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鋁及其化合物:
1、鋁的性質(zhì):
(1)物理性質(zhì):銀白色金屬,質(zhì)較軟,但比鎂要硬,熔點(diǎn)比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。
?。?)化學(xué)性質(zhì):鋁是較活潑的金屬。
?、偻ǔEc氧氣易反應(yīng),生成致密的氧化物起保護(hù)作用。4Al+3O2==2Al2O3.同時(shí)也容易與Cl2、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
?、谂c酸反應(yīng):
強(qiáng)氧化性酸,如濃硫酸和濃硝酸在常溫下,使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象;
加熱時(shí),能反應(yīng),但無(wú)氫氣放出;
非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)時(shí)放出氫氣。
?、叟c強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。
?、芘c某些鹽溶液反應(yīng):如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。
⑤鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe.該反應(yīng)放熱大,能使置換出的鐵成液態(tài),適用性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)室中演示時(shí)要加入引燃劑,如濃硫酸和蔗糖或鎂條和氯酸鉀等。
2、氧化鋁(Al2O3):
白色固體,熔點(diǎn)高(2054℃),沸點(diǎn)2980℃,常作為耐火材料;是兩性氧化物。我們常見(jiàn)到的寶石的主要成分是氧化鋁醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)`搜集整理。有各種不同顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現(xiàn)。如紅寶石因含有少量的鉻元素而顯紅色,藍(lán)寶石因含有少量的鐵和鈦元素而顯藍(lán)色。工業(yè)生產(chǎn)中的礦石剛玉主要成分是α-氧化鋁,硬度僅次于金剛石,用途廣泛。兩性氧化物:既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O.Al2O3是工業(yè)冶煉鋁的原料,由于氧化鋁的熔點(diǎn)高,電解時(shí),難熔化,因此鋁的冶煉直到1886年美國(guó)科學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化鋁的熔點(diǎn)降至1000度左右,鋁的冶煉才快速發(fā)展起來(lái),鋁及其合金才被廣泛的應(yīng)用。2Al2O34Al+3O2↑。
3、氫氧化鋁(Al(OH)3):
白色難溶于水的膠狀沉淀,是兩性氫氧化物。熱易分解。兩性氫氧化物:既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O.2Al(OH)3Al2O3+3H2O
4、鋁的冶煉:
鋁是地殼中含量最多的金屬元素,自然界中主要是以氧化鋁的形式存在。工業(yè)生產(chǎn)的流程:鋁土礦(主要成分是氧化鋁)用氫氧化鈉溶解過(guò)濾向?yàn)V液中通入二氧化碳酸化,過(guò)濾氫氧化鋁氧化鋁鋁。主要反應(yīng):Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O,CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al(OH)3↓+Na2CO3,2Al(OH)3Al2O3+3H2O,2Al2O34Al+3O2↑。
5、鋁的用途:
鋁有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性,主要用于導(dǎo)線、炊具等,鋁的最大用途是制合金,鋁合金強(qiáng)度高,密度小,易成型,有較好的耐腐蝕性。迅速風(fēng)靡建筑業(yè)。也是飛機(jī)制造業(yè)的主要原料。
6、明礬的凈水:
化學(xué)式:KAl(SO4)2?12H2O,它在水中能電離:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-.鋁離子與水反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體,具有很強(qiáng)的吸附能力,吸附水中的懸浮物,使之沉降已達(dá)凈水目的。Al3++3H2O==Al(OH)3(膠體)+3H+.
知識(shí)整理:
①(Al(OH)3)的制備:在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3+3NH3?H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl.
?、趯?shí)驗(yàn):
A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液,現(xiàn)象是先有沉淀,后溶解。反應(yīng)式:先Al3++3OH-==Al(OH)3↓,后Al3++4OH-==AlO2-+2H2O.
B、向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液,現(xiàn)象是開(kāi)始無(wú)沉淀,后來(lái)有沉淀,且不溶解。反應(yīng)式:先Al3++4OH-==AlO2-+2H2O,后Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓。
③實(shí)驗(yàn):向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳,有沉淀出現(xiàn)。CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al(OH)3↓+Na2CO3.
?、軐⒙然X溶液和偏鋁酸鈉溶液混和有沉淀出現(xiàn)。Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓。
?、輰?shí)驗(yàn):
A、向偏鋁酸鈉溶液中滴加稀鹽酸,先有沉定,后溶解。反應(yīng)的離子方程式:AlO2-+H++H2O==Al(OH)3,Al(OH)3+3H+==Al3++2H2O.
B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液,先無(wú)沉淀,后有沉淀且不溶解。反應(yīng)的離子方程式:AlO2-+4H+==Al3++2H2O,3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓。
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