镁铝及其化合物知识归纳及巩固之一——镁铝单质

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1、实用镁铝及其化合物知识归纳之一——镁铝单质一、镁和铝（一）镁和铝的结构：1、原子结构示意图：镁铝2、周期表中位置：镁位于第三周期第IIA族，最外层有2个电子容易失去，显+2价；铝位于第三周期ⅢA族，最外层有3个电子，显+3价。[特别提醒]镁、铝都是活泼金属，由于它们结构的相似与不同，决定了它们的化学性质有许多共同点和不同点。共同点：镁、铝都能与氧气及其它许多非金属、酸及其某些氧化物反应，因而镁铝具有较强的还原性。不同点：由于镁、铝属于同周期元素，镁的核电荷数较少，原子半径比铝大，在化学反应中比铝更易失去价电子，故镁的金属性强于铝。（二）镁和铝的物理性质：元

2、素名称元素符号核电荷数单质的物理性质颜色和状态密度/(g·cm-3)熔点/℃沸点/℃导电性传热性延展性镁Mg121.7386451090较好较好文档实用银白色固体铝Al13银白色固体2.70660.42467很好很好[特别提醒]镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高.（三）镁、铝单质的化学性质1．与非金属反应（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能，不需要密封保存。镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+Cl2MgCl2

3、2Al+3Cl22AlCl32Al+3SAl2S3（用于工业制备）Mg+SMgS[特别提醒]①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生：2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N22Mg+CO22MgO+C②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。2．与H2O反应Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下镁与水反应生成氢氧化镁和氢气；铝在强碱溶液中会与水反应。文档实用Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑2A1+6H2O2A1(O

4、H)3+3H2↑（强碱溶液中）[特别提醒]镁和铝都是较活泼的金属，在一定条件下，它们都可以和水反应，置换出水中的氢。镁跟冷水缓慢地反应，加热时反应更为显著。铝和沸水也能微弱的反应，但现象不明显。这一方面是因为镁的金属活动性较铝相对较强，另一个不可忽视的原因是它们的氢氧化物虽然都难溶于水，但Mg(OH)2较Al(OH)3的溶解性相对较大(25℃时氢氧化镁的KSP为1.8×10-11，氢氧化铝的KSP为5×10-34），所以与水反应时生成的Mg(OH)2在镁条表面的覆盖要小，尤其是在加热的条件下（加热时水中的氢离子浓度也相对较大）。但在像在NaOH溶液的强碱性

5、条件下，情况就不一样了。在强碱溶液中，Mg(OH)2的溶解度大为减小，水中的氢离子浓度也减小了，事实证明，镁和强碱溶液不反应，而铝则不然，由于Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它可溶于强碱溶液。3．与酸反应①Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等非氧化性酸反应置换出H2。反应实质：2Al+6H+=2Al3++3H2↑②与氧化性酸（硝酸、浓硫酸）作用无H2。其中铝在冷浓H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象（铝的表面被氧化为致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应）。所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。4．与某些氧化物反应（1）镁与二氧化碳

6、反应：2Mg+CO22MgO+C[特别提醒]“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。文档实用（2）铝热反应：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3实验现象：当反应被引发后，反应剧烈进行，放出大量的热，发出耀眼的白光；从漏斗底部流出火红的液滴，在蒸发皿内的沙中冷却为黑色固体，该固体可被磁铁吸引。铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、Mn等。[特别提醒]①铝热剂是指铝粉和某些还原性比铝弱的金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3、FeO、Fe3O4、Cr2O3

7、、V2O5、MnO2等。②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。④引发铝热反应的实验操作是：加入少量KClO3,插上Mg条并将其点燃.镁条的作用是通过其燃烧放出的热量引发铝热反应，作引发剂；KClO3的作用是做氧化剂，使伸入混合物内部的镁条继续燃烧。5．与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑反应的实质:分两步进行:化合价升高，被氧化，失6e—（1）2Al+6H2O======2Al(OH)3+3H2↑化合价降低，被还原，得6e—(2）Al(OH)3+

8、NaOH========NaAlO2+2H2O2Al+6H2O+2