鋁 及 其 化 合 物

一、鋁的結(jié)構(gòu)：

1、原子結(jié)構(gòu)示意圖：

2、周期表中位置：第三周期ⅢA族

鎂原子核外有三個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中，容易失去最外層的三個(gè)電子，顯+3價(jià)。

二、鋁單質(zhì)的性質(zhì)

1、物理性質(zhì)：銀白色金屬，硬度和密度小，具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性。在空氣中

具有很好的耐腐蝕性。

△ 2、化學(xué)性質(zhì)：（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：A、2Al+3Cl2====2AlCl3

B、鋁在空氣中緩慢氧化，在氧氣中點(diǎn)燃劇烈燃燒。

點(diǎn)燃

4Al+3O2 =========  2Al2O3

思考：在金屬活潑性順序中鋁排在鐵的前面，那為什么鐵在空氣中易生銹而鋁在空氣中不易被腐蝕呢？

鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸。

（2）與鹽溶液反應(yīng)：2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3

（3）與某些氧化物反應(yīng)—鋁熱反應(yīng)：2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3

鋁熱劑

[現(xiàn)象]：發(fā)出耀眼的光芒、放出大量的熱、有熔融物生成。

[試一試]：寫(xiě)出Al分別與MnO2 、V2O5 的反應(yīng)方程式

△ （4）與沸水微弱反應(yīng)：2Al+6H2O  =========  2Al（OH）3 + 3H2↑

（5）與酸反應(yīng)：：2Al+6HCl ====== 2AlCl3+H2↑

2Al+3H2SO4 ====== Al2(SO4)3+ 3H2↑

注意：鋁在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化。 某些金屬在常溫下遇強(qiáng)氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸時(shí)在表面生成致密的氧化膜，從而阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鈍化。

（6）與堿反應(yīng): ２Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

化合價(jià)升高，被氧化，失6e—

（1）3 2↑

反應(yīng)的實(shí)質(zhì):分兩步進(jìn)行:

化合價(jià)降低，被還原，得6e—

(2）Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O

+4H2O

得6×e—

三、鋁的重要化合物

1、氧化鋁（Al2O3）

(1)物理性質(zhì)：白色固體、熔點(diǎn)高（2054℃） 、不溶于水，不與水化合。常作耐火材料。             剛玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量鉻元素的剛玉稱(chēng)為紅寶石；含少

量的鐵和鈦元素的剛玉稱(chēng)為藍(lán)寶石。

(2)化學(xué)性質(zhì)：

①電解熔融的氧化鋁制備單質(zhì)鋁但由于氧化鋁的熔點(diǎn)很高，故在氧化鋁中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔點(diǎn)。

電解  —

2Al2O3  ========= 2Al + 3 O2 ↑

②與酸反應(yīng)：Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2O

③與堿反應(yīng)：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O

既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫兩性氧化物

2、氫氧化鋁（Al（OH)3）

（1）物理性質(zhì)：氫氧化鋁是白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有強(qiáng)的吸附性，可以吸附水中的

懸浮物和各種色素。

（2）化學(xué)性質(zhì)：①不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。

△

2Al(OH)3 ＝ Al2O3＋2H2O

這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。

②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O

③Al(OH) + 3HCl= AlCl + 3HO 332

Al(OH)3 具有兩性的原因：H+AlO2+H2O +—  Al(OH)3

Al3+  +  3OH— 注意：(1)氫氧化鋁作為堿時(shí)是三元堿；作為酸時(shí)是一元酸（HAlO3）。

(2)氫氧化鋁與酸堿反應(yīng)時(shí)，弱酸弱堿是不能把氫氧化鋁溶解的。

3、明礬：KAl(SO4)2·12H2O

復(fù)鹽的概念:由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的鹽叫復(fù)鹽。

KAl(SO4)2 =K++Al3++2SO42- Al+3H2O ======  Al(OH)3 （膠體） +3H+ 3+△

四、Al3+、AlO2—的 性質(zhì)

（一）Al的性質(zhì)

3++1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al+3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4

用Al3+制取Al(OH)3用弱堿更合適

n[Al(OH)3

]/mol 3+

n(NH3·H2O)/mol

2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量？

①方程式：Al3++3OH—= Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH  = AlO2+2H2O

②現(xiàn)象：白色沉淀先增加再減少最后消失

③圖像：

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有關(guān)反應(yīng)：Al+4OH =AlO2+2H2O

Al3++3AlO2—+6H2O = 4Al(OH)3↓

②現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)沉淀生成，后來(lái)白色沉淀逐漸增加，最后沉淀量不變

③圖像：

n[Al(OH)3]/mol 3+—

0  1/12  1/6  1/4

1/3

—3+)/mol  （二）AlO2的性質(zhì)

1、向含有AlO2—的偏鋁酸鹽溶液中通入CO2直至過(guò)量

離子方程式： 2AlO—＋CO(少量)＋3HO = 2Al(OH)?＋CO32－ ①

圖像：

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—的偏鋁酸鹽溶液中逐滴滴入稀鹽酸直至過(guò)量

離子方程式：①AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3?

②Al(OH)3＋3H= Al＋3H2O

圖像：

n[Al(OH)3

]/mol

+3+

n(HCl)/mol

0     1     2      3     4

（3）向含有H＋的強(qiáng)酸溶液中逐滴滴入偏鋁酸鹽溶液直至過(guò)量

離子方程式：①AlO2＋4H= Al＋2H2O

②Al3+＋3AlO2—＋6H2O= 4Al(OH)3?

圖像：

n[Al(OH)3]/mol —+3+

2—)/mol

0    1/4  1/2  3/4   1

例題：將某質(zhì)量的鎂鋁合金溶解在500mL鹽酸中，然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH

溶液滴定，產(chǎn)生沉淀質(zhì)量與堿溶液的關(guān)系如下圖。求：

（1）合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量之比；

（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變)。

《鋁及其化合物》練習(xí)題

1、某無(wú)色透明溶液能與鋁作用放出氫氣, 此溶液中一定能大量共存的離子組是  （    ）

-2-+++-+-A. Cl、SO4、Na、K        B. K、ClO、Na、NO3

C. HCO3-、Na+、NO3-、K+      D. NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+

2、兩份鋁屑，第一份與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)，第二份與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為1：2，則第一份與第二份鋁屑的質(zhì)量比為                （   ）

A、1：1           B、1：2        C、1：3            D、1：4

3、能用鋁為原料來(lái)冶煉難熔的金屬主要是因?yàn)?   （     ）

A.鋁的密度小, 熔點(diǎn)較低         B.鋁在空氣中燃燒, 放出大量的熱

C.鋁在金屬活動(dòng)性順序表排在較前面

D.鋁具有還原性.發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)放出大量的熱

4、將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是     （      ）

A.稀硝酸      B.稀鹽酸      C.硝酸銅     D.氫氧化鈉

5、由鋅、鐵、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)生成的氫

氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是         （      ）

A.鋅                B.鐵                 C.鋁                D.鎂

6、下列用途主要是體現(xiàn)鋁的物理性質(zhì)的是                          （      ）        ① 家用鋁鍋 ②盛濃硝酸的容器 ③制導(dǎo)線 ④焊接鋼軌 ⑤包裝鋁箔 ⑥煉鋼的脫氧劑  ⑦做防銹油漆 ⑧做合金用作飛機(jī)制造業(yè)材料 ⑨工業(yè)做熱交換器

A.①②③④       B.③④⑥⑦⑧⑨      C.①③⑤⑦⑧⑨    D.①③②④⑥⑧

7、有關(guān)Al與NaOH溶液的反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是     （      ）

A.鋁是還原劑，其氧化產(chǎn)物是Al(OH)3      B.NaOH是氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2

C.鋁是還原劑，H2O和NaOH都是氧化劑     D.H2O是氧化劑，Al被氧化

8、向某溶液中投入鋁片后有大量H2放出，則溶液中不可能大量存在的離子是   (    )

A.Cl-           B.H+            C.OH-       D.HCO-

3

9、 向NaAlO2 溶液中持續(xù)通入一種氣體，開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀，隨后沉淀又逐漸溶解，該氣體是（   ）

A.NO2             B.CO2           C.NH3               D.CO

10、鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物, 加入過(guò)量鹽酸充分反應(yīng), 過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量燒堿溶液, 再過(guò)濾, 濾液中存在的離子有                       （     ）

A．AlO2  B．Cu2+    C．Al3+    D．Mg2+

11、常溫下能用鋁制容器盛放的是                                    （      ）

A.濃鹽酸          B.濃硝酸         C.稀硝酸          D.稀硫酸

12、下列所用的材料不屬于合金的是                                   （    ）

A.家用的鋁窗         B.建筑用的鋼筋

C.鑄造用的黃銅            D.溫度計(jì)用的水銀

13、一塊鎂鋁合金溶于鹽酸后，再加入過(guò)量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的離子是                                           （     ）

A. AlO2－、OH－、Na＋、Cl－      B. Na＋、OH－、Al3＋、Cl－

－－2＋－＋2＋3＋－C. AlO2、OH、Mg、Cl     D. Na、Mg、Al、Cl

14、下列有關(guān)合金的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是                                 （      ）

A.青銅是人類(lèi)歷史上使用最早的合金，至今已有三千多年的歷史

B.世界上最常見(jiàn)的，用量最大的合金是鋼

25、處理鋁鍋垢應(yīng)采用 （    ）  A．濃HNO3  B．濃鹽酸

C．濃乙酸  D．濃NaOH溶液

26、往m mL 0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金屬鉀，完全反應(yīng)后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入鉀的物質(zhì)的量是  （   ）

A．2.5m?10?4mol  C．7.5m?10?4mol

B．5.0m?10?4mol D．m?10?3mol

27、利用鋁合金代替鋁制鑰匙是利用鋁合金的  （    ）

A．熔點(diǎn)低

B．不易銹蝕

C．硬度大

D．密度小

28、將a mol鈉和a mol鋁一同投入m g足量水中，所得溶液密度為d g/cm3，該溶液的百分比濃度為  （    ）

A．C．

82a46a?m8200a46a?m

%  %

B． D．

8200a46a?2m8200a69a?m

%

%

29、我國(guó)最新報(bào)道的高溫超導(dǎo)體中，鉈是組成成分之一，已知鉈與鋁是同族元素，關(guān)于鉈的判斷有錯(cuò)誤的是  （     ）  A．鉈是質(zhì)軟的銀白色的金屬

B．鉈能生成+5價(jià)化合物

D．鉈能與氧氣發(fā)生反應(yīng)

C．鉈能置換出鹽酸中的氫

30、有關(guān)Al與NaOH溶液的反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是 (      )  A．鋁是還原劑，其氧化產(chǎn)物是Al(OH)3

B．NaOH是氧化劑，其氧化產(chǎn)物是H2 C．鋁是還原劑，H2O和NaOH都是氧化劑 D．H2O是氧化劑，Al被氧化

31、常溫下，向0.1mol下列物質(zhì)①過(guò)氧化鈉②磷酸鋇③硫化鈉④偏鋁酸鈉⑤氯化鋁  中分別加入0.5L水后充分?jǐn)嚢瑁瑒t溶液中陰離子數(shù)從大到小的排列順序正確的  是()

A．⑤①③④②       B．⑤②①③④    C．⑤①④③②       D．②⑤①③④

32、鋁在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁“確定為食品污染源之一”而加以控制。鋁在下列使用場(chǎng)合須加以控制的是（ ）                    ①制鋁錠②制易拉罐③制電線電纜④制牙膏皮⑤用明礬凈水⑥制炊具⑦用食品和蘇打作食品膨化劑⑧用Al(OH)3制胃藥藥片⑨制防銹油漆

A、①②④⑤⑥⑦⑧  B、②⑤⑥⑦⑨  C、②④⑤⑥⑦⑧  D、③④⑤⑥⑦⑧ 33、將物質(zhì)的量相等的硫酸鋁和硫酸銨溶水形成Vml混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氫氧化鈉的溶液（其物質(zhì)的量濃度為混合溶液中兩溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之和），直至過(guò)量。下列表示氫氧化鈉溶液加入的體積（X）與溶液中沉淀物的量（Y）的關(guān)系意圖中正確的是()

7

34、有A、B、C、D、E五種化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F(xiàn)是一種氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，F(xiàn)的密度是相同條件下空氣密度的1.103倍?；衔镩g的發(fā)生如下反應(yīng)：

aA?NaOH?K?H2

bB???A?H2O

cC?NaOH?適量??B?H2dE?H2O?NaOH?F

①A、B、C、D的化學(xué)式分別為：A  、B  、C  、D

。 其中氧

。

②1 mol C和2 mol E在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為化劑是    ，氧化產(chǎn)物是    。

③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化學(xué)方程式為

35、有六瓶白色固體，它們是Al2O3、NaNO3、Ba?OH?2、MgCl2、?NH4?2SO4和無(wú)水CuSO4，現(xiàn)僅用蒸餾水及已被檢出物質(zhì)對(duì)它們作出鑒別，根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi)填寫(xiě)須加入的試劑，填寫(xiě)檢出物質(zhì)時(shí)須與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上下對(duì)應(yīng)。

檢出物質(zhì)

（1）待檢物?水?

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象??

①②

④⑤⑦⑧

（2）待檢溶液?

③

檢出物質(zhì)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象??

檢出物質(zhì)?

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象??

（3）待檢溶液?

⑥

2+

2+

2+

+

36、某無(wú)色透明溶液跟金屬Al反應(yīng)，放出H2。試判斷下列離子：Mg、Cu、Ba、H、Ag+、SO42－、CO32－、HCO3－、OH－、NO3－，下列兩種情況何者能存在于此溶液中

（1）當(dāng)生成Al3+時(shí)，可能存在   。

（2）當(dāng)生成AlO2時(shí)，可能存在

－

8

。

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