硼族元素概述¶

铝单质¶

铝单质概况¶

铝是地壳中含量最高的金属，大多以化合态存在。

常见矿石为铝土矿 \(\ce{Al2O3}\)，同时为绿宝石和蓝宝石的主要成分。

铝的化学性质¶

• 还原性：

  氧化剂	反应方程式
  \(\ce{O2}\)	\(\ce{4Al + 3O2 -> 2Al2O3}\)
  \(\ce{Cl2}\)	\(\ce{2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3}\)
  \(\ce{S}\)	\(\ce{2Al + 3S -> Al2S3}\)

  其中三氯化二铝于水发生双水解，生成 \(\ce{Al(OH)3,H2S}\)。

• 与酸减和水的反应：

  • 与浓硫酸、浓硝酸：生成致密氧化膜 \(\ce{Al2O3}\)，钝化。

  • 与非氧化性酸（仅强酸）：\(\ce{2Al + 6H+ -> 2Al^3+ + 3H2 ^}\)。

  • 与碱（仅强碱）：\(\ce{2Al + 2OH- + 6H2O -> 2[Al(OH)4]- + 3H2}\)。

  • 铝的金属性不强，非金属性也不强，因此之和强酸强碱发生反应。

• 毛刷实验：

  • \(\ce{2Al + 3Hg^2+ -> 2Al^3+ + 3Hg}\)。

  • 铝溶解在汞中，生成铝汞剂（铝的汞溶液）。

铝的工业制取¶

熔融氯化铝不导电，因此工业中常用电解熔融氧化铝：

冰晶石（\(\ce{Na3AlF6}\)）可以起到降低氧化铝熔点、防氧化的作用。

铝的氧化物和氢氧化物¶

氧化铝和铝热反应¶

三氧化二铝熔点高，不易熔化，故常用作耐火材料。

氢氧化铝及其制备¶

氢氧化铝不稳定：

氢氧化铝有两种电离方式：

• 氢氧化铝的碱式电离：\(\ce{Al(OH)3 <=> Al^3+ + 3OH-}\)。

• 氢氧化铝的酸式电离：\(\ce{Al(OH)3 + H2O <=> [Al(OH)4]- + H+}\)。

实验室制取氢氧化铝：

• \(\ce{Al^3+ + 3NH3*H2O -> Al(OH)3 v + 3NH4+}\)。

• \(\ce{[Al(OH)4]- + CO2 -> Al(OH)3 v + HCO3-}\)。

• \(\ce{Al^3+ + 3[Al(OH)4]- -> 4Al(OH)3 v}\)。

铝三角¶

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