金属及其化合物(Al)
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星火教育 高一化学
By Homer
一、铝及其化合物
（一）铝的化学性质
1、与非金属单质发生反应：
4Al＋3O2==2Al2O3
2、与水发生反应：
Al与冷水几乎不反应，与热水反应微弱。
3、与非氧化性酸发生反应：
2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al＋6HCl=2AlCl3+3H2↑
4、与强氧化性酸发生反应：
2Al＋6H2SO4(浓)==Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
Al＋6HNO3(浓)== Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑＋2H2O
常温下浓H2SO4、浓HNO3使Al表面发生“钝化”，不产生气体，只有在加热条件下才发生以上反应。
5、与强碱溶液发生反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
注意：此反应的实质
2Al+6H2O===2Al（OH）3+3H2↑
Al（OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
常用于区别铝和不溶于强碱的金属如镁等。
6、铝与Fe2O3的反应：铝热反应
镁条和氯酸钾是引燃剂
铝热剂:氧化铁（或难熔金属的氧化物，如V2O5、MnO2、Cr2O3）与铝粉的混合物
7、铝的冶炼
工业上采用电解方法制铝，用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，使氧化铝在1000℃左右，溶解在液态的冰晶石里，成为冰晶石和氧化铝的熔融体。然后电解。
（二）氧化铝(Al2O3)
1、物理性质，Al2O3是白色固体，其天然晶体叫刚玉，硬度大，熔点高(为2072℃)，是很好的耐火材料。
2、化学性质
氧化铝是典型的两性氧化物，新制的氧化铝既能跟酸起反应生成铝盐，又能跟碱起反应生成偏铝酸盐。 星火教育 高一化学
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Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O
3、用途：作耐火材料，制耐火管，坩埚等；作冶炼铝的原料；红、蓝宝石。
（三）氢氧化铝（Al(OH)3）
1、物理性质：Al(OH)3是白色固体，难溶于水，若溶液中生成，Al(OH)3为白色胶状物，且有吸附水中悬浮物和色素的能力。
2、化学性质：
①与酸反应：Al(OH)3＋3HCl==AlCl3＋3H2O
②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH==NaAlO2＋2H2O
3、制备方法：
制取Al(OH)3 ：一般制取Al(OH)3采用可溶性铝盐和氨水反应。
Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
（四）铝盐和偏铝酸盐
铝盐：硫酸铝Al2(SO4)3、氯化铝AlCl3和明矾KAl(SO4)2·12H2O即十二结晶水硫酸铝钾(复盐)等。
偏铝酸盐：NaAlO2等。
1、铝盐性质：
①铝盐溶液发生水解反应，使溶液呈酸性。
Al3+＋3H2O =Al(OH)3(胶体)＋ 3H+
水解后，生成胶状物Al(OH)3，Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用，使其质量增大，沉降水底，达到净化水的目的，所以常用作净水剂。
2、偏铝酸盐性质：
①偏铝酸盐溶液发生水解反应，溶液呈碱性。
②偏铝酸盐与酸反应
与强酸发生反应 星火教育 高一化学
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与弱酸H2CO3发生反应：即通入CO2气
③铝盐与偏铝酸盐溶液互促水解反应：
Al3+＋3AlO2-＋6H2O＝4Al(OH)3 ↓
另：KAl（SO4）2·12H2O十二水合硫酸铝钾，俗名叫明矾，无色晶体。用途：明矾溶于水时有胶状氢氧化物Al(OH)3生成，可以吸附水中的悬浮杂质形成沉淀，因而明矾具有净水作用。
KAl（SO4）2== K十+Al3十+2SO42—
Al3十+3H2O ==Al（OH）3+3H+ 有吸附性，作净水剂
③Al(OH)3只溶于强酸强碱中，不溶于弱酸弱碱中。
⑤Al3+与AlO2-、HCO3-、 CO3 2
- 、S2 - 、 HS- 双水解而不能共存。
对应几个重要的离子反应：
有关氢氧化铝的图像分析
1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 ②Al3十与OH—不共存，AlO2—与H十不共存 。
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2.向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量
3.向等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
根据沉淀溶解消耗的NaOH的量可以确定原溶液中Al3+的量，再结合生成沉淀消耗的NaOH的总量可以确定原溶液中Mg2+的量。 A→B
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
B→C
NaOH+Al(OH)3====NaAlO2+2H2O
生成Al(OH)3消耗的NaOH和溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的量之比为3:1。
A→B
NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓
B→C
Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
生成Al(OH)3消耗的HCl和溶解Al(OH)3消耗的HCl的物质的量之比为1:3。
A→B
MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
B→C
Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O
