铝及铝合金
1.铝在金属活动性顺序中处于什么位置?能否与稀硫酸反应,若能,写出其反应的化学方程式。
提示:排在氢前面,能与稀硫酸反应放出氢气,2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑。
2.活泼金属(如Zn)与酸(如盐酸、稀硫酸)反应的本质是什么?用离子方程式表示。
提示:Zn+2H+===Zn2++H2↑
3.铝制品在生产、生活中有哪些用途,试各举一例。
提示:作导线、作炊具、餐具等。
[新知探究]
探究1 填写下表空白,认识铝的物理性质。
颜色 状态 熔点 密度 导电导热性 延展性
银白色 固体 低 较小 良好 良好
探究2 认识铝的化学性质。
(1)铝在化学反应中易失去电子,化合价升高,表现出还原性,但在空气中能与氧气反应生成致密的氧化膜,有良好的抗腐蚀性。
(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。
[必记结论]
1.铝及其主要化合物间的转化
2.铝与强碱溶液(如NaOH溶液)反应的实质
该反应经过了如下过程:
(1)
(2)2Al(OH)3+2NaOH===2NaAlO2+4H2O(复分解反应)
总反应式为:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑(氧化还原反应)
可见,铝置换出的H2其实来自H2O中的H,铝之所以和强碱溶液反应,是因为铝和水反应生成难溶于水的Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,能与强碱反应生成可溶性盐,即Al和H2O反应生成的Al(OH)3立即与强碱反应而溶解,使得铝能不断地与水接触而反应,而且该反应为放热反应,反应速率变快。
[成功体验]
1.铝制器能够盛放的物质是( )
A.KOH溶液 B.浓硫酸
C.NaOH溶液 D.稀硫酸
解析:选B 常温下Al与KOH溶液,NaOH溶液,稀硫酸都能反应生成H2,但遇浓H2SO4铝会钝化,故常温下铝制器皿能盛放浓H2SO4。
2.(好题共享•选自鲁科版教材P124•T2)铝热反应不仅被用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。
(1)试从铝粉与氧化铁之间的反应出发,思考铝热反应为什么可以被用来冶炼这些金属。
(2)请配平下列用铝热反应原理冶炼金属钒和钴的反应的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V
Co3O4+Al——Al2O3+Co
解析:3V2O5+10Al 5Al2O3+6V
270 g 6 mol
m(Al) 1 mol
解得:m(Al)=45 g。
3Co3O4+8Al=====高温4Al2O3+9Co
216 g 9 mol
m(Al) 1 mol
m(Al)=24 g。
答案:(1)铝具有强还原性,且该反应过程中放出大量的热。
(2)3V2O5+10Al=====高温5Al2O3+6V。氧化剂:V2O5,还原剂:Al,生成1 mol V需45 g铝。
3Co3O4+8Al=====高温4Al2O3+9Co。氧化剂:Co3O4,还原剂:Al,生成1 m