題目列表(包括答案和解析)
3.試劑的滴加順序不同產(chǎn)生的現(xiàn)象不同
(1)NaOH和AlCl3
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先出現(xiàn)白色沉淀后消失:
Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,開始無現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀:
Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
(2)NaAlO2和鹽酸
向NaAlO2溶液中滴加鹽酸,先出現(xiàn)白色沉淀后消失:
NaAlO2+HCl+H2O= Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
向鹽酸中滴加NaAlO2溶液,開始無現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀:
4HCl+NaAlO2= NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
(3)Na2CO3和鹽酸
向Na2CO3溶液中滴加鹽酸,開始無現(xiàn)象,后產(chǎn)生氣泡
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
向鹽酸中滴加Na2CO3溶液,立即產(chǎn)生氣泡
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2.兩性物質(zhì)與物質(zhì)的兩性
兩性物質(zhì)指即能與酸反應(yīng),又能與堿作用生成鹽和水的化合物,如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白質(zhì)等。
物質(zhì)的兩性,如強(qiáng)堿弱酸鹽(NaHCO3、KHS、Na2HPO4等)弱酸弱堿鹽(CH3COONH4、NH4HS)等,既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿作用,但只能說這種物質(zhì)的性質(zhì)有兩性,不能將它們稱為兩性物質(zhì),因?yàn)檫@些化合物不是由本身直接電離出的H+和OH-參加反應(yīng),并且生成物不全是鹽和水。
Al既能與酸作用,又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),但不屬于兩性物質(zhì),也不能說它具有兩性,因?yàn)锳l與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,兩式相加為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,由以上反應(yīng)可知:Al不直接與NaOH溶液反應(yīng),Al仍然為金屬元素。
Al(OH)3具有兩性,是兩性物質(zhì),可用電離平衡移動(dòng)的原理來解釋:Al(OH)3的電離方程式可表示如下:
AlO2-+H++H2O≒Al(OH)3≒Al3++3OH-
其電離程度相當(dāng)微弱,只有加入強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)時(shí),大量的H+(或OH-)才能破壞Al(OH)3的電離平衡,使平衡向右(或左)移動(dòng),生成鋁鹽(或偏鋁酸鹽),所以Al(OH)3即具有堿性,又具有酸性。當(dāng)加入弱酸或弱堿時(shí),因H+(或OH-)濃度太小,不能使上述平衡移動(dòng),因此Al(OH)3只溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,而不溶于弱酸或弱堿(如碳酸、氨水)。
Al3+只能在酸性溶液中大量存在,如AlCl3、Al2(SO4)3溶液均是酸性溶液;鋁元素在堿性溶液中能以AlO2-離子大量存在,所以AlO2-與OH-、Al3+與H+ 不能大量共存,AlO2-與Al3+也不能大量共存,其離子方程式是:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
1.在學(xué)習(xí)過程中一定要注意以下幾點(diǎn):
(1)注重理論知識的指導(dǎo)作用,培養(yǎng)思維能力.如學(xué)習(xí)鎂、鋁性質(zhì)時(shí),可用元素周期表及周期律的理論為指導(dǎo);在學(xué)習(xí)Al(OH)3兩性時(shí),可運(yùn)用電離理論和化學(xué)平衡理論進(jìn)行分析.這樣不僅可以鞏固所學(xué)的理論知識,還可以培養(yǎng)自己分析問題解決問題的能力.
(2)溫故知新,培養(yǎng)自己歸納總結(jié)的能力.如鋁的一些性質(zhì)在初三和高一曾學(xué)習(xí)過.要在復(fù)習(xí)有關(guān)知識的基礎(chǔ)上學(xué)完本節(jié)后學(xué)會總結(jié)、歸納的方法,使所學(xué)的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化.
(3)充分發(fā)揮主體作用,培養(yǎng)自學(xué)能力.如金屬的通性、合金等內(nèi)容通過自學(xué),不僅可以獲得知識,更重要的是學(xué)會讀書的方法,培養(yǎng)自學(xué)能力.
(4)掌握圖像題的解題技巧,如Al(OH)3兩性的計(jì)算.
4.Mg(OH)2與Al(OH)3的比較
|
Mg(OH)2 |
Al(OH)3 |
|
物理 性質(zhì) |
均為白色固體,不溶于水 |
||
化 學(xué) 性 質(zhì) |
不穩(wěn)定性 Mg(OH)2=MgO+ H2O |
不穩(wěn)定性 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O |
|
堿性 Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O |
兩性Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O |
||
制 備 |
Mg2++2OH-=
Mg(OH)2↓ Mg2++2NH3·H2O =Mg(OH)2↓+2NH4+ |
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 不用強(qiáng)堿 AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- 不用強(qiáng)酸 |
|
3.MgO與Al2O3的比較
|
MgO |
Al2O3 |
物理 性質(zhì) |
均為白色粉末,不溶于水, 熔點(diǎn)高(MgO>Al2O3),是優(yōu)良的耐火材料 |
|
化 學(xué) 性 質(zhì) |
與熱水反應(yīng) MgO+H2O=Mg(OH)2 |
與水不反應(yīng) |
堿性氧化物 MgO+2H+=Mg2++H2O |
兩性氧化物 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O |
2.鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系
1.鎂及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系
3.鎂、鋁在自然界中均以化合態(tài)存在,鋁是地殼里存在最多的金屬元素。工業(yè)上用電解熔融的MgCl2制取Mg,用電解熔融的Al2O3制取Al。
2.鋁熱劑、鋁熱反應(yīng)
某些金屬氧化物粉末,與鋁粉混合后在較高溫度下劇烈反應(yīng)生成Al2O3和其它金屬并放出大量的熱的反應(yīng),叫鋁熱反應(yīng)。
能作鋁熱劑的不只是Fe2O3,還可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等與Al粉形成鋁熱劑,鋁熱反應(yīng)較多的應(yīng)用于生產(chǎn)上,如:焊接鋼軌,熔煉難熔金屬V、Cr等。
金屬 項(xiàng)目 |
鎂(Mg) |
鋁(Al) |
原子結(jié)構(gòu) |
|
|
原子半徑 |
1.60×10-10m |
1.43×10-10m |
化合價(jià) |
+2 |
+3 |
晶體結(jié)構(gòu) |
金屬晶體 |
金屬晶體 |
單質(zhì) |
物理 性質(zhì) |
鎂和鋁都是密度較小、熔點(diǎn)較低、硬度較小的銀白色金屬,但鎂和鋁相比較,鋁的硬度比鎂的稍大,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都是鋁比鎂的高 |
活潑性 |
較活潑:Mg-2e=Mg2+ |
較活潑:Al-3e=Al3+ |
抗腐 蝕性 |
在空氣中都能跟氧氣反應(yīng),表面覆蓋一層致密而堅(jiān)硬的氧化物薄膜,都具有搞腐蝕性能 |
|
與O2反應(yīng) |
點(diǎn)燃 2Mg+O2 = 2MgO |
△ 4Al+3O2 = 2Al2O3 |
與酸 反應(yīng) |
Mg+2H+=Mg2++H2↑ |
2Al+6H+=Al3++3H2↑ |
與堿 反應(yīng) |
不反應(yīng) |
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ |
與氧化物反應(yīng) |
點(diǎn)燃 2Mg+CO2 = 2MgO+C |
△ 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe |
結(jié)論 |
鎂、鋁均為較活潑的金屬,但鎂的金屬性強(qiáng)于鋁 |
|
解釋 |
核電荷數(shù)鎂小于鋁,而原子半徑鎂大于鋁,故核對最外層的電子引力鎂小于鋁,即Al比Mg難失電子,金屬性弱于Mg |
|
主要 用途 |
鎂合金汽車、飛機(jī)制造、照明彈等 |
鋁合金汽車、船舶、飛機(jī)制造、防銹油漆、導(dǎo)線、電纜等 |
1.我們要善于從鎂和鋁的原子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)的相同和相似的一面認(rèn)識它們性質(zhì)的相似性;從結(jié)構(gòu)上不同的一面提示和把握它的性質(zhì)上相異性以及遞變。
鎂和鋁都是較活潑的金屬。在一定條件下,它們都可以和水反應(yīng),置換出水中的氫。鎂跟冷水便緩慢地反應(yīng),加熱時(shí)反應(yīng)更為顯著。鋁和沸水也能微弱的反應(yīng),但現(xiàn)象不明顯。這一方面是因?yàn)殒V的金屬活動(dòng)性較鋁相對較強(qiáng),另一個(gè)不可忽視的原因是它們的氫氧化物雖然都難溶于水,但Mg(OH)2較Al(OH)3的溶解性相對較大,所以與水反應(yīng)時(shí)生成的Mg(OH)2在鎂條表面的覆蓋要小,尤其是在加熱的條件下(加熱時(shí)水中的氫離子濃度也相對較大)。但在像在NaOH溶液的強(qiáng)堿性條件下,情況就不一樣了。在強(qiáng)堿溶液中,Mg(OH)2的溶解度大為減小,水中的氫離子濃度也減小了,事實(shí)證明,鎂和強(qiáng)堿溶液不反應(yīng),而鋁則不然,由于Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物,它可溶于強(qiáng)堿溶液。即:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
由上分析可知:鋁是一種較活潑的金屬,它并不能直接與堿反應(yīng),而是先與水反應(yīng),2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑……①
生成的Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物,它溶于強(qiáng)堿
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②
將兩反應(yīng)按①+②×2合并,即得總反應(yīng)方程式:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
所以在上述反應(yīng)中鋁是還原劑,而氧化劑是H2O,不是NaOH。
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com