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(完整版)铝及其重要化合物.pdf

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文档编号：55052936

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1、铝及其重要化合物一、铝1物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。2化学性质：（1）与非金属单质的反应：铝与 O2反应：Al+3O22Al2O3（在纯氧中，剧烈燃烧，发出耀眼的白光）铝与 S反应：2Al+3SAl2S3 铝与 Cl2反应：2Al 3Cl2=点燃2AlCl3（2）与金属氧化物的反应（铝热反应）：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；4Al+3MnO23Mn+2Al2O3（3）铝与非氧化性酸反应：2Al+6HCl=2Al Cl3+3H22Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2（4）铝与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。在加

2、热条件下可与浓硫酸、浓硝酸反应但无H2产生。（5）铝与氢氧化钠溶液的反应：铝和碱溶液反应，不是直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后 Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。2Al 6H2O=2Al(OH)3 3H2，Al(OH)3NaOH=2NaAlO22H2O 总反应化学方程式为：2Al 2H2O2NaOH=2NaAlO23H2，其中氧化剂只是H2O，而不是NaOH。3制备：工业上采用电解法：2Al2O3=电解4Al 3O24用途：纯铝用作导线（不能用作电缆线），铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。二、氧化铝（1）物理性质：高熔点，高沸点，高硬度，难溶于水的白

3、色固体。（2）化学性质：氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 因此说 Al2O3是两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物。）（3）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石。点燃三、氢氧化铝（1）物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。（2）化学性质：【实验 3-1】在试管里加入10mL 0.5mol/L的 Al2(SO4)3溶液，滴加氨水，生成白色胶状沉淀，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。实验现象：滴加氨水生成白色沉淀、沉淀不溶解结论：

4、Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4Al3+3 NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+两性：【实验 3-2】取上面实验中制得的Al(OH)3沉淀，分装在2支试管里，往一支试管里滴加2mol/L 盐酸，往另一支试管里滴加2mol/L NaOH 溶液，边加边振荡，观察现象。现象：沉淀在两只试管里均完全溶解。结论：Al(OH)3既可以与盐酸反应，又可以与NaOH溶液反应，它是两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物）。Al(OH)33H+=Al3+3H2O Al(OH)3OH-=AlO22H2O Al(OH)3具有两

5、性的原因是Al(OH)3在水中存在两种电离趋势：Al 3+3OH-Al(OH)3H+AlO2-+H2O 不稳定性：2Al(OH)3=Al2O33H2O（3）实验室制法：向铝盐中加入氨水，离子方程式：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 3NH4。NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式：AlO2CO22H2O=Al(OH)3 HCO3。NaAlO2溶液与 AlCl3溶液混合：3AlO2Al3+6H2O=4Al(OH)3。Al(OH)3是一种两性氢氧化物，可以溶入强酸，也可以溶入强碱溶液，因此 Al(OH)3也写成 H3AlO3（铝酸）的形式。但太弱的酸（如H2CO3）或太弱的碱（如NH3

6、H2O）与 Al(OH)3是不发生反应的。四铝盐（1）硫酸铝钾：由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7。硫酸铝钾在水溶液中的电离方程式为KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-。带有十二个结晶水的硫酸铝钾称为十二水合硫酸铝钾，俗称明矾，化形式为KAl(SO4)2 12H2O，它是无色晶体，可溶于水。由于Al3+能水解生成具有强吸附性的胶体：Al3+3H2O=3H+Al(OH)3，故明矾是一种常用的净水剂。明矾中含有Al3+和 SO42-，向明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当 Al3+恰好完全沉淀时，离子方程

7、式为3Ba2+6OH-+3SO42-+2Al3+=2Al(OH)3+3BaSO4，此时 SO42-只沉淀了总量的四分之三，总的沉淀的物质的量达到最大；当 SO42-完全沉淀时，离子方程式为Al3+2SO42-+2Ba2+4OH-=2BaSO4+AlO2-+2H2O，此时 Al3+恰好完全转化为AlO2-，总的沉淀的质量达到最大。文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q

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14、码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10（2）AlCl3：【实验探究1】向 AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液至过量。实验现象：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AB：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl，BD：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O 离子方程式为：AB：Al3+3OH-=Al(OH)3BD：Al(OH)3+OH-=AlO2+2H2O 总反应离子方程式为：Al34OH=AlO2 2H2O 图象如下图（1）。【实验探究2】向 N

15、aOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量。实验现象：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程式为：AB：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，BC：3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：AB：Al3+4OH-=AlO2+2H2O，BC：3 AlO2+Al3+6H2O=4Al(OH)3 图象如下图（2）。（3）NaAlO2：【实验探究3】向 NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量。实验现象：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。化学方程式为：AB：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3BD：Al(OH)3+3HCl=

16、AlCl3+3H2O 离子方程式为：AB：AlO2+H+H2O=Al(OH)3BD：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，图象如下图（3）。【实验探究4】向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液至过量。实验现象：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。化学方程式为：AB：NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O BC：3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl离子方程式为：AB：AlO2+4H+=Al3+2H2O 文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ

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24、 3NH4【实验探究6】向 NaAlO2溶液中通入CO2气体至过量，实验现象：向 NaAlO2溶液中通入CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失。化学方程式为：NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3离子方程式为：AlO2CO22H2O=Al(OH)3 HCO3【实验探究7】往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH 溶液至过量实验现象：开始出现白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解。离子方程式为：OA：Al3+3OH=Al(OH)3，Mg2+2OH=Mg(OH)2AB：Al(OH)3OH=AlO22H2O 图象如下图（5）。知识拓展一、“铝三角”的转化关

25、系及其应用1Al3+、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系2应用（1）制取 Al(OH)3：A13+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+3AlO2+Al3+6H2O=4Al(OH)3 AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3（2）离子共存问题：Al3+与 OH-、S2-、HS-、AlO2、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO2与 H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。（3）鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，

26、后产生白色沉淀，沉淀不溶解。（4）分离提纯利用 Al 能溶于强碱溶液，分离Al 与其他金属的混合物。文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X

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32、1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10利用 Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。利

33、用 Al(OH)3，能强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。二、氢氧化铝沉淀的图象分析操作向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量。向一定量的NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。向一定量的NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液至过量。现象立即产生白色沉淀渐多最多减少消失立即产生白色沉淀渐多最多减少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O AlO2-+H+H2O=Al(OH)3Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al3+4OH-=AlO2-+2H2O Al3+3AlO2-+

34、6H2O=4Al(OH)3操作向一定量的盐酸溶液中逐滴加入 NaAlO2溶液至过量。向一定量的AlCl3溶液中逐滴加氨水溶液至过量。向一定量的NaAlO2溶液中缓慢通入 CO2至过量。现象无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlO2-+4H+=Al3+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+Al(OH)3与 NH3H2O不反应2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-CO32-+CO2+H2O=2HCO3-Al(OH)3与 CO2+

35、H2O不反应文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10

36、文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:C

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38、H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 H

39、F5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I10A7R1 ZQ8I6F3F6X10文档编码:CA1Q3P4H2S8 HF5Y8I1

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4.3 金币

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