高一化学-知识点总结-必修一-4.2-铝-金属材料

1、4.2铝金属材料一、铝：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。其导电性在银铜金之后2、化学性质：(1) 与非金属单质反响：2AI+3CI2 2AICI 34AI+3Q 2AI 2O(常温也可以反响，生成致密氧化膜，常用来解释为什么铝不容易生锈)(2) 与酸反响：A、 与非氧化性酸反响盐酸，稀硫酸等，生成氢气2AI+6HCI=2AICI 3+3H f2AI+6H =2AI +3H f2AI+3H2SQ=Al2(SQ) 3+3H f 2AI+6H +=2AI3+3H fB、与氧化性酸反响，发生钝化，即铝、铁在冷的浓硫酸，浓硝酸中 发生钝化注意： 如果是

2、稀硫酸或者是稀硝酸，那么不会发生钝化如果是热的浓硫酸或者是热的浓硝酸，也不会发生钝化(3) 与碱反响：生成四羟基合铝酸钠2AI+2NaQH+6H 2Q=2NaAI(QH?+3H2 f2AI+2QH-+6HQ=2AI(QH)4 -+3Hf(4) 与盐反响：按照金属活动性顺序，发生置换反响2AI+3Cu 2+=3Cu+2A(5) 与氧化物反响：发生铝热反响2AI+Fe 2QAl2Q+2Fe本卷须知：反响物铝和金属氧化物统称铝热剂 铝热反响的实验现象为：发出耀眼的光辉、放出大量的热、有熔融物生成。 铝热反响常用于焊接铁轨和冶炼金属二、氧化铝1、 存在形式：氧化铝主要存在刚玉中，刚玉的主要成分是Al

3、203 ,A、其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；B、含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。2、物理性质：白色固体、不溶于水、熔沸点高。3、化学性质：(1) 电解反响：电解氧化铝用于制取金属铝电解2Al2O= 2Al + 3 Of(2) 两性氧化物即能与酸反响，也能与碱反响A、氧化铝与酸反响：AbO + 6HCl= AlCl 3 + 3H0B、氧化铝与碱反响： Al 2Q+ 2NaOH+3EM 2NaAI(0H)d三、氢氧化铝1、物理性质：?白色胶状物质，?不溶于水，?强吸附性，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(0H) 3 = A

4、l 2Q + 2H2O (这是工业上制取纯洁氧化铝的方法。)(2) 两性氢氧化物：A、与酸反响：Al(0H)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 20B、与碱反响：Al(OH) 3 + NaOH= NaAl(OH) 43、制取：实验室一般用铝盐跟氨水反响制取氢氧化铝AlCl 3+3NH H2O = Al(OH) 3 J +3NHCIAl3+ + 3NH - HO = Al(OH) 3 J +3NH+注意：弱酸(比方碳酸)，弱碱(比方氢氧化钠)均不能使氢氧化钠溶解4、知识补充：四羟基合铝酸盐AI(OH) J - 的性质：AI(OH) 4-可以看成AI(OH) 4 - = AI(OH) 3+

5、QH)-(1) 与不能共存的离子：只要不能与氢氧根共存的离子，都不能与AI(OH) 4共存，比方：铁离子、铝离子、碳酸氢根等(2) 铝盐可以跟四羟基合铝酸盐反响，生成氢氧化铝AI3+ + 3AI(OH) 4 - =4 AI(OH) 3 J(3) 四羟基合铝酸盐也可以和酸反响，比方实验室也可以利用四羟基合铝酸盐跟二氧化碳反响来制取氢氧化铝A当CO缺乏时，2AI(OH) 4 - + CCb =2 AI(CH)3 j +hq+cQB、当CO过量时，AI(OH) 4 -+ CQ =AI(CH) 3J + HCC-四、铝合金：1、合金的概念：金属跟金属，或者金属跟非金属通过加热融合 而形成的混合物。2、

6、合金的特征：两大一小(1) 合金的硬度一般比组成它的金属大(2) 合金的熔点一般比组成它的金属低(3) 合金的抗腐蚀性一般比组成它的金属强3、铝合金的优点：密度小、强度高、塑性好、易于成型等优点4、铝合金的用途：经常用于制造飞机构件，建筑业与电子行业等。五、金属材料：1、分类：分为黑色金属材料和有色金属材料(1) 黑色金属：黑色金属是指铁、锰、铬以与它们的合金(2) 有色金属：除黑色金属外所有的金属材料统称有色金属本卷须知： 黑色金属只是一种称呼，并不是说黑色金属都是黑色的黑色金属材料是人类使用最广泛的金属材料2、黑色金属一钢铁：(1) 铁的合金主要包括钢铁和生铁，其中生铁的含碳量比较高(2)

7、 铁的使用经历了一个“铁一普通钢一不锈钢等特种钢的演变(3) 不锈钢主要是在普通钢的根底上参加铬、镍等元素，不锈钢有很多类型，但是有一个共同的特征是：其含铬量一般都 大于12%3、有色金属材料一金、银、铜(1) 金银铜的三性导电性、导热性、延展性?导电性：银 铜金?导热性：银 铜 金?延展性：金 银铜(2) 物理性质：金是黄色金属、银是银白色金属、铜是紫红色金属其中铜是人类最早使用的金属。化学性质：金：金的化学性质很稳定，根本不与任何物质反响。丄 银：银的化学性质也很稳定，除了跟硝酸、浓硫酸等少数氧化剂 反响外，也根本不与其它物质反响丄铜：铜的化学性质相比照拟活泼(1) 常温下，铜在枯燥的空气

8、中性质稳定，但是在潮湿的空气中容易被腐蚀，生成绿色的铜锈或者铜绿，方程式为：2Cu+(2+HO+C0=Cu(OH)2CO(2) 铜在加热或者点燃的条件下，能与许多非金属反响：2Cu+O 2=2CuO 2Cu+S=Cl2S(3) 铜与其化合物之间可以相互转化，而且转化时常伴着颜色变化高温4 CuO =2CuO + 02 f CuSO 4 5HO=CuS®5HOf六、铝的图象问题总结：1、铝盐与氨水的反响由于产物氢氧化铝不溶于氨水，因此无论是铝盐里面参加氨 水，还是氨水里面参加铝盐，反响都是一样的，因此图像也应该 一样，具体如下所示：A、实验现象：参加试剂后，生成沉淀，沉淀不消失B、离子

9、方程式:Al3+ + 3NH HO = AI(OH) 3 J +3NH+1mol 3molC、图像：(1)铝盐里面参加氨水：(2)氨水中参加铝盐2、铝盐与强碱(以氢氧化钠为例)因为产物氢氧化铝溶于氢氧化钠，因此往铝盐里面参加氢氧化钠， 跟氢氧化钠里面参加铝盐，反响情况应该是有所不同的，图像也应该 是有所不同的，具体如下所示：(1)铝盐里面参加氢氧化钠A、实验现象： 先生成沉淀铝盐里面Al3+较多，参加0H后生成AI(OH)3沉淀 沉淀消失AI(OH)3与OHB续反响，生成AI(OH)4-B、离子方程式： AI 3+ + 3OH - = AI(OH) 3 J1mol 3moI AI(OH) 3

10、+ OH- = AI(OH)4-1mol 1molC 图像：D习题：例1.向30毫升1 mol/L的AICI3溶液中逐渐参加浓度为4 mol/L的 NaOH溶液，假设产生0.78g白色沉淀，那么参加的NaOH溶液 的体积可能为A. 3mL B. 7.5mL C. 15mL D. 27.5mL例2向含有a mol AlCl 3的溶液中参加含b mol KOH的溶液，生成 沉淀的物质的量可能是1a mol 2b mol 3a/3 mol4b/3 mol 50 mol 6 4a-bmolA. 12 4 56B. 1 4 5 6C. 1 2 3 5 6D. 1 3 5总结：a mol AlCl 3与b

11、 mol NaOh反响，沉淀的物质的量的讨论情况：A b < 3a时，先写离子方程式，计算沉淀时，要以缺乏的量来计算Al + 3 OH = Al(OH) 3 ；a mol 3 a mol a molVb mol b/3 mol所以当b< 3a时，即氢氧化钠缺乏时，沉淀的物质的量为b/3mol B、3a<b<4a时，同样写离子方程式，然后判断哪个反响物缺乏，要 以缺乏的物质来计算沉淀的质量。 Al 3+ + 3 OH = Al(OH) 3 ；a mol 3a mol a molA即AlCl 3缺乏b mola mol此时沉淀应该以AlCl 3来算 Al(OH) 3+ OH

12、=AI(OH)4-a molamol(b-3 a )mol(b-3a )mol(b-3a )mol那么生成的沉淀为a-(b-3a)=(4a-b)mol 所以当3a<b<4a时，此时沉淀的物质的量为(4a-b)molC 当b>4a时，沉淀的物质的量为0(2)往氢氧化钠溶液里面参加铝盐A、实验现象： NaOH溶液中出现沉淀，沉淀立即消失氢氧化钠溶液里面0H较多，参加ai3+后生成AI(OH)3沉淀，沉淀马上又跟OH反响 继续滴加AI 3+后沉淀突然增多后不变AI3+与AI(OH-反响生成AI(OH)3后，AI(OH)3不消失B、离子方程式： AI 3+ + 3OH -=:AI(O

13、H) 3 ；, AI(OH)3 + OH- = AI(OH)4-1mol 1mol1mol 1mol1mol 3mol1mol 1mol即第步发生Al 3+ + 4OH - =AI(OH)4-Al3+ + 3AI(OH)4- = 4 AI(OH) 3；1mol 3 mol即参加的 Al3+要先花 3mol去跟 OH -反响形成 1molAI(OH)4-,然后 1mol Al3+再跟 1molAI(OH)4-反响形成沉淀。C、图像：(1111ii11:/L512 3a4Vak133、NaAI(0H)4与 CO的反响:由于产物氢氧化铝不溶于碳酸，因此无论是 Na AI(OH)4里 面参加CO,因此

14、生成的沉淀应该不会消失，具体如下所示：A、实验现象：参加试剂后，生成沉淀，沉淀不消失B、离子方程式：? 当 CO缺乏时，2AI(OH) 4 - + CQ 二 2 AI(OH) 3； +HO+CO? 当 CO过量时，AI(OH) 4 -+ CC2 = AI(OH) 3； + HCQC图像：if4、Na AI(OH)4与 HCI 的反响：因为产物氢氧化铝溶于盐酸，因此往 NaAI(OH)4里面参加HCI, 跟往HCI里面参加Na AI(OH)4，反响情况应该是有所不同的，图像 也应该是有所不同的，具体如下所示：(1)往 NaAI(OH)4里面参加 HCIA、实验现象： NaAI(OH)4溶液出现沉淀 继续滴加HCI，沉淀消失B、离子方程式： AI(OH)4-+ H + = AI(OH) 3 J +HO1moI 1moI AI(OH)3+3H= AI +3H2O1moI 3moIC、图像：(2)往 HCI 里面参加 NaAI(0H)4：A、实验现象： HCI溶液先出现沉淀，沉淀迅速消失 继续滴加NaAI(0H)4，沉淀不变B、离子方程式：AI(0H)4+ H = AI(OH) 3 J +HO AI(OH) 3+3H二 Al +