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价。
二、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+3Cl2====2AlCl3
B、铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧。
点燃
4Al+3O2=========2Al2O3
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?
(2)与盐溶液反应:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
(3)与某些氧化物反应—铝热反应:2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3
铝热剂
[现象]:发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。
[试一试]:写出Al分别与MnO2、V2O5的反应方程式
△(4)与沸水微弱反应:2Al+6H2O=========2Al(OH)3+3H2↑
(5)与酸反应::2Al+6HCl======2AlCl3+H2↑
2Al+3H2SO4======Al2(SO4)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↑
化合价升高,被氧化,失6e—
(1)32↑
反应的实质:分两步进行:
化合价降低,被还原,得6e—
(2)Al(OH)3+NaOH========NaAlO2+2H2O
+4H2O
得6×e—
三、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+3O2↑
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)3=Al2O3+2H2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
②Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
③Al(OH)+3HCl=AlCl+3HO332
Al(OH)3具有两性的原因:H+AlO2+H2O+—Al(OH)3
Al3++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(SO4)2·12H2O
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。
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-Al+3H2O======Al(OH)3(胶体)+3H+3+△
四、Al3+、AlO2—的性质
(一)Al的性质
3++1、AlCl3中逐滴加入氨水:Al+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4
用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适
n[Al(OH)3
]/mol3+
n(NH3·H2O)/mol
2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量?
①方程式:Al3++3OH—=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O
②现象:白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像:
n[Al(OH)3]/mol—-
0123
4
3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液n(NaOH)/mol
—①有关反应:Al+4OH=AlO2+2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓
n[Al(OH)3]/mol3+—
01/121/61/4
1/3
—3+)/mol(二)AlO2的性质
1、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量
离子方程式:2AlO—+CO(少量)+3HO=2Al(OH)+CO32-①
图像:
②AlO2+CO2(足量)+2H2O=Al(OH)3+HCO3—2—223
n[Al(OH)3]/mol
01/2
1n(CO2)/mol
2、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量
离子方程式:①AlO2—+H++H2O=Al(OH)3
②Al(OH)3+3H=Al+3H2O
]/mol
+3+
n(HCl)/mol
01234
(3)向含有H+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:①AlO2+4H=Al+2H2O
②Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3
n[Al(OH)3]/mol—+3+
2—)/mol
01/41/23/41
例题:将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中,然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH
溶液滴定,产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求:
(1)合金中镁和铝的物质的量之比;
(2)盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。
《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()
-2-+++-+-A.Cl、SO4、Na、KB.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、1:4
3、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()①家用铝锅②盛浓硝酸的容器③制导线④焊接钢轨⑤包装铝箔⑥炼钢的脱氧剂⑦做防锈油漆⑧做合金用作飞机制造业材料⑨工业做热交换器
A.①②③④B.③④⑥⑦⑧⑨C.①③⑤⑦⑧⑨D.①③②④⑥⑧
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)3B.NaOH是氧化剂,其还原产物是H2
C.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.HCO-
3
9、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.CO
10、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()
A.AlO2B.Cu2+C.Al3+D.Mg2+
11、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+、Cl-B.Na+、OH-、Al3+、Cl-
--2+-+2+3+-C.AlO2、OH、Mg、ClD.Na、Mg、Al、Cl
14、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
25、处理铝锅垢应采用()A.浓HNO3B.浓盐酸
C.浓乙酸D.浓NaOH溶液
26、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钾,完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入钾的物质的量是()
A.2.5m104molC.7.5m104mol
B.5.0m104molD.m103mol
27、利用铝合金代替铝制钥匙是利用铝合金的()
A.熔点低
B.不易锈蚀
C.硬度大
D.密度小
28、将amol钠和amol铝一同投入mg足量水中,所得溶液密度为dg/cm3,该溶液的百分比浓度为()
A.C.
82a46am8200a46am
%%
B.D.
8200a46a2m8200a69am
%
29、我国最新报道的高温超导体中,铊是组成成分之一,已知铊与铝是同族元素,关于铊的判断有错误的是()A.铊是质软的银白色的金属
B.铊能生成+5价化合物
D.铊能与氧气发生反应
C.铊能置换出盐酸中的氢
30、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,其氧化产物是H2C.铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂D.H2O是氧化剂,Al被氧化
31、常温下,向0.1mol下列物质①过氧化钠②磷酸钡③硫化钠④偏铝酸钠⑤氯化铝中分别加入0.5L水后充分搅拌,则溶液中阴离子数从大到小的排列顺序正确的是()
A.⑤①③④②B.⑤②①③④C.⑤①④③②D.②⑤①③④
32、铝在人体中积累可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是()①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用食品和苏打作食品膨化剂⑧用Al(OH)3制胃药药片⑨制防锈油漆
7
34、有A、B、C、D、E五种化合物,其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物,F是一种气体,在标准状况下,F的密度是相同条件下空气密度的1.103倍。化合物间的发生如下反应:
aANaOHKH2
bBAH2O
cCNaOH适量BH2dEH2ONaOHF
①A、B、C、D的化学式分别为:A、B、C、D
。其中氧
。
②1molC和2molE在水溶液中发生反应的化学方程式为化剂是,氧化产物是。
③已知C溶液和D溶液混合后,也有白色沉淀B析出,其化学方程式为
35、有六瓶白色固体,它们是Al2O3、NaNO3、BaOH2、MgCl2、NH42SO4和无水CuSO4,现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别,根据以下实验步骤,请在空格内填写须加入的试剂,填写检出物质时须与实验现象上下对应。
检出物质
(1)待检物水
实验现象
①②
④⑤⑦⑧
(2)待检溶液
③
(3)待检溶液
⑥
2+
+
36、某无色透明溶液跟金属Al反应,放出H2。试判断下列离子:Mg、Cu、Ba、H、Ag+、SO42-、CO32-、HCO3-、OH-、NO3-,下列两种情况何者能存在于此溶液中