使Al(OH)3溶解生成含AlO2的溶液。

⑵铝热反应及应用：2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 ；4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3 铝热剂：铝粉和金属氧化物；助燃剂：KClO3；引燃剂：镁条。

铝热反应应用：焊接钢轨，冶炼熔点较高的金属如：钒、铬、锰等。

⑶既能与强酸又能与强碱反应的物质：

①金属单质：Al；②两性氧化物：Al2O3；③两性氢氧化物Al(OH)3；④弱酸的酸式盐：NaHCO3、NH4HCO3等；⑤弱酸铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S；⑥氨基酸、蛋白质等。