铝粉与水反应

铝粉与水反应

铝粉与水反应是一种特殊的化学反应，具有非常独特的性质。在这种反应中，铝粉会与水发生反应，产生氢气和铝氢氧化物。这种反应可以用来制备氢气，也可以用来制备铝氢氧化物。

铝粉与水反应的化学方程式为：2Al(s) + 6H2O(l) →

2Al(OH)3(s) + 3H2(g)

当铝粉加入到水中时，它会迅速地开始和水反应。这是因为铝粉表面的氧化层会和水中的氢离子反应，产生氢气和铝离子。这些铝离子会进一步和水中的氢氧根离子结合，形成铝氢氧化物。

铝粉与水反应的过程中，还会产生大量的热量。这是因为铝粉和水反应是一种放热反应，会释放出大量的能量。这种反应可以通过实验来证实，只需要将一些铝粉加入到一些水中，并将反应容器密封起来，就可以观察到反应发生时产生的氢气气泡。

总之，铝粉与水反应是一种非常有趣的化学反应，可以用来制备氢气和铝氢氧化物。这种反应还具有一些特殊的性质，例如产生大量的热量和氢气等。因此，它在实际应用中也具有一些重要的作用。

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铝及其化合物知识点

△ 点燃 △ 铝及其化合物 一、铝的结构： 1、原子结构示意图： 2、周期表中位置：第三周期ⅢA 族 镁原子核外有三个电子,在化学反应中,容易失去最外层的三个电子,显+3价; 二、铝单质的性质 1、物理性质：银白色金属,硬度和密度小,具有良好的导电导热性和延展性;在空气中具有 很好的耐腐蚀性; 2、化学性质：1与非金属单质反应：A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3 B 、铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧; 4Al+3O 2=========2Al 2O 3 思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触; 2与盐溶液反应：2Al+3CuSO 4＝3Cu+Al 2SO 43 3与某些氧化物反应—铝热反应：2Al+Fe 2O 3==2Fe+Al 2O 3 铝热剂 现象：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成; 试一试：写出Al 分别与MnO 2、V 2O 5的反应方程式 4与沸水微弱反应：2Al+6H 2O=========2AlOH 3+3H 2↑ 5与酸反应：：2Al+6HCl======2AlCl 3+H2↑ 2Al+3H 2SO 4======Al 2SO 43+3H2↑ 注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化; 某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化; 6与碱反应:２Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ 反应的实质:分两步进行: 2AlOH 3+NaOH========NaAlO 2+2H 2O 三、铝的重要化合物 1、氧化铝Al2O3 1物理性质：白色固体、熔点高2054℃、不溶于水,不与水化合;常作耐火材料; 刚玉的主要成分是Al 2O 3,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石; 2化学性质： 2O — 得6×e 化合价降低,被还原,得 6e — 化合价升高,被氧化,失

铝与少量氢氧化钠反应方程式

铝与少量氢氧化钠反应方程式 铝与少量氢氧化钠反应方程式 铝是一种常见的金属元素，它具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，因此被广泛应用于工业生产和科学研究领域。而氢氧化钠则是一种碱 性物质，具有强烈的腐蚀性和刺激性。当铝与少量氢氧化钠反应时， 会发生一系列化学变化，产生新的物质和能量释放。下面将详细介绍 铝与少量氢氧化钠反应方程式及其相关知识。 1. 铝与少量氢氧化钠反应方程式 铝与少量氢氧化钠反应的方程式如下： 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ 这个方程式可以分为两个部分来理解。首先，铝（Al）与水（H2O） 发生了反应，生成了三分子的氢（H2）和一分子的三价铝离子 （Al3+）。然后，三价铝离子与碱性物质——氢氧化钠（NaOH）发生了中和反应，生成了二价铝离子（AlO2-）和钠离子（Na+）。这 个反应过程同时也释放出了大量的热能。

2. 反应机理 铝与少量氢氧化钠反应的机理可以分为以下几个步骤： （1）铝与水反应，生成氢气和三价铝离子。 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑ （2）三价铝离子与氢氧化钠中的氢氧根离子（OH-）结合，生成二价铝离子和水。 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 整个反应过程中，铝先与水反应生成三价铝离子，然后再与氢氧化钠 中的OH-结合形成二价铝离子。最终的产物是钠铝酸盐（NaAlO2），同时还会释放出大量的热能。 3. 反应条件 在实验室中进行铝与少量氢氧化钠反应时，需要注意以下几点： （1）使用足够纯净的试剂，以避免其他杂质对实验结果产生干扰。

推进剂用铝粉与水反应特性研究

推进剂用铝粉与水反应特性研究 万俊;蔡水洲;刘源;谢长生;夏先平;曾大文 【摘要】用高压反应釜实时监测系统原位研究了铝/水反应的放热过程,提取了反应过程中3个特征温度(反应放热起始温度,反应速率最大温度,反应基本结束温度)和反应特征参数(反应放热起始温度点,反应速度,反应放热量),从而建立关于铝/水体系应用于固体推进剂的评价体系.同时,还探究了铝粉粒径、铝/水原料摩尔配比及加热功率对铝/水反应特性的影响规律.结果表明,在30～250℃温度区间内,纳米铝/水体系较微米铝/水体系性能更好,当铝粉粒径大于13 μm时,没有明显放热；高功率加热条件有助于激发纳米铝迅速处于高活性状态,降低了反应放热起始温度,并高效释能；纳米铝/水的最佳原料摩尔配比区间为[1∶2,1∶2.2].%High pressure reactor controlled by computer system was used to monitor the whole process; of aluminum and water exothermic reaction by in-situ method. Specifically, three characteristic temperature points(initial exothermic starting temperature of the reaction, reaction maximum rate temperature, reaction end temperature) and three significant evaluation parameters (initial exothermic starting temperature of the reaction, reaction rate, reaction heat release) in the reaction process were extracted. Thus, an evaluation system for aluminum and water fuel applied to solid propellant was established. In addition, the effects of aluminum particle size, mole ratio of reactants and heating power on the reaction characteristic of aluminum and water were studied. The results show that the advantage of nano-aluminum and water system is obvious in the temperature interval of 30 ℃ to 250 ℃. There is hardly any heat release when the particle size of

铝基水反应活性材料制备及其性能研究

铝基水反应活性材料制备及其性能研究 王传华;郭晓燕;邹美帅;杨荣杰 【摘要】为提高铝粉与海水的反应效率和速率,在惰性氛围下,采用高能球磨法通过多次变速循环工艺制备得到了铝基水反应活性材料.通过扫描电子显微镜、热重分析仪、比表面测试等分析表征材料的微观结构和氧化性能;采用自主设计的金属/水反应装置,实时记录铝基水反应金属材料与海水反应产生的氢气量,研究铝基水反应活性材料的活性.研究结果表明:高能球磨能提高铝基材料与海水的反应活性,铝粉经过球磨后反应效率达到原先的2倍;球磨过程中添加剂铋的添加能进一步提高铝基水反应材料的活性;反应总产率能够达到71.2％,其快速期氢气产生反应速率为210.7 mL/(min·g).制备的铝基水反应活性材料在高能水反应金属燃料推进剂和制氢领域都具有应用价值. 【期刊名称】《兵工学报》 【年(卷),期】2016(037)005 【总页数】6页(P817-822) 【关键词】兵器科学与技术;高能球磨;铝基水反应材料;铋;海水 【作者】王传华;郭晓燕;邹美帅;杨荣杰 【作者单位】北京理工大学材料学院,北京 100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京 100081;北京理工大学材料学院,北京100081 【正文语种】中文

【中图分类】V512;O64 水反应金属燃料是指以水反应金属为主要成分，含有少量氧化剂、粘合剂和添加剂等成分的固体贫氧燃料［1］。水冲压发动机［2-3］采用高能水反应金属燃料作 为主燃料，以海水作为主氧化剂，具有比冲高、结构简单和安全性好等优点，是满足未来水中兵器高航速和远航程的最佳动力系统［4］。水反应金属燃料作为水冲压发动机的主燃料，其蕴藏的绝大部分化学潜能是在金属与水反应的过程中释放出来的［5］。水反应金属燃料与水反应的燃烧效率和速率是水冲压发动机高效燃烧和高效能量转换的基础和核心［1］。 金属A1具有较高的能量密度，常被应用于水反应金属燃料，但其存在点火温度高，与水反应燃烧效率低等问题。大量的研究表明［6-8］，限制金属/水反应效率和 速率的一大瓶颈就是金属表面生成的致密氧化物层。因此，国内外许多学者致力于通过加入添加剂和包覆金属表层的形式，以期破坏金属表层的氧化层，从而提高金属/水反应效率和速率。Fo1ey等［9］研究了过渡金属包覆纳米铝粉，Ni层可以 有效的保护纳米A1的活性含量。Vasi1ev等［10］研究了加入某些特定的添加剂对A1/H2O混合物燃烧的影响。在A1/H2O混合物和Mg/H2O混合物中，加入1%～5%的KF、NaF、LiF、A1F3、NaOH，发现这些添加剂能提高A1/H2O混 合物的点火性能；点火和燃烧性能提高是由于NaF和KF与水反应大量放热，同 时与金属粉末表面的氧化膜反应生成络合物，破坏了氧化膜，使水易于渗透到金属表面与金属发生反应。 采用高能球磨法制备高活性水反应金属燃料，能够快速有效地提高金属/水反应效 率［11-15］。ZOU等［16-19］使用高能球磨机球磨得到高活性镁粉和镁铝合金粉，大大提高了金属与海水反应的能力，其中，球磨 4 h的 Mg/A1合金粉产氢速率为397 mL/（min˙g），产氢效率高达97.1%.Kravchenko等［20］以A1为 基体加入多种金属，制备了一种新的铝基复合材料（5.3%Ga，2%In，5.4%Sn，

所有金属与盐置换反应的化学方程式

所有金属与盐置换反应的化学方程式 1. 氯化钠与铝反应： $$Al(s)+2NaCl(aq) \rightarrow Na_2AlCl_4 \uparrow +AlCl_3 (aq)$$ 2. 铝镁合金与硝酸反应： $$Mg_2Al_6(s) + 8HNO_3 (aq) \rightarrow 4Mg(NO_3)_2(aq)+3Al(NO_3)_3(aq) \uparrow+6H_2O(l)$$ 3. 铝粉与水硫酸反应：$$2Al(s) + 3H_2SO_4 (aq)+6H_2O(l) \rightarrow Al_2(SO_4)_3 (aq) \uparrow +6H_2(g)$$ 4. 氯化钠与铝镁合金反应： $$Mg_2Al_6(s)+6NaCl(aq) \rightarrow 2Na_2AlCl_4(aq) \uparrow +3MgCl_2(aq)$$ 5. 铝与硝酸反应： $$Al(s)+6HNO_3 (aq) \rightarrow Al(NO_3)_3(aq) \uparrow +3NO(g)+6H_2O(l)$$ 金属和盐之间发生置换反应，即分子中的原子相互交换位置，从而形 成新的反应物。金属和盐之间的置换反应包括氯化钠与铝的反应、铝 镁合金与硝酸的反应、铝粉与水硫酸的反应以及氯化钠与铝镁合金的 反应、铝与硝酸的反应等五种不同的反应。 氯化钠与铝的反应：在氯化钠溶液中，溶解性离子NaCl被溶解并与金 属Al发生反应，以形成氯化铝，即碱性氯化铝：Na2AlCl4。反应式为：$$Al(s)+2NaCl(aq) \rightarrow Na_2AlCl_4 \uparrow +AlCl_3 (aq)$$ 铝镁合金与硝酸反应：铝镁合金，即Mg2Al6，可以同硝酸发生反应， 反应过程中生成硝酸铝（Al(NO3)3）和硝酸镁（Mg(NO3)2）：

铝镁合金粉与水反应特性研究

铝镁合金粉与水反应特性研究 邹辉;徐长娟;蔡水洲 【摘要】The computer system was employed to monitor the reaction processes of Al0. 5 Mg0. 5/H2 O systems and the T-t curves of the Al0. 5 Mg0. 5/H2 O reaction systems were analyzed. Three characteristic temperature points and three reaction characteristics were extracted and defined. An evaluation system of Al0. 5 Mg0. 5/H2 O reactions based on these was established to study the properties of the systems. The effects of particle size, storage condition, heating power, and mole ratio of Al0. 5 Mg0. 5/H2 O were investigated according to the established evaluation standard. The results showed that the 500-mesh Al0. 5 Mg0. 5 alloy powder had the best heat release performance. Sealed storage alloy could release heat more completely. High heating power could facilitate the reaction of the systems in a shorter time and was conductive to the concentrated and efficient heat release. It was observed that the best mole ration of H2 O/Al0. 5 Mg0. 5 in the reation system was 1. 75:1.%利用联机电脑系统实时监测了高压反应釜内Al0.5 Mg0.5/H2 O体系的反应过程，针对反应体系的T-t曲线进行分析，提取并定义了反应过程的三个特征温度点和三个特征参数，从而建立了Al0.5 Mg0.5/H2 O反应的评价体系，作为评价Al0.5 Mg0.5/H2 O体系反应性能的标准。根据此方法，分析研究了粉末粒径、存储条件、加热功率和水燃摩尔比对Al0.5 Mg0.5/H2 O反应特性的影响，得出体系的最佳反应条件。结果表明，粒径为500目的合金粉末放热性能最好，密封存储的合金放热更加完全，合金粉末具有更高的转化率；高功率加热条件使得体系能够在更短时间内

关于铝粉火灾危险性的论证意见

关于铝粉火灾危险性分类的论证意见 （讨论稿） 根据企业申请，济南石油化工设计院于2011年11月1日牵头组织有关专家，针对山东卓越光能科技有限公司12000吨/年太阳能电子浆料生产项目设立安全审查过程中为形成最终意见的铝粉火灾危险性分类问题进行了专题论证。建设单位、济南浩宏伟业技术咨询有限公司的代表参加了会议。经详细查阅有关标准、资料，深入讨论、研究，形成如下专家意见： 一、全国安全生产标准化委员会粉尘防爆分技术委员会代表《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》编委会，于2011年7月21日针对该项目安全评价单位济南浩宏伟业技术咨询有限公司的咨询函发出《关于铝粉火灾危险性类别判定建议的函》（以下简称“复函”）。该“复函”明确《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》（GB17269-2003）对铝粉火灾危险性的分类是依据《建筑设计防火规范》，体现了在物质的生产、储存火灾危险性分类方面，《建筑设计防火规范》的权威性。 二、“复函”对规定铝粉为甲类的解释未提出《建筑设计防火规范》规定之外的其它专业性的认定理由，且在对《建筑设计防火规范》条文的理解上尚有需要进一步商榷之处。列举如下：

三、《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》（GB17269-2003）制订时依据的《建筑设计防火规范》GBJ16及现行版本《建筑设计防火规范》GB50016-2006在其《条文说明》的火灾危险性分类举例表中均已明确：铝粉生产及储存的火灾危险性均为乙类。 四、专家组认为：既然GB17269-2003是依据《建筑设计防火规范》对铝粉的火灾危险性进行的分类，且其“复函”中也未提出《建筑设计防火规范》规定之外的其它认定理由，应按《建筑设计防火规范》的规定，认定铝粉厂房和铝粉库房的火灾危险性为乙类。 五、根据《危险化学品名录（2002版）》，铝粉[有涂层的]危规

铝粉包覆

二氧化硅包覆制备环保水性型铝粉颜料 (实验设计人：叶红齐) 内容提要 环保水性涂料是绿色化工的重要方向之一，而水性铝粉颜料是水性金属涂料的重要原料。由于铝粉颜料与水接触会发生析氢反应，导致表面金属光泽降低等应用性能的下降。本实验通过水解反应法，将SiO2在铝金属颜料表面形成纳米厚度的包覆膜层，隔断与外界水的直接接触。对包覆膜层的均匀性和厚度的控制是本实验的关键，因为包覆后的铝粉颜料表面的银灰色金属光泽不能有明显的降低。析氢测定和表面光泽度测定可对包覆效果进行评价。包覆前后铝粉的表面性质，通过红外光谱和SEM等手段进行表征。 研究背景或项目意义 铝粉颜料作为一种用途最广的金属颜料、在汽车、电器、塑料等许多领域广泛应用，产生银灰色的视觉效果和高效的屏蔽保护作用。目前，市场上的铝金属颜料多为油性颜料，是通过湿式球磨法，在矿物油、200＃溶剂油等有机溶剂中，并加入润滑剂和其他助剂，将球形铝粉转化为片状铝粉，并经过粒度控制、表面捏合等工序加工而成。有机溶剂的作用主要能是能够提高片状化工程的效率，同时又能把铝粉存在的爆炸危险降到最低。其润滑剂的主要作用是防止球形铝粉在球磨过程中，由于钢球等介质的机械作用所可能出现的冷焊接现象。其他助剂有稳定剂、分散剂、表面防护剂及抗沉淀剂等，其目的是提高片状铝粉的表面金属光泽和满足后续涂料行业的要求。 由于油性铝粉颜料，在水介质中难以分散，同时，金属铝与水接触会发生析氢反应，引起金属光泽等性能下降，从而难以满足环保型水性涂料的要求。由于环保水性型涂料是绿色化工的重要方向之一，从而对水性金属颜料的重要原料的水性铝粉颜料提出很高的要求。本实验采用铝粉颜料表面包覆纳米SiO2的方法，隔绝铝粉与外界水的直接接触，使铝粉颜料能够达到水性涂料的要求，因此本实验具有重要的意义。 本实验涉及到粉体表面处理技术。人们已不满足对于单一粉体的亚微米、纳米级的追求，而是期望粉体具有以前所不具备的新性能。而要获得新性能所采取的所有措施，都可以归结为表面改性处理。因此，本实验对于学生掌握粉体技术的发展前沿，具有一定的帮助。 目的要求 通过水解反应法，在铝粉颜料表面，均匀沉淀包覆一层纳米厚度的SiO2包覆层，其包覆层要求透明，不明显影响内部铝粉颜料的金属光泽，同时又能有效隔绝铝粉颜料与外界水的作用。 实验关键 本实验的关键是寻求合适的实验条件，有效控制SiO2包覆膜层的均匀性和厚度。因为均匀性和厚度都会对铝粉颜料的金属光泽和与水的隔绝性能产生影响。 预备知识或预习要求 要求预习和掌握参考文献中《无机精细化工工艺学》，《颜料工艺学》有关章节的知识。 通过校园网，查找国内外相关资料（外文不少于两篇）。 参看本研究所的内部资料。 实验原理

铝及其化合物知识点

△ 点燃 △ 铝 及 其 化 合 物 一、铝的结构： 1、原子结构示意图： 2、周期表中位置：第三周期ⅢA 族 镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。 二、铝单质的性质 1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中 具有很好的耐腐蚀性。 2、化学性质：〔1〕与非金属单质反应：A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3 B 、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。 4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3 思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？ 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝外表，阻止了内部的铝与空气接触。 〔2〕与盐溶液反应：2Al+3CuSO 4 ＝3Cu+Al 2(SO 4)3 〔3〕与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3 铝热剂 [现象]：发出耀眼的光辉、放出大量的热、有熔融物生成。 [试一试]：写出Al 分别与MnO 2 、V 2O 5 的反应方程式 〔4〕与沸水微弱反应：2Al+6H 2O ========= 2Al 〔OH 〕3 + 3H 2↑ 〔5〕与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H 2↑ 2Al+3H 2SO 4 ====== A l 2(SO 4)3+ 3H 2↑ 注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。 某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在外表生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。 〔6〕与碱反应: ２Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ 反应的实质:分两步进行: (2〕Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO 2+2H 2O 化合价降低，被复原，得6e — 〔1〕 化合价升高，被氧化，失6e — +4H 2O —得6×e —