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一轮复习讲义（人教版）高中元素化学之金属—第IIA的“明星”元素-------Mg及其化合物(碱土金属及其化合物)

第IIIA的“明星”元素-------Al及其化合物

第IIA的“明星”元素-------Mg及其化合物(碱土金属及其化合物)

研究主线：单质(Mg)→氢化物(MgH2-高压合成，不介绍)→氧/氮化物(MgO、Mg3N2)→酸（×）→碱(Mg(OH)2)→盐(Mg2+/ Mg(NO3)2/ MgCO3)

单质Mg 【结构及存在】原子结构示意图： 第 周期第 族元素 化合态存在，它不易从化合物中还原出来，发现其单质较晚。地壳中第八丰富的元素

物理性质：银白色，密度小，硬度小，熔点低，导电、导热

【性 质】 化学性质1在空气中：①和O2 ②和N2 （注意优先：N2＞O2）③和CO2 引申：Mg的灭火不能用CO2灭火器灭火

2和热水： (加入酚酞会变红，但是生成的Mg(OH)2)会附着在Mg金属表面阻止反应进一步进行）

3和S： Mg+S △ MgS（干态）MgS在水中不存在（因双水解不共存，方程式为 ）

4和SO2 ① ②Mg过量时

5 和酸 氧化性酸： 浓硫酸→SO2↑ 浓HNO3→NO↑稀 HNO3→NO2↑ 特例：①4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+N2O+5H2O 非氧化性酸： 稀硫酸→H2↑ 和食醋： 或 ②4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O、

6和盐：和含Fe2+/Fe3+的盐溶液① ②

7“镁热反应”Mg和氧化铁在加热条件下的反应： 8和NH4Cl溶液的反应：（反应实质：和H+反应）

9通常认为Mg不会和碱金属氢氧化物反应，但是在高温下可以和NaOH发生氧化还原反应而生成Na+H2+MgO

【用 途】 ①人体必需元素之一②烟火、照明弹③格式试剂的制备 ④医疗：痉挛⑤航空：镁铝合金（质轻）

【制 备】 原料 ：MgCl2(熔融) 条件：电解 方程式：

【MgO】白色，熔点高，2800摄氏度 制备：加热分解菱镁矿（MgCO3）

氧/氮化物(MgO、Mg3N2 )

【Mg3N2】电子式：

和水反应： 和盐酸反应

氢氧化物 Mg(OH)2 【物性以及用途】它是弱碱，难溶于水，白色固体粉末，塑料、橡胶制品的新型阻燃剂（①稀释空气②降温③阻止和氧气接触），胃酸中和剂

【不稳定性】 加热分解氢氧化镁：

【Mg2+】不能采用加热MgCl2溶液的方式制备MgCl2固体的原因：

【Mg(NO3)2】加热分解： （碱土金属硝酸盐的通性）

盐(Mg2+/ Mg(NO3)2/ MgCO3)

【MgCO3】胃酸中和剂

第

硫酸盐 氢氧化物 常见反应 举例 Mg 可溶 弱碱（难溶） 加热分解氢氧化镁 【总结】： IIA的“明星”元素

Ba 难溶 强碱（易溶） 碳酸氢钡、氯化钡、硝酸钡相关反应（重金属） Be Mg Ca Sr（锶） Ba Re（镭） Ca 微溶 强碱（白色微溶） 氢氧化钙制漂白粉、加热分解碳酸氢钙 主族→半径→金属性→失电子能力→还原性→和酸中H+或水反应剧烈程度→最高价氧化物水化物碱性

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一轮复习讲义（人教版）高中元素化学之金属—第IIA的“明星”元素-------Mg及其化合物(碱土金属及其化合物)

第IIIA的“明星”元素-------Al及其化合物

第IIIA的“明星”元素-------Al及其化合物

研究主线：单质(Al-)→氢化物(LiAlH4)→氧化物(Al2O3)→酸（Al(OH)3）→碱(Al(OH)3)→盐(Al3+/ AlO－2以及明矾)

单质Al 【结构及存在】化合态，铝土矿的主要组成是Al2O3，碱土金属元素之一；第三周期第IIIA族元素，还原性强，在地壳中金属含量最高O＞Si＞Al＞Fe＞Ca

物理性质：银白色有金属光泽的固体，硬度小，具有良好的导电、导热、延展性

【性 质】 化学性质1和氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O===2Na AlO2+3H2↑（同位素标记H来源于H2O） 反应机理：① ②

2和空气：①可形成氧化膜 加热后会形成更致密的氧化膜 ②和纯O2燃烧：4Al+3O2???2Al2O3

△ 3和S ：2Al+3S 2 Al2S3（干态） Al2S3 在水中不存在（因双水解不共存，方程式为 ） 4和Cl2 （加热） AlCl3为共价化合物

5 和酸：①氧化性酸：浓/稀HNO3 、浓硫酸

常温 钝化 常温 钝化

浓HNO3 浓硫酸

加热 Al3+和 NO2↑ 加热 Al3+ 和SO2↑ ②非氧化性酸: 稀盐酸、稀硫酸 6铝热反应：一种利用铝的还原性获得高熔点金属的方法（放热反应）通式：Al+金属氧化物= Al2O3+金属（活泼性：Al＞金属）

金属氧化物：Fe2O3 Fe3O4 Cr2O3 MnO2 WO3 V2O5

图示举例

反应方程式：

实验现象: ①镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。

②反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。 ③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。

④待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。

思 考：在铝热反应中，镁条、KClO3的作用是____________。做铝热反应时，应注意哪些事项？

①要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周溅出， 同时损坏纸漏斗。②蒸发皿中的细纱要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。③实验装置不要距人群太近，应远离易燃物。

【用 途】 ①利用铝热反应原理焊接钢轨②导线、铝合金常用作汽车、飞机、生活用品

【制 备】 原料 ：铝土矿 +冰晶石Na3AlF6(六氟合铝酸钠) 条件：电解 方程式：

【结构】名称：四氢铝锂或者氢化铝锂，为重要的还原剂，其中的H化合价为-1价。

氢化物(LiAlH4)

【性质】物理性质：易溶于乙醚等有机溶剂，常用于有机反应，白色固体，密封干燥保存

化学性质：①和水 ②和酯：→一元醇（双键不被还原）

【用途】制金属或非金属氢化物2LiAlH4 + ZnI2 ?(?40℃，乙醚)=ZnH2 + 2AlH3 + 2LiI

点燃 LiAlH4 + 4 NaCl = 4 NaH + LiCl + AlCl3

【结构】 α型Al2O3（不溶于水，不溶于酸碱。铝钝化的原因？）和γ型Al2O3

氧化物(Al2O3)

物理性质：有原子晶体和离子晶体两种形式。白色，难溶于水，熔点高，硬度大，天然产Al2O3：刚玉（宝石的主要成分）

【性质】

化学性质：①和H+ ②和OH-： 结论：Al2O3 是两性氧化物

【用途】 ① 耐火材料 ② 宝石成分 ③坩埚 【制备】 ：2Al(OH)3???Al2O3+3H2O

? 【结构】 H++AlO2-+H2O Al(OH)3Al3++3OH- 氢氧化铝是酸中最酸，碱中最弱碱 “两性” Al(OH)3

物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性

【性质】

化学性质：①和H+ 和OH-： 结论：Al2O3 是两性氢氧化物 ② 不稳定性：

【用途】 ①利用其胶体吸附性，进行净水 ②“复方氢氧化铝片”用作胃酸中和剂

＋＋

【制备】 ①向铝盐溶液中加入NH3·H2O，离子方程式为：Al3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4（实验室制法）

－－

②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。

【与水 反应】①Al3+水解： ②加热Al3+盐溶液制备胶体方程式：

－

②AlO2水解

－

盐(Al3+/ AlO2以及明矾 ) 【Al3+与碱性溶液的反应】因含S2-、SO32-、CO32-、AlO2-、HCO3-、HS-的盐溶液双水解而不共存

① ② ③

④ ⑤ ⑥

－

【AlO2与碱性溶液的反应】与Fe3+/Al3+/Cu2+/Mg2+/NH4+双水解而不共存（尝试写三个）

① ② ③

－－

【AlO2+H++H2O→Al(OH)3→Al3+】AlO2与H2CO3/HSO3-/HCO3-因双水解而不共存（写三个）

① ② ③

【互滴反应】 Al3+与OH-

①Al3+→OH- 现象：先溶后沉 ②OH-→Al3+ 现象：先沉后溶

AlO2-和H+

①AlO2-→H+ 现象：先溶后沉 ②H+→AlO2- 现象：先沉后溶

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