温州中学 罗欣

请找出镁、铝单质的异同 ( 物理性质、化学性质 )

镁与铝

物理性质共性：银白色金属、熔沸点低、硬度小、热电良导体递变：镁的熔点低于铝、硬度小于铝。

镁铝化学性质比较

镁 铝与氧气反应与其它非金属反应与水反应与某些氧化物反应

与非氧化性酸反应

浓硫酸、浓硝酸反应与碱反应与某些盐反应

在空气中激烈燃烧，发出耀眼白光，放出大量的热

在纯氧中激烈燃烧，发出耀眼白光，放出大量的热

Mg+S= MgS 2Al+3S=Al2S3

与热水反应 与沸水反应在 CO2 中剧烈燃烧，生成白色粉未，并有黑色固体附着瓶壁

铝热反应，耀眼光芒，大量热 ，生成物熔化溅落

冷浓 , 钝化可以不可以

均为氢前金属 , 与氢离子反应 , 置换出氢气 . 在相同条件下 , 镁放出氢气速率更快

剧烈反应

镁、铝的氧化物

氧化镁 氧化铝（刚玉）

物理性质

所属类别

典型反应

制备方法

用途

白色粉末、熔点高硬度大、难溶于水

碱性氧化物 两性氧化物MgO+H2O→Mg(OH)2 不与水反应MgO+HCl→ Al2O3+HCl → Al2O3+NaOH →

MgCO3==MgO+CO2↑ 铝土矿的提纯 耐火材料 电解制铝、耐高温 材料

Al2O3+6H+==2Al3+

+3H2O 　 Al2O3+2OH-

==AlO-2+2H2O

镁、铝的氢氧化物

氢氧化镁 氢氧化铝

物理性质

典型反应

制备方法

类别

白色沉淀 白色胶状沉淀

Mg(OH)2+2HCl → Al(OH)3+3HCl → Al(OH)3+NaOH →

均受热分解镁盐与可溶碱 铝盐与可溶碱 偏铝酸盐与酸 碱 两性氢氧化物

冶炼方法 化学方程式

镁

铝

铁

铜

电解法

电解法

热还原法

镁、铝、铁、铜的冶炼

高温冶炼黄铜矿 (CuFeS2) 等热还原法等

古老的冶炼技术：（ 1 ）火烧孔雀石炼铜（ CuCO3•Cu(OH)2 ）

（ 2 ）湿法炼铜

工业上铜的冶炼

Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4

新型冶炼技术： （ 1 ）高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2 ） 电解精炼

（ 2 ）生物炼铜等

提高纯度

C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2

Δ

CuCO3 •Cu(OH)2══ 2CuO + H2O + CO2

△

2CuFeS2 ＋ O2 ＝ Cu2S ＋ 2FeS+SO2↑ 2Cu2S ＋ 3O2 ＝ 2Cu2O+2SO2↑ 2Cu2O+Cu2S＝ 6Cu+SO2↑

高炉结构图高炉结构图

C +O2=CO2

CO2+C=2CO

3CO+Fe2O3

=2Fe+3CO2

海水

生石灰过滤

Mg(OH)2

盐酸MgCl2 溶液

结晶

MgCl2.6H2OHCl 干燥气流

加热MgCl2

熔融电解

Mg

以海水为原料 , 写出 MgCl2 的提取和 Mg 的制备流程 .( 注意： MgCl2 溶液蒸发结晶易形成 MgCl2.6H2O)

从海水中提取镁

以铝土矿（主要成分是 Al2O3 含有 Fe2O3 、SiO2 等杂质）为原料，写出 Al 的制备流程。

铝土矿

浓 NaOH

过滤滤液

沉淀

过量盐酸 过滤

沉淀

滤液过量氨水 过滤

沉淀

滤液

加热Al2O3

电解熔融Al

从铝土矿中提取铝

碱溶

过滤

酸化

过滤

灼烧

溶解氧化铝

除去不溶杂质

生成氢氧化铝

分离出氢氧化铝

得到高纯度氧化铝

电解 得到铝

从铝土矿中提取铝

1 、常见含铝元素的物质2 、上述物质彼此之间的相互关系，并用有关反应方程式

( 或离子方程式 ) 正确表示3 、请按要求写出有关化学反应方程式（１）有铝参与的置换反应（３条）（２）含铝元素的一种化合物与另一化合物反应，既有沉

淀生成又有气体产生。（３）含铝元素的两种化合物反应，只有沉淀生成（４）含铝元素的一种常见化合物与另一化合物反应，生

成两种沉淀

铝及其化合物的相互转化

铝及其化合物的应用学习化学知识的最终目的是为了运用，是为了服务于人类的生活和生产，是为了提高人类生存的质量。

铝热反应用于“定向爆破” ，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌 .

请同学们回忆下面两个我们曾经做过的实验

1． A 、 B 中的反应现象是否相同？（用离子方程式表示）

NaOH 溶液 AlCl3 溶液

AlCl3 溶液

A

NaOH 溶液

B

铝的化合物

(A)Al3++3OH- =Al （ OH ） 3 ↓ 　　 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O

现象：先产生白色絮状沉淀，当氢氧化钠过量时沉淀消失。

(B) Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O Al3+ + 3AlO2

- +6H2O = 4 Al(OH)3 ↓

现象：先产生沉淀，震荡消失，当 AlCl3 过量时产生沉淀不再消失。

得出结论：

(1) 当反应物相同，而反应的顺序不同时，现象也不同。

(2) Al （ OH ） 3 是两性化合物，既能和强酸反应又能和强碱反应。

铝的化合物

AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3 Al3++ 3OH-

酸式电离 碱式电离

（ 1 ）当加酸时， H+立即跟溶液里少量的 OH- 起反应而生成水，平衡向右移动，氢氧化铝不断溶解。

（ 2 ）当加碱时， OH- 立即跟溶液里少量的 H+ 起反应而生成水，平衡向左移动，同样氢氧化铝也不断溶解。

请用平衡移动原理解释Al（ OH） 3 既能和强酸又能和强碱反应的原理。

氢氧化铝两性的原因

某混合物 A ，含有 KAl(SO4)2 、 Al2O3 、 Fe2O3 ，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

（ 1 ）固体 B所含物质的化学式为 。

（ 2 ）固体 E所含物质的化学式为 。

（ 3 ）反应①的离子方程式 。

A 固体 B

沉淀

溶液固体 E

反应①

沉淀

溶液

溶液

沉淀

溶液水

NaOH溶液

过量氨水 蒸发，结晶

通入过量 CO2

据此判断：Al2O3

、 K2SO4(NH4)2SO4

AlO2 +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- -

△

交流与讨论

AC

计 算

向 100mL 0.1mol/L 的硫酸铝溶液中加入 vmL 0.5mol/L 的氢氧化钠溶液后 ,得到 1.17g 沉淀 ,则 v的值为 ( )

A 、 130 B 、 100

C 、 90 D 、 50

21

4 5

n 沉 (mol) n 沉 (mol)

n 沉 (mol)

n 沉 (mol) n 沉 (mol)

V(NaOH)V(HCl)

V(AlCl3) V(NaOH)

V[Ba(OH)2]3

将 NaOH溶液滴入 ( ) 溶液中

将 HCl溶液滴入 ( ) 溶液中

将 NaOH溶液滴入 ( ) 溶液中

将 V(AlCl3) 溶液滴入 ( ) 溶液中 将 Ba(OH)2 溶液滴

入 ( ) 溶液中

有关图象

在氯化亚铁溶液中投入一块钠，反应结束后过滤，把滤渣放入坩埚中加热，最后得到的固体是 ______ 。

Na

FeCl2 溶液

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

FeCl2+2NaOH=Fe （ OH ） 2 +2NaCl

4Fe （ OH ） 2+O2+2H2O=4Fe （ OH ） 3

2Fe （ OH ） 3====== Fe2O3+3H2O

氢氧化铁受热分解的产物是 Fe2O3现象：白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀

加热

讨论与交流

名 称俗 称化学式色 态化合价水溶性类 型

氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁

共 性 与酸与 还 原剂

铁 红 磁性氧化铁

黑色 粉末红棕色粉末 黑色晶体+ 2 + 3 + 2 ， + 3

不 溶 不 溶不 溶碱 性 氧 化 物

都能与酸反应。如都能被还原。如 高温

铁的氧化物

氢氧 化物

氢氧化亚铁 氢氧化铁

分子式 Fe （ OH ） 2 Fe （ OH ） 3

物理 性质

白色固体，不溶于水 红棕色固体，不溶于水

化学 性质

Fe(OH)2 Fe2+

Fe(OH)2 Fe(OH)3

Fe(OH)3 Fe3+

Fe(OH)3 Fe2O3

制 法可溶性碱与亚铁盐溶液 Fe2++2OHˉ Fe(OH)2

可溶性碱与铁盐溶液 Fe3+

+ 3OHˉ Fe(OH)3

铁的氢氧化物

H+

H2O

O2

H+

△

4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3

存在　铁在地壳中的含量仅次于 ，均以 态存在，游离态的铁只能在 中得到。含铁的矿石很多，如 *赤铁矿 ， *磁铁矿 ，硫铁矿 。

物理性质　纯净的铁是 色金属，熔点较高，具有相当强的 能力，故不易 。

　但常用的铁因为含有 元素而呈 色，其熔点比纯铁 ，抗腐蚀能力也将比纯铁 ，在潮湿的空气中易发生 腐蚀而 。

　铁能被 吸引，在磁场的作用下，铁自身也能产生 。

铁的存在与性质

１、铁与镁铝在性质上最大的区别是？２、写出下列反应的化学方程式（ 1 ）铁与足量浓 HNO3 （加热） ；（ 2 ）铁与少量稀 HNO3 。３、将 20g 铁粉放入一定量的稀硝酸中，充分反应后，放

出 2.24L(标准状况 )NO 气体，铁粉有剩余．则剩余铁粉的质量是（　　）

４、含 ngHNO3 的稀溶液恰好与 mg 铁粉完全反应，若 HNO3 只被还原为 NO ，则 n ： m 可能是 ( 　　 ) 　

①5 ： 1 　② 9 ： 2 　③ 3 ： 1 　④ 2 ： 1 　⑤ 4 ： 1Ａ．①③　Ｂ．①③④　Ｃ．②③　　Ｄ．②③⑤

讨论与交流

５、一种治疗缺铁性贫血的药片的主要成分是硫酸亚铁，在其表面包有一层特制的糖衣，目的是 ，试设计一个实验，验证该药片是否发生了上述变化。６、向 FeCl3 溶液中加入 agCu ，完全反应后再

加入 bgFe ，充分反应后在过滤，得 cg 沉淀，已知： a>b>c ，则所得滤液中的阳离子为 ， cg 沉淀的成分是 。

讨论与交流

Fe(OH)2

隔绝空气△ FeO

H+

Fe2+

K2SFeS

H+

NaOH 、 NH3 、 H2O

Fe

O2

少量

Al 、

CO

、H

2H

+、

Fe3+

、

Cu

2+ 、

I 2

Al、Zn

Cl2 、

Br2 、

HNO3

O2+H+

Fe Cu I—

H2S

Fe3+

Cl 2 、B

r 2 、HN

O 3A

l、Z

n

Fe3O4

Al 、 CO 、H2

O2 、 H2O

O2+H2O

Fe(OH)3

△Fe2O3

H+

O2

Al 、CO

、H 2

Fe(SCN)2+KSCN

NaOH 、沸水、 Na2CO3