- 物理性质:具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、导热性
- 化学性质
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与非金属单质反应
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与
$\ce{O2}$ 反应:$\ce{4Al + 3O2 \xlongequal{点燃} 2Al2O3}$ -
与
$\ce{Cl2}$ 反应:$\ce{2Al + 3Cl2 \xlongequal{点燃} 2AlCl3}$ -
与
$\ce{S}$ 反应:$\ce{2Al + 3S \xlongequal{\Delta} Al2S3}$ -
与
$\ce{H2O}$ 反应:$\ce{2Al + 6H2O \xlongequal{} 2Al(OH)3 + 3H2 ^}$ -
铝在冷的浓硫酸或浓硝酸中钝化
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铝与强碱发生反应:$\ce{2Al + 2NaOH + 6H2 \xlongequal{} 2NaAlO2 + 4H2O + 3H2 ^}$
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铝热反应:可以与
$\ce{FeO}、\ce{Fe2O3}、\ce{Fe3O4}、\ce{Cr2O3}、\ce{MnO2}、\ce{V2O5}$ 等氧化物反应。用于焊接金属、冶炼难溶金属$\left{\begin{array}{lr}\ce{2Al + Fe2O3 ->[{高温}] Al2O3 + 2Fe}\\ce{2Al + Cr2O3 ->[{高温}] Al2O3 + 2Cr}\\end{array}\right.$
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- 制备:$\ce{2Al2O3(l) \xlongequal[冰晶石]{通电} 4Al + 3O2 ^}$
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$\ce{2Al + 6H+ \xlongequal{} 2Al^{3+} + 3H2 ^}$ (非氧化性酸) $\ce{Al2O3 + 6H+ \xlongequal{} 2Al^{3+} + 3H2O}$ $\ce{Al(OH)3 + 3H+ \xlongequal{} Al^{3+} + 3H2O}$
$\ce{2Al + 2OH- + 2H2O \xlongequal{} 2AlO^-2 + 3H2 ^}$ $\ce{Al2O3 + 2OH- \xlongequal{} 2AlO^-2 + H2O}$ $\ce{Al(OH)3 + OH- \xlongequal{} AlO^-2 + 2H2O}$
$\ce{Al(OH)3 <=>[H2O] H+ + AlO^-2 + H2O}$ $\ce{Al(OH)3 <=>[H2O] Al^{3+} + OH-}$
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与
$\ce{NaOH}$ 的相互滴加缓慢滴加并搅拌- 将$\ce{NaOH}$滴入$\ce{Al^{3+}}$溶液中
- 先出现白色沉淀:$\ce{Al^{3+} + 3OH- \xlongequal{} Al(OH)3 v}$
- 后沉淀消失:$\ce{Al(OH)3 + OH- \xlongequal{} AlO^-2 + 2H2O}$
- 将$\ce{Al^{3+}}$滴入$\ce{NaOH}$溶液中
- 先无明显现象:$\ce{Al^{3+} + 4OH- \xlongequal{} AlO^-2 + H2O}$
- 后产生白色沉淀:$\ce{Al^{3+} + 3AlO^-2 + 6H2O \xlongequal{} 4Al(OH)3 v}$
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与氨水反应
$\ce{Al^{3+} + NH3*H2O \xlongequal{} Al(OH)3 v + 3NH4+}$ -
双水解反应
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$\ce{Al^{3+} + 3HCO^-3 \xlongequal{} Al(OH)3 v + 3CO2 ^}$ -
$\ce{Al^{3+} + 3CO^2-_3 + 3H2O \xlongequal{} Al(OH)3 v + 3HCO^-3}$ -
$\ce{Al^{3+} + 3AlO^-2 + 6H2O \xlongequal{} 4Al(OH)3 v}$ -
$\ce{2Al^{3+} + 3S^2- + 6H2O \xlongequal{} 2Al(OH)3 v + 3H2S ^}$ -
$\ce{AlO^-2 + NH4+ + H2O \xlongequal{} 4Al(OH)3 v + NH3 ^}$ -
$\ce{2Al^{3+} + 3SiO^2-_3 + 6H2O \xlongequal{} 2Al(OH)3 v + 3H2SiO3 v}$
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与强酸相互滴加,缓慢滴加并搅拌
- 将$\ce{H2SO4}$滴入$\ce{AlO^-2}$溶液中
- 先出现白色沉淀:$\ce{AlO^-2 + H+ + H2O \xlongequal{} Al(OH)3 v}$
- 后沉淀消失:$\ce{Al(OH)3 + 3H+ \xlongequal{} Al^{3+} + 3H2O}$
- 将$\ce{AlO^-2}$滴入$\ce{H2SO4}$溶液中
- 先无明显现象:$\ce{AlO^-2 + 4H+ \xlongequal{} Al^{3+} + 2H2O}$
- 后产生白色沉淀:$\ce{Al^{3+} + 3AlO^-2 + 6H2O \xlongequal{} 4Al(OH)3 v}$
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与碳酸反应
立即生成
$\ce{Al(OH)3}$ 沉淀且不溶解。-
$\ce{CO2}$ 过量:$\ce{AlO^-2 + 2H2O + CO2 \xlongequal{} Al(OH)3 v + HCO^-3}$ -
$\ce{CO2}$ 少量:$\ce{2AlO^-2 + 3H2O + CO2 \xlongequal{} 2Al(OH)3 v + CO^2-_3}$
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与铵盐溶液反应
$\ce{NH4+ + AlO^-2 + H2O \xlongequal{} Al(OH)3 v + NH3 ^}$
制备
$\ce{Al^{3+} + NH3*H2O \xlongequal{} Al(OH)3 v + 3NH^4+}$ $\ce{AlO^-2 + 2H2O + CO2 \xlongequal{} Al(OH)3 v + HCO^-3}$ $\ce{Al^{3+} + 3AlO^-2 + 6H2O \xlongequal{} 4Al(OH)3 v}$
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$\ce{Al:}$ 铝合金,航空航天材料 -
$\ce{Al2O3:}$ 耐热材料;炼铝原料;刚玉(红宝石、蓝宝石) -
$\ce{Al(OH)3:}$ 净水剂;制酸剂(治疗胃酸过多);阻燃剂 - 可溶性铝盐:净水剂(明矾:$\ce{KAl(SO4)2·12H2O}$)
$\ce{2Al + 6H+ \xlongequal{} 2Al^3+ +3H2 ^}$ -
$\ce{2Al + 2OH- +2H2O \xlongequal{} 2AlO^-2 +3H2 ^}$ (记忆:4213,四个 2、一个 3) -
$\ce{4Al + 3O2 \xlongequal{点燃} 2Al2O3}$ $\ce{2Al + Fe2O3 \xlongequal{高温} Al2O3 + 2Fe}$ $\ce{2Al2O3(熔融) \xlongequal[冰晶石]{通电} 4Al + 3O2 ^}$ $\ce{2Al(OH)3 \xlongequal{\Delta} Al2O3 + 3H2O}$ $\ce{Al2O3 + 6H+ \xlongequal{} 2Al^3+ + 3H2O}$ $\ce{Al2O3 + 2OH- \xlongequal{} 2AlO^-2 + H2O}$ $\ce{Al(OH)3 + 3H+ \xlongequal{} AlO^3+ + 3H2O}$ $\ce{Al^3+ + 3OH- \xlongequal{} Al(OH)3 v}$ $\ce{AlO^-2 + H+ +H2O \xlongequal{} Al(OH)3 v}$ $\ce{Al(OH)3 + OH- \xlongequal{} AlO^-2 + 2H2O}$ $\ce{AlO^-2 + 4H+ \xlongequal{} Al^3+ + 2H2O}$ $\ce{Al^3+ + 4OH- \xlongequal{} AlO^2- + 2H2O}$
氧化铝无法一步反应为氢氧化铝