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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+3Cl2====2AlCl3 B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。 点燃 4Al+3O2 ========= 2Al2O3 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+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3 （3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3 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MnO2 、V2O5 的反应方程式 △ （4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O ========= 2Al（OH）3 + 3H2↑ （5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl3+H2↑ 2Al+3H2SO4 ====== Al2(SO4)3+ 3H2↑ 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+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 化合价升高，被氧化，失6e— （1）3 2↑ 反应的实质:分两步进行: 化合价降低，被还原，得6e— (2）Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O +4H2O 得6×e— 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Al2O3 ，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（Na3AlF6)降低其熔点。 电解 — 2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2 ↑ ②与酸反应：Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2O ③与碱反应：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O 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 ＝ Al2O3＋2H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。 ②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O ③Al(OH) + 3HCl= AlCl + 3HO 332 Al(OH)3 具有两性的原因：H+AlO2+H2O +— Al(OH)3 Al3+ + 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(SO4)2·12H2O 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。 KAl(SO4)2 =K++Al3++2SO42- Al+3H2O ====== Al(OH)3 （胶体） +3H+ 3+△ 四、Al3+、AlO2—的 性质 （一）Al的性质 3++1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al+3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4 用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适 n[Al(OH)3 ]/mol 3+ n(NH3·H2O)/mol 2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量？ ①方程式：Al3++3OH—= Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH = AlO2+2H2O ②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失 ③图像： n[Al(OH)3]/mol —- 0 1 2 3 4 3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 n(NaOH)/mol —①有关反应：Al+4OH =AlO2+2H2O Al3++3AlO2—+6H2O = 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： n[Al(OH)3]/mol 3+— 0 1/12 1/6 1/4 1/3 —3+)/mol （二）AlO2的性质 1、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 离子方程式： 2AlO—＋CO(少量)＋3HO = 2Al(OH)?＋CO32－ ① 图像： ②AlO2＋CO2(足量)＋2H2O= Al(OH)3?＋HCO3— 2—223 n[Al(OH)3]/mol 0 1/2 1 n(CO2)/mol 2、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式：①AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3? ②Al(OH)3＋3H= Al＋3H2O 图像： n[Al(OH)3 ]/mol +3+ n(HCl)/mol 0 1 2 3 4 （3）向含有H＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量 离子方程式：①AlO2＋4H= Al＋2H2O ②Al3+＋3AlO2—＋6H2O= 4Al(OH)3? 图像： n[Al(OH)3]/mol —+3+ 2—)/mol 0 1/4 1/2 3/4 1 例题：将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH 溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求： （1）合金中镁和铝的物质的量之比； （2）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。 《铝及其化合物》练习题 1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是 （ ） -2-+++-+-A. Cl、SO4、Na、K B. K、ClO、Na、NO3 C. HCO3-、Na+、NO3-、K+ D. NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+ 2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为 （ ） A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：4 3、能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为 （ ） A.铝的密度小, 熔点较低 B.铝在空气中燃烧, 放出大量的热 C.铝在金属活动性顺序表排在较前面 D.铝具有还原性.发生氧化还原反应时放出大量的热 4、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ） A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠 5、由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢 气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是 （ ） A.锌 B.铁 C.铝 D.镁 6、下列用途主要是体现铝的物理性质的是 （ ） ① 家用铝锅 ②盛浓硝酸的容器 ③制导线 ④焊接钢轨 ⑤包装铝箔 ⑥炼钢的脱氧剂 ⑦做防锈油漆 ⑧做合金用作飞机制造业材料 ⑨工业做热交换器 A.①②③④ B.③④⑥⑦⑧⑨ C.①③⑤⑦⑧⑨ D.①③②④⑥⑧ 7、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 （ ） A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2 C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D.H2O是氧化剂，Al被氧化 8、向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是 ( ) A.Cl- B.H+ C.OH- D.HCO- 3 9、 向NaAlO2 溶液中持续通入一种气体，开始时产生沉淀，随后沉淀又逐渐溶解，该气体是（ ） A.NO2 B.CO2 C.NH3 D.CO 10、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 （ ） A．AlO2 B．Cu2+ C．Al3+ D．Mg2+ 11、常温下能用铝制容器盛放的是 （ ） A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.稀硝酸 D.稀硫酸 12、下列所用的材料不属于合金的是 （ ） A.家用的铝窗 B.建筑用的钢筋 C.铸造用的黄铜 D.温度计用的水银 13、一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是 （ ） A. AlO2－、OH－、Na＋、Cl－ B. Na＋、OH－、Al3＋、Cl－ －－2＋－＋2＋3＋－C. AlO2、OH、Mg、Cl D. Na、Mg、Al、Cl 14、下列有关合金的说法，错误的是 （ ） A.青铜是人类历史上使用最早的合金，至今已有三千多年的历史 B.世界上最常见的，用量最大的合金是钢 25、处理铝锅垢应采用 （ ） A．浓HNO3 B．浓盐酸 C．浓乙酸 D．浓NaOH溶液 26、往m mL 0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钾，完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入钾的物质的量是 （ ） A．2.5m?10?4mol C．7.5m?10?4mol B．5.0m?10?4mol D．m?10?3mol 27、利用铝合金代替铝制钥匙是利用铝合金的 （ ） A．熔点低 B．不易锈蚀 C．硬度大 D．密度小 28、将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g/cm3，该溶液的百分比浓度为 （ ） A．C． 82a46a?m8200a46a?m % % B． D． 8200a46a?2m8200a69a?m % % 29、我国最新报道的高温超导体中，铊是组成成分之一，已知铊与铝是同族元素，关于铊的判断有错误的是 （ ） A．铊是质软的银白色的金属 B．铊能生成+5价化合物 D．铊能与氧气发生反应 C．铊能置换出盐酸中的氢 30、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 ( ) A．铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B．NaOH是氧化剂，其氧化产物是H2 C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D．H2O是氧化剂，Al被氧化 31、常温下，向0.1mol下列物质①过氧化钠②磷酸钡③硫化钠④偏铝酸钠⑤氯化铝 中分别加入0.5L水后充分搅拌，则溶液中阴离子数从大到小的排列顺序正确的 是() A．⑤①③④② B．⑤②①③④ C．⑤①④③② D．②⑤①③④ 32、铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是（ ） ①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用食品和苏打作食品膨化剂⑧用Al(OH)3制胃药药片⑨制防锈油漆 A、①②④⑤⑥⑦⑧ B、②⑤⑥⑦⑨ C、②④⑤⑥⑦⑧ D、③④⑤⑥⑦⑧ 33、将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶水形成Vml混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液（其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和），直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（X）与溶液中沉淀物的量（Y）的关系意图中正确的是() 7 34、有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是相同条件下空气密度的1.103倍。化合物间的发生如下反应： aA?NaOH?K?H2 bB???A?H2O cC?NaOH?适量??B?H2dE?H2O?NaOH?F ①A、B、C、D的化学式分别为：A 、B 、C 、D 。 其中氧 。 ②1 mol C和2 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为化剂是 ，氧化产物是 。 ③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化学方程式为 35、有六瓶白色固体，它们是Al2O3、NaNO3、Ba?OH?2、MgCl2、?NH4?2SO4和无水CuSO4，现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别，根据以下实验步骤，请在空格内填写须加入的试剂，填写检出物质时须与实验现象上下对应。 检出物质 （1）待检物?水? 实验现象?? ①② ④⑤⑦⑧ （2）待检溶液? ③ 检出物质 实验现象?? 检出物质? 实验现象?? （3）待检溶液? ⑥ 2+ 2+ 2+ + 36、某无色透明溶液跟金属Al反应，放出H2。试判断下列离子：Mg、Cu、Ba、H、Ag+、SO42－、CO32－、HCO3－、OH－、NO3－，下列两种情况何者能存在于此溶液中 （1）当生成Al3+时，可能存在 。 （2）当生成AlO2时，可能存在 － 8 。 转载请保留出处，http://www./doc/info-02415e1d59eef8c75fbfb321.html |
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