铝及其化合物知识点
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△ 点燃
△ 铝 及 其 化 合 物
一、铝的结构:
1、原子结构示意图:
2、周期表中位置:第三周期ⅢA 族
镁原子核外有三个电子,在化学反应中,容易失去最外层的三个电子,显+3价。
二、铝单质的性质
1、物理性质:银白色金属,硬度和密度小,具有良好的导电导热性和延展性。在空气中
具有很好的耐腐蚀性。
2、化学性质:(1)与非金属单质反应:A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3
B 、铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧。
4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3
思考:在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢?
铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触。
(2)与盐溶液反应:2Al+3CuSO 4 =3Cu+Al 2(SO 4)3
(3)与某些氧化物反应—铝热反应:2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3
铝热剂
[现象]:发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。
[试一试]:写出Al 分别与MnO 2 、V 2O 5 的反应方程式
(4)与沸水微弱反应:2Al+6H 2O ========= 2Al (OH )3 + 3H 2↑
(5)与酸反应::2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H 2↑
2Al+3H 2SO 4 ====== A l 2(SO 4)3+ 3H 2↑
注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。 某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化。
(6)与碱反应:
2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ 反应的实质:分两步进行:
化合价降低,被还原,得6e — (1) 3 2
化合价升高,被氧化,失6e —
(2)Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO 2+2H 2O
三、铝的重要化合物
1、氧化铝(Al2O3)
(1)物理性质:白色固体、熔点高(2054℃) 、不溶于水,不与水化合。常作耐火材料。 刚玉的主要成分是Al 2O 3 ,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石;含少
量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。
(2)化学性质:
①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石(Na 3AlF 6)降低其熔点。
2Al 2O 3 ========= 2Al + 3 O 2 ↑
②与酸反应:Al 2O 3+6HCl =AlCl 3+3H 2O
③与碱反应:Al 2O 3+2NaOH =2NaAlO 2+H 2O
既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物
2、氢氧化铝(Al (OH)3)
(1)物理性质:氢氧化铝是白色胶状物质,不溶于水,有强的吸附性,可以吸附水中的
悬浮物和各种色素。
(2)化学性质:①不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。
△
2Al(OH)3 = Al 2O 3+2H 2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
Al(OH)3 具有两性的原因:H ++AlO 2—+H 2O Al(OH)3
Al 3+ + 3OH — 注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸(HAlO3)。
(2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。
3、明矾:KAl(SO 4)2·12H 2O
复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
四、Al 3+、AlO 2—的 性质
+4H 2O
—得6×e —②Al(OH)3+NaOH= NaAlO 2+2H 2O
电解
③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2O
KAl(SO 4)2 =K ++Al 3++2SO 42- Al 3++3H 2O ====== Al(OH)3 (胶体) +3H +
△
(一)Al 3+的性质
1、AlCl 3中逐滴加入氨水:Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3 ↓+3NH 4+
用Al 3+制取Al(OH)3用弱碱更合适
2、AlCl 3中逐滴加入NaOH 溶液至过量?
①方程式:Al 3++3OH —= Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH — = AlO 2-+2H 2O
②现象:白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像:
3、向NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液
①有关反应:Al 3++4OH — =AlO 2—+2H 2O
Al 3++3AlO 2—+6H 2O = 4Al(OH)3↓
②现象:开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐增加,最后沉淀量不变
③图像:
(二)AlO 2—的性质
1、向含有AlO 2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量
离子方程式: 图像:
n(NH 3·H 2O)/mol
n[Al(OH)3
]/mol
n(NaOH)/mol
n[Al(OH)3]/mol 0 1 2 3
4 n[Al(OH)3]/mol
0 1/12 1/6 1/4
1/3 3+)/mol
①2AlO 2—+CO 2(少量)+3H 2O = 2Al(OH)3
↓+CO 32- ②AlO 2—+CO 2(足量)+2H 2O= Al(OH)3↓+HCO 3—