铝的物理性质（铝的相关性质）
铝的物理性质(铝的相关性质)
上次我们谈到了铁及其化合物的相关性质，今天我们来谈谈铝。首先公布上一次作业的答案:
我举个例子来完成相互转化。欢迎大家补充。
铝的物理性质:柔软的银白色金属，熔点660.4℃，沸点2467℃，密度2.70g·cm-3，延展性好，是电和热的良导体。地壳中最丰富的金属元素。
铝的化学性质:铝原子最外层有三个电子，在化学反应中容易失去，表现出很强的还原性。
在室温下，铝与空气体中的氧气反应，在表面形成致密的氧化膜(Al2O3)。
在点火条件下，铝在氧气中能燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。
根据金属活性序列表:钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)、铜、汞、银、铂、金。
铝能与非氧化性稀酸反应放出氢气，通式为:
铝也能与碱性溶液反应放出氢气，通式为:
在室温下，Al与浓硝酸或浓硫酸发生反应，所以铝制容器可以储存冷的浓硝酸和浓硫酸。
铝与一些金属化合物反应，铝片进入硫酸铜溶液。现象:铝片表面覆盖一层紫红色物质；溶液逐渐从蓝色变成无色。
铝热反应是利用铝的还原性获得高熔点单质金属的方法。可以简单地认为是铝与某些金属氧化物(如氧化铁、氧化铬、二氧化锰等)的反应。)高温下。铝热反应常用于熔炼高熔点金属，是放热反应，镁条是点火剂，氯酸钾是助燃剂。镁可以在空气体中燃烧，氧气是氧化剂。但当一些插入混合物中的镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，保证镁条持续燃烧，同时放出足够的热量，引发金属氧化物与铝粉的反应。
以氧化铁为例进行实验。
1.将氧化铁和铝粉按3:2的体积比混合均匀，制成铝热剂，放入容器中。
2.取少量氯酸钾，充分研磨后撒在铝热剂上面。
3.取一根10cm左右的镁条，用砂纸打磨，插入铝热剂顶部。
4.点燃镁条，戴上墨镜，防止闪光伤害眼睛。
5.在铝热剂中放一些废铁，可以被铝热剂燃烧时产生的大量热量熔化，变成滚烫的亮黄色铁水，非常壮观。注意安全。
实验现象:镁棒剧烈燃烧，释放出大量热能，使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应。最后生成液态铁和氧化铝。
氧化铝和氢氧化铝
两性氧化物是指遇强酸呈碱性，遇强碱呈酸性的氧化物。它能与酸和碱反应。两者都产生盐和水。
两性氢氧化物:能与酸反应生成盐和水，与强碱反应生成盐和水。
明矾
它是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAL(SO4)2·12h2o，分子式量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。明矾净水是过去人们经常使用的一种方法。其原理是明矾可以电离水中的两种金属离子:
然而，Al3+容易水解形成胶态氢氧化铝Al(OH)3:
氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中悬浮的杂质，形成沉淀使水澄清。因此，明矾是一种很好的净水剂。
例1:铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量的SiO2、Fe2O3等杂质。从铝土矿中提纯氧化铝的工艺流程如下:
讨论并回答下列问题:
(1)写出①和②中可能反应的离子方程式:
① ,
② 。
(2)步骤②中未用氨水沉淀Fe3+的原因:
答案:①Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，fe2o 3+6H+= 2fe 3 ++ 3H2O；
②Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3 ++ 3OH-= Fe(OH)3；
(2)Al(OH)3能溶于强碱溶液而不能溶于氨水，Fe(OH)3和Al(OH)3不能被氨水分离。
②加入过量的氢氧化钠溶液，步骤①得到的滤液中含有Al3+和Fe3+，因此反应的离子方程式为:
(2)步骤②中无氨水析出Fe3+的原因:Al(OH)3能溶于强碱溶液而不能溶于氨水，Fe(OH)3和Al(OH)3不能被氨水分离。
示例2
将NaOH、MgCl2和AlCl3的混合物溶解在足够的水中，有1.16g白色沉淀。向所得悬浮液中滴加1mol/L HCl溶液。添加的HCl溶液的体积V和沉淀的质量M之间的关系如图所示。试着回答:
(1)A点沉积物的化学式为_ _ _ _ _ _，B点沉积物的化学式为_ _ _ _ _。
(2)原混合物中MgCl2的质量为_ _ _ _ _ g，AlCl3的质量为_ _ _ _ _ g。
(3)在Q点加入的HCl溶液的量是_ _ _ _ _ ml。
回答:
1)向水中固体组成的混合溶液中加入盐酸，在0-A时没有沉淀生成，说明此时盐酸与氢氧化钠发生反应，即NaOH、MgCl2、AlCl3组成的混合物溶解在足够的水中后，溶液中NaOH过量，溶液中的铝离子为偏铝酸根离子，溶液中沉淀为Mg(OH)2；A-B部分有沉淀，应该是盐酸和偏铝酸钠反应生成的氢氧化铝沉淀。离子反应方程式是
B点溶液中的溶质为氯化钠，析出物为Mg(OH)2和Al(OH)3；
所以答案是:Mg(OH)2；氢氧化镁、氢氧化铝；
(2)氢氧化镁在a点沉淀
根据镁原子守恒，n(MgCl2)=n(Mg(OH)2)=0.02mol，m(MGC L2)= n(MGC L2)m = 0.02mol×95g/mol = 1.9g；
在A-B段，盐酸与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，n(alo 2-)= n(HCl)= 1mol/L×(0.03-0.01)L = 0.02mol，。
所以答案是:1.9；2.67g
(3)在B-Q过程中，氢氧化镁和氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，所以Q点溶液中的溶质为氯化铝、氯化镁和氯化钠，原始反应物为NaOH、MgCl2、AlCl3和盐酸。对比反应前后的结果，MgCl2和AlCl3没有变化，实际上相当于氢氧化钠和盐酸的反应，所以Q点可以看作正好是氢氧化钠和盐酸的反应。N(NaOH)=n(HCl)，在(1)中已经分析过:B点溶液中的溶质是氯化钠，由Na+离子和Cl-离子守恒。在原始混合物中，N(NaOH)= N(NaCl)= N(Cl-)= 2n(MGC L2)+3N(ALC L3)+N(HCl)
所以答案是:130。
