高一化學(xué)-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-必修一-4.2-鋁-金屬材料

PAGEPAGE44.2鋁金屬材料一、鋁：1、物理性質(zhì)：銀白色金屬，硬度和密度小，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。其導(dǎo)電性在銀銅金之后2、化學(xué)性質(zhì)：(1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：2Al+3Cl22AlCl34Al+3O22Al2O3(常溫也可以反應(yīng)，生成致密氧化膜，常用來(lái)解釋為什么鋁不容易生銹)(2)與酸反應(yīng)：A、與非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸，稀硫酸等），生成氫氣2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑B、與氧化性酸反應(yīng)，發(fā)生鈍化，即鋁、鐵在冷的濃硫酸，濃硝酸中發(fā)生鈍化注意:①如果是稀硫酸或者是稀硝酸，則不會(huì)發(fā)生鈍化②如果是熱的濃硫酸或者是熱的濃硝酸，也不會(huì)發(fā)生鈍化(3)與堿反應(yīng)：生成四羥基合鋁酸鈉2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+2OH–+6H2O=2[Al(OH)4]–+3H2↑(4)與鹽反應(yīng)：按照金屬活動(dòng)性順序，發(fā)生置換反應(yīng)2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+(5)與氧化物反應(yīng)：發(fā)生鋁熱反應(yīng)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe注意事項(xiàng)：①反應(yīng)物鋁和金屬氧化物統(tǒng)稱鋁熱劑②鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：發(fā)出耀眼的光芒、放出大量的熱、有熔融物生成。③鋁熱反應(yīng)常用于焊接鐵軌和冶煉金屬二、氧化鋁1、存在形式：氧化鋁主要存在剛玉中，剛玉的主要成分是Al2O3，A、其中把含少量鉻元素的剛玉稱為紅寶石；B、含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱為藍(lán)寶石。2、物理性質(zhì)：白色固體、不溶于水、熔沸點(diǎn)高。3、化學(xué)性質(zhì)：(1)電解反應(yīng)：電解氧化鋁用于制取金屬鋁電解電解2Al2O32Al+3O2↑(2)兩性氧化物（即能與酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng)）A、氧化鋁與酸反應(yīng)：Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2OB、氧化鋁與堿反應(yīng)：Al2O3＋2NaOH+3H2O＝2Na[Al(OH)4]三、氫氧化鋁1、物理性質(zhì)：白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，強(qiáng)吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各種色素。2、化學(xué)性質(zhì)：△△2Al(OH)3=====Al2O3＋2H2O(這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。)(2)兩性氫氧化物：A、與酸反應(yīng)：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OB、與堿反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH＝Na[Al(OH)4]3、制取：實(shí)驗(yàn)室一般用鋁鹽跟氨水反應(yīng)制取氫氧化鋁AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4ClAl3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+注意：弱酸(比如碳酸)，弱堿(比如氫氧化鈉)均不能使氫氧化鈉溶解六、鋁的圖象問題總結(jié)：1、鋁鹽與氨水的反應(yīng) 由于產(chǎn)物氫氧化鋁不溶于氨水，因此無(wú)論是鋁鹽里面加入氨水，還是氨水里面加入鋁鹽，反應(yīng)都是一樣的，因此圖像也應(yīng)該相同，具體如下所示：A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入試劑后，生成沉淀，沉淀不消失B、離子方程式：Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+1mol3molC、圖像：(1)鋁鹽里面加入氨水：(2)氨水中加入鋁鹽2、鋁鹽與強(qiáng)堿(以氫氧化鈉為例)因?yàn)楫a(chǎn)物氫氧化鋁溶于氫氧化鈉，因此往鋁鹽里面加入氫氧化鈉，跟氫氧化鈉里面加入鋁鹽，反應(yīng)情況應(yīng)該是有所不同的，圖像也應(yīng)該是有所不同的，具體如下所示：(1)鋁鹽里面加入氫氧化鈉A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①先生成沉淀（鋁鹽里面Al3+較多，加入OH-后生成Al(OH)3沉淀）②沉淀消失（Al(OH)3與OH-繼續(xù)反應(yīng)，生成〔Al(OH)4〕-）B、離子方程式：①Al3++3OH-=Al(OH)3↓1mol3mol②Al(OH)3+OH-=〔Al(OH)4〕-1mol1mol圖像：D、習(xí)題：例1.向30毫升1mol/L的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4mol/L的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為（）A.3mLB.7.5mLC.15mLD.27.5mL例2向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是（）（1）amol（2）bmol（3）a/3mol（4）b/3mol（5）0mol（6）（4a-b）molA.（1）（2）（4）（5）（6）B.（1）（4）（5）（6）C.（1）（2）（3）（5）（6）D.（1）（3）（5）總結(jié)：amolAlCl3與bmolNaOH反應(yīng)，沉淀的物質(zhì)的量的討論情況：A、b≤3a時(shí)，先寫離子方程式，計(jì)算沉淀時(shí)，要以不足的量來(lái)計(jì)算Al3++3OH-====Al(OH)3↓ａmol3ａmolａmol∨ｂmolb/3mol所以當(dāng)b≤3a時(shí)，即氫氧化鈉不足時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為b/3molB、3a<b<4a時(shí)，同樣寫離子方程式，然后判斷哪個(gè)反應(yīng)物不足，要以不足的物質(zhì)來(lái)計(jì)算沉淀的質(zhì)量。①Al3++3OH-====Al(OH)3↓ａmol3ａmolａmol∧即AlCl3不足ｂmolａmol此時(shí)沉淀應(yīng)該以AlCl3來(lái)算②Al(OH)3+OH-=〔Al(OH)4〕-ａmolａmol(b-3ａ)mol(b-3ａ)mol(b-3ａ)mol則生成的沉淀為a-(b-3a)=(4a-b)mol所以當(dāng)3a<b<4a時(shí)，此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量為(4a-b)molC、當(dāng)b≥4a時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為0(2)往氫氧化鈉溶液里面加入鋁鹽A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①NaOH溶液中出現(xiàn)沉淀，沉淀立即消失（氫氧化鈉溶液里面OH-較多，加入Al3+后生成Al(OH)3沉淀，沉淀馬上又跟OH-反應(yīng)）②繼續(xù)滴加Al3+后沉淀突然增多后不變（Al3+與〔Al(OH)4〕-反應(yīng)生成Al(OH)3后，Al(OH)3不消失）B、離子方程式：①Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=〔Al(OH)4〕-1mol1mol1mol1mol1mol3mol1mol1mol即第一步發(fā)生Al3++4OH-=〔Al(OH)4〕-②Al3++3〔Al(OH)4〕-=4Al(OH)3↓1mol3mol即加入的Al3+要先花3mol去跟OH-反應(yīng)形成1mol〔Al(OH)4〕-,然后1molAl3+再跟1mol〔Al(OH)4〕-反應(yīng)形成沉淀。C、圖像：3、Na〔Al(OH)4〕與CO2的反應(yīng)：由于產(chǎn)物氫氧化鋁不溶于碳酸，因此無(wú)論是Na〔Al(OH)4〕里面加入CO2，因此生成的沉淀應(yīng)該不會(huì)消失，具體如下所示：A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入試劑后，生成沉淀，沉淀不消失B、離子方程式：當(dāng)CO2不足時(shí)，2[Al(OH)4]–+CO2=2Al(OH)3↓+H2O+CO32-當(dāng)CO2過量時(shí)，[Al(OH)4]–+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-C、圖像：4、Na〔Al(OH)4〕與HCl的反應(yīng)：因?yàn)楫a(chǎn)物氫氧化鋁溶于鹽酸，因此往Na〔Al(OH)4〕里面加入HCl，跟往HCl里面加入Na〔Al(OH)4〕，反應(yīng)情況應(yīng)該是有所不同的，圖像也應(yīng)該是有所不同的，具體如下所示：(1)往Na〔Al(OH)4〕里面加入HClA、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①Na〔Al(OH)4〕溶液出現(xiàn)沉淀②繼續(xù)滴加HCl，沉淀消失B、離子方程式：①〔Al(OH)4〕-+H+=Al(OH)3↓+H2O1mol1mol②Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O1mol3molC、圖像：(2)往HCl里面加入Na〔Al(OH)4〕:A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①HCl溶液先出現(xiàn)沉淀，沉淀迅速消失②繼續(xù)滴加Na〔Al(OH)4〕，沉淀不變B、離子方程式：①〔Al(OH)4〕-+H+=Al(OH)3↓+H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O即第一步的總反應(yīng)為：〔Al(OH)4〕-