内容正文:
第2节 铝及其化合物
铝及其化合物的性质
[知识梳理]
1.铝的原子结构及在自然界中的存在形态
铝位于元素周期表中第3周期ⅢA族,原子结构示意图为,最外层有3个电子,在化学反应中易失去最外层电子而表现为+3价;铝在地壳中含量丰富,仅次于硅,自然界中的铝全部以化合态存在。
2.金属铝
(1)物理性质
状态
色泽
密度
熔点
硬度
导电、导热性
延展性
固态
银白色
2.7 g·cm-3
660.4 ℃
较小
很好
良好
(2)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
②2Al+3Cl22AlCl3
Al+NO+4H+===Al3++
NO↑+2H2O
④2Al+2OH-+6H2O===3H2↑+2[Al(OH)4]-
⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
(3)制备
电解熔融Al2O3:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。
(4)用途
①纯铝用作导线。
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
3.氧化铝
(1)物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点。
(2)化学性质——两性氧化物(填离子方程式)
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
(3)从铝土矿(含Fe2O3、SiO2等杂质)中提取Al2O3的方法
①碱溶法
②酸溶法
(4)用途:耐火材料、制作各种宝石、刚玉的成分。
4.氢氧化铝
(1)物理性质:不溶于水的白色胶状物,有较强的吸附性。
(2)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
Ⅰ.Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;
Ⅱ.Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-;
Ⅲ.2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(3)制备
①向铝盐溶液中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH__;
②向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量CO2,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO__;
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合,离子方程式为
Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓。
(4)用途
Al(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂;Al(OH)3能与酸反应,可用作抗胃酸药。
5.明矾净水原理
明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,其净水原理涉及的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
(1)铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用,所以铝制品在空气中能稳定存在,具有很强的抗腐蚀性。
(2)用铝箔包裹的钠与水反应时,既要考虑钠与水的反应,又要考虑铝与生成的NaOH的反应。
(3)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应;能与铝反应产生H2的溶液可能呈强酸性,也可能呈强碱性。
(4)在做铝的燃烧实验时,用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至其熔化,会看到的现象是铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落。原因是铝与O2反应生成了熔点很高的Al2O3薄膜,使内部熔化的铝被Al2O3包裹着。
[自主检测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)Mg、Al在空气中性质稳定,因而都具有很强的抗腐蚀性。( )
(2)Mg是活泼金属,而Al是两性金属。( )
(3)只有Al粉与Fe2O3的混合物才可称为铝热剂。( )
(4)1 mol铝分别与足量的盐酸或NaOH溶液充分反应,产生氢气的量相同。( )
(5)工业上可用电解AlCl3溶液的方法冶炼铝。( )
(6)将铝片放入浓硝酸或浓硫酸中没有明显现象,说明铝与这两种溶液不能发生化学反应。( )
(7)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O===
Al(OH)3↓+3H+。( )
(8)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。( )
沉淀完全:2Al3++3SO
(9)氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中。( )
(10)明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理相同。( )
(11)(2018·高考全国卷Ⅱ,7C)氢氧化铝可用于中和过多胃酸。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√
2.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )
A.Al既可用于食品包装,也可用作建筑材料
B.Al2O3既可用来冶炼金属Al,也可用作耐火材料
C.明矾既可用作净水剂,也可用作消毒剂
D.Al(OH)3可用来制备一些铝盐
解析:选C。A项,金属铝具有良好的延展性,因