铝及其化合物一、铝的结构：1、原子结构示意图：2、周期表中位置：第三周期ⅢA族镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。
二、铝单质的性质1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热△性和延展性。
在空气中具有很好的耐腐蚀性。
2、化学性质：（1）与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2====2AlCl3B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。
点4Al+3O2 ========= 2Al2O3思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。
（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4＝3Cu+Al2(SO4)3△ （3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3 铝热剂[现象]：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。
[试一试]：写出Al 分别与MnO 2 、V 2O 5 的反应方程式（4）与沸水微弱反应：2Al+6H 2O ========= 2Al （OH ）3 + 3H 2↑ （5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H2↑ 2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H2↑注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。
某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。
（6）与碱反应:２Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑反应的实质:分两步进行:(2）Al(OH)3+NaOH========NaAlO 2+2H 2O三、铝的重要化合物化合价降低，被还原，（1） 3 +3H 2↑2+3H 2↑得6×1、氧化铝（Al2O3）(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃）、不溶于水，不与水化合。
常作耐火材料。
刚玉的主要成分是Al2O3，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。
(2)化学性质：①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。
电解2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2↑②与酸反应：Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2O③与碱反应：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2、氢氧化铝（Al（OH)3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。
（2）化学性质：①不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。
△2Al(OH)3＝ Al2O3＋2H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O③Al(OH) + 3HCl= AlCl + 3H OAl(OH)3具有两性的原因：H++AlO2—+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH—注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。
(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。
3、明矾：KAl(SO4)2·12H2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
KAl(SO4)2 =K++Al3++2SO42-△Al3++3H2O =====A l(OH)3（胶体）+3H+四、Al3+、AlO2—的性质（一）Al3+的性质1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适2、AlCl 3中逐滴加入NaOH 溶液至过量？ ①方程式：Al 3++3OH —= Al(OH)3↓Al(OH)3+OH — = AlO 2-+2H 2O②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失 ③图像：3、向NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液 ①有关反应：Al 3++4OH — =AlO 2—+2H 2OAl 3++3AlO 2—+6H 2O = 4Al(OH)3↓②现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变 ③图像：n(NH 3·H 2O)/n(NaOH)/0 1 2 3（二）AlO 2—的性质1、向含有AlO 2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 离子方程式： 图像：2、向含有AlO 2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式：①AlO 2—＋H +＋H 2O=Al(OH)3?②Al(OH)3＋3H += Al 3+＋3H 2O图像：n[Al(OH)3]/mol0 1/12 1/6 1/43+)/mon(CO 2)/n[Al(OH)3]/mol1/20 1 2 3n(HCl )/mo n[Al(OH)3]/mol①2AlO 2—＋CO 2(少量)＋3H 2O = 2Al(OH)3?＋CO 32－②AlO 2—＋CO 2(足量)＋2H 2O= Al(OH)3?＋HCO 3—（3）向含有H＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量离子方程式：①AlO2—＋4H+= Al3+＋2H2O②Al3+＋3AlO2—＋6H2O= 4Al(OH)3图像：n(AlO2—)/m0 1/4 1/2 3/4例题：将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，然后取出10mL 溶液用1mol/LNaOH溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。
求：（1）合金中镁和铝的物质的量之比；（2）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。
一.Mg、Al的化学性质1．与非金属反应（1）与O2反应。
常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。
镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O22MgO。
4Al+ 3O22Al2O3（2）与卤素单质、硫等反应。
Mg+ Cl2MgCl2 2Al+ 3Cl22AlCl32Al+ 3S Al2S3 （用于工业制备）Mg+ S MgS [特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。
镁在空气中燃烧时有三个反应发生：2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。
利用镁的这种性质来制造照明弹。
③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。
2．与H2O反应Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2↑3．与酸反应置换出H2Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。
所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。
4．与某些氧化物反应（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO22MgO+C[特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。
（2）铝热反应：2Al+ Fe2O32Fe+ Al2O3铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。
[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。
②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。
③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。
④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。
实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。
5．与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2↑二.氢氧化铝1．物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。
2．化学性质①与酸反应：Al(OH)3 +3HCl＝AlCl3+3H2O离子反应方程式：Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2+2H2O离子反应方程式：Al(OH)3＋OH?＝NaAlO2+2H2O3．Al(OH)3的制取①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液②偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时：2AlO2?＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32?当CO2过量时：AlO2?＋CO2+2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3?4．Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。
[特别提醒]：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐。
（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。
[例1]使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是（）A．NaCl→Na2S→Na2SO4→NaOH→HNO3 B．H2SO4→HCl→H2S→NaOH→CO2C．HCl→H2SO4→H2S→NaOH→CO2 D．Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH→HCl[解析]SO42?能同时除去Ba2+和Ag+，S2?能同时除去Ag+和Cu2+，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al3+以AlO2?形式存在，加酸可使AlO2?以Al(OH)3形式沉淀。
但HNO3量不好控制，所以最好的选项为C。
[答案]C[规律总结]解除杂题应注意①除杂试剂的选择。
本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba2+～SO42?，Mg2+～OH?，Ag+～Cl?，Cu2+～S2?，②除杂的顺序。
为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。
所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。
[例2]用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况）（）A．O2和H2的混合气体B．1.12L H2C．大于1.12LH2 D．小于1.12L H2[解析]Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝能与NaOH 溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2总和，显然比Na单独反应产生的H2多。