鋁的主要性質:
物理性質:
鋁是銀白色,具有金屬光澤的固體,硬度較小,具有良好的導電性、導熱性和延展性。
化學性質:
活潑金屬,具有較強的還原性;常溫下鋁在濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化;既可以與酸反應又可以與堿反應。
(1)與氧氣反應:(純氧中發(fā)出耀眼的白光)
(2)與Cl2 、S 、N2反應:
(Al2S3在溶液中完全雙水解)
(AlN與水反應生成Al(OH)3和NH3↑)
(3)與水反應:
(4)與酸反應:
(5)與堿的反應:
(6)鋁熱反應:2Al+Fe2O3=(高溫)=Al2O3+2Fe
鋁的用途
純鋁制作導線,鋁合金用于制造飛機、汽車、生活用品等。
鋁的特殊性質:
鋁既能與酸反應,也能與強堿反應。
鋁與酸反應:鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化,2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
鋁與堿反應:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
鋁熱反應:
鋁熱法是一種利用鋁的還原性獲得高熔點金屬單質的方法。此種反應被稱為鋁熱反應。
可簡單認為是鋁與某些金屬氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)或非金屬氧化物(如SiO2等)在高熱條件下發(fā)生的反應。
鋁熱反應常用于冶煉高熔點的金屬,并且它是一個放熱反應,
其中鎂條為引燃劑,氯酸鉀為助燃劑。
其裝置如下圖所示:
鋁熱反應配平技巧:
取反應物和生成物中氧化物中兩邊氧的最小公倍數,即可快速配平,如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中,可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍數12,則Fe3O4前應為3Al2O3前應為4,然后便可得到Al為8,Fe為9。
鎂鋁的化學性質比較:
鋁熱反應配平技巧:
取反應物和生成物中氧化物中兩邊氧的最小公倍數,即可快速配平,如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中,可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍數12,則Fe3O4前應為
3Al2O3前應為4,底下便可得到Al為8,Fe為9。
鋁與酸、堿反應的計算技巧:
鋁與酸、堿反應的實質都是,,所以根據得失電子守恒可知:
,利用此關系可以方便地進行有關計算。
鋁與酸或堿溶液反應生成H2的量的計算:
Al是我們中學階段學習的唯一既與H+反應也與OH-反應的金屬,它與酸、堿反應既有相同點,也有不同點。
相同點:Al均被氧化成+3價,所以1molAl不論與H+還是與OH-反應均生成3gH2。
不同點:1molAl與H+反應消耗3molH+,而與OH-反應只消耗1molOH-,所以含有等物質的量的NaOH溶液和HCl溶液分別與足量的鋁反應時生成的氫氣的物質的量之比為3∶1。
“鋁三角”關系:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
AlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓
AlO2-+4H+===Al3++2H2O
鈍化:
鋁、鐵在常溫下與濃硫酸發(fā)生鈍化,鈍化不是不反應,而是被氧化成一層致密的氧化物薄膜,恰恰說明金屬的活潑性。