铝及其化合物详细知识点总结资料
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1.为什么钠需要保存在煤油里,而铝可以直接放置在空气中?
因为铝的表面有一层致密的氧化膜,能保护金属铝不继续被氧化。
2.我们知道铝能与沸水反应,可是为什么铝锅可以用来煮水?
因为铝的表面有一层致密的氧化膜,氧化铝不溶于水。
氧化铝(刚玉)
1物理性质:氧化铝难溶于水,熔点很高,耐磨,也很坚固;耐火、耐高温
,是冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料(熔点2050℃),天然产物叫做刚玉。
2.化学性质:氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中,溶于强碱时,生成偏铝酸盐和水。
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 O 离子反应方程式:Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2 O 离子反应方程式: Al2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2O (偏铝酸钠)
结论: Al2O3是一种两性氧化物。两性氧化物:既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物
3用途:液态Al2O3被电解生成铝和氧气,氧化铝是冶炼铝的主要原料。
二氢氧化铝
氧化钠溶于水,可得到氢氧化钠,那氧化铝可以么?
注意:氧化铝不能跟水发生反应,不能用氧化铝直接合成氢氧化铝。
那么氢氧化铝在实验室里应该如何制取?
1、实验室制取氢氧化铝
AlCl3 + 3NH 3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl 离子Al3+ + 3NH 3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+ 2. 物理性质:白色胶状固体,难溶于水,凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素,所以可作净水剂。
明矾(KAl(SO4)2•12H2O)是生活上常用的净水剂
3. 化学性质
(1)与强酸反应 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O 学生写离子反应方程式
2)与强碱反应 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 偏铝酸钠
结论:氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水,又能跟强碱反应生成盐和水,所以氢氧化铝是两性氢氧化物。注意:Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱,只溶于强碱
AlO2- + H+(少量) + H2O=Al(OH)3 ↓①
Al3+ + 3OH-(少量)=Al(OH)3↓②
①×3+②:Al3+ + 3 AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3 ↓
切记: AlO2- 和 H+ 、Al3+和OH- 、 Al3+和AlO2-不能共存!
这也是为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液
3)不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。
2Al(OH)3 = Al2O3+3H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
4)Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种,它的碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用,但却可以与酸反应,使胃液酸度降低,起到中和过多胃酸的作用,反应的离子方程式为:
Al(OH)3+3 H+ = Al3+ +3H2O
服用适量的小苏打(NaHCO3),也能治疗胃酸过多,反应的离子方程式为:
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
硫酸铝钾KAl(SO4)2
明矾:KAl(SO4)2·12H2O KAl(SO4)2=K+ + Al3+ + 2SO42-
净水原理: Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
偏铝酸钠(NaAlO2)
1强电解质:NaAlO2=Na++AlO2-
2NaAlO2 + CO2+ 3H2O = 2Al(OH)3↓+ Na2CO3 离子2AlO2- + CO2(少量)+ 3H2O = 2Al(OH)3↓+ CO32- NaAlO2 + CO2+ 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3 离子 AlO2- + CO2(过量) + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3- NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 ↓离子 AlO2-+H+(少量)+H2O=Al(OH)3 ↓
NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3 +2H2O 离子 AlO2- +4H+(过量)=Al3++2H2O
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3 ↓离子 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3 ↓ +3NaCl
有关氢氧化铝的图像
(1)将NaOH溶液滴入AlCl3溶液中加至过量
原理:AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
现象:先有白色沉淀,后沉淀溶解
图象:
(2)将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中加至过量
原理:AlCl3 + 4NaOH == NaAlO2+3NaCl +2H2O 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
现象:先无现象,后白色产生沉淀
图象:
(3)将氨水滴入AlCl3溶液中至过量
原理:Al3+ + 3NH3 · H2O =Al(OH)3 ↓+3 NH4+
现象:产生白色沉淀,沉淀不溶解。
图象:
(4)将CO2通入偏铝酸盐溶液中
原理:CO2(少量)+2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3 ↓+CO32-
CO2(过量)+AlO2- + 2H2O = Al(OH)3 ↓+HCO3-
现象:产生白色沉淀,沉淀不溶解。
图象:
(5)将HCl溶液滴入到NaAlO2溶液中至过量
原理:H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O
现象:先有白色沉淀,后沉淀溶解
图象:
(6)将NaAlO2溶液滴入到HCl溶液中至过量
原理:4H+ +AlO2- = Al3+ + 2H2O 3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3
现象:先无现象,后产生白色沉淀
图象:
7)将NaOH溶液滴入MgCl2和AlCl3的混合溶液中至过量
原理:Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓ Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓ Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 现象:先有白色沉淀,后沉淀部分溶解
图象: