铝的物理性质（三氧化二铝生成铝）

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2.70g·cm-3,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)2·12H2O）

是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2·12H2O，式量474.39，密度1.757g/cm3，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①、②中可能发生反应的离子方程式：

① ，

② 。

（2）步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因：

答案：①Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

②Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-=Fe(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。

②中加入的是过量的氢氧化钠溶液，步骤①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②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1mol/L HCl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，0-A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；A-B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）?M=0.02mol×95g/mol=1.9g；

A-B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H2O+AlO2-+H+=Al（OH）3↓，根据HCl的体积知，n（AlO2-）=n（HCl）=1mol/L×（0.03-0.01）L=0.02mol，根据Al原子守恒得n（AlCl3）=n（AlO2-）=0.02mol，m（AlCl3）=n（AlCl3）?M=0.02mol×133.5g/mol=2.67g；

故答案为：1.9；2.67g；

（3）B-Q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）=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，

故答案为：130．