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鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

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鋁制品是我們生活中經(jīng)常用到的金屬物品,鋁這種物質(zhì)一般為銀白色且具有延展性。那么鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有哪些呢?。今天小編在這給大家整理了鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),接下來隨著小編一起來看看吧!

鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)


▼▼目錄▼▼

鋁的化學(xué)性質(zhì)

鋁的物理性質(zhì)

鋁的主要用途


鋁的化學(xué)性質(zhì)

鋁是活潑金屬,在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃(1埃=0.1納米)的致密氧化膜,使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐水;但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒;熔融的鋁能與水猛烈相應(yīng)的金屬;

鋁是兩性的,極易溶于強(qiáng)堿,也能溶于稀酸。

與酸反應(yīng)

2Al +6HCl ==== 2AlCl3+ 3H2↑

2Al + 3H2SO4(稀)==== Al2(SO4)3+ 3H2↑

Al+6HNO3(濃)=Δ=Al(NO3)3+ 3NO2↑+3H2O

Al + 4HNO3(稀)==== Al(NO3)3+ NO↑+ 2H2O

8Al + 30HNO3(較稀)====8Al(NO3)3+ 3N2O↑+ 15H2O

8Al+30HNO3(稀)=8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O

6CH3COOH+2Al=2(CH3COO)3Al+3H?↑

與堿反應(yīng)

2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑

(也有文獻(xiàn)寫為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑)

與非金屬反應(yīng)

4Al+3O2====2Al2O3(點(diǎn)燃)

2Al+3Cl2====2AlCl3 (點(diǎn)燃)

2Al+3S====Al2S3 (加熱)

鋁熱反應(yīng)

2Al + Fe2O3==點(diǎn)燃== Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng))

8Al + 3Fe3O4==高溫== 4Al2O3+9Fe

與水反應(yīng)

根據(jù)鋁的還原性可推斷鋁可以與水反應(yīng),但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),鋁與沸水幾乎沒有反應(yīng)現(xiàn)象,不過鋁在加熱條件下就可以與水蒸汽發(fā)生明顯反應(yīng),但反應(yīng)一開始就與水中的氧氣生成致密氧化膜阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。

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鋁的物理性質(zhì)

鋁為銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成柱狀、棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。

用酸處理過的鋁粉在空氣中加熱能猛烈燃燒,并發(fā)出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,不溶于水,但可以和熱水緩慢地反應(yīng)生成氫氧化鋁 ,相對(duì)密度2.70,彈性模量70Gpa,泊松比0.33。熔點(diǎn)660℃。沸點(diǎn)2327℃。以其輕、良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能、高反射性和耐氧化而被廣泛使用。做日用皿器的鋁通常叫“鋼精”或“鋼種”。

Al 在(室溫)25℃的熱膨脹系數(shù)0.0000236mm/℃ 或23.6ppm_k-1。

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鋁的主要用途

物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。因?yàn)殇X有多種優(yōu)良性能,所以鋁有著極為廣泛的用途。

鋁及鋁合金是當(dāng)前用途十分廣泛的、最經(jīng)濟(jì)適用的材料之一。世界鋁產(chǎn)量從1956年開始超過銅產(chǎn)量一直居有色金屬之首。當(dāng)前鋁的產(chǎn)量和用量(按噸計(jì)算)僅次于鋼材,成為人類應(yīng)用的第二大金屬;而且鋁的資源十分豐富,據(jù)初步計(jì)算,鋁的礦藏儲(chǔ)存量約占地殼構(gòu)成物質(zhì)的8%以上。

鋁的重量輕和耐腐蝕,是其性能的兩大突出特點(diǎn)。

鋁的密度很小,僅為2.7 g/cm3,雖然它比較軟,但可制成各種鋁合金,如硬鋁、超硬鋁、防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外,宇宙火箭、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其鋁合金。例如,一架超音速飛機(jī)約由70%的鋁及其鋁合金構(gòu)成。船舶建造中也大量使用鋁,一艘大型客船的用鋁量常達(dá)幾千噸。

鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅和金,雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2/3,但密度只有銅的1/3,所以輸送同量的電,鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的氧化膜不僅有耐腐蝕的能力,而且有一定的絕緣性,所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。

鋁是熱的良導(dǎo)體,它的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍,工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。

鋁有較好的延展性(它的延展性僅次于金和銀),在100 ℃~150 ℃時(shí)可制成薄于0.01 mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等,還可制成鋁絲、鋁條,并能軋制各種鋁制品。

鋁的表面因有致密的氧化物保護(hù)膜,不易受到腐蝕,常被用來制造化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、石油和天然氣管道等。

鋁粉具有銀白色光澤(一般金屬在粉末狀時(shí)的顏色多為黑色),常用來做涂料,俗稱銀粉、銀漆,以保護(hù)鐵制品不被腐蝕,而且美觀。

鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如銨鋁炸藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機(jī)物混合而成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸鋇68%、鋁粉28%、蟲膠4%)。

鋁熱劑常用來熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過程中的脫氧劑。鋁粉和石墨、二氧化鈦(或其他高熔點(diǎn)金屬的氧化物)按一定比率均勻混合后,涂在金屬上,經(jīng)高溫煅燒而制成耐高溫的金屬陶瓷,它在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。

鋁板對(duì)光的反射性能也很好,反射紫外線比銀強(qiáng),鋁越純,其反射能力越好,因此常用來制造高質(zhì)量的反射鏡,如太陽灶反射鏡等。

鋁具有吸音性能,音響效果也較好,所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁。

耐低溫,鋁在溫度低時(shí),它的強(qiáng)度反而增加而無脆性,因此它是理想的用于低溫裝置材料,如冷藏庫、冷凍庫、南極雪上車輛的生產(chǎn)裝置。

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