第7讲铝及其化合物一、铝的性质及应用1.铝的结构和存在铝位于元素周期表①第三周期ⅢA族,原子结构示意图为 。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于②硅。自然界中的铝全部以③化合态形式存在。2.金属铝的物理性质铝是④银白色有金属光泽的固体,有良好的⑤延展性、⑥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 写出图中有关反应的化学方程式:(1) (2)2Al+3Cl2 2AlCl3(3) (4)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑(5)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(铝热反应)4.铝热反应(1)原理铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质,如Fe2O3+2Al ⑧2Fe+Al2O3等。(2)实验装置 (3)反应现象及结论镁条剧烈燃烧,放出大量的热,引发混合物剧烈反应,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中;待熔融物冷却后,除去外层熔渣,可以发现落下的是铁珠。(4)应用a.野外焊接钢轨;b.冶炼高熔点金属。 注意(1)铝热反应是在高温干态下进行的置换反应,铝只能与排在金属活动性顺序中铝后的金属的氧化物反应。(2)铝热反应常出现在推断题中。(3)铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。自测1判断正误,正确的划“√”,错误的划“✕”。(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式 ()(2)Al在空气中性质稳定,因而具有很强的抗腐蚀性 ()(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 ()(4)Mg是活泼金属,而Al是两性金属 ()自测2依据Al单质的性质,思考并回答下列问题。(1)铝的化学性质活泼,为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能?。(2)Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说“Al既有金属性,又有非金属性”,你认为这种说法是否恰当?为什么?。(3)铝与酸、碱反应的实质是什么?氧化剂是什么?。答案(1)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(2)不恰当。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,都会失去电子,因而铝具有较强的金属性(3)铝与酸、碱反应的实质都是:  Al3+,2H+ H2,只不过碱中的H+来源于水的电离。氧化剂分别为酸和水二、铝的重要化合物1.氧化铝(1)化学性质(用离子方程式或化学方程式表示)两性氧化物— (2)用途熔点很高,是一种较好的③耐火材料,还可制作各种宝石。2.氢氧化铝 3.常见的铝盐 自测3判断正误,正确的划“√”,错误的划“✕”。(1)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,说明金属铝的熔点较低 ()(2)AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3·H2O Al +4N +2H2O ()(3)Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2↑ ()(4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使S 沉淀完全:2Al3++3S +3Ba2++6OH- 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ ()(5)0.10mol·L-1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH- Al(OH)3↓ ()(6)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3↓+3H+ ()(7)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH- 2Al +H2O ()自测4铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下: 回答下列问题:(1)写出反应1的化学方程式。(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是,反应2的离子方程式为。(3)电解制铝的化学方程式是,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是。答案(1)2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3 2NaAlO2+H2O(2)CaSiO32Al +CO2+3H2O 2Al(OH)3↓+C (合理即可)(3)2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑O2、CO2(CO)解析  (3)以石墨为电极,阳极发生的反应为2O2--4e- O2↑,O2可与石墨反应产生CO2和CO气体。考点突破1.铝与非氧化性酸溶液反应生成H2和铝盐(Al3+),与氧化性酸溶液反应不生成H2,且在冷浓HNO3、冷浓H2SO4中发生钝化。2.铝与强碱溶液反应生成H2和偏铝酸盐(Al )。3.铝与酸或碱溶液反应生成H2的量的计算铝分别与盐酸、氢