1冶金工业的分类方法

1.冶金工业的分类方法：黑色金属（铁.铬.锰）有色金属（除以上三种）2.根据密度的大小分类：轻金属（小于4.5g/cm3）如:铝.钾.镁.钠重金属（大于4.5g/cm3）如:铁.铜.银.汞3.根据地壳中的含量：常见金属如:铁.铜.锡稀有金属如:钽.锆.铌金属的分类:1.常温时，除汞外，其它都是固体。2.有金属光泽（粉末状时呈暗灰色或黑色）3.导电、导热性良好4.延展性良好5.熔沸点高、硬度大。金属的物理性质:高中化学总复习镁铝及其化合物知识要点：光泽密度原子或离子半径金属键能熔、沸点硬度MgAl小结：共性:银白色轻金属,固体，熔点较低，硬度较小，密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性异性:铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝的金属键比镁强）镁铝的物理性质银白色轻金属＞＜＜MgAlO2Mg+O2＝2MgO点燃与非金属反应4Al+3O2＝2Al2O3点燃N2SCl23Mg+N2＝Mg3N2Mg+S＝MgS2Al+3S＝Al2S3Mg+Cl2＝MgCl22Al+3Cl2＝2AlCl3点燃点燃加热点燃点燃常温下、空气中形成氧化物薄膜，具有抗腐蚀的性能镁铝的化学性质与氧化物反应H2OCO2Fe2O3Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑△除氧化膜后可与水微弱反应2Mg+CO2====2MgO+C点燃2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3高温与酸反应氧化性酸反应，无氢气生成在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝化”，加热时反应，无氢气生成H+Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑与碱反应试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应还原剂、氧化剂分别是何物质？［解析］铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐。2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑2Al(OH)3+2NaOH===2NaAlO2+4H2O2Al+6H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑+4H2O此反应中，还原剂是，氧化剂是铝水【思考1】6e-6e-（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。两极反应式为：正极；负极。该装置将能转化为能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为，总反应方程为。镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H++2eˉ=H2↑Mg－2eˉ=Mg2+化学能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑【思考2】如图海水Mg(OH)2MgCl2MgHCl电解冶炼存在用途光卤石菱镁矿铝土矿电解△铝土矿Al(OH)3Al2O3Al(KCl·MgCl2·6H2O)(MgCO3)(Al2O3·Fe2O3·SiO2等)制合金、飞机、汽车部件、烟火、照明弹等制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用品冰晶石Na3AlF6三、合金1.定义：由两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。2.性质特点：一般说，合金的熔点比其成分金属都低，而硬度.韧性等往往有其它金属所不具备的独特性质。思考1：铝硅合金在凝固时收缩率很小，适合铸造。在下面三种晶体：铝、硅、铝硅合金中，熔点从低到高的顺序如何。思考2：为测定镁铝合金的成份，取一定量的合金加入足量的稀H2SO4，产生11.2L（标况）。再取等量的合金加入足量的稀NaOH溶液产生6.72L（标况）。试确定其百分比组成。【例1】Mg粉加入NH4Cl溶液中可能有几种气体产生？请说明理由.［解析］将镁粉加入NH4Cl溶液中，有氢气和刺激性的氨气生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产生的H+反应生成氢气而破坏了NH4Cl的水解平衡，NH3•H2O浓度不断增大而分解放出NH3.反应的化学方程式可表示为：Mg+2NH4Cl===2NH3↑+MgCl2+H2↑【例2】将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序（）A．②＜①＜③＜④B．④＝①＝②＝③C．③＜②＜①＜④D．③＜①＜②＜④C【例题3】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成。04天津理综Zn(NH3)42+回答下列问题：（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为（用化学式表示）。（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是。①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因____________________________________。Zn＋2NaOH＝Na2ZnO2＋H2①③④Al3+＋3NH3·H2O＝3NH4+＋AlOH3可溶性锌盐与氨水反应产生的ZnOH2可溶于过量氨水中，生成，氨水的用量不易控制AlO2-某学生用铝片分别与c(H+)均为3mol/L的稀盐酸和稀硫酸反应,其实验过程：往装有相同铝片的2支试管中分别加入等体积，且c(H+)=3.0mol/L的盐酸和硫酸，观察反应进行到1、2、5、15、20min时铝片与酸反应的情况。实验结果如下表：通过上述实验可知，铝片与盐酸和硫酸反应存在较大的差异。这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。假如你将开展实验探究铝片与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因，为设计实验，你将对差异的原因作出哪些假设或猜想（填2种即可）？假设（猜想）一：____________________________假设（猜想）二：____________________________24假设一：Cl－能够促进金属铝与H+反应；假设二：SO42—对H+与金属铝的反应起阻碍作用。【例题4】反应进程(min)1251520盐酸少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈铝片耗尽硫酸均无明显现象(无气泡产生)【例1】下列叙述正确的是（）A．铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。CD例题剖析四重要化合物：1.氧化铝白色粉末，熔点高，可做耐火材料。自然界中纯净的为无色晶体，硬度仅次与金刚石，俗称刚玉。练习：写出Al2O3分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式及离子方程式。Al2O3+6H+==2Al3++3H2OAl2O3+2OH-==2AlO2-+H2O典型两性氧化物2.氢氧化铝.（2）两性氢氧化物Al3++3OH-Al(OH)3AlO2-+H2O+H+Al(OH)3的电离Al(OH)3+3H+==Al3++3H2OAl(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O注：Al(OH)3只溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱（3）制备a.Al3++3NH3·H2O==3NH4+Al(OH)3b.2AlO2-+CO2+3H2O==CO32-+2Al(OH)3c.3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3（1）受热分解：2Al(OH)3Al2O3+3H2O△第二部分镁铝化合物MgOAl2O3物理性质化学性质H2OH+OH—类别主要用途工业制法白色粉末，难熔白色粉末，难熔，不溶于水MgO+2H+=Mg2++H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OHˉ=2AlO2ˉ+H2O碱性氧化物两性氧化物耐火材料，制备镁盐耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料煅烧MgCO3从铝土矿中提取MgO+H2O=Mg(OH)2（缓慢）（1）Mg、Al的氧化物（2）Mg、Al的氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3物理性质化学性质热稳定性H+OH—类别主要用途实验室制法Mg(OH)2MgO+H2O△2Al(OH)3Al2O3+3H2O△白色，不溶于水（溶解部分电离出的OH—可使酚酞变红）白色胶状，不溶于水、有很强的吸附性Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O2Al(OH)3+6H+=2Al3++3H2OAl(OH)3+OH—=AlO2ˉ+2H2O中强碱两性氢氧化物制MgO和镁盐制备Al2O3和净水剂Mg2++2OHˉ=Mg(OH)2↓Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+2AlO2ˉ+CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+CO32ˉAlO2ˉ+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3ˉ3AlO2ˉ+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓AlO2－＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－①酸式电离②碱式电离只能存在于中性或弱酸性或弱碱性环境中【思考】（1）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？［解析］这是因为Al(OH)3在水中同时存在两种电离平衡：（2）制取Al(OH)3的可能途径有那些？［解析］(1)铝盐与碱液反应法②优于法①①Al3＋Al(OH)3AlO2－OH－适量OH－过量②Al3＋Al(OH)3不溶解NH3·H2O足量NH3·H2O过量(2)偏铝酸盐与酸反应：(3)互相促进水解反应：法②优于法①①AlO2－Al(OH)3Al3＋H+过量H+适量②AlO2－Al(OH)3不溶解CO2适量CO2过量Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓Al3+AlO2-Al（OH）3铝三角36.swf［思考］试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。01234n(NaOH)n[Al(OH)3]①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量01234n(AlCl3)n[Al(OH)3]Al3++3OHˉ(少量)=Al(OH)3↓Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2OAl3++4OHˉ(过量)=AlO2ˉ+2H2OAl3＋＋3AlO2ˉ＋6H2O＝4Al(OH)3↓3mol3mol1mol3mol1mol3mol01234n[Al(OH)3]n(HCl)②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液直至过量01234n(NaAlO2)n[Al(OH)3]AlO2ˉ+H2O+H+(少量)=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAlO2ˉ+4H+(过量)=Al3++2H2OAl3＋＋3AlO2ˉ＋6H2O＝4Al(OH)3↓1mol3mol1mol3moln(NaOH)n[Al(OH)3]③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量Al(OH)3、Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H++OHˉ=H2OAl3++3OHˉ(少量)=Al(OH)3↓Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2OAl3++3OHˉ(少量)=Al(OH)3↓Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2OMg2++2OHˉ=Mg(OH)2↓【例1】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：①2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4②2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2NaAlO2+H2SO4+2H2O===2Al(OH)3↓+Na2SO4（1）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产2molAl(OH)3所消耗的试剂用量予以说明）（2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法（用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）［解析］（1）②法较①法节约了酸、碱试剂。因为同样是制备2molAl(OH)3，①法需2molAl、3molH2SO4、6molNaOH；②法只需2molAl、1molH2SO4、2molNaOH。（2）利用Al