铝的性质和制法

文/陈宇航

铝的性质和制法

一、铝的性质和制法

1、物理性质

铝是一种银白色轻金属,有金属光泽,密度较小,熔点为660.5 $\ce ℃$,具有良好的导热性、导电性和延展性。

2、化学性质

(1)与氧气反应

①铝的化学性质很活泼,常温下,在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜,这层氧化物薄膜能够阻止内部金属的继续氧化。

$\ce{4Al}$+$\ce{3O2}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{2Al2O3}$

②铝在氧气中点燃能发生剧烈的燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热。

$\ce{4Al}$+$\ce{3O2}$$\xlongequal[]{\displaystyle{点燃}}$$\ce{2Al2O3}$

(2)与其他非金属单质反应

在加热的条件下铝也可与卤素单质、氮气、磷、硫等非金属单质发生反应。

$\ce{2Al}$+$\ce{3S}$$\xlongequal[]{\displaystyle{\triangle}}$$\ce{Al2S3}$

$\ce{2Al}$+$\ce{3Cl2}$$\xlongequal[]{\displaystyle{点燃}}$$\ce{2AlCl3}$

(3)与酸反应

①与非氧化性酸反应,有氢气生成。

②与氧化性酸反应,无氢气生成。常温下,铝遇浓硝酸、浓硫酸会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,阻止内部金属继续与酸反应。

(4)与强碱溶液反应

$\ce{2Al}$+$\ce{2NaOH}$+$\ce{2H2O}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{2NaAlO2}$+$\ce{3H2 ^}$

(5)与金属氧化物的反应——铝热反应

铝与氧的结合能力很强,能从很多金属氧化物中夺取氧,同时放出大量热,可利用铝从其他金属氧化物中置换出该金属。

$\ce{2Al}$+$\ce{Fe2O3}$$\xlongequal[]{\displaystyle{高温}}$$\ce{Al2O3}$+$\ce{2Fe}$(焊接钢轨)

3、制法

工业上利用电解熔融氧化铝制得金属铝:

$\ce{2Al2O3}$(熔融)$\xlongequal[\displaystyle{冰晶石}]{\displaystyle{电解}}$$\ce{4Al}$+$\ce{3O2 ^}$

二、铝的相关例题

下列关于铝的叙述中正确的是___

A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点高

B.由于铝的导电性比铜、银都强,所以常用其制造电线、电缆

C.由于铝具有强还原性,所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属

D.常温下,由于铝与浓硫酸钝化时不反应,所以可用铝制槽车运送浓硫酸

答案:C

解析:合金的熔点比其各成分的低,铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点低,A错误;$\ce{Ag}$的导电性最强,导电性为$\ce{Ag}$>$\ce{Cu}$>$\ce{Al}$,因$\ce{Al}$的价格便宜,常用其制造电线、电缆,B错误;铝热反应放出大量的热,且$\ce{Al}$的还原性强,则可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属,C正确;铝与浓硫酸钝化,发生了氧化还原反应,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,所以常温下可用铝制槽车运送浓硫酸,D错误。