钠镁铝的性质.docx

1、钠镁铝的性质【本讲教育信息】一. 教学容： 钠、镁、铝的性质二. 教学目标：认识钠是一种很活泼的金属，了解钠及其化合物的物理性质，掌握钠及其化合物的化学性质；了解镁和铝的物理性质、化学性质和主要用途；了解镁及铝的化合物的性质及用途；运用氢氧化铝的两性能解决有关计算和图象问题。三. 教学重点、难点：钠及其化合物的性质；铝及其化合物的两性四. 教学过程：一钠及其化合物：1、钠的性质：金属钠很软，用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽，是热和电的良导体；它的密度为0.97gcm3，比水的密度小比煤油的密度大；熔点97.8、沸点882.9都较低。钠元素位于元素周期表中第三周期A族；钠原子最外电子层上只

2、有1个电子，在化学反响中很容易失去电子。因此，钠的化学性质很活泼，具有强的复原性。钠的化学性质很活泼，能与许多非金属单质直接化合：如与S、O2、Cl2等反响：2NaSNa2S；4NaO22Na2O；2NaO2Na2O2；2NaCl22NaCl；钠还能与酸及水反响放出H2：2Na2H2O2NaOHH2，反响比拟剧烈；工业上利用钠作复原剂把钛、锆、铌、钽等金属从它们的熔融卤化物中复原出来，但不能有水参与，否那么就是与水反响；钠还可以和某些有机物反响：如钠与含有OH官能团的有机物：醇、酚和羧酸等物质反响：2、钠的氧化物：过氧化钠与氧化钠的比拟：物质普通氧化物Na2O过氧化物Na2O2形成条件钠露置于

3、空气中钠在空气中燃烧色态白色固体淡黄色固体电子式构造存在O2离子存在O22离子过氧离子属类碱性氧化物盐不属于碱性氧化物过氧化物稳定性不稳定稳定性质与水的反响Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2与H反响Na2O2H2NaH2O2Na2O24H4Na2H2OO2与CO2反响生成相应的碳酸盐生成碳酸钠和氧气氧化性、漂白性无有强氧化性和漂白性用途呼吸面具、潜水艇中的氧气来源，用作强氧化剂，具有漂白性3、氢氧化钠NaOH俗称火碱、烧碱、苛性钠，主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水而潮解，易溶解于水，并且放出大量的热，水溶液有涩味，有强碱性。主要化学性质：一元强碱，具有碱的通性。

4、如：NaOH与酸、酸性氧化物、两性物质、某些盐反响，还可以提供碱性环境发生无机和有机反响，如卤代烃的水解和消去反响，酯类的水解，油脂的皂化反响等。4、碳酸钠和碳酸氢钠的比拟：名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或打小打水溶液酸碱性碱性碱性水溶性易溶于水，溶解度大于NaHCO3可溶于水，溶解度小于Na2CO3鉴别方法加CaCl2溶液，产生白色沉淀先加CaCl2溶液，无沉淀产生，再加酸，产生无色无味的气体与盐酸反响的速率和方程式Na2CO32HCl2NaClH2OCO2逐滴参加时，那么开场无气泡，后有气体逸出NaHCO3HClNaClH2OCO2反响剧烈，迅速产生气体热稳定性稳

5、定，受热不分解不稳定，受热易分解相互转化加热时2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，溶液中Na2CO3H2OCO22NaHCO3说明：1、钠的性质很活泼，能与空气中的氧气和水反响，因此少量钠必须保存在煤油中，而大量钠，那么必须保存在密闭容器中；2、钠与氧气反响时，条件不同产物不一样。露置于空气中生成Na2O，而在空气中燃烧时，那么生成Na2O2；3、Na2O2具有强氧化性和漂白性，其漂泊原理与新制氯水的漂白原理相似，都是利用强氧化性使有色物质被氧化而褪色；4、钠与水、酸、盐溶液反响，实质上是钠原子与水或酸电离出的H的反响，所以H浓度不同，反响的剧烈程度不同。金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子

6、的氧化性强于H，但其反响速率远小于钠与H的反响速率，故钠投入盐溶液中首先是与水反响，然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反响。如果是铝盐溶液还要考虑钠与铝的量的问题，因过量的NaOH能溶解AlOH3。5、钠的用途：工业上用钠作强复原剂来冶炼金属；钠钾合金液态用作原子反响堆的导热剂；在电光源上，用钠制造高压钠灯。6、Na2O2具有强氧化性，它不仅能与H2O、CO2反响，还能与几乎所有的常见气态非金属氧化物反响，在与高价非金属氧化物反响时，过氧化钠既作氧化剂又是复原剂，产物一般为高价含氧酸盐和O2；在与低价的氧化物反响时，一般反响生成高价含氧酸盐。7、盛NaOH的试剂瓶需用橡皮塞，不能用玻璃塞，因

7、为玻璃可与碱溶液反响，从而使瓶口和瓶塞粘在一起，不易翻开；NaOH的碱性很强，贮存时假设未密闭，表层易变质生成碳酸钠；称量NaOH要放在烧杯里，动作要迅速，不能放在量筒、量杯、纸上称量；不慎将浓NaOH沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸稀溶液；在实验室里常用NaOH溶液吸收Cl2，在工业上常用NaOH溶液吸收NO和NO2的尾气，以消除污染；实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和碳酸钠溶液中撒入石灰粉末、加热、过滤。8、往Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸，先无气体放出，后有气体产生，反响方程式为：Na2CO3HClNaHCO3NaCl、NaHCO3HClNaClH2OCO2往NaHCO3溶

8、液中逐滴滴加盐酸，迅速产生气体，方程式为：NaHCO3HClNaClH2OCO2因此，利用两者的这一性质，可采用互滴的方法来鉴别Na2CO3和NaHCO3；9、碳酸氢钠和碳酸钠的制法：A、制取NaHCO3的方法减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。往饱和Na2CO3溶液入CO2，过滤得到晶体。Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3B、制取NaCO3的方法往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2氨碱法，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出依次通入CO

9、2、NH3至饱和行吗?：NH3H2OCO2NH4HCO3NH4HCO3NaClNaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3H2OCO2制纯碱的工业方法例1某枯燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反响有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小同温、同压下测定。假设将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。以下判断正确的选项是：A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3B. 粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC. 粉末中一定不含有Na2O和NaClD.

10、无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl解析：与盐酸反响产生气体的物质可能为Na2O2 生成O2、Na2CO3和NaHCO3生成CO2，气体X通过NaOH溶液后体积缩小而不是气体全部消失，说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反响：2Na2OO22Na2O2。综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。故答案为A、D。答案：A

11、D例2在一定条件下，将钠与氧气反响的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，那么该生成物的成分是：A. Na2O B. Na2O2C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2解析：HCl为0.04mol。钠的氧化物假设为Na2O，应为0.02mol62gmol11.24g；假设为Na2O2，应为0.02mol78gmol11.56g。因1.5g介于1.241.56之间，应为二者的混合物答案：C例3纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法和“联合制碱法两种工艺。请按要求答复以下问题：1“氨碱法产生大量CaCl2废弃物，请写出

12、该工艺中产生CaCl2的化学方程式：_；2写出“联合制碱法有关反响的化学方程式：_；_。3CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法与“氨碱法中CO2的来源有何不同？_；4绿色化学的重要原那么之一是提高反响的原子利用率。根据“联合制碱法的总反响，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率% =_。解析：1“氨碱法中产生的NH4Cl与CaOH2作用生成CaCl2：2NH4ClCaOH22NH3CaCl22H2O。2“联合制碱法又称“侯氏制碱法是向饱和食盐水入过量的NH3气体，再向其入过量的CO2，发生反响的方程式为：NH3CO2H2ONaCl饱和NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2

13、H2O；3“氨碱法的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法的CO2来源于合成氨工业的废气。4由于“联合制碱法总反响可看作是：2NH32NaClCO2H2ONa2CO32NH4Cl，所以：原子利用率% =100% =100%；答案：12NH4ClCaOH22NH3CaCl22H2O。2NH3CO2H2ONaCl饱和NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；3“氨碱法的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法的CO2来源于合成氨工业的废气。4原子利用率%100%；例4以下图中A至F是化合物，G是单质。写出A、B、E、F的化学式：A：_；B_；E_；F_。解析：试题中包含着多条信息，

14、假设是一条、一条地单独分析，似乎找不到明显的突破口，这里要求解题者先弄清每条信息的含义，再综合起来，就可确定推断的围。在此根底上进展验证。从题示条件可得出以下结论：1固体A可分解为三种物质，可能是多元弱酸盐之类的物质；2A的分解产物C、D都可跟化合物E反响产生单质G，像是过氧化物跟水、二氧化碳等之间的反响；3A和B可互相转化，可能是某种多元酸、多元酸盐之间的关系。综合起来，可推测A是碳酸氢钠、碳酸氢钾等，E是过氧化钠、过氧化钾等。代入题给反响进展验证很吻合。所以答案可确定为：A为 NaHCO3，B为Na2CO3，E为Na2O2，F为NaOH；也可能是KHCO3，K2CO3，K2O2，KOH。答

15、案：A为NaHCO3，B为Na2CO3，E为Na2O2，F为NaOH；也可能是KHCO3，K2CO3，K2O2，KOH。例5在隔绝空气的条件下，某同学将一块局部被氧化的钠块用一已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器。待钠块反响完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气标准状况，此时测得铝箔质量比反响前减少了0.27 g，水槽和容器溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 molL1忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量。1写出该实验中发生反响的化学方程式。2试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。解析：1Na2OH2O2NaOH，2Na2H2

16、O2NaOHH2，2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2。2nNaOH余2.0 L0.05 molL10.1 mol，nH20.05mol，nAl0.01 molnNaAlO2，由电子守恒知：nNa3nAl2nH2，即：nNa30.01 mol20.05 mol，得：nNa0.07 mol。由钠守恒知：nNaAlO2nNaOHnNa2nNa2O，即：0.01 mol0.1 mol0.07 mol2nNa2O，得：nNa2O0.02 mol。wNa=89%。答案：1Na2OH2O2NaOH，2Na2H2O2NaOHH2，2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2289%二镁、铝及其化合物

17、的性质：1、镁和铝的性质：镁和铝都属于密度小，熔点较低，硬度较小的银白色金属，但它们的熔沸点都比同周期的钠的熔沸点高，硬度大，其中铝的熔沸点比镁和钠都大。镁和铝元素原子的最外层电子数分别为2和3，都容易失去电子，在化学反响中显复原性。1跟O2及其它非金属反响：常温下，在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力.2MgO22MgO3MgN2Mg3N2MgBr2MgBr22Al3SAl2S34Al3O22Al2O32跟某些氧化物：2MgCO22MgOC；2AlFe2O32FeAl2O3铝热反响3跟水反响Mg2H2OMgOH2H2冷水慢，沸水快铝与水一般不反响，只有氧化膜被破坏后才可能缓慢发生反响。4跟

18、酸的反响：Mg2HMg2H2比铝与酸反响快2Al6H2Al33H2常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化5跟碱反响2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H22、镁和铝的化合物：氧化镁和氧化铝MgOAl2O3物理性质白色粉末、熔点高白色固体、熔点高类别碱性氧化物两性氧化物跟水的反响MgOH2OMgOH2缓慢不反响跟酸反响MgO2HMg2H2OAl2O36H2Al33H2O跟碱反响不反响Al2O32OH2AlO2H2O用途耐火材料冶炼铝，耐火材料氢氧化镁和氢氧化铝MgOH2AlOH3物理性质白色粉末难溶于水白色固体，难溶于水类别弱碱两性氢氧化物跟酸反响MgOH22HMg22H2O可溶于NH4C

19、l等强酸弱碱盐AlOH33HAl33H2O跟碱反响不反响AlOH3OHAlO22H2O受热分解MgOH2MgOH2O2AlOH3Al2O33H2O实验室制法可溶性镁盐加NaOH溶液Mg22OHMgOH2可溶性铝盐加氨水Al33NH3H2OAlOH33NH4说明：1、铝与强碱溶液反响的实质反响过程：2Al6H2O2AlOH33H 2；2AlOH32NaOH2NaAlO24H2O总反响式：2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2Al与水很难反响，且生成的AlOH3附在Al的外表，阻止了Al继续反响，但强碱NaOH能溶解AlOH3，故可促使Al与强碱溶液反响，而弱碱如氨水，不溶解AlOH3，故A

20、l在弱碱溶液中不反响。2、AlOH3的两性：AlOH3在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离.AlOH3H3AlO3HAlO2H2O Al33OH AlO2H假设向此溶液中参加酸，因H与OH结合生成水，反响向碱式电离方向进展，此时AlOH3是碱性；假设参加碱，因OH与H结合生成水，故向酸式电离方向进展，这时AlOH3显酸性。3、铝盐溶液与强碱溶液的反响：1向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象：白色沉淀沉淀增加减少消失有关反响：Al33OHAlOH3；AlOH3OHAlO22H2O2向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象：沉淀立刻消失，沉淀沉淀增加沉淀量不变有关反响：Al34OHAlO22H2O；

21、Al33AlO26H2O4AlOH34、铝热反响：铝和金属氧化物所形成的混合物称为铝热剂，在引燃剂KClO3与镁条或KClO3、蔗糖和浓硫酸存在时发生氧化复原反响，冶炼高熔点金属。如冶炼金属：铁、钨、铜等，也可用来焊接钢轨；5、MgCl2、AlCl3都属于强酸弱碱盐，其水溶液均水解显酸性，因此欲制得无水物，均必须在HCl气流中蒸发结晶。否那么，均水解得到相应的氢氧化物，加热后分解得到相应的氢化物；6、金属镁的冶炼可电解熔融的制取：MgCl2MgCl2；而固体AlCl3属于分子晶体，熔融状态不能导电，因此金属铝的冶炼，只能通过电解熔融Al2O3的方法制取：2Al2O34Al3O2，但由于Al2O

22、3的熔点很高，为了使其在较低的温度下熔化，可参加冰晶石Na3AlF6例1由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水枯燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的选项是:A、 B、 C、 D、解析：海水中存在着丰富的镁，均以Mg2的形式存在，可以用碱将Mg2沉淀析出，Mg22OHMgOH2过滤后，用盐酸溶解产生的MgOH2，并在HCl气流中蒸发结晶，就可以得到无水氯化镁，故此题的答案为答案：D例2两个烧杯参加同体积的浓度为2molL的H2SO4，置于天平两端，调平天平后分别参加10.8g的A1和Mg，那么反响完毕后，天平：A、可能加Mg一端下倾B、可能加Al一端下倾C、可能

23、仍保持天平平衡D、无法判断解析：此题未说明稀H2SO4的体积，分以下三种情况讨论：1参加稀H2SO4过量，Al、Mg都已反响完毕，按化学反响方程式计算，参加Al、Mg每端增加的重量：2Al3H2SO4A12SO433H2 w54 g 6 g 48 g10.8 g mA1 mA1=9.6gMgH2SO4MgSO4H2 w24 g 2 g 22 g10.8 g m Mg mMg=9.9 g那么参加Mg一端增加质量多，往下倾。2参加稀H2SO4对Al和Mg都缺乏，两金属都有剩余。因加稀H2SO4物质的量一定，那么产生的H2的量也一样，故天平保持平衡。3假设参加H2SO4的量能使Mg完全反响，反响放出

24、H2后，溶液增重9.9 g，使Mg不能完全反响，Al有余，参加Al的一端增加质量小于9.6 g，故天平向参加Mg的一端下倾。答案：A、C。例3向100mL 2molL1的AlCl3溶液中，逐滴参加NaOH溶液100mL时产生沉淀为78g，那么参加NaOH溶液的物质的量浓度是：A、1molL1 B、1.5 molL1C、3molL1 D、7 molL1解析：7.8gAlOH3的物质的量为0.1mol。AlCl3逐滴参加NaOH溶液有关反响为：Al33OH一AlOH3A1OH3OH一A1O22H2O1NaOH缺乏设参加反响的NaOH的物质的量为nNaOHAl33OH一AlOH33 1nNaOH 0

25、.1 mol那么nNaOH0.3molcNaOH0.3mol0.1L3molL12NaOH过量Al3全部沉淀为AlOH3，过量的NaOH溶解局部的AlOH3，只余0.1mol AlOH3沉淀。设使Al3全部沉淀需NaOH的物质的量为n1NaOH溶解局部AlOH3需NaOH的物质的量为n2NaOHAl33OHAlOH31 3 1 0.2mol n1NaOH 0.2 moln1NaOH=0.6molAlOH3OHA1O22H2O1 1 0.1mol n2NaOHn2NaOH0.1molcNaOH07mol0.1L7molL1答案：CD例4A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们之间的转化

26、关系如下图其中 A、B为单质，F为白色沉淀，D为气体1假设D的水溶液显弱酸性，那么A是_，B是_，C是_，D是_，E是_，F是_2假设D的水溶液显弱碱性，那么A是_，B是_，C是_，D是_，E是_，F是_解析：E与NaOH溶液反响生成白色沉淀F，那么F必为氢氧化物，常见的白色氢氧化物沉淀有MgOH2和AlOH3。进一步推知E为MgCl2或AlCl3，B为Mg或Al，A为非金属单质又因C能与H2O反响同时生成AlOH3或MgOH2，那么C与H2O的反响是水解反响显碱性的气体常见的只有NH3，可确定C为Mg3N2，A为N2，B为Mg。当D为酸性气体时，且是水解产生的，那么C同样是与Mg3N2相类似的盐，常见的为A12S3，推知A为S，B为A1答案：1AS BAl C A12S3 DH2S EAlCl3 FAlOH32AN2 BMg C Mg3N2 DNH3 EMgCl2 FMgOH2例5向明矾KAlSO4212H2O溶液中逐滴参加BaOH2溶液至过量 1写出可能发生的有关反响的离子方程式2在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，