na的原子结构示意图 2019年高考化学备考艺体生百日突围系列(基础练测)(19)
六、铝
1、铝的原子结构:原子结构示意图为2
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。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。
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2、金属铝的物理性质:银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和传热性等,密度较小,质地柔软。
3、金属铝的化学性质:①2Al+3Cl22AlCl3;②2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;③2Al+3SAl2S3;
④2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;⑤4Al+3O22Al2O3;⑥2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
⑦2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。
注意:
(1)常温下铝在浓硫酸或浓硝酸中发生钝化,因此铝制容器可以用来储存运输浓硫酸或浓硝酸。铝与氧化性酸硝酸或浓硫酸在加热的条件下反应得不到氢气。
(2)铝箔在空气中用酒精灯加热,熔化但不燃烧,是因为铝箔在空气中加热表面被氧化为一层致密的氧化物薄膜,从而阻止了铝与氧气的反应。将铝粉撒向酒精灯火焰,铝粉燃烧,发出耀眼的点点星光,是因铝粉与空气的接触面增大,使反应更加剧烈。
(3)Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,但不能说“Al既有金属性,又有非金属性”,这是由于金属性是指元素的原子失电子的能力,非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应,都是失去3e-化合价升高为+3价,均是还原剂,因而铝具有较强的金属性。
(4)铝在常温下迅速被氧气氧化,形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。
(5)铝热反应:铝和某些金属氧化物反应,将其从氧化物中置换出来,同时放出大量的热,这种反应称为铝热反应,可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。
(6)铝与氢氧化钠溶液反应的实质:铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2,反应中铝作还原剂,水作氧化剂,NaOH无电子得失。
4、铝的冶炼:(1)铝土矿Al2O3;(2)2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑。
5、铝的用途:纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
七、铝的重要化合物
1、氧化铝和氢氧化铝
氧化铝(Al2O3)
氢氧化铝[Al(OH)3]
物理性质
白色固体,熔点很高
白色胶状物质,难溶于水
化学
性质
与酸反应
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
与碱反应
Al2O3+2OH-=2AlO+H2O
Al(OH)3+OH-=Al(OH)+2H2O
加热
不分解
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
制备方法
Al(OH)3加热分解
①Al3+与氨水反应;
②AlO2-溶液中通CO2;
③可溶性铝盐和偏铝的盐混合
主要用途
①作耐火材料;②冶炼铝的原料
①制药;②净水作用
2.常见的铝盐:
(1)硫酸铝钾[KAl(SO4)2]是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为:KAl(SO4)2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液pH<7。明矾可以净水,其净水的原因是:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体且有较大表面积能吸附水中杂质形成沉淀而净水。
注意:
明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质,不能杀菌消毒,而液氯只能杀菌消毒,不能沉淀悬浮的杂质。
3、氢氧化铝的制备:三种方法
(1)Al3+与氨水反应:Al3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3↓。
也不耗电