1、鋁及其重要化合物鋁及其重要化合物物質類別物質類別單單質質氧氧化化物物氫氫氧氧化化物物鹽鹽0+3AlAl2O3Al(OH)3AlCl3Al2(SO4)3 NaAlO2Al化化合合價價AlAl2O3Al(OH)3NaAlO2AlCl3鋁及其重要化合物間的轉換關系鋁及其重要化合物間的轉換關系O2或或Fe2O3 NaOH溶液溶液 鹽酸鹽酸 NaOH溶液溶液 電解電解 Cl2或鹽酸或鹽酸 鹽酸鹽酸 NaOH溶液溶液鹽酸或鹽酸或CO2H2O 1410NaOH或氨水或氨水11H2O12鹽鹽酸酸13NaOH溶液溶液一、鋁一、鋁(Al)鋁是一種銀白色具有金屬光澤的固體，硬度較小，密度鋁是一種銀白色具有金屬光澤的

2、固體，硬度較小，密度為為2.7g cm3，熔點，熔點660.4，沸點，沸點2467 ，具有良好，具有良好的導電、導熱性和延展性。的導電、導熱性和延展性。1、物理性質、物理性質2、化學性質、化學性質與與O2反應反應4Al + 3O2 = 2Al2O3鋁的表面覆蓋著致密的氧化膜，即使是打磨鋁的表面覆蓋著致密的氧化膜，即使是打磨過的鋁，在空氣中也會很快生成新的氧化膜。過的鋁，在空氣中也會很快生成新的氧化膜。構成薄膜的構成薄膜的Al2O3的熔點的熔點(2050)遠高于遠高于Al的的熔點熔點(660)，包在鋁的外面，所以熔化了的，包在鋁的外面，所以熔化了的液態鋁不會滴落下來。液態鋁不會滴落下來。日常生活

3、中的鋁制品，表面總是覆蓋著保護膜，這層膜日常生活中的鋁制品，表面總是覆蓋著保護膜，這層膜起著保護內部金屬的作用。起著保護內部金屬的作用。與與Cl2反應反應2Al + 3Cl2 = 2AlCl3與酸反應與酸反應與強堿溶液反應與強堿溶液反應與非氧化性酸反應與非氧化性酸反應與氧化性酸反應：與氧化性酸反應：常溫下，鋁在濃硫酸和濃硝酸中發常溫下，鋁在濃硫酸和濃硝酸中發生鈍化；加熱時可以發生反應，但不生成生鈍化；加熱時可以發生反應，但不生成H2。2Al 6HCl = 2AlCl3 3H22Al 6H = 2Al3 3H22Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H22Al + 2OH

4、 + 2H2O = 2AlO2 + 3H2鋁熱反應鋁熱反應鋁熱劑鋁熱劑引燃劑引燃劑助燃劑助燃劑2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3高溫高溫劇烈反應，發出強光，紙漏斗被燒劇烈反應，發出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。穿，沙子上落有黑色鐵珠。鋁熱反應是指工業上利用鋁粉鋁熱反應是指工業上利用鋁粉來還原一些金屬氧化物，得到來還原一些金屬氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等難熔金屬的等難熔金屬的一類反應。用于冶煉稀有金屬、一類反應。用于冶煉稀有金屬、野外焊接鐵軌、定向爆破等。野外焊接鐵軌、定向爆破等。等物質的量的等物質的量的Al分別與足量鹽酸、分別與足量鹽酸、 NaOH溶液溶液反應，

5、反應，生成的生成的H2體積比為體積比為 。1 : 1足量的足量的Al分別與等物質的量的鹽酸、分別與等物質的量的鹽酸、NaOH溶液溶液反應，反應，生成的生成的H2體積比為體積比為 。1 : 3練習練習1、根據、根據Al、Fe的有關性質，完成下列問題。的有關性質，完成下列問題。足量的兩份足量的兩份Al分別投入到等體積、一定物質的量濃度分別投入到等體積、一定物質的量濃度的的HCl、NaOH溶液中，二者產生的溶液中，二者產生的H2相等，則相等，則HCl和和NaOH的物質的量濃度的物質的量濃度比為比為 。3 : 1 將某鐵鋁合金樣品均分為兩份，一份加入足量鹽酸，將某鐵鋁合金樣品均分為兩份，一份加入足量鹽

6、酸，另一份加入足量另一份加入足量NaOH溶液，溶液，同溫同壓下產生的氣體比為同溫同壓下產生的氣體比為3:2，則合金樣品中鐵、鋁的物質的量之比為，則合金樣品中鐵、鋁的物質的量之比為 。若將稀鹽酸改為稀硝酸，且若將稀鹽酸改為稀硝酸，且HNO3只被還原為只被還原為NO，則鐵、，則鐵、鋁的物質的量之比為鋁的物質的量之比為 。3 : 4 5 : 4 二、鋁的重要化合物二、鋁的重要化合物1、氧化鋁、氧化鋁(Al2O3)化學性質：化學性質：兩性氧化物兩性氧化物Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OAl2O3 6H = 2Al3 3H

7、2OAl2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O冶煉鋁：冶煉鋁：2Al2O3(熔融熔融) = 4Al 3O2電解電解冰晶石冰晶石用途：用途：熔點很高，是一種比較好的耐火材料，還是某熔點很高，是一種比較好的耐火材料，還是某些寶石的成分。些寶石的成分。2、氫氧化鋁、氫氧化鋁 Al(OH)3 化學性質：化學性質：兩性氫氧化物兩性氫氧化物 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O 受熱不穩定受熱不穩定2Al(O

8、H)3 = Al2O3 3H2OAl(OH)3 H+ + AlO2 + H2O Al3+ + 3OH Al(OH)3的制備的制備可溶性鋁鹽可溶性鋁鹽如如Al2(SO4)3溶液氨水溶液氨水Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+Al2(SO4)3 + 6NH3H2O = 2Al(OH)3+ 3(NH4)2SO4可溶性鋁鹽可溶性鋁鹽(如如NaAlO2)溶液中通入溶液中通入CO2氣體氣體2NaAlO2 + CO2(少少) + 3H2O = 2Al(OH)3 + Na2CO3 2AlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 + CO32NaAlO2 + CO2(多多)

9、 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 AlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO33、鋁鹽、鋁鹽(Al3+、AlO2)的性質的性質Al3+的性質的性質Al3+ + 3OH = Al(OH)3Al3+ + 4OH = AlO2 + 2H2OAl3 3H2O Al(OH)3 3HAlO2的性質的性質AlO2 + H2O H = Al(OH)3AlO2 4H = Al3+ + 2H2O AlO2 2H2O Al(OH)3 OH 明礬明礬KAl(SO4)212H2O明礬凈水原理：明礬溶于水后，電離出的明礬凈水原理：明礬溶于水后，電離出的Al3發生水解：發生水解：

10、Al33H2O Al(OH)3(膠體膠體)3H，生成的，生成的Al(OH)3膠體能夠吸附水中的懸浮物而發生聚沉，起凈水作用。膠體能夠吸附水中的懸浮物而發生聚沉，起凈水作用。練習練習2、寫出下列反應的離子方程式。、寫出下列反應的離子方程式。金屬鋁投入金屬鋁投入NaOH溶液中。溶液中。Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水。溶液中加入過量氨水。NaAlO2溶液中通入少量溶液中通入少量CO2氣體。氣體。明礬加入明礬加入Ba(OH)2溶液中，使溶液中，使Ba2恰好沉淀完全。恰好沉淀完全。Al(OH)3Al3AlO2 3OH 4H 3H H OH 4OH“鋁三角鋁三角”間的轉換關系及相關計算間的轉換關系及

11、相關計算 Al3、Al(OH)3、AlO2間的轉換關系間的轉換關系相關計算相關計算把把強堿強堿(OH)溶液逐滴滴加到溶液逐滴滴加到鋁鹽鋁鹽(Al3)溶液中至過量溶液中至過量先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。Al3+ + 3OH = Al(OH)3Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O 把把鋁鹽鋁鹽(Al3)溶液逐滴滴加到溶液逐滴滴加到強堿強堿(OH)溶液中至過量溶液中至過量開始時沒有明顯現象，然后逐漸產生白色沉淀。開始時沒有明顯現象，然后逐漸產生白色沉淀。Al3+ + 4OH = AlO2 + 2H2OAl3 3AlO2 6H2O = 4Al

12、(OH)3把把強酸強酸(H)溶液逐滴滴加到溶液逐滴滴加到偏鋁酸鹽偏鋁酸鹽(AlO2)溶液中溶液中至過量至過量先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。AlO2 + H2O H = Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O把把偏鋁酸鹽偏鋁酸鹽(AlO2)溶液逐滴滴加到溶液逐滴滴加到強酸強酸(H)溶液中溶液中至過量至過量開始時沒有明顯現象，然后逐漸產生白色沉淀。開始時沒有明顯現象，然后逐漸產生白色沉淀。AlO2 4H = Al3+ + 2H2O Al3 3AlO2 6H2O = 4Al(OH)3把把強堿強堿(OH)溶液逐滴滴加到含有溶液逐滴

13、滴加到含有Mg2與與Al3的強酸的強酸性性溶液中至過量溶液中至過量開始時沒有明顯現象，接著逐漸產生白色沉淀，后又部開始時沒有明顯現象，接著逐漸產生白色沉淀，后又部分溶解。分溶解。H+ + OH = H2OAl3+ + 3OH = Al(OH)3Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O 練習練習3、 向向30 mL 1 mol/L的的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為溶液中逐漸加入濃度為4 mol/L的的NaOH溶液，若產生溶液，若產生0.78 g白色沉淀，則加入白色沉淀，則加入的的NaOH溶液的體積可能為溶液的體積可能為 。7.5 mL或或27.

14、5 mL練習練習4、相同質量的下列物質分別與等濃度的、相同質量的下列物質分別與等濃度的NaOH溶液溶液反應，至體系中均無固體物質，消耗堿量最多的是反應，至體系中均無固體物質，消耗堿量最多的是 AAl BAl(OH)3 CAlCl3 DAl2O3A 練習練習5、將某鐵鋁合金溶于足量鹽酸中，再用足量、將某鐵鋁合金溶于足量鹽酸中，再用足量KOH溶液處理，將產生的沉淀過濾，洗滌，干燥，灼燒，使溶液處理，將產生的沉淀過濾，洗滌，干燥，灼燒，使之完全變成紅棕色粉末。經稱量，發現該紅棕色粉末和之完全變成紅棕色粉末。經稱量，發現該紅棕色粉末和原合金質量恰好相等。則原合金中鋁的含量為：原合金質量恰好相等。則原合

15、金中鋁的含量為： A70% B52.4% C47.6% D30%D 練習練習6、工業上可用鋁與軟錳礦、工業上可用鋁與軟錳礦(主要成分為主要成分為MnO2)反應反應來冶煉金屬錳。來冶煉金屬錳。 用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是(用化學方程式表示用化學方程式表示)_ _ _。MnO2在在H2O2分解反應中作催化劑。分解反應中作催化劑。_ _。將適量將適量MnO2加入酸化后的加入酸化后的H2O2溶液中，溶液中，MnO2溶解產生溶解產生Mn2，該反應的離子方程式是，該反應的離子方程式是_ _。高溫高溫MnO2 H2O2 2H = Mn2 O2 2H2O3MnO2 4Al = 3Mn

16、 2Al2O32H2O2 = 2H2O O2MnO2練習練習7、對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。以下為、對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。以下為鋁材表面處理的一種方法：鋁材表面處理的一種方法：堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是出，其原因是 (用離子用離子方程式表示方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的中加入下列試劑中的_。 aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3以鋁材為陽極，在以鋁材為陽極，在H2SO

17、4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為陽極電極反應式為 。取少量。取少量廢電解液，加入廢電解液，加入NaHCO3溶液后產生氣泡和白色沉淀，產生沉淀溶液后產生氣泡和白色沉淀，產生沉淀的原因是的原因是 。2Al 2OH 2H2O = 2AlO2 3H2b2Al 6e 3H2O = Al2O3 6HHCO3與與H反應使反應使H濃度降低濃度降低，產生產生Al(OH)3沉淀沉淀練習練習8、常溫下，取兩片質量相等、表面積相同的經過砂、常溫下，取兩片質量相等、表面積相同的經過砂紙打磨的鋁片，分別加入盛有相同體積、紙打磨的鋁片，分別加入盛有相同體積、c(H+)相同的稀相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支試管中，發現鋁片在稀鹽酸中產生硫酸和稀鹽酸的兩支試管中，發現鋁片在稀鹽酸中產生H2的速率比在稀硫酸中快。的速率比在稀硫酸中快。寫出以上反應的離子方程式：寫出以上反應的離子方程式： 。你認為出現以上現象的可能的原因是：你認為出現以上現象的可能的原因是：假設：假設： ；假設：假設： 。請設計實驗對以上假設進行驗證：請設計實驗對以上假設進行驗證：2Al 6H = 2Al3 3H2Cl對鋁和酸的反應有促進作用對鋁和酸的反應有促進作用SO42對鋁和酸的反應有抑制作用