2022届高三化学一轮复习讲义：镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼

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镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼
复习目标 　1.了解镁、铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。2.了解常见
金属的活动性顺序。3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。
考点一　镁、铝及其重要化合物
一、镁、铝单质的性质
1．镁、铝的结构和存在
镁、铝分别位于元素周期表的第三周期Ⅱ
A
族和Ⅲ
A
族，原子结构示意图为 和
，它们都是活泼的金属，在自然界中全部以化合态的形式存在。铝是地壳中含量最
多的金属元素。
2．镁、铝单质物理性质比较
(1)相同点：均为银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度、
硬度均较小。
(2)不同点：铝的熔点比镁高，硬度比镁大。
3．对比掌握镁、铝的化学性质
铝 镁
能与非金属
单质反应
① 与空气中的氧气形成致密的氧化膜
② 与氯气加热反应：2Al＋
3Cl2=====2AlCl3
① 在空气中燃烧发出耀眼白光
② 与氮气反应：3Mg＋
N2=====Mg3N2
与水反应 反应很困难
与沸水反应：Mg＋
2H2O=====Mg(OH)2＋ H 2↑
与酸反应 ①与H＋：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
② 在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，相
同条件下，反应速率比 Al 快
与碱反应 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑不反应
与某些氧化
物反应
与Fe2O3的铝热反应：2Al＋
Fe2O3=====2Fe＋Al2O3
能在 CO2中燃烧：2Mg＋
CO2=====2MgO＋C
1
4.镁、铝的冶炼
Mg：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑；
Al：2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑。
二、镁、铝的重要化合物
1．MgO 与Al2O3的比较
MgO Al2O3
物理性质 均为白色粉末，不溶于水，熔点高(MgO>Al2O3)，是优良的耐火材料
化学性质
与热水反应
MgO＋H2O=====Mg(OH)2
与水不反应
碱性氧化物
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
两性氧化物
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
2.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较
Mg(OH)2Al(OH)3
物理性质 白色固体，不溶于水 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性
化学性质
不稳定性 不稳定性：2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O
碱性，溶于强酸
两性：
① 溶于强酸 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
② 溶于强碱 Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
制备
Mg2＋＋强碱：Mg2＋＋2OH
－===Mg(OH)2↓
Mg2＋＋弱碱：Mg2＋＋
2NH3·H2O=== Mg(OH)2↓
＋ 2NH
①Al3＋与氨水：Al3＋＋
3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH(不用强碱)
②AlO 溶液中通入过量 CO2：AlO＋CO2＋
2H2O===Al(OH)3↓＋HCO(不用强酸)
③Al3＋与AlO 互促水解：Al3＋＋3AlO＋
6H2O===4Al(OH)3↓
3.明矾
(1)化学式为 KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水。
(2)明矾净水的原理
电离方程式为 KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中 Al3＋发生水解反应，产生 Al(OH)3( 胶体 ) ，
能吸附水中悬浮物形成沉淀，使水澄清。
三、可溶性铝盐与 NaOH 溶液反应的图像与计算
1．图像
2
操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH
溶液至过量
向NaOH 溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶
液至过量
现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→
渐少→消失
无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→
最多→沉淀不消失
图像
方程式 AB：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
BD：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
AB：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
BC：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
2．可溶性铝盐与强碱反应的计算规律
(1)求产物 Al(OH)3的量
①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)；
②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时，
n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；
③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。
(2)求反应物碱的量
① 若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：
n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；
② 若碱使生成的 Al(OH)3部分溶解：
n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
(1)MgO 与Al 粉的混合物也可称为铝热剂(×)
错因：铝热反应仍是金属间的置换反应， Mg
更活泼， MgO
与
Al
不能发生铝热反应 。
(2)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在 N2中冷却(×)
错因：Mg
与
N 2
反应生成
Mg 3N2，故
Mg
不能在
N 2
中冷却。
(3)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化 NaOH、Na2CO3固体等
(×)
错因：Al2O3
能与碱反应，所以不能用铝坩埚熔化
NaOH
固体 。
(4)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(×)
错因：明矾能净水，但不能杀菌消毒。
(5)AlO、HCO 在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存(×)
错因：AlO
与
HCO
能反应不能大量共存，但不是因为双水解 。
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