高一化學(xué)-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-必修一-4.2-鋁-金屬材料

1、4.2鋁金屬材料一、鋁：1、物理性質(zhì)：? 銀白色金屬，? 硬度和密度小，? 具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。其導(dǎo)電性在銀銅金之后2、化學(xué)性質(zhì)：(1) 與非金屬單質(zhì)反響：2AI+3CI2 2AICI 34AI+3Q 2AI 2O(常溫也可以反響，生成致密氧化膜，常用來(lái)解釋為什么鋁不容易生銹)(2) 與酸反響：A、 與非氧化性酸反響鹽酸，稀硫酸等，生成氫氣2AI+6HCI=2AICI 3+3H f2AI+6H =2AI +3H f2AI+3H2SQ=Al2(SQ) 3+3H f 2AI+6H +=2AI3+3H fB、與氧化性酸反響，發(fā)生鈍化，即鋁、鐵在冷的濃硫酸，濃硝酸中 發(fā)生鈍化注意： 如果是

2、稀硫酸或者是稀硝酸，那么不會(huì)發(fā)生鈍化如果是熱的濃硫酸或者是熱的濃硝酸，也不會(huì)發(fā)生鈍化(3) 與堿反響：生成四羥基合鋁酸鈉2AI+2NaQH+6H 2Q=2NaAI(QH?+3H2 f2AI+2QH-+6HQ=2AI(QH)4 -+3Hf(4) 與鹽反響：按照金屬活動(dòng)性順序，發(fā)生置換反響2AI+3Cu 2+=3Cu+2A(5) 與氧化物反響：發(fā)生鋁熱反響2AI+Fe 2QAl2Q+2Fe本卷須知：反響物鋁和金屬氧化物統(tǒng)稱(chēng)鋁熱劑 鋁熱反響的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：發(fā)出耀眼的光輝、放出大量的熱、有熔融物生成。 鋁熱反響常用于焊接鐵軌和冶煉金屬二、氧化鋁1、 存在形式：氧化鋁主要存在剛玉中，剛玉的主要成分是Al

3、203 ,A、其中把含少量鉻元素的剛玉稱(chēng)為紅寶石；B、含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱(chēng)為藍(lán)寶石。2、物理性質(zhì)：白色固體、不溶于水、熔沸點(diǎn)高。3、化學(xué)性質(zhì)：(1) 電解反響：電解氧化鋁用于制取金屬鋁電解2Al2O= 2Al + 3 Of(2) 兩性氧化物即能與酸反響，也能與堿反響A、氧化鋁與酸反響：AbO + 6HCl= AlCl 3 + 3H0B、氧化鋁與堿反響： Al 2Q+ 2NaOH+3EM 2NaAI(0H)d三、氫氧化鋁1、物理性質(zhì)：?白色膠狀物質(zhì)，?不溶于水，?強(qiáng)吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各種色素。2、化學(xué)性質(zhì)：(1) 不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。2Al(0H) 3 = A

4、l 2Q + 2H2O (這是工業(yè)上制取純潔氧化鋁的方法。)(2) 兩性氫氧化物：A、與酸反響：Al(0H)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 20B、與堿反響：Al(OH) 3 + NaOH= NaAl(OH) 43、制取：實(shí)驗(yàn)室一般用鋁鹽跟氨水反響制取氫氧化鋁AlCl 3+3NH H2O = Al(OH) 3 J +3NHCIAl3+ + 3NH - HO = Al(OH) 3 J +3NH+注意：弱酸(比方碳酸)，弱堿(比方氫氧化鈉)均不能使氫氧化鈉溶解4、知識(shí)補(bǔ)充：四羥基合鋁酸鹽AI(OH) J - 的性質(zhì)：AI(OH) 4-可以看成AI(OH) 4 - = AI(OH) 3+

5、QH)-(1) 與不能共存的離子：只要不能與氫氧根共存的離子，都不能與AI(OH) 4共存，比方：鐵離子、鋁離子、碳酸氫根等(2) 鋁鹽可以跟四羥基合鋁酸鹽反響，生成氫氧化鋁AI3+ + 3AI(OH) 4 - =4 AI(OH) 3 J(3) 四羥基合鋁酸鹽也可以和酸反響，比方實(shí)驗(yàn)室也可以利用四羥基合鋁酸鹽跟二氧化碳反響來(lái)制取氫氧化鋁A當(dāng)CO缺乏時(shí)，2AI(OH) 4 - + CCb =2 AI(CH)3 j +hq+cQB、當(dāng)CO過(guò)量時(shí)，AI(OH) 4 -+ CQ =AI(CH) 3J + HCC-四、鋁合金：1、合金的概念：金屬跟金屬，或者金屬跟非金屬通過(guò)加熱融合 而形成的混合物。2、

6、合金的特征：兩大一小(1) 合金的硬度一般比組成它的金屬大(2) 合金的熔點(diǎn)一般比組成它的金屬低(3) 合金的抗腐蝕性一般比組成它的金屬?gòu)?qiáng)3、鋁合金的優(yōu)點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型等優(yōu)點(diǎn)4、鋁合金的用途：經(jīng)常用于制造飛機(jī)構(gòu)件，建筑業(yè)與電子行業(yè)等。五、金屬材料：1、分類(lèi)：分為黑色金屬材料和有色金屬材料(1) 黑色金屬：黑色金屬是指鐵、錳、鉻以與它們的合金(2) 有色金屬：除黑色金屬外所有的金屬材料統(tǒng)稱(chēng)有色金屬本卷須知： 黑色金屬只是一種稱(chēng)呼，并不是說(shuō)黑色金屬都是黑色的黑色金屬材料是人類(lèi)使用最廣泛的金屬材料2、黑色金屬一鋼鐵：(1) 鐵的合金主要包括鋼鐵和生鐵，其中生鐵的含碳量比較高(2)

7、 鐵的使用經(jīng)歷了一個(gè)“鐵一普通鋼一不銹鋼等特種鋼的演變(3) 不銹鋼主要是在普通鋼的根底上參加鉻、鎳等元素，不銹鋼有很多類(lèi)型，但是有一個(gè)共同的特征是：其含鉻量一般都 大于12%3、有色金屬材料一金、銀、銅(1) 金銀銅的三性導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性?導(dǎo)電性：銀 銅金?導(dǎo)熱性：銀 銅 金?延展性：金 銀銅(2) 物理性質(zhì)：金是黃色金屬、銀是銀白色金屬、銅是紫紅色金屬其中銅是人類(lèi)最早使用的金屬。化學(xué)性質(zhì)：金：金的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，根本不與任何物質(zhì)反響。丄 銀：銀的化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，除了跟硝酸、濃硫酸等少數(shù)氧化劑 反響外，也根本不與其它物質(zhì)反響丄銅：銅的化學(xué)性質(zhì)相比照擬活潑(1) 常溫下，銅在枯燥的空氣

8、中性質(zhì)穩(wěn)定，但是在潮濕的空氣中容易被腐蝕，生成綠色的銅銹或者銅綠，方程式為：2Cu+(2+HO+C0=Cu(OH)2CO(2) 銅在加熱或者點(diǎn)燃的條件下，能與許多非金屬反響：2Cu+O 2=2CuO 2Cu+S=Cl2S(3) 銅與其化合物之間可以相互轉(zhuǎn)化，而且轉(zhuǎn)化時(shí)常伴著顏色變化高溫4 CuO =2CuO + 02 f CuSO 4 5HO=CuS®5HOf六、鋁的圖象問(wèn)題總結(jié)：1、鋁鹽與氨水的反響由于產(chǎn)物氫氧化鋁不溶于氨水，因此無(wú)論是鋁鹽里面參加氨 水，還是氨水里面參加鋁鹽，反響都是一樣的，因此圖像也應(yīng)該 一樣，具體如下所示：A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：參加試劑后，生成沉淀，沉淀不消失B、離子

9、方程式:Al3+ + 3NH HO = AI(OH) 3 J +3NH+1mol 3molC、圖像：(1)鋁鹽里面參加氨水：(2)氨水中參加鋁鹽2、鋁鹽與強(qiáng)堿(以氫氧化鈉為例)因?yàn)楫a(chǎn)物氫氧化鋁溶于氫氧化鈉，因此往鋁鹽里面參加氫氧化鈉， 跟氫氧化鈉里面參加鋁鹽，反響情況應(yīng)該是有所不同的，圖像也應(yīng)該 是有所不同的，具體如下所示：(1)鋁鹽里面參加氫氧化鈉A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 先生成沉淀鋁鹽里面Al3+較多，參加0H后生成AI(OH)3沉淀 沉淀消失AI(OH)3與OHB續(xù)反響，生成AI(OH)4-B、離子方程式： AI 3+ + 3OH - = AI(OH) 3 J1mol 3moI AI(OH) 3

10、+ OH- = AI(OH)4-1mol 1molC 圖像：D習(xí)題：例1.向30毫升1 mol/L的AICI3溶液中逐漸參加濃度為4 mol/L的 NaOH溶液，假設(shè)產(chǎn)生0.78g白色沉淀，那么參加的NaOH溶液 的體積可能為A. 3mL B. 7.5mL C. 15mL D. 27.5mL例2向含有a mol AlCl 3的溶液中參加含b mol KOH的溶液，生成 沉淀的物質(zhì)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總結(jié)：a mol AlCl 3與b

11、 mol NaOh反響，沉淀的物質(zhì)的量的討論情況：A b < 3a時(shí)，先寫(xiě)離子方程式，計(jì)算沉淀時(shí)，要以缺乏的量來(lái)計(jì)算Al + 3 OH = Al(OH) 3 ；a mol 3 a mol a molVb mol b/3 mol所以當(dāng)b< 3a時(shí)，即氫氧化鈉缺乏時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為b/3mol B、3a<b<4a時(shí)，同樣寫(xiě)離子方程式，然后判斷哪個(gè)反響物缺乏，要 以缺乏的物質(zhì)來(lái)計(jì)算沉淀的質(zhì)量。 Al 3+ + 3 OH = Al(OH) 3 ；a mol 3a mol a molA即AlCl 3缺乏b mola mol此時(shí)沉淀應(yīng)該以AlCl 3來(lái)算 Al(OH) 3+ OH

12、=AI(OH)4-a molamol(b-3 a )mol(b-3a )mol(b-3a )mol那么生成的沉淀為a-(b-3a)=(4a-b)mol 所以當(dāng)3a<b<4a時(shí)，此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量為(4a-b)molC 當(dāng)b>4a時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為0(2)往氫氧化鈉溶液里面參加鋁鹽A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： NaOH溶液中出現(xiàn)沉淀，沉淀立即消失氫氧化鈉溶液里面0H較多，參加ai3+后生成AI(OH)3沉淀，沉淀馬上又跟OH反響 繼續(xù)滴加AI 3+后沉淀突然增多后不變AI3+與AI(OH-反響生成AI(OH)3后，AI(OH)3不消失B、離子方程式： AI 3+ + 3OH -=:AI(O

13、H) 3 ；, AI(OH)3 + OH- = AI(OH)4-1mol 1mol1mol 1mol1mol 3mol1mol 1mol即第步發(fā)生Al 3+ + 4OH - =AI(OH)4-Al3+ + 3AI(OH)4- = 4 AI(OH) 3；1mol 3 mol即參加的 Al3+要先花 3mol去跟 OH -反響形成 1molAI(OH)4-,然后 1mol Al3+再跟 1molAI(OH)4-反響形成沉淀。C、圖像：(1111ii11:/L512 3a4Vak133、NaAI(0H)4與 CO的反響:由于產(chǎn)物氫氧化鋁不溶于碳酸，因此無(wú)論是 Na AI(OH)4里 面參加CO,因此

14、生成的沉淀應(yīng)該不會(huì)消失，具體如下所示：A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：參加試劑后，生成沉淀，沉淀不消失B、離子方程式：? 當(dāng) CO缺乏時(shí)，2AI(OH) 4 - + CQ 二 2 AI(OH) 3； +HO+CO? 當(dāng) CO過(guò)量時(shí)，AI(OH) 4 -+ CC2 = AI(OH) 3； + HCQC圖像：if4、Na AI(OH)4與 HCI 的反響：因?yàn)楫a(chǎn)物氫氧化鋁溶于鹽酸，因此往 NaAI(OH)4里面參加HCI, 跟往HCI里面參加Na AI(OH)4，反響情況應(yīng)該是有所不同的，圖像 也應(yīng)該是有所不同的，具體如下所示：(1)往 NaAI(OH)4里面參加 HCIA、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： NaAI(OH)4溶液出現(xiàn)沉淀 繼續(xù)滴加HCI，沉淀消失B、離子方程式： AI(OH)4-+ H + = AI(OH) 3 J +HO1moI 1moI AI(OH)3+3H= AI +3H2O1moI 3moIC、圖像：(2)往 HCI 里面參加 NaAI(0H)4：A、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： HCI溶液先出現(xiàn)沉淀，沉淀迅速消失 繼續(xù)滴加NaAI(0H)4，沉淀不變B、離子方程式：AI(0H)4+ H = AI(OH) 3 J +HO AI(OH) 3+3H二 Al +