铝及其重要化合物.docx
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铝及其重要化合物
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：
占燃
1铝与a反应：
A1+3O5—2A1A（在纯氧中，剧烈燃烧，发出耀眼的白光）
△
2铝与S反应：
2A1+35=ALS3
点燃
辭与CL肠：
2A1+3C1：
二二二二二2A1C1：
高温高温
（2）与金属氧化物的反应（铝热反应）：
2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3:
4Al+3MnO2=3Mn+2A12O3
（3）铝与非氧化性酸反应：
2A1+6HC1=2A1CL+3比t
2A1+3HcS0i二AL（SOX+3H：
t
（4）铝与氧化性酸反应：
遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。
在加热条件下可与浓硫酸、浓硝酸反应但无乩产生。
（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）,•粗;
g再和强碱反应生成偏铝酸盐。
|2AlJ-6H£0=2Al（0H）3+3H：
t,Al（0H）3+
NaOH二2NaAlO：
+2H：
O
总反应化学方程式为：
2Al+2H：
0+2Na0H=2NaA10c+3H:
t,中氧化剂只是H：
0.而不是NaOH“
电解
3.制备：
工业上采用电解法：
2A1A二二二二二4A1+30：
t
4.用途：
纯铝用作导线（不能用作电缆线），铝合金用于制适汽车、飞机、生活用品等。
二、氧化铝
（1）物理性质：
髙熔点，髙沸点，髙硬度，难溶于水的白色固体。
（2）化学性质：
氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。
A1O+6HC1二2A1CL+3比0
A1A+2NaOH二2N^10=+H：
0
因此说A1A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。
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lOmL0.5mol/L的Al:
（S0t）5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：
AL（SOJ卄6NHs・比0二2A1（OH）sI+3（NHj=S0：
Al"+3NHo・H=0二Al（OH）,I+3\H*
1两性：
【实验3-2］取上而实验中制得的Al（0H）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/LNaOH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：
A1（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）,+31T=A1”+3H=O
Al（OH）3+0H_=A10-+2艮0
Al（OH）,具有两性的原因是Al（0H）,在水中存在两种电离趋势：
A1”+3OH_=A1（OH）,=IT+A10；+H:
0
2不稳定性：
2A1（OH）3二二二二二ALO,+3H=O
（3）实验至制法：
1向铝盐中加入氨水，离子方程式：
A13+J-3NH3-H=O^1（OH）3IJ-3NH4o
2NaA10=溶液中通入足疑C0=,离子方程式：
A10s+C0=+2H=0=A1（0H）3I+HCO,。
3NaA10=溶液与A1CL溶液混合：
3A10°+A13"+6MMA1（0H）31。
Al（0H）5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（0H）3也写成H,A10,（铝酸）的形式。
但太弱的酸（如比COJ）或太弱的碱（如NH,・比0）与Al（0H）3是不发生反应的。
四•铝盐
（1）硫酸铝钾：
由两种不同的金属藹子和一种酸根离子组成的复盐。
化学式为LAKS0,）：
・12比0,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7o
1硫酸铝钾在水溶液中的电离方程式为KA1（SO4）2==K++A13++2SQ2-0
2带有十二个结晶水的硫酸铝钾称为十二水合硫酸铝钾，俗称明矶，化形式为KA1（SO4）2-12H2O,它是无色晶体，可溶于水。
由于A宀能水解生成具有强吸附性的胶体：
AP++3H2O=3H++A1（OH）3,故明矶是一种常用的净水剂。
明矶中含有Al#和SQ二向明矶溶液中滴入Ba（0田溶液，
当A1"恰好完全沉淀时，离子方程式为3BaJ60H-w+2Al『二二二2A1（OH）j+3BaSO$,此时S0°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SO厂完全沉淀时，离子方程式为A13*+2SQ^Ba^OH-^BaSOi+AW-b2H0,此1甘Al”恰好完全转化为A10：
-,总的沉淀的质量达到最大。
（2）AlCb：
：
【实验探究1】向A1C15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：
A-*B：
AlCl5+3NaOH=Al（OH）3I+3NaCl,B-D：
图
（1）
Al（0H）3+Na0H=NaA10:
+2H:
0
藹子方程式为：
A-*B：
A13'+3OH二Al（OH）sI
B-D：
Al（OH）31-OH"=A10c+2H20
总反应离子方程式为：
Al3,+40H弐10'+2乩0图象如下图（l）o
【实验探究2】向NaOH溶液中滴加AlCh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：
A-B：
AlCl3+4Na0H=NaA10:
+3NaCl+2H,0,
B-*C：
3NaA10c+AlCl3+6H：
0=4Al（OH）3I+3NaCl,
离子方程式为：
A-B：
Al3*+40H'=A10笃2區0,
B-C：
3A10c+A1^+6H20=4A1（0H）3I图象如下图
（2）。
（3）NaAlO2:
【实验探究3】向NaA10=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：
A-B：
NaA10c+HCl+H：
0=NaCl+Al（0H）51B-*D：
Al（0H）3+3HCl=AlCh+3Hc0
离子方程式为：
A_B：
A1O^+H++HsO=A1（OH）3I
B-D：
Al（011人+3茁二A1"+3HO图象如下图（3）。
图
（2）
【实验探究4】向盐酸溶液中滴加NaAlO：
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：
A-B：
NaA10：
+4HCl=NaCl+AlCl3+2H:
0B-C：
3N^1O：
+A1C15+6H：
O=4A1（OH）31+3NaCl
韶子方程式为：
A-B：
A1O°+4H•二Al"+2He
B-C：
3A1O^+A13*+6H2O=4A1（OH）3I,图象如下图（4）。
【实验探究5】向A1C13溶液中滴加氨水至过量。
实验现象：
向A1C1：
溶液中滴加氨水至过量时溶液中岀现沉淀且不消失
化学方程式为：
A1CL+3NH,•H：
O=A1（0H）31+3NHiCl
韶子方程式为：
A13'+3NH3•HzO^l（OH）3I+3NH"
【实验探究6］向NaAlOo溶液中通入C0=气体至过量，
实验现象：
向NaAlOo溶液中通入CO：
至过量，溶液中岀现白色沉淀且不消失。
化学方程式为：
NaAlO：
+2H=O-CO：
=Al（OH）3I-NaHCO：
韶子方程式为：
A10c4-C02+2Hc0=A1（OH）I+HCO°
图（5）
【实验探究7】往等物质的量的AlCh.MgClo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。
韶子方程式为：
o-A：
Ar+30H===A1（OH）3I,
Mg*+20H==Mg（0H）2I
A-B：
A1（OH）3+OH=A1O24-2HcO图象如下图（5）。
永知识拓展
、“铝三角"的转化矢系及其应用
Al3\Al（OH）,A10c之间的转化关系
2.应用
（1）制取Al（0H）3：
A13%3NH3•H2O=A1（OH）31+3NH1
+3A1O'+A1^+6H20
=4A1（OH）3I
A1Oc+CO2+2HcO二Al（OH）3I+HCO3
（2）离子共存问题：
Al"与OH；S2\HS\A10=.CQf.HCO3「因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；
A105与『、NH（\Al3\Fe"等不能大量共存。
（3）鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）
©A1C1,溶液中滴加NaOH溶液现象为：
先产生白色沉淀，后沉淀溶解。
②NaOH溶液中滴加A1C1,溶液现象为：
开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解"
（4）分离提纯
1利用A1能溶于强碱溶液，分离A1与英他金属的混合物。
2利用A1A能与强碱溶液反应，分离AL03与英他金属氧化物。
3利用Al（0H）3＞能强碱溶液反应，分离A1A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A1C15溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。
向一定量的NaAlO：
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A1C1,溶液至过呈:
。
现象
立即产生白色沉淀一渐多一最多一减少一消失
立即产生白色沉淀一渐多f最多一减少f消失
无沉淀一岀现沉淀一渐多一最多
一沉淀不消失
藹子方
程式
A13+3OH'=A1（OH）31
Al（OH）3-OH=A10r+2圧0
A10/+H+H：
0二Al（0H）31
Al（OH）5+3H=Ar+3H=O
Al3*+40H=A10/+2H：
0
Al^+3A10f+6H.O=1A1（OH）3I
操作
向一立疑的盐酸溶液中逐滴加入NaAlO：
溶液至过量。
向一定量的A1C13溶液中逐滴
加氨水溶液至过量。
向一泄量的NaA10=溶液中缓
慢通入C0=至过量。
现象
无沉淀一出现沉淀一渐多一最多一沉淀不消失
立即产生白色沉淀一渐多一最
多一沉淀不消失
立即产生白色沉淀一渐多一最多
-沉淀不消失
图像
A1（OH）5丄
Al（0H）3
Al（0H）3上
uV（NaA102）
0V（NH?
•HqO）
0如力
离子方
程式
A10>4H=A13V2H0
■M
Al^SAW^HOMAKOH）
Ar+3NH5•H：
O=A1（OH）51+3N
Hr
Al（OH）3与血•比0不反应
2A10f
+C0：
+3比0二2A1（OH）3I+C02'
C03：
■+CO^HQ二2HC（V
Al（OH）3与Ca+HzO不反应
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