铝的重要化合物

出处:按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第408页(2065字)

1.氧化铝(Al2O3);

(1)氧化铝的主要物理性质和用途

氧化铝是白色固体,熔点约2045℃,高温下在空气中仍然性质稳定.氧化铝是一种比较好的耐火材料,它可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等.

(2)氧化铝的主要化学性质和用途

氧化铝是典型的两性氧化物,新制备的氧化铝能跟酸起反应生成铝盐,又能跟强碱起反应生成偏铝酸盐.

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

液态氧化铝被电解生成铝和氧气,,氧化铝是冶炼铝的主要原料.

氧化铝不能跟水发生反应,不能用氧化铝直接合成氢氧化铝.

(3)氧化铝的存在

自然界存在的铝的矿物主要有铝土矿.铝土矿又称矾土,它是由一水合氧化铝(Al2O3·H2O)、三水合氧化铝(Al2O3·3H2O)以及少量氧化铁和石英等杂质组成的混合物.铝土矿可用来提取纯氧化铝.

2.氢氧化铝〔Al(OH)3〕:

(1)氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质.新生成的氢氧化铝能凝聚水中悬浮物,又有吸附色素的性能,

氢氧化铝也用作净水剂、色素吸附剂等

Al(OH)3的热稳定性较差,受热分解.化学方程式为:

Al(OH)3有两性——酸性和碱性.实验中化学反应的化学方程式、离子方程式为:

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O

说明:①氢氧化铝既有酸性,又有碱性,但其酸性、碱性都很弱,属于弱电解质,氢氧化铝溶液略显碱性.

②氢氧化铝不能跟弱碱反应,如氢氧化铝不溶于氨水,氢氧化铝能与醋酸这样的弱酸反应,但不能与碳酸这样的弱酸反应.

③氢氧化铝既能与酸反应,又能与碱反应的问题,可用平衡移动原理作出解释.

氢氧化铝在水中有以下平衡关系

加入酸后,H+与Al(OH)3电离出的OH结合生成H2O,平衡从左向右、从上向下移动,Al(OH)3固体逐渐减少;加入碱后,OH与Al(OH)3电离出的H+结合生成H2O,平衡从右向左、从上向下移动,Al(OH)3固体减少.

3.硫酸铝钾〔KAl(SO4)2

(1)硫酸铝钾的组成与名称:

硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物,它电离时能产生两种金属的阳离子.

硫酸铝钾通常为结晶水合物,其化学式可写为KAl(SO4)2·12H2O,名称为十二水合硫酸铝钾,俗名是明矾.硫酸铝钾的结晶水合物的化学式还可写为K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,其名称为二十四水合硫酸铝硫酸钾.但是,KAl(SO4)2·12H2O与K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O表示的是同一种物质.

(2)硫酸铝钾的主要性质和用途.

明矾是无色晶体,易溶于水.因Al3+的水解反应,其水溶液显酸性.

明矾水解所产生的胶状的Al(OH)3吸附能力很强,可以吸附水里的悬浮杂质形成沉淀,使水澄清,所以明矾常用作净水剂.

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