②与碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4](Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-)
说明:氧化铝具有不同于一般氧化物的性质,既与强酸反应也与强碱反应,属于两性氧化物。
思考:(1)铝是一种较为活泼的金属,为什么生活中的铝制品却比较稳定呢?(2)将未打磨的铝片投入盛有氢氧化钠溶液的试管中,观察到开始并无气泡,一段时间后才有气体产生,为什么?
提示:(1)铝表面形成一层致密的氧化物保护膜,将空气与铝隔开。(2)开始是铝表面的氧化铝与碱液反应,不生成气体,当表面的氧化铝溶解完,才发生铝与碱液反应,生成氢气。
2.氢氧化铝
(1)物理性质:Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体,具有吸附性。
(2)化学性质
①与酸反应:Al(OH)3 +3HCl=AlCl3 +3H2O(Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O)
②与碱反应:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4](Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-)
说明:Al(OH)3与Al2O3一样,既与酸反应又与碱反应,具有两性,属于两性氢氧化物。
①受热易分解:大部分难溶性的氢氧化物在受热时可以分解生成相应的氧化物和水,Al(OH)3也不例外。
2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
(3)Al(OH)3的制取:
①铝盐与碱反应:用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
说明:制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用,但应严格控制加入碱的量,因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。所以,实验室一般不采用这种方法制Al(OH)3。
②四羟基合铝酸盐与酸反应:一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O;CO2过量时:[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。
说明:一般不用强酸,因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解: [Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)Al(OH)3的用途:
由于Al(OH)3具有吸附性,既能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。
【联想·发散】
明矾净水原理--明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶于水发生下列反应: KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-;Al3++3H2O = 2Al(OH)3(胶体)+3H+。Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用,使其质量增大,沉降水底,达到净化水的目的。
典例3:对于一瓶氢氧化钠溶液,一瓶氯化铝溶液,不借助其他的试剂,能否将两种溶液区别开来?
研析:我们可以利用滴加顺序的不同而产生不同的现象的方法就可以区别开来。如果将试剂1逐滴滴入试剂2中,开始就出现沉淀,随着1的滴入,沉淀先增多,然后逐渐消失,则试剂1为氢氧化钠溶液,试剂2为氯化铝溶液.反之,若出现图2的现象,先没有沉淀,最后沉淀增多且不消失,则试剂1是氯化铝溶液,试剂2为氢氧化钠溶液。
答案:见研析。
典例4:等体积的AlCl3和NaOH溶液混合后,沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等,则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比为
A.1∶3 B.2∶3 C.1∶4 D.2∶7
研析:AlCl3和NaOH溶液混和有沉淀物生成,可能有两种情况:①NaOH不足量,②NaOH部分过量