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第21章 p 区金属 21-2 铝分族 3. Al2O3和Al(OH)3 4. 铝的卤化物 5. 硫酸铝和明矾 21-2-2 对角线规则 21-4 锑和铋 * * 10种金属：价电子构型为ns2np1~4 Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Po 铝分族 锗分族 砷分族 21-1 p区金属概述 21-2 铝分族 21-3 锗分族 21-4 * 锑、铋 21-5 * 钋 21-6 6s2电子的稳定性 A1、Ga、In、Tl 银白色，质轻软、延展性好。 两性元素，易溶于稀酸和碱。 H+(稀) OH– Al3+ + H2 ? ? Al ? [Al(OH)4 ] – + H2 ? 较活泼，电解法制取。 如Al遇冷的浓硫酸 或 硝酸钝化。 21-2-1 铝及其化合物 ② Al2O3的熔融电解 把Al2O3(熔点2050oC ) 和冰晶石(Na3AlF6)混合后，可在1000oC左右熔化，通直流电，铝就被还原出来。 铝的冶炼 铝土矿Al2O3?12H2O ? [Al(OH)4] – ? Al(OH)3 ? Al2O3 OH- CO2 煅烧 ① Al2O3的纯制 2Al2O3 == 4Al + 3O2 Al3+的鉴定： O 3H ) O H Al(C 2 3 4 7 14 + 3NH (s) Al(OH) O H 3NH Al 4 3 2 3 3 + ? + + + (OH) O H C 3 Al(OH) 2 2 6 14 3 + (在氨碱性条件，加入茜素) 红色配合物 茜素：1, 2-二羟基-9, 10-蒽醌 单质化学性质： (1) 亲氧性： 2Al + 3/2O2 = Al2O3 ΔrH ＝ -1669.7kJ · mol-1 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe (2) 两性： 2Al + 6H+ = 2Al3++ 3H2 2Al + 2OH- + 6H2O= 2Al(OH)4- + 3H2 (3) 与酸作用：冷浓H2SO4、浓、稀HNO3钝化 2Al + 6 H2SO4(浓，热)＝ Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2. 铝的化学性质 723K Al(OH)3 ? ?－Al2O3 刚玉 活性氧化铝(可作为催化剂载体) 红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Ti4+, Fe2+) 黄玉 (Fe3+) Al(OH)3胶状媒染剂：织物用Al2(SO4)3溶液浸泡后，浸在Na2CO3或Ca(OH)2溶液中片刻，产生胶状Al(OH)3沉积在纤维上，容易吸附染料。 ? a－Al2O3 1273K AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 离子晶体 共价键(分子晶体) 熔点低，易挥发，易溶于有机溶剂 3p1 3s2 sp3 杂化 A l Cl C l C l A l C l C l Cl 气态时形成二聚体Al2Cl6。 AlCl3合成时用干法： AlCl3的激烈水解： 湿法只能制得AlCl3·6H2O A12O3?2SiO2?2H2O (粘土) + 3H2SO4＝A12(SO4)3 + 2H4SiO4 + H2O A12(SO4)3?18H2O 无色针状结晶, A12(SO4)3白色粉末. A12(SO4)3易与碱金属(除锂)、NH4+和Ag+的硫酸盐结合形成矾， 通式为MAl(SO4)2?12H2O ，如KAl(SO4)2?12H2O 明矾 A12(SO4)3和明矾 都易溶于水，并水解，形成Al(OH)3胶状沉淀，吸附、絮凝——用作净水剂！ Si 原因：Z / r 相似 Be、Al相似性（P676） ① 两者都是活泼金属； ② Al、Be金属可与浓硝酸形成钝化膜； Al(OH) 3 + OH － == Al(OH) 4 － Be(OH) 2 + 2OH － == Be(OH) 4 2 － ④ 氢氧化物均为两性； ⑤ 氯化物均有共价性，在蒸