高三化学总复习（9）之铝及其化合物的性质

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[h2title]一、铝的性质及应用[/h2title]

1、铝的结构和存在

铝位于元素周期表第三周期ⅢA族    ,原子结构示意图为

 

铝元素在地壳中含量丰富,仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态形式存在。

2、金属铝的物理性质

铝是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,密度较小,质地柔软。

3、金属铝的化学性质

1）、与非金属单质

2）、与酸（不与弱酸反应）

①与强氧化性酸（冷的浓硫酸、浓硝酸）发生钝化，表面生成致密氧化膜。

②与弱氧化性酸反应

2Al＋6HCl=2AlCl₃＋3H₂↑

3）、与碱（不与弱碱反应）

2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑

铝既能和酸反应又能与碱反应，所以，铝是两性金属

4）、与某些盐的反应

2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂(SO₄)₃

金属性强的置换金属性弱的。

5）、与金属氧化物铝热反应

(1)原理

铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质（金属性比铝弱）

例：

(2)实验装置

(3)反应现象及结论

[info]镁条剧烈燃烧,放出大量的热,引发混合物剧烈反应,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中;待熔融物冷却后,除去外层熔渣,可以发现落下的
是铁珠。[/info]

(4)应用：

 

[success]

a.野外焊接钢轨;

b.冶炼高熔点金属（金属性比铝弱）。

[/success]

 

[h2title]二、铝的重要化合物[/h2title]

1、氧化铝

1)、化学性质

 

[info]

①与酸（强酸）反应

Al₂O₃＋6HCl=2AlCl₃＋3H₂O

②与碱（强碱）反应

Al₂O₃＋2NaOH=2NaAlO₂＋H₂O

氧化铝既能和酸反应又能与碱反应，所以，氧化铝是两性金属氧化物

③熔融通电制备铝单质

[/info]

 

2)、用途

熔点很高,是一种较好的耐火材料    ,还可制作各种宝石。

2、氢氧化铝

1)、化学性质

①与酸（强酸）反应

Al(OH)₃＋3HCl=AlCl₃＋3H₂O

②与碱（强碱）反应

Al(OH)₃＋NaOH = NaAlO₂＋2H₂O

氢氧化铝既能和酸反应又能与碱反应，所以，氢氧化铝是两性金属氢氧化物

③受热易分解

2)、实验室制备

AlCl₃＋3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓＋3NH₄Cl

 

[danger]

注意：

不能使用强碱（NaOH）制备氢氧化铝，因为：

AlCl₃＋3NaOH_（少量）=Al(OH)₃↓＋3NaCl （①）

Al(OH)₃＋NaOH = NaAlO₂＋2H₂O （过渡方程式） （②）

①+②得：

AlCl₃＋4NaOH_（过量）= NaAlO₂＋3NaCl＋2H₂O

若NaOH过量，前期生成得Al(OH)₃会继续发生②反应，使得Al(OH)₃溶解。氨水是弱碱，即使过量，也不与Al(OH)₃反应

[/danger]

 

3、常见的铝盐

1）、偏铝酸钠（NaAlO₂）

 

[warning]

①与盐酸反应：

NaAlO₂+HCl_（少量）+H₂O=Al(OH)₃+NaCl（①）

Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃＋3H₂O（过渡方程式） （②）

①+②得：

NaAlO₂+4HCl_（过量）=AlCl₃+NaCl＋2H₂O

由于Al(OH)₃可以与强酸反应，因此，过量的HCl与Al(OH)₃继续反应，使得Al(OH)₃溶解

[/warning]

 

②与CO2反应：

 

[info]

2NaAlO₂+CO_{2（少量）}+3H₂O=2Al(OH)₃+Na₂CO₃ （①）

Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃（过渡方程式） （②）

①+②得：

NaAlO₂+CO_{2（过量）}+2H₂O=Al(OH)₃+NaHCO₃

由于Al(OH)₃不与弱酸反应，因此，过量的CO₂与Na₂CO₃继续反应，使得Na₂CO₃转化成NaHCO₃

[/info]

 

2）、明矾【KAl(SO₄)₂•12H₂O】

 

[warning]

①电离方程式：KAl(SO₄)₂ = K⁺+Al³⁺+2SO₄^2-

②应用：净水

③原理：

水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，能够吸附水中悬浮颗粒，达到净水作用。

[/warning]

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