铝及化合物知识点

△ 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+H2↑ 2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)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+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑

反应的实质:分两步进行:

(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

+4H 2O

—得6×e —化合价降低，被还原，得6e —

（1）

化合价升高，被氧化，失6e —

（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

（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

②Al(OH)3+NaOH= NaAlO 2+2H 2O n(NH 3·H 2O)/mol n[Al(OH)3]/mol n(NaOH)/mol n[Al(OH)3]/mol 0 1 2 3 4 电解

③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2O

KAl(SO 4)2 =K ++Al 3++2SO 42- Al 3++3H 2O ===== A l(OH)3（胶体）+3H +

△

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：

2、向含有AlO 2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量

离子方程式：①AlO 2—＋H +＋H 2O=Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋3H += Al 3+＋3H 2O

图像：

（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：①AlO 2—＋4H += Al 3+＋2H 2O ②Al 3+＋3AlO 2—＋6H 2O= 4Al(OH)3↓

图像：

一. Mg 、Al 的化学性质

1．与非金属反应

（1）与O 2反应。常温下与空气中的O 2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O 2

2MgO 。4Al+ 3O 22Al 2O 3 （2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl 2MgCl 2 2Al+ 3Cl 22AlCl 3

n[Al(OH)3]/mol 0 1/12 1/6 1/4 1/3 n(Al 3+)/mol n(CO 2)/mol n[Al(OH)3]/mol 0 1 1/2

0 1 2 3 4 n(HCl )/mol n[Al(OH)3]/mol

n(AlO 2—)/mol

0 1/4 1/2 3/4 1 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—

2Al+ 3S Al2S3 （用于工业制备） Mg+ S MgS

[特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生：

2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C

②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。

③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。

2．与H2O反应

Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气

Mg+2H 2O Mg(OH)2+H2↑ 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2↑

3．与酸反应置换出H2

Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。

4．与某些氧化物反应

（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO22MgO+C

[特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。

（2）铝热反应：2Al+ Fe2O32Fe+ Al2O3

铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。

[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。

②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。

③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。

④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。

5．与碱反应

镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2↑

二.氢氧化铝

1．物理性质：A l(O H)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。

2．化学性质

①与酸反应：Al(OH)3 +3HCl＝AlCl3+3H2O 离子反应方程式：Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O

②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2+2H2O 离子反应方程式：Al(OH)3＋OH-＝NaAlO2+2H2O

3．Al(OH)3的制取

①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液

②偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。

当CO2不足或适量时：2AlO2-＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32-

当CO2过量时：AlO2-＋CO2+2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3-

4．Al(OH)3的用途：由于A l(O H)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此A l(O H)3可作净水剂和色素吸附剂。

[特别提醒]：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐。

（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。