1、铝铝,是一种化学元素。它的化学符号是 Al,它的原子序数是 13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属物理性质银白色轻金属。有延性和展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。相对密度 2.70。熔点 660。沸点 2327。有良好的导热性,导电性仅次于金和铜。化学性质在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,不溶于水。与酸反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 2Al+6H+=2Al3+3H22A
2、l+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 2Al+6H+=2Al3+3H22Al+6H2SO4(浓)=Al 2(SO4)3+3SO2+6H2O (Al,Fe 在冷,浓的 H2SO4,HNO3 中钝化) Al+4HNO3(稀)=Al(NO 3)3+NO+2H2O Al+4H+NO3=Al3+NO+2H2O与碱反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2与盐反应2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+与某些氧化物反应4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn 2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 2
3、Al+3FeO Al2O3+3Fe 铝热反应常用于焊接铁轨和冶炼金属与非金属反应2Al+3Cl2 2AlCl3 4Al+3O2=2Al2O3 (常温生成致密氧化膜而钝化,在氧气中燃烧)氧化铝物理性质白色晶状粉末或固体, 导电 性 常温状态下不导电化学性质与酸反应Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3+3H2O 与碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (Al2O3 两性氧化物) Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O氢氧化铝氢氧化铝是两性氢氧化物与酸反应Al(OH)4+3H+=Al3+3H2O与碱反应Al(OH)3+OH-=AlO
4、2-+2H2O分解2Al(OH)3 Al2O3+3H2O实验室制法AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl Al3+3NH3H2O=Al(OH)2+3NH4+图像题 向一定量的 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量。 见 图(a)有关离子方程式为: Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 +OH - = AlO2 +2 H2O 例 1. 向 30 毫升 1 mol/L 的 溶液中逐渐加入浓度为 4 mol/L 的 溶液,若产生 0.78 克白色沉淀,则加入的 溶液的体积可能为( )A. 3mL B. 7.5mL C. 15mL D. 27.5mL
5、解析:已知 ,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案:一氢氧化钠不足,二氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知:当碱的量不足时:当碱过量时:故此题答案为:B、D。例 2. 向含有 的溶液中加入含 的溶液,生成沉淀的物质的量可能是()(1)a mol (2)b mol (3)(4) (5)0 mol (6)A. (1)(2)(4)(5)(6)B. (1)(4)(5)(6)C. (1)(2)(3)(5)(6)D. (1)(3)(5)解析:(1)当 时, 或 。(2)当 时, 。(3)当 时,答案:B例 3. 等体积的 和 两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素
6、的质量相等,则 和 两种溶液的物质的量浓度之比是( )(1)1:3 (2)2:3 (3)1:4 (4)2:7A. (1)和(2) B. (1)和(3)C. (2)和( 4) D. (3)和(4)解析:溶液中铝元素的存在形式可以是 或 。故当溶液中 与物质的量之比为 1:1 时, ,当溶液中 与的物质的量之比 为 1:1 时, 。答案:C【练习】将 3 mol/L 溶液滴入到 25 mL 一定浓度的 溶液中。图 2 是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入 的物质的量,纵轴表示产生的沉淀物质的量。据图示回答下列问题:图 2(1)图中 A 点表示的意义是_。B 点表示的意义是_。(2)当 C 点
7、从 O 点向 A 点运动时,表示随 的不断加入,沉淀量逐渐_。OA 曲线表示的离子反应是_,由此可得 A 点的坐标为_;当 C 点从 A 点向 B 点运动时,表示_。AB 曲线表示的离子反应为_,由此可得 B 点的坐 标为:_。(3)由上述分析,可求得 溶液中 离子的浓 度为_mol/L。(4)由上可知:生成沉淀的量随加入的 的量而改变,可以把它 们表示成函数的关系。若以加入的 的物质的量 x 为自变量,以生成的沉淀的物质的量 y 为因变量,当 C 点处于 OA 段时函数表达式为: _(带定义域);当 C点处于 AB 段时函数表达式为: _(带定义域)。(5)利用上述所得结果,填写表 1。表
8、1加入 溶液的体积/mL 5.0 10.0 12.0产 生的 沉淀的 质量/g二、向强碱溶液中滴入铝酸盐溶液,先无沉淀,当 全部转化为 时,再加入铝盐溶液,则偏铝酸盐与铝盐溶液发生了相互促进水解的反应,产物都是。如图 3 所示:图 3发生反应的离子方程式为:OA 段:AB 段:例 3. 下列各组溶液,不用其他试剂即能鉴别开的是( )A. 和 B. 和C. 和 D. 和解析:从图 1 与图 3 的图像差别上不难看出当向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液时现象是先产生白色胶状沉淀,随碱液的加入沉淀又不断消失;而向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液时,开始无明显现象后来出现白色胶状沉淀。故此题答案为C、D。三、
9、向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液(I)向铝盐中滴加氨水时,当氨水增加到 时,产生最大沉淀量如图 4 所示。图 4(II)向氨水中滴加铝盐溶液时,开始 时氨水过量,如图 5 所示,离子反应方程式为:图 5由图 4 与图 5 不难看出,氢氧化铝沉淀是不溶于弱碱氨水中的。四、I:向偏铝酸盐溶液中滴入强碱当 时, 产生最大沉淀量,继续滴入强酸,沉淀逐渐溶解。如图 6 所示。图 6II:向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液至过量滴入的偏铝酸钠先与盐酸反应生成 沉淀, 继而马上被盐酸溶解,反 应方程式为:继续滴加的 则与 发生水解反应,离子方程式为:沉淀量的变化可用图 7 表示。图 7五、向 溶液中通入由于
10、产生的 沉淀不溶解在碳酸中,产生的沉淀不消失,如图 8 所示。图 8六、向 溶液中滴加 溶液现象是先产生沉淀,继续滴加盐酸沉淀部分溶解,其离子反应方程式为:图 9例 4. 现有 200 mL 和 的混合溶液,其中 ,要使 转化为 ,并使 与 分离开,至少需要 4 mol/L 的 溶液的体积为( )A. 140mL B. 120mL C. 100mL D. 80mL解析:由题意需则需答案:D例 5. 将一定质量的 Mg、Al 合金投入 100mL 一定物 质的量浓度的 中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加 5 mol/L 的 溶液至过量,生成的沉淀质量与加入的 溶液的体积关系如图 10 所示。求:(1)原合金中 Mg、Al 质量各多少克。(2) 物质的量浓度。图 10解析:由图 10 可知,11.6g 是 沉淀的质量, 是 的质量,当 时 ,中和 ,无沉淀生成。(1)24g 58gm(Mg) 11.6g(2)当 时,此时 全部以 沉淀的形式存在,则溶液中 ,所以。答案:(1)Mg:4.8g;Al:2.7g(2)