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铝铝 及及 其其 化化 合合 物物一、铝的结构：一、铝的结构：1 1、原子结构示意图：、原子结构示意图：2 2、周期表中位置：第三周期、周期表中位置：第三周期A A 族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+3 价。价。二、铝单质的性质二、铝单质的性质1 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、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。具有很好的耐腐蚀性。2 2、化学性质：、化学性质：（1 1）与非金属单质反应：）与非金属单质反应：A A、2Al+3Cl2Al+3Cl2 2=2AlCl2AlCl3 3B B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。点燃点燃4Al+3O4Al+3O2 2=2Al2Al2 2O O3 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？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。气接触。（2 2）与盐溶液反应：）与盐溶液反应：2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 43Cu+Al3Cu+Al2 2(SO(SO4 4)3 3（3 3）与某些氧化物反应铝热反应：）与某些氧化物反应铝热反应：2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3=2Fe+Al=2Fe+Al2 2O O3 3铝热剂铝热剂 现象现象：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。试一试试一试：写出：写出 AlAl 分别与分别与 MnOMnO2 2、V V2 2O O5 5的反应方程式的反应方程式（4 4）与沸水微弱反应：）与沸水微弱反应：2Al+6H2Al+6H2 2O O=2Al2Al（OHOH）3 3+3H+3H2 2（5 5）与酸反应：）与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+H+H2 2 2Al+3H 2Al+3H2 2SOSO4 4=A Al l2 2(SO(SO4 4)3 3+3H+3H2 2注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。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。阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。（6 6）与碱反应）与碱反应:Al+2NaOH+2HAl+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2化合价升高，被氧化，失化合价升高，被氧化，失6e6e（1 1）2Al+6H2Al+6H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3+3H+3H2 2反应的实质反应的实质:分两步进行分两步进行:化合价降低，被还原，得化合价降低，被还原，得 6e6e1(2(2）Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+2H+2H2 2O O失失2 23 3 e e2Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH=2NaAlOO+2NaOH=2NaAlO2 2+3H+3H2 2+4H+4H2 2O O得得6 6e e三、铝的重要化合物三、铝的重要化合物1 1、氧化铝（、氧化铝（Al2O3Al2O3）(1)(1)物理性质：白色固体、熔点高（物理性质：白色固体、熔点高（20542054）、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。刚玉的主要成分是刚玉的主要成分是 AlAl2 2O O3 3，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少，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。量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。(2)(2)化学性质：化学性质：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（NaNa3 3AlFAlF6 6)降低其熔点。降低其熔点。电解电解2Al2Al2 2O O3 3 =2Al+3 O =2Al+3 O2 2与酸反应：与酸反应：AlAl2 2O O3 36HCl6HClAlClAlCl3 33H3H2 2O O与碱反应：与碱反应：AlAl2 2O O3 32NaOH2NaOH2NaAlO2NaAlO2 2H H2 2O O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 2、氢氧化铝（、氢氧化铝（AlAl（OH)OH)3 3）（1 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）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。悬浮物和各种色素。（2 2）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。2Al(OH)2Al(OH)3 3 Al Al2 2O O3 32H2H2 2O O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。这是工业上制取纯净氧化铝的方法。Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+3HCl=AlCl+3HCl=AlCl3 3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3具有两性的原因：具有两性的原因：H H+AlO+AlO2 2+H+H2 2O O Al(OH)Al(OH)3 3 Al Al3+3+3OH+3OH注意：注意：(1)(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3HAlO3）。(2)(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。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 3、明矾：、明矾：KAl(SOKAl(SO4 4)2 2 12H12H2 2O O复盐的概念复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。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(SOKAl(SO4 4)2 2=K=K+Al+Al3+3+2SO+2SO4 42-2-AlAl3+3+3H+3H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3（胶体）（胶体）+3H3H+四、四、AlAl3+3+、AlOAlO2 2的的 性质性质2（一）（一）AlAl3+3+的性质的性质1 1、AlClAlCl3 3中逐滴加入氨水：中逐滴加入氨水：AlAl3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+用用 AlAl3+3+制取制取 Al(OH)Al(OH)3 3用弱碱更合适用弱碱更合适nAl(OH)nAl(OH)3 3/mol/moln(NHn(NH3 3 H H2 2O)/molO)/mol2 2、AlClAlCl3 3中逐滴加入中逐滴加入 NaOHNaOH 溶液至过量？溶液至过量？方程式：方程式：AlAl3+3+3OH+3OH=Al(OH)=Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH=AlO=AlO2 2-+2H+2H2 2O O现象：白色沉淀先增加再减少最后消失现象：白色沉淀先增加再减少最后消失图像：图像：nAl(OH)nAl(OH)3 3/mol/mol0 01 12 23 34 4n(NaOH)/moln(NaOH)/mol3 3、向、向 NaOHNaOH 溶液中滴加溶液中滴加 AlClAlCl3 3溶液溶液有关反应：有关反应：AlAl3+3+4OH+4OH=AlO=AlO2 2+2H+2H2 2O OAlAl3+3+3AlO+3AlO2 2+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3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，最后沉淀量不变图像：图像：nAl(OH)nAl(OH)3 3/mol/mol0 01/121/121/61/61/41/41/31/3（二）（二）AlOAlO2 2的性质的性质1 1、向含有、向含有 AlOAlO2 2的偏铝酸盐溶液中通入的偏铝酸盐溶液中通入 CO2CO2 直至过量直至过量离子方程式：离子方程式：2AlO2AlO2 2COCO2 2(少量少量)3H3H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3 COCO3 32 2AlOAlO2 2COCO2 2(足量足量)2H2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 HCOHCO3 3图像：图像：3n(Aln(Al3+3+)/mol)/molnAl(OH)nAl(OH)3 3/mol/mol0 0 1/21/2 1 1n(n(COCO2 2)/mol)/mol2 2、向含有、向含有 AlOAlO2 2的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量离子方程式：离子方程式：AlOAlO2 2H H+H H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 33H3H+=Al=Al3+3+3H3H2 2O O图像：图像：nAl(OH)nAl(OH)3 3/mol/moln(n(HClHCl)/mol)/mol0 01 12 23 34 4（3 3）向含有）向含有 H H的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量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：离子方程式：AlOAlO2 24H4H+=Al=Al3+3+2H2H2 2O OAlAl3+3+3AlO3AlO2 26H6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 图像：图像：nAl(OH)nAl(OH)3 3/mol/moln(AlOn(AlO2 2)/mol)/mol例题：将某质量的镁铝合金溶解在例题：将某质量的镁铝合金溶解在 500mL500mL 盐酸中，然后取出盐酸中，然后取出 10mL10mL 溶液用溶液用 1mol/LNaOH1mol/LNaOH溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求：溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求：（1 1）合金中镁和铝的物质的量之比；）合金中镁和铝的物质的量之比；（2 2）盐酸的物质的量浓度）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变假设反应后溶液体积不变)。0 01/41/41/21/23/43/41 14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（）A.Cl-、SO42-、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、1：1B、1：2C、1：3D、1：43、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（）家用铝锅 盛浓硝酸的容器 制导线 焊接钢轨 包装铝箔 炼钢的脱氧剂做防锈油漆 做合金用作飞机制造业材料 工业做热交换器A.B.C.D.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H2C.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.HCO39、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.NO2B.CO2C.NH3D.CO10、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（）2+3+2+AAlO2BCu CAlDMg11、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、ClB.Na、OH、Al3、ClC.AlO2、OH、Mg2、ClD.Na、Mg2、Al3、Cl14、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5C.合金的硬度一般比它的各成分金属的小，熔点一般也比它的各成分金属的高D.合金可以由金属和非金属融合而成15、下列离子方程式书写错误的是（）A.铝粉投入到 NaOH 溶液中：2Al+6H2O+2OH-=2 Al(OH)4-+H2B.Al(OH)3溶于 NaOH 溶液中：Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-C.NaAl(OH)4溶液中通入足量的 CO2：2 Al(OH)4-+CO2=2Al(OH)3+CO32-+H2OD.Al2O3粉末溶于 NaOH 溶液中：Al2O3+2OH-=2 Al(OH)4-+H2O16、下列关于 Al(OH)3的性质的叙述错误的是（）A.Al(OH)3是难溶于水的白色沉淀B.Al(OH)3能吸附水中的悬浮物C.Al(OH)3能溶于氨水D.Al(OH)3属于两性氢氧化物17、既能与 NaOH 溶液反应，又能与 H2SO4溶液反应的物质是（）A.NaHCO3B.Al(OH)3C.NaHSO4D.Na2CO318、在使溶液中的 AlO2-完全转化成 Al(OH)3，应选择的最好试剂是（）A.H2SO4B.HClC.CO2D.NH3 H2O19、某强酸性溶液中，可以大量共存的是（）2K、HCO、Ca、Cl3A22Na、Mg、NO、SO34C2AlO、CO、Na、K23B22Ca、Na、Mg、NO3D20、下列各化学反应的离子方程式中，有错误的是（）A氢氧化铝与盐酸反应：AlOH 3H Al3 3H2OAl O 2OH 2AlO H2O232B氧化铝溶于氢氧化钠溶液：2I Br I 2Br22C碘化钾溶液中滴入溴水：D氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：21、以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（）A将氧化铝溶于水。B将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水。C将氧化铝溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液。D将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中，之后滴加盐酸。22、500mL 0.1mol/L的 NaCl 溶液与 100mL 0.1 mol/L的 AlCl3溶液中 Cl 离子浓度之比为A51B53C13D5223、下列物质的溶液中，通入过量的 CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是（）ANa2SiO3BNaAlO2CNa2CO3DNaOH24、向含有 1mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的 Ba(OH)2溶液，使SO4恰好转化为沉淀，此时生成的 Al(OH)3的物质的量是（）A1molB1.33 molC0.67mol25、处理铝锅垢应采用（）A浓 HNO3B浓盐酸C浓乙酸62AlOH33OH AlO23H2OD0D浓 NaOH 溶液