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时间:2019-07-31
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1、第11讲铝及其重要化合物【考纲要求】了解铝﹑镁及其重要化合物的主要性质和应用。一、铝﹑镁的性质及应用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。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2.金属铝的物理性质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与非金属反应与O2反应常温下,形成致密的氧化膜。点燃,4Al+3O22Al2O3铝在燃烧时,在酒精灯上加热至其熔化,会看到铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落。原因是铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3
2、薄膜,使内部的铝被Al2O3包裹着,所以熔化的铝不易滴下。与Cl2反应2Al+3Cl22AlCl3②与水反应困难③与酸反应氧化性的酸:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。非氧化性的酸:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑④与碱反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑还原剂:Al氧化剂:H2O实质:2Al+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2↑2Al(OH)3↓+2NaOH===2NaAlO2+4H2O⑤铝热反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。4.对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl
3、2、O2氧化2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧:2Mg+CO22MgO+C5.铝的制备及用途冰晶石—氧化铝融盐电解法电:2Al2O34Al+3O2↑。注:冰晶石:六氟铝酸钠(Na3AlF6)纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。6.典型题铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2Na
4、OH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3+,所以无论与酸还是与碱反应,Al与H2的关系都是2Al~3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气体积比=。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比=。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比<<,则必定是a.铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;b.铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。2.铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产
5、生H2的性质常作为推断题的“题眼”。二、铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质:俗称刚玉,白色固体,难溶于水,有很高的熔点,一种较好的耐火材料。(2)化学性质:两性氧化物(两性物质:是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物)溶于盐酸:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O与烧碱溶液反应:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O2.氢氧化铝(1)物理性质:白色胶状沉淀,有较强的吸附性。(2)化学性质:①Al(OH)3的电离方程式为与盐酸反应:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O与NaOH溶液反应:Al(OH)3+OH-===AlO
6、+2H2O②受热分解的化学方程式:2Al(OH)3Al2O3+3H2O(3)制备①向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH②NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3AlO+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓3.常见的铝盐明矾:KAl(SO4)2·12H2O无色晶体,可溶于水,KAl(SO4)2===K++Al3++2SO,溶液因Al3+水解而显酸性。明矾可以净水,原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+
7、3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。明矾在油条中的作用:明矾和碱反应产生二氧化碳,让面食更蓬松可口。Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑4.典型题a.除杂问题利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性,可除去许多物质中的含铝杂质,如:(1)Mg(Al):加足量NaOH溶液;(2)Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液;(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液;(4)Mg2+(Al3+):加过量NaOH溶液,过滤,再加酸充分溶解。b.离子共存问题(1)Al3+水解呈酸性,与OH-、AlO、CO(HC
8、O)、S2
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