3、氢氧化铝(Al(OH)3):白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。热易分解。
两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
Al(OH)3 +
3HCl == AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O.2Al(OH)3
Al2O3
+3 H2O
2、氧化铝(Al2O3):白色固体,熔点高(2054℃),沸点2980℃,常作为耐火材料;是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是α-氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛。
两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 。
Al2O3是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化铝的熔点降至1000度左右,铝的冶炼才快速发展起来,铝及其合金才被广泛的应用。2Al2O3
4Al + 3O2↑。
1、铝的性质:
(1)物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。
(2)化学性质:铝是较活泼的金属。
①通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 == 2Al2O3。同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应。
②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反应,但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气。
③与强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑。
④与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
⑤铝热反应:2Al
+ Fe2O3
Al2O3 + 2Fe。该反应放热大,能使置换出的铁成液态,适用性强。在实验室中演示时要加入引燃剂,如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸钾等。
4、氧化镁(MgO):白色固体,熔点高(2800℃),是优质的耐高温材料(耐火材料)。是碱性氧化物。
MgO + H2O == Mg(OH)2, MgO + 2HCl == MgCl2 + H2O 。
注意以下几种情况的离子方程式的书写:
(1)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:4:Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- == Mg(OH)2↓+ 2CO32- + 2H2O;
(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2:Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- == MgCO3↓+ CO32- + 2H2O;
(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1: Mg2+ + HCO3- + OH- == MgCO3↓+H2O 。
3、镁的用途:镁主要是广泛用于制造合金。制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。
2、镁的提取:海水中含有大量的MgCl2,因此,工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.
流程:海水中加入CaO或Ca(OH)2
Mg(OH)2沉淀、过滤、洗涤沉淀,用稀HCl溶解
MgCl2溶液,蒸发结晶
MgCl2·6H2O晶体,在HCl气体环境中加热
MgCl2固体,电解熔融的MgCl2
Mg + Cl2 ↑。
主要反应:MgCl2
+ Ca(OH)2 ==
Mg(OH)2↓+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2
+ 2H2O,
MgCl2·6H2O
MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融)
Mg + Cl2↑。
1、镁的性质
(1)物理性质:镁是银白色金属,质较软,密度1.74g/cm3,是轻金属,硬度小。
(2)化学性质:镁是较活泼金属
①与非金属反应:2Mg
+ O2 ==
2MgO,Mg + Cl2
MgCl2,3Mg + N2
Mg3N2等。
②与沸水反应:Mg + 2H2O(沸水)== Mg(OH)2 + H2 ↑.
③与酸反应:与非强氧化性酸反应:是酸中的H+与Mg反应,有H2放出。
与强氧化性酸反应:如浓H2SO4、HNO3,反应比较复杂,但是没有H2放出。
④与某些盐溶液反应:如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。
Mg + 2FeCl3 == 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2 == Fe + MgCl2.
4、侯氏制碱法
反应式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 ↓+ NH4Cl.
注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率。
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。
2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应:先①Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,后②NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 .
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2.
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应,采用①方法放出CO2是0.4mol;采用②方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。
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