人教版高中化学必修一第7讲: 铝及其化合物(学生版)
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点燃 铝及其化合物
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掌握铝单质及其化合物的相关性质及相关反应
知识点一. 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
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 铝热剂是Al 和 Fe 2O 3
(4)与沸水微弱反应:2Al+6H 2O Δ 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+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反应的实质:分两步进行:
化合价升高,被氧化,失6e—
①2Al+6H2O ====== 2Al(OH)3 + 3H2↑
化合价降低,被还原,得6e—
②Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O
失2×3 e—
2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑+4H2O
得6×e—
知识点二. 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Al2O3,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(Na3AlF6)降低其熔点。
电解
2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2↑
②与酸反应:Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O
③与碱反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
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)3Δ Al2O3+2H2O
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。
知识点三. Al 3+、AlO 2—的 性质
(一)Al 3+
的性质
1. 1mol 的AlCl 3中逐滴加入氨水:
①方程式: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现象:白色沉淀逐渐增加
③图像:
2. 1mol 的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 2
②现象:白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像: ②Al(OH)3+NaOH= NaAlO 2+2H 2O n(NH 3·H 2O)/mol
n[Al(OH)3]/mol ③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2O
KAl(SO 4)2 =K ++Al 3++2SO 42- Al 3++3H 2O ====== Al(OH)3 (胶体) +3H
+ △
3. 向1mol 的NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液
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1molAlO 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1molAlO 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:
n(NaOH)/mol
n[Al(OH)3]/mol
0 1 2 3 4 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
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—