4.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较
|
Mg(OH)2 |
Al(OH)3 |
|
物理 性质 |
均为白色固体,不溶于水 |
||
化 学 性 质 |
不稳定性 Mg(OH)2=MgO+ H2O |
不稳定性 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O |
|
碱性 Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O |
两性Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O |
||
制 备 |
Mg2++2OH-=
Mg(OH)2↓ Mg2++2NH3·H2O =Mg(OH)2↓+2NH4+ |
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 不用强碱 AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- 不用强酸 |
|
3.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-=2AlO2-+H2O |
2.铝及其化合物转化关系
1.镁及其化合物转化关系
3.镁、铝在自然界中均以化合态存在,铝是地壳里存在最多的金属元素。工业上用电解熔融的MgCl2制取Mg,用电解熔融的Al2O3制取Al。
2.铝热剂、铝热反应
某些金属氧化物粉末,与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应,叫铝热反应。
能作铝热剂的不只是Fe2O3,还可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等与Al粉形成铝热剂,铝热反应较多的应用于生产上,如:焊接钢轨,熔炼难熔金属V、Cr等。
金属 项目 |
镁(Mg) |
铝(Al) |
原子结构 |
|
|
原子半径 |
1.60×10-10m |
1.43×10-10m |
化合价 |
+2 |
+3 |
晶体结构 |
金属晶体 |
金属晶体 |
单质 |
物理 性质 |
镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属,但镁和铝相比较,铝的硬度比镁的稍大,熔点和沸点都是铝比镁的高 |
活泼性 |
较活泼:Mg-2e=Mg2+ |
较活泼:Al-3e=Al3+ |
抗腐 蚀性 |
在空气中都能跟氧气反应,表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜,都具有搞腐蚀性能 |
|
与O2反应 |
点燃 2Mg+O2 = 2MgO |
△ 4Al+3O2 = 2Al2O3 |
与酸 反应 |
Mg+2H+=Mg2++H2↑ |
2Al+6H+=Al3++3H2↑ |
与碱 反应 |
不反应 |
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ |
与氧化物反应 |
点燃 2Mg+CO2 = 2MgO+C |
△ 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe |
结论 |
镁、铝均为较活泼的金属,但镁的金属性强于铝 |
|
解释 |
核电荷数镁小于铝,而原子半径镁大于铝,故核对最外层的电子引力镁小于铝,即Al比Mg难失电子,金属性弱于Mg |
|
主要 用途 |
镁合金汽车、飞机制造、照明弹等 |
铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等 |
1.我们要善于从镁和铝的原子结构、晶体结构的相同和相似的一面认识它们性质的相似性;从结构上不同的一面提示和把握它的性质上相异性以及递变。
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。镁跟冷水便缓慢地反应,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,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。即:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
由上分析可知:铝是一种较活泼的金属,它并不能直接与碱反应,而是先与水反应,2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑……①
生成的Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,它溶于强碱
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②
将两反应按①+②×2合并,即得总反应方程式:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
所以在上述反应中铝是还原剂,而氧化剂是H2O,不是NaOH。
4.为什么整块金属会具有金属光泽而金属粉末常呈暗灰色或黑色?
由于金属原子以最紧密状态堆积排列,内部存在自由电子,所以当光线投射到它的表面时,自由电子可以吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光,这就使绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。而金显黄色,铜显赤红色,铋为淡红色,铯为淡黄色,铅为灰蓝色,是由于它们较易吸收某些频率的光。
在粉末状态时,金属的晶面取向杂乱,晶格排列的不规则,吸收可见光后辐射不出去,所以为黑色。
3.金属晶体与其它常见晶体的比较
晶体类型 |
离子晶体 |
原子晶体 |
分子晶体 |
金属晶体 |
|
实例 |
NaCl晶体 |
金刚石 |
干冰 |
镁 |
|
构成晶体的微粒 |
阴、阳离子 |
原子 |
分子 |
金属离子、自由电子 |
|
微粒间的相互作用 |
离子键 |
共价键 |
范得华力 |
金属键 |
|
物理性质 |
硬度 |
较大 |
很大 |
很小 |
较小 |
熔沸点 |
较高 |
很高 |
低、很低 |
多数较高 |
|
导电性 |
晶体不导电(熔化时或水溶液中导电) |
一般为非导体 |
非导体(有的水溶液能导电) |
良导体 |
2.金属的物理特性及解释
(1)金属都是电的良导体,通常情况下,自由电子在金属晶体内部的自由电子在金属内部作无规则的热运动,当金属的两端存在电势差的时候,在电场力的作用下,这些自由电子便作定向的移动,酷似人的定向移动就形成“人流”一样,电子的定向移动也便成了电流。
(2)在金属晶体内,自由电子运动时与金属离子相碰撞,引起两者的能量交换,致使整块金属达到了同样的温度,这是金属导热的原因。
大多数金属有良好的导电性和导热性,是由于这两种性质都与自由电子有关,所以善于导电的金属也善于导热。常见的几种金属的导电、导热能力由大到小的顺序为:
Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg。
(3)金属受外力作用晶体中各层之间发生相对滑动,但金属离子与自由电子间的较强的相互作用仍然存在,也就金属虽发生变形而不致破碎。
金属的延性,是指金属可以抽成丝。例如:最细的白金丝直径不过1/5000mm;金属又有展性,指的是可以压成薄片,最薄的金箔,只有1/10000mm厚。延展性最好的金属是金。但也有少数金属,如锑、铋、锰等,性质较脆,没有延展性。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com