解放军文职招聘考试铝及其化合物

  铝及其化合物
铝在自然界中主要以铝矾土矿形式存在，它是一种含有杂质的水合氧化铝矿。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，名列第三。
金属铝是一种银白色有光泽的金属，具有良好的延展性和导电性，能代替铜用来制造电线、高压电缆、发动机等电器设备。
1 、铝的成键特征
① Al 原子的价电子层结构为 3s ² 3p ¹ ，在化合物中经常表现为 +3 氧化态。由于 Al ³⁺ 有强的极化本领，在化合物中常显共价，表现出缺电子特点。分子自身聚合或生成加合物。
② 另外， Al 原子有空的 3d 轨道，与电子对给予体能形成配位数为 6 或 4 的稳定配合物。例如 Na ₃ [AlF ₆ ] 、 Na[AlCl ₄ ] 等。
2 、铝的性质
1 ° 铝是典型的两性元素。
铝易溶于稀酸 , 能从稀酸中置换氢 , 不过铝的纯度越高 , 在酸中的反应越慢。
                 2Al + 3H ₂ SO ₄ → Al ₂ ( SO ₄ ) ₃ + 3H ₂ ↑
在冷的浓 HNO ₃ 和浓 H ₂ SO ₄ 中，铝的表面会被钝化不发生作用。但铝能同热的浓硫酸反应：
         2Al + 6H ₂ SO ₄ ( 浓 ) → Al ₂ ( SO ₄ ) ₃ + 3SO ₂ ↑ + 6H ₂ O
铝能溶在强碱溶液中生成铝酸钠 , 其脱水产物或高温熔融产物的组成符合最简式 NaAlO ₂ 。
                2Al + 2NaOH + 6H ₂ O → 2Na[Al(OH) ₄ ] + 3H ₂ ↑
2 ° 铝是亲氧元素
铝一接触空气，其表面立即生成一层致密的氧化膜，阻止内层的铝被氧化，使铝在空气中有很高的稳定性。它被广泛用于制造日用器皿。
铝同氧在高温下反应并放出大量的热：
                2Al + 3O ₂ → Al ₂ O ₃ Δ _r H ^θ = -3339kJ/mol
利用这个反应的高反应热，铝常被用来从其它氧化物中置换金属，这种方法被称为铝热法。例如：
                    2Al + Fe ₂ O ₃ → Al ₂ O ₃ + 2Fe
在反应中放出的热量可以把反应混合物加热至很高的的温度 (3273K) ，使产物金属熔化而同氧化铝熔渣分层。铝热还原法常被用来焊接损坏的铁路钢轨（不需要先将钢轨拆除），这种方法也常被用来还原某些难以还原的金属氧化物如 MnO ₂ 、 Cr ₂ O ₃ 等。所以铝是冶金工业上常用的还原剂。
(3) 在高温下，铝也容易同其它非金属反应生成硫化物，卤化物等。