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铝的物理性质(铝的相关性质)

  铝的物理性质(铝的相关性质)上次我们讲了铁的相关性质以及铁的化合物,今天来讲讲铝的。首先把上次的作业答案公布一下:
  我就各举一个例子来完成互相的转化,欢迎您给大家来补充。
  铝的物理性质:较软的银白色金属,熔点为660。4,沸点为2467,密度为2。70gcm3,有较好的延展性,是电和热的良导体。地壳中含量最多的金属元素。
  铝的化学性质:铝原子最外层有3个电子,化学反应中易失去电子而表现出较强的还原性。
  在常温条件下,铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化膜(Al2O3)
  在点燃的条件下,铝在氧气中能燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体。
  根据金属性活动顺序表,:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
  铝跟非氧化性稀酸能反应释放氢气,通式为:
  铝跟碱溶液也能反应释放氢气,通式为:
  常温下Al与浓硝酸或浓硫酸发生钝化反应,因此,用铝制容器可以存放冷的浓硝酸、浓硫酸。
  铝跟一些金属化合物的反应,铝片侵入硫酸铜溶液中,现象:铝片表面覆盖一层紫红色的物质;溶液逐渐由蓝色变为无色
  铝热反应,是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。可简单认为是铝与某些金属氧化物(如三氧化二铁、三氧化二铬、二氧化锰等)在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂。镁条在空气中可以燃烧,氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时,氯酸钾则是氧化剂,以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发金属氧化物和铝粉的反应。
  以氧化铁为例进行试验
  1。将氧化铁和铝粉按照体积比3:2混合均匀制成铝热剂,装入容器内
  2。取少量氯酸钾充分研碎,撒到铝热剂顶部
  3。取一根10cm左右的镁条,用砂纸打磨干净,插入铝热剂顶部
  4。引燃镁条,戴好墨镜,以防闪光伤眼。
  5。在铝热剂下放一些废铁,可以被铝热剂燃烧时产生大量的热量熔化,变成炙热、亮黄色的铁水,非常壮观。注意安全。
  实验现象:镁条剧烈燃烧,放出大量热能,使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应。最终生成液态的铁和氧化铝。
  氧化铝跟氢氧化铝
  两性氧化物是指遇强酸呈碱性,遇强碱呈酸性的氧化物,既能与酸作用,又能与碱作用。都生成盐和水。
  两性氢氧化物:既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
  明矾(KAl(SO4)212H2O)
  是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)212H2O,式量474。39,密度1。757gcm3,熔点92。5。溶于水,不溶于乙醇。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。明矾净水是过去民间经常采用的方法,它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子:
  而Al3很容易水解,生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3:
  氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种较好的净水剂。
  例题1、铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量的SiO2、Fe2O3等杂质量,从铝土矿中提纯Al2O3的工艺流程如下:
  讨论回答下列问题:
  (1)写出、中可能发生反应的离子方程式:
  ,
  。
  (2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因:
  答案:Al2O36H2Al33H2O、Fe2O36H2Fe33H2O;
  Al34OHAlO22H2O、Fe33OHFe(OH)3;
  (2)Al(OH)3能溶于强碱溶液但不溶于氨水,用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。
  中加入的是过量的氢氧化钠溶液,步骤得到的滤液中含有Al3和Fe3,则发生的反应的离子方程式是:
  (2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因:Al(OH)3能溶于强碱溶液但不溶于氨水,用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。
  例题2
  把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1。16g白色沉淀,在所得的悬浊液中逐滴加入1molLHCl溶液,加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示试回答:
  (1)A点的沉淀物的化学式为,B点的沉淀物的化学式为
  (2)原混合物中MgCl2的质量是g,AlCl3的质量是g
  (3)Q点HCl溶液加入量是mL
  解答:
  1)向水中固体组成的混合物溶液中加入盐酸时,0A时没有沉淀生成,说明此时盐酸和氢氧化钠反应,即:NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,溶液中NaOH过量,此时溶液中铝离子为偏铝酸根离子,溶液中存在的沉淀为Mg(OH)2;AB段,有沉淀生成,应为盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,离子反应方程式为
  B点溶液中存在的溶质是氯化钠,沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3;
  故答案为:Mg(OH)2;Mg(OH)2、Al(OH)3;
  (2)A点沉淀的是氢氧化镁
  根据Mg原子守恒得n(MgCl2)n(Mg(OH)2)0。02mol,m(MgCl2)n(MgCl2)M0。02mol95gmol1。9g;
  AB段,盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,离子反应方程式为H2OAlO2HAl(OH)3,根据HCl的体积知,n(AlO2)n(HCl)1molL(0。030。01)L0。02mol,根据Al原子守恒得n(AlCl3)n(AlO2)0。02mol,m(AlCl3)n(AlCl3)M0。02mol133。5gmol2。67g;
  故答案为:1。9;2。67g;
  (3)BQ过程中,氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁,所以Q点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠,原反应物为:NaOH、MgCl2、AlCl3和盐酸,对比知反应前后MgCl2、AlCl3不变,实际上相当于氢氧化钠和盐酸的反应,所以Q点可以看做氢氧化钠和盐酸二者恰好反应,n(NaOH)n(HCl),(1)中已分析:B点溶液中存在的溶质是氯化钠,由Na离子和Cl离子守恒得,原混合物中n(NaOH)n(NaCl)n(Cl)2n(MgCl2)3n(AlCl3)n(HCl)0。02mol20。02mol30。03L1molL0。13mol,
  故答案为:130

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