人教版高中化学 2.4 镁和铝的冶炼课件1 苏教选修2.ppt

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1、元素化合物元素化合物复习复习镁和铝镁和铝2021/8/9 星期一1小结：小结：镁铝都是银白色金属，有较好的韧性，延展镁铝都是银白色金属，有较好的韧性，延展性，同时有良好的导电和导热性。但性，同时有良好的导电和导热性。但 熔点、沸点、熔点、沸点、密度、硬度都是铝比镁高。密度、硬度都是铝比镁高。一、镁、铝单质的比较一、镁、铝单质的比较为什么？想一想！为什么？想一想！镁、铝单质的化学性质的比较镁、铝单质的化学性质的比较Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2反反 应应 剧剧 烈烈 程程 度度化学反应方程式化学反应方程式MgAl与冷水缓慢反应与冷水缓慢反应、与沸水显著反应、与沸水显著反应与冷水不反应与冷水

2、不反应、与沸水缓慢反应、与沸水缓慢反应2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H21.1.和水反应和水反应考考虑虑：镁镁条条着着火火时时，应应采采取取何何措措施施将将其其扑扑灭灭？能能否否用水？能否用泡沫灭火器？用水？能否用泡沫灭火器？2021/8/9 星期一22.2.和碱反应和碱反应2 2Al Al+6H+6H2 2O O+2NaOH=2NaAlO+2NaOH=2NaAlO2 2+3H+3H2 2+4H+4H2 2OO镁不与碱反应镁不与碱反应考考虑虑：用用铝铝箔箔包包住住0.1mol金金属属钠钠，用用针针扎扎出出一一些些小小孔孔，放放入入水水中中，完完全全反反应应后后，用用排排水水集集气气法法

3、收收集集产产生生的的气气体体，则则收收集集到到的的气体为气体为(标况标况)（）A.O2和和H2混合气体混合气体 B.1.12LH2 C.大于大于1.12LH2 D.小于小于1.12L气体气体考虑：根据周期表对角线规则，金属考虑：根据周期表对角线规则，金属Be与与Al单质及其化合物的性单质及其化合物的性质相似，又已知质相似，又已知AlCl3熔沸点较低，易升华。回答下列问题：熔沸点较低，易升华。回答下列问题：写出写出Be与与NaOH反应生成反应生成Na2BeO2的离子方程式：的离子方程式：；Be(OH)2与与Mg(OH)2可用可用 （写试剂名称）鉴别，其（写试剂名称）鉴别，其离子方程式：离子方程式

4、：。Be+2OHBe+2OH-=BeO=BeO2 22-2-+H+H2 22021/8/9 星期一3a.a.和非氧化性酸反应（盐酸、稀硫酸等）和非氧化性酸反应（盐酸、稀硫酸等）3.3.和酸反应和酸反应（剧烈反应）（剧烈反应）Mg+2H+=Mg2+H2（迅速反应）（迅速反应）2Al+6H+=2Al3+3H2b.b.和氧化性酸反应（硝酸、浓硫酸等）和氧化性酸反应（硝酸、浓硫酸等）Mg+4HNO3(浓浓）=Mg(NO3)2+2NO2+2H2O(Mg不钝化不钝化)Al+6HNO3（浓浓）Al(NO3)3+3NO2+3H2O(Al常常温温钝钝化化 加加热热反反应应)考考虑虑：将将等等物物质质的的量量镁镁

5、和和铝铝相相混混合合，平平均均分分成成4份份，分分别别加加到到足足量的下列溶液中充分反应后，放出氢气最多的是（量的下列溶液中充分反应后，放出氢气最多的是（）A.3 mol/LHCl B.4 mol/LHNO3C.8mol/L NaOH D.18mol/L H2SO4 2021/8/9 星期一44.4.与非金属单质的反应与非金属单质的反应2Mg +O2 =2MgO点燃点燃4 4Al +3OAl +3O2 2 =2 Al =2 Al2 2OO3 3MgAl非金属反应非金属反应O2常温氧化膜常温氧化膜点燃燃烧点燃燃烧MgSAl2S3S,加热加热Cl2,加热MgCl2AlCl33 3Mg +NMg +

6、N2 2 =2Mg=2Mg3 3N N2 2点燃点燃MgMg3 3N N2 2+3H+3H2 2O=3Mg(OH)O=3Mg(OH)2 2+2NH+2NH3 32021/8/9 星期一55.5.与某些氧化物反应与某些氧化物反应2Mg+CO2 =2MgO+C点燃点燃2Al +Fe2O3=2Fe+Al2O3 高高 温温4Al +3 MnO2=3Mn+2Al2O3 高高 温温10Al +3V2O5=6V+5Al2O3 高高 温温铝热反应的应用：铝热反应的应用：2021/8/9 星期一6考虑：等质量的考虑：等质量的Mg分别在足量的分别在足量的N2、O2、CO2中燃烧，比较固体增重大小？中燃烧，比较固体

7、增重大小？考虑：足量的考虑：足量的Mg分别在等体积分别在等体积(同温同压下同温同压下)的的N2、O2、CO2中燃烧，比较固体产物质量大小中燃烧，比较固体产物质量大小？2021/8/9 星期一7二、镁铝化合物的性质比较二、镁铝化合物的性质比较（一）氧化物的对比（一）氧化物的对比 相同点：都是离子化合物，熔点高，化学性质活泼，相同点：都是离子化合物，熔点高，化学性质活泼，可作为耐火材料。可作为耐火材料。AlAl2 2O O3 3+6H+6H+=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O AlAl2 2O O3 3+2OH+2OH-=2AlO=2AlO2 2-+H+H2 2O O 不同点：不同点：Mg

8、O与水缓慢化合；与水缓慢化合；Al2O3与水不反应。与水不反应。氧化镁是碱性氧化物，可以和酸反应；而氧化铝氧化镁是碱性氧化物，可以和酸反应；而氧化铝是两性氧化性：是两性氧化性：2021/8/9 星期一8（二）氢氧化物的对比（二）氢氧化物的对比相同点：热稳定性差，加热易分解。相同点：热稳定性差，加热易分解。不同点：不同点：Mg(OH)2是是中强碱，可以使酚酞变浅红色中强碱，可以使酚酞变浅红色，而，而Al(OH)3是弱碱，不能使酚酞变红。是弱碱，不能使酚酞变红。Mg(OH)2可以跟水解呈酸性的盐溶液反应，可以跟水解呈酸性的盐溶液反应，而而Al(OH)3不行。不行。Mg(OH)Mg(OH)2 2+2

9、NH+2NH4 4+=Mg=Mg2+2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2OOMg(OH)2只能溶于酸，而只能溶于酸，而Al(OH)3具有两性。具有两性。Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O注意：注意：1、Al(OH)3只能与强酸和强碱中，只能与强酸和强碱中，不溶于弱酸和弱碱不溶于弱酸和弱碱。2、实验室通过铵盐和氨水反应，制备、实验室通过铵盐和氨水反应，制备Al(OH)3。2021/8/9 星期一9 （三）重要的铝盐（三）重要的铝盐1、偏铝酸盐、偏铝酸盐偏铝酸盐的生成途径；偏铝酸盐的生成途径；CO2少量：少量：2AlO2-+CO2+3H2O=

10、2Al(OH)3+CO32-偏铝酸盐的性质：偏铝酸盐的性质：CO2过量：过量：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-AlOAlO2 2-+H+H+H+H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 32、明矾、明矾:KAl(SO4)212H2O-可作净水剂可作净水剂2021/8/9 星期一10AlO2 Al(OH)3 Al3+AlAlAl2O3O2OH_加加热热H+OH_H+H+OH_OH_H+铝及其重要化合物的相互转化铝及其重要化合物的相互转化2021/8/9 星期一11例：例：某无色透明溶液，跟金属铝反应放出某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，判断判断下列离子下列离子:Mg

11、2+，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-，SO32-，OH-，HCO3-，NO3-，何种离子能大量存何种离子能大量存在于此溶液中。在于此溶液中。（1）当生成）当生成Al3+时，可能存在时，可能存在 。（2）当生成）当生成AlO2-时，可能存在时，可能存在 。H+Mg2+SO42-OH-Ba2+NO3-2021/8/9 星期一12例：每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：例：每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：产物产物J是含是含A金属元素的胶体白色沉淀，金属元素的胶体白色沉淀，I为为NaCl溶液，溶液，D是淡黄色固体单质。试填写下列空白：是淡黄色固体单质。试填写下列空白：1、L、

12、F的化学式的化学式 、。2、写出、写出J受热分解的化学方程式受热分解的化学方程式 。3、H和和G之间反应的化学方程式为之间反应的化学方程式为 。S SSOSO2 2HH2 2S SNaClNaClAl(OH)Al(OH)3 3H H2 2O OS SNaNaNaNa2 2S SAlClAlCl3 3AlAlClCl2 22021/8/9 星期一13在托盘天平的两个托盘上，分别放置质量相等的烧在托盘天平的两个托盘上，分别放置质量相等的烧杯杯A A和和B B，烧杯中分别倒入等质量的烧杯中分别倒入等质量的PH=3PH=3的盐酸和醋的盐酸和醋酸（密度均为酸（密度均为1 1g/cmg/cm3 3），），

13、然后向烧杯中分别加入等然后向烧杯中分别加入等质量且足量的镁，反应过程中观察到天平指针质量且足量的镁，反应过程中观察到天平指针 A A、开始不偏转，后偏转向开始不偏转，后偏转向A A B B、先偏向先偏向B B，后转向中间后转向中间 C C、先偏向先偏向B B，后转向后转向A A D D、始终不发生偏转始终不发生偏转2021/8/9 星期一14【例】【例】在天平左右两盘上各放一只质量相同的在天平左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，烧杯中均盛有烧杯，烧杯中均盛有1 1mol/Lmol/L的稀硫酸的稀硫酸100100mLmL，然后向一只烧杯中加入然后向一只烧杯中加入agag镁，向另一只烧杯中镁，向另一

14、只烧杯中加入加入bgbg铝，充分反应后平衡仍平衡。试讨论铝，充分反应后平衡仍平衡。试讨论a a、b b的取值范围及之间应满足的关系。的取值范围及之间应满足的关系。（1 1）若镁、铝均过量，）若镁、铝均过量，（2 2）若镁、铝均不足，）若镁、铝均不足，（3 3）若镁溶解，铝过量，）若镁溶解，铝过量，（4 4）若铝溶解，镁过量，）若铝溶解，镁过量，a2.4ga2.4g，b1.8gb1.8g，且且1111a/12a/12b b0.20.2a2.4ga2.4g，b1.8gb1.8g，且且a/ba/b32/3332/33a ab b2.4g2.4ga2.4ga2.4g，b1.8gb1.8g，且且8 8b/9b/9a a0.20.22021/8/9 星期一15