0  294908  294916  294922  294926  294932  294934  294938  294944  294946  294952  294958  294962  294964  294968  294974  294976  294982  294986  294988  294992  294994  294998  295000  295002  295003  295004  295006  295007  295008  295010  295012  295016  295018  295022  295024  295028  295034  295036  295042  295046  295048  295052  295058  295064  295066  295072  295076  295078  295084  295088  295094  295102  447090 

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




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
 


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

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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




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

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2.铝及其化合物转化关系

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1.镁及其化合物转化关系

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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。

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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。

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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。

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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。

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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

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

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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。

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