高一化学必修一知识点:铝三角

  铝是高中化学重要的金属,也是我们日常生活中经常用到的金属材料,今天小编要和大家分享的是高一化学必修知识点:铝三角,希望能够帮助到大家好好学习并掌握这部分知识,赶快学习起来吧。

  高一化学必修一知识点:铝三角

  铝是高中化学重要的金属,主要有铝、氧化铝、氢氧化铝。高考化学中铝的考点主要集中的铝及其化合物的两性,即既可以与酸反应,也可以与碱反应。

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  铝三角主要体现了铝及其化合物的两性

  一、单质铝(Al)

  铝是一种活泼金属,具有金属的共性,能够与非金属、酸、某些盐反应,同时具有自己特有的性质,可以与碱反应。铝极易失去最外层3个电子形成铝离子:Al-3e-=Al3+。

  1.铝与非金属反应

  铝可以与大多数非金属单质反应,如氧气、氯气、硫、溴等,生成相应的氧化物或盐。

  4Al+3O2点击图片可在新窗口打开2Al2O3;2Al+3S点击图片可在新窗口打开Al2S3;2Al+3Cl2点击图片可在新窗口打开2AlCl3;

  2.铝与酸反应

  这里所说的酸,主要指稀硫酸和稀盐酸,常温常压下,铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。注意钝化也属于化学变化。

  2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;

  3.铝与强碱反应

  大多数金属不与碱反应,与强碱反应,是铝特有的性质,(锌也可以发生类似的反应,了解即可)

  2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑;对应离子方程式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑;

  该反应的本质是铝首先与水反应,生成氢氧化铝与氢气,2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑;然后,氢氧化铝与氢氧化钠反应,2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O。在整个过程中,水是氧化剂,而氢氧化钠不是氧化剂。在解答电子转移和电线桥双线桥法的题目中要注意。

  4.铝热反应

  铝热反应是指铝在高温条件下还原金属氧化物,置换金属单质的一种反应,不是特指与铝与氧化铁的反应。

  2Al+Fe2O3点击图片可在新窗口打开2Fe+Al2O3,

  铝具有较强的还原性,可以还原一些金属氧化物,如氧化钨,二氧化锰等等。

  二、氧化铝(Al2O3)

  氧化铝熔点较高,硬度较大,可以与酸碱反应。

  1.氧化铝与酸反应

  Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;对应离子方程式:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;

  2.氧化铝与碱反应

  Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;对应离子方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;

  3.电解氧化铝生成金属铝

  2Al2O3点击图片可在新窗口打开4Al+3O2↑;加入冰晶石可以降低电解温度。

  三、氯化铝(AlCl3)

  氯化铝,这里主要说明铝离子的性质,可以与碱反应。

  1.氯化铝与弱碱反应

  AlCl3+3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl;对应离子方程式:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;

  2.氯化铝与强碱反应

  少量氢氧化钠:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;

  大量氢氧化钠:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+H2O;

  依据上述反应方程式,可以得出以下结论,①向氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠,首先生成白色沉淀,最后沉淀消失;②向氢氧化钠溶液中逐滴滴加氯化铝溶液,首先没有明显现象,最后生成白色沉淀;③通过两种溶液互相滴加,可以鉴别氯化铝和氢氧化钠。

  四、氢氧化铝(Al(OH)3)

  氢氧化铝是典型的两性氢氧化物,白色不溶于水的胶状物质,具有吸附作用。可以与强酸或强碱反应。氢氧化铝可以进行酸式水解可碱式水解,H++AlO2-+H2O点击图片可在新窗口打开Al(OH)3点击图片可在新窗口打开Al3++3OH-.

  1.氢氧化铝与强酸反应

  Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;对应离子方程式:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。

  2.氢氧化铝与强碱反应

  Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;对应离子方程式:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

  3.氢氧化铝加热分解

  2Al(OH)3点击图片可在新窗口打开Al2O3+3H2O

  五、偏铝酸钠(NaAlO2)

  高中化学中,偏铝酸钠只是在体现铝、氧化铝、氢氧化铝的两性的时候出现,这里只说明偏铝酸钠与酸的反应。

  1.偏铝酸钠与弱酸反应

  NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3

  2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3

  2.偏铝酸钠与强酸反应

  NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O

  六、硫酸铝钾(KAl(SO4)2)

  KAl(SO4)2•12H2O,十二水合硫酸铝钾,俗名:明矾。因为Al(OH)3具有很强的吸附型,所以明矾可以做净水剂。

  KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-,Al3+会水解:Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+

  附加:氢氧化铝的制法

  1.铝离子与弱碱反应

  铝离子与强碱反应容易过量,不好控制。

  AlCl3+3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl;离子方程式:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;

  2.偏铝酸根与弱酸反应

  偏铝酸根与强酸容易生成铝离子。

  NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3;离子方程式:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-,

  3.偏离酸根与铝离子反应

  偏铝酸根与氯离子发生双水解生成氢氧化铝。

  3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl;离子方程式:3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓;


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