Al3++3H2O(可逆号）=Al（OH）3+3H+

　　当然,因为其水解所产生的为胶状物质,很多时候也可以不写沉淀符号.

　　附.

　　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

　　①Al原子的价电子层结构为3s23p1,在化合物中经常表现为+3氧化态.由于Al3+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Na3[AlF6]、Na[AlCl4]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+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2↑

　　在冷的浓HNO3和浓H2SO4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+6H2SO4(浓)→Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

　　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NaAlO2.

　　2Al+2NaOH+6H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2↑

　　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+3O2→Al2O3ΔrHθ=-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+Fe2O3→Al2O3+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MnO2、Cr2O3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.

　　3、铝的提取和冶炼

　　铝是活泼金属,它的离子有很高的水合能,因此不能从水溶液中提取这个金属.但从干态的化合物制备铝又需要更活泼的金属(如钠)作还原剂,在经济上和操作上都是不利的.近代工业是用电解熔融氧化物的方法制备金属铝.

　　从铝矾土矿出发提取和冶炼铝的步骤：

　　1°用碱溶液处理铝矾土矿或用碳酸钠焙烧铝矾土矿得到铝酸盐：

　　Al2O3+2NaOH+3H2O→2Na[Al(OH)4]

　　Al2O3+Na2CO3→2NaAlO2+CO2↑

　　2°将铝酸盐溶液静置澄清除去不溶杂质后,向碱溶液中通入CO2促使铝酸盐水

　　2Na[Al(OH)4]+CO2→Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O

　　2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al(OH)3↓+Na2CO3

　　3°将Al(OH)3过滤分离,干燥后煅烧,便得到符合电解需要的纯净的氧化铝

　　分离后剩下的Na2CO3经苛化后可以再次用来浸提铝矾土.

　　4°将Al2O3熔在熔融的冰晶石中Na3AlF6（作为电解介质）中进行电解.

　　电解约在1300K时进行,在阴极上得到金属铝,铝是液态的,可以定时的放出,铸成铝锭.

　　电解槽为铁的外壳,里面是用耐火砖砌成的绝热层和碳衬里（兼做阴极）.用大块的石墨作阳极.电解时在阳极产生的O2使石墨电极燃烧而消耗,故需要把它逐渐下降.阳极产物除O2、CO、CO2外,同时还生成少量的F2和CF4.电解熔体的表面被电解质的硬壳所覆盖,起保温的作用,但在周期的加入Al2O3和少量的冰晶石时必须敲开硬壳.电解时电压为5V,电流强度为60000A,每电解出1吨金属铝要消耗约两万度的电能.电解铝的纯度一般为98%~99%,杂质主要有Si、Fe和微量的镓Ga.

　　4、氧化铝和氢氧化铝

　　1°氧化铝

　　Al2O3有多种变体,其中最为人们所熟悉的是α—Al2O3和γ—Al2O3.它们都是难熔的与不溶于水的白色粉末.单质铝表面的氧化膜,既不是α—Al2O3,也不是γ—Al2O3,它是氧化铝的另一种变体.

　　自然界中存在的刚玉为α—Al2O3,它的晶体属于六方紧密堆积结构,6个O原子围成一个八面体,在整个晶体中有2/3的八面体孔穴为Al原子所占据.由于这种紧密堆积结构,晶格能大,所以α—Al2O3的熔点（2288±15K）和硬度（8.8）都很高.它不溶于水,也不溶于酸或碱,耐腐蚀而且电绝缘性好.用做高硬度的研磨材料和耐火材料.

　　天然的或人造刚玉中由于含有不同的杂质而有多种颜色.例如含有微量的Cr3+呈红色,称为红宝石.含有Fe2+、Fe3+或Ti4+的称为蓝宝石.将水合氧化铝加热至1273K以上,都可以得到α—Al2O3.

　　加热使氢氧化铝脱水,在较低的温度下生成γ—Al2O3.它的晶体属于面心立方紧密堆积构型.Al原子不规则的排列在由O原子围成的八面体和四面体空穴中.这种结构使γ—Al2O3硬度不高,具有较大的表面积,粒子小,具有较高的吸附能力和催化活性,性质比α—Al2O3活泼,较易溶于酸或碱溶液中.又名活性氧化铝,可以用做吸附剂和催化剂.

　　2°氢氧化铝

　　Al2O3的水合物一般称为氢氧化铝Al(OH)3,加氨水或碱于铝盐溶液中,可以沉淀出体积蓬松的白色Al(OH)3沉淀.它是一种两性氢氧化物,但其碱性略强于酸性,仍属于弱碱.

　　Al3++3OH-═Al(OH)3

　　Al(OH)3+3H+═Al3++3H2O

　　Al(OH)3+OH-═Al(OH)4-

　　Al(OH)3不溶于NH3中,它与NH3不生成配合物.

　　Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氢氟酸中,则可以生成冰晶石Na3AlF6：

　　2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3═2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O

　　5、铝盐和铝酸盐

　　金属铝、氧化铝或氢氧化铝与酸反应得到的产物是铝盐,铝在这里表现为金属.

　　金属铝、氧化铝或氢氧化铝与碱反应得到的产物是铝酸盐,铝在这里表现为