镁铝及其化合物.pdf
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1、1 镁铝及其化合物 一、物理性质 银白色固体、镁的硬度、熔点均低于铝,是由于二者的金属键强度不同造成的。 二、原子结构 镁的第一电离能高于铝,由原子结构决定的。 三、化学性质 1. 与非金属反应 2Mg +O2=(点燃) 2MgO 4Al +3O 2=() 2 Al2O3 Mg+Cl2= (点燃) MgCl2 4Al+3Cl2=() 2AlCl3 Mg + S= () MgS 2Al + 3S=() Al2S3 3Mg+ N2=() Mg3N2 不反应 镁与铝在常温下均可生成致密的氧化膜,保护金属。 镁在空气中点燃,可与N2、O2、CO2反应。 2. 与酸反应 Mg + 2H+ = Mg 2+
2、 + H 2(与硝酸反应复杂,浓度不同,还原产物不同) 2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H 2(常温下遇浓硝酸、冷的浓硫酸钝化) 3. 与沸水反应 Mg +H2O= () Mg(OH )2+H2 Al不反应,铁与沸水也可反应。 4. 与氧化物反应 2Mg + CO 2=(点燃)2MgO + C 2Al+Fe3O4=(高温) 2Fe+ Al2O3 5. 与碱反应 镁不反应 2Al + 2H2O +2NaOH =2NaAlO2 + 3H2 四、氧化镁与氧化铝(两性氧化物) 1. 物理性质 白色固体、密度小、熔点高,用于生产耐火、耐高温材料。 2. 化学性质 与水反应: MgO+H2O=
3、Mg (OH )2 很慢不反应 与酸反应: MgO+2H+=Mg 2+H 2O Al2O3+ 6H+=2Al 3+3H 2O 与碱反应:不反应 Al 2O3+ 2OH+=2AlO2 - +H2O 五、氢氧化铝与氢氧化镁 2 1. 物理性质 氢氧化镁是难溶的中强碱,能使酚酞变红。 氢氧化铝是一种白色胶状难溶物,不能使酚酞变色。 2. 化学性质 分解反应: Mg (OH )2=() MgO+ H2O 2Al(OH)3=() Al2O3+3H2O 与酸反应: Mg (OH )2+2H+=Mg 2+2H 2O Al(OH)3 + 3H+ = Al 3+ + 3H20 与碱反应:Al(OH)3 +OH
4、-=AlO2-+2H 2O 不反应 溶解性: Mg(OH )2+2NH4 +=2Mg2+2NH 3+2H20 即可溶于浓NH4Cl 中 Al(OH)3不溶于 氨水 六、具有两性的物质 1. 两性氧化物如Al2O3 2. 两性氢氧化物如Al(OH)3 3. 单质如 Al 4. 弱酸的铵盐如(NH4)2S、 (NH4)2CO3、NH4AC 。 5. 多元弱酸 的酸式盐如NaHCO 3、NaHSO3。 6. 氨基酸 七、氯化镁、氯化铝、明矾 1. 氯化镁:通常含有六个分子的结晶水,即MgCl26H2O,易潮解,置于干燥空气中会 风化而失去结晶水。工业制镁的原料,离子化合物为离子晶体。与碱反应、水解、
5、电解。 2. 氯化铝:白色的结晶或粉末、有强烈的氯化氢气味。在潮湿空气中发烟、极易吸湿。 共价化合物为分子晶体,在常压下于177.8升华而不熔融。平面三角形构型。 AlCl3+3NH3 H2O=Al(OH)3 +3NH4Cl 3. 明矾 白矾、明矾、KAl(SO4)2 12H2O 、复盐、净水原理。 八、铝三角 1. 方程式: AlCl3 + 3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl 3 Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3 Al(OH)3 + NaO
6、H=NaAlO2 + 2H2O AlCl3+4NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2O NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O 2. 制备 Al(OH)3 AlCl 3 + 3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3 3. 离子共存 与 Al 3+不能共存的阴离子: OH-、AlO2 - 、HS-、CO3 2-、HCO 3- 、SO3 2- 。 如:Al2(SO 4)3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 6NaCl + 2Al(OH)3
7、 + 3CO2 与 AlO2 -不能共存的阳离子: Al 3+、H+、NH 4+、Fe3+。 4. 反应顺序 Al3+ 、NH4+ 、H+溶液中加入NaOH :H+ Al3+ NH4+ Al(OH)3 AlO2- 、CO3 2-、OH-溶液中加入 HCl:OH-AlO2- CO3- CO3 2- HCO 3- Al(OH)3 5. “铝三角”转化关系中的图象问题 向 AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液直到过量 向 NaOH溶液中滴加AlCl 3溶液直至过量 向 AlCl3溶液中滴加稀氨水直至过量 4 向 NaAlO2溶液中滴加稀盐酸直至过量 向稀盐酸中滴加NaAlO2溶液直至过量 向 NaAl
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