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铝是银白色金属,熔点930K, 沸点2700K.具有良好的导电性和延展性,也是光和热的良好反射体.
铝最突出的化学性质是亲氧性，同时它又是典型的两性元素。
铝一接触空气或氧气，其表面就立即被一层致密的氧化膜所覆盖，这层膜可阻止内层的铝被氧化，它也不溶于水，所以铝在空气和水中都很稳定。
铝的亲氧性还可以从氧化铝非常高的生成焓看出来。
4Al + 3O2  2Al2O3
△fHθ =－3339 kJ·mol-1 由于铝的亲氧性，它能从许多氧化物中夺取氧，故它是冶金上常用的还原剂。且常被用于冶炼铁,镍,铬,锰,钒等难熔金属，称为铝还原法。
Fe2O3 + 2Al
Al2O3
+ 2Fe
高纯度的铝(99.950%)不与一般酸作用，只溶于王水。普通的铝能溶于稀盐酸或稀硫酸，被冷的浓H2SO4或浓、稀HNO3所钝化。所以常用铝桶装运浓H2SO4、浓HNO3或某些化学试剂。
但是铝能同热的浓H2SO4反应。
2Al + 6H2SO4(浓)
 Al2(SO4)3
+ 3SO2↑+ 6H2O
铝比较易溶于强碱中。
2Al + 2NaOH + 6H2O
2Na[Al(OH)4]
+ 3H2↑
一：α-Al2O3
自然界存在的刚玉为α－Al2O3，它的晶体属于六方紧密堆积构型，6个氧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，加上晶体中Al3+离子与O2-离子之间的吸引力强，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，耐腐蚀且电绝缘性好，用作高硬度材料、研磨材料和耐火材料。天然的或人造刚玉由于含有不同杂质而有多种颜色。例如，合微量Cr(Ⅲ)的呈红色，称为红宝石；含有Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的称为蓝宝石；含少量Fe3O4的称为刚玉粉。将任何一种水合氧化铝加热至1273K以上，都可以得到α－Al2O3。工业上用高温电炉或氢氧焰熔化氢氧化铝以制得人造刚玉。 二：γ-Al2O3 在温度为723K左右时，将Al(OH)3、偏氢氧化铝AlO(OH)或铝铵矾(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O加热，使其分解，则得到γ－Al2O3。这种Al2O3不溶于水，但很易吸收水分，易溶于酸。把它强热至1273K，即可转变α－Al2O3。γ－Al2O3的粒子小，具有强的吸附能力和催化活性，所以又名活性氧化铝，可用作吸附剂和催化剂。 三：β-Al2O3
还有一种β-Al2O3，它有离子传导能力(允许Na+通过)，以β-铝矾土为电解质制成钠－硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大，能进行大电流放电，因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠，正极为多硫化钠（Na2Sx），电解质为β－铝矾土(钠离子导体)其电池反应为：
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正极 2Na+ +
xS + 2e- |
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Na2Sx |
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负极 2Na |
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2Na+ + 2e- |
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总反应： 2Na + xS |
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Na2Sx
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这种蓄电池使用温度范围可达620～680K，其蓄电量为铅蓄电池蓄电量的3～5倍。用β－Al2O3陶瓷做电解食盐水的隔膜生产烧碱，有产品纯度高，公害小的特点。
Al2O3的水合物一般都称为氢氧化铝。它可以由多种方法得到。加氨水或碱于铝盐溶液中，得一种白色无定形凝胶沉淀。它的含水量不定，组成也不均匀，统称为水合氧化铝。无定形水合氧化铝在溶液内静置即逐渐转变为结晶的偏氢氧化铝AlO(OH)，温度越高，这种转变越快。若在铝盐中加弱酸盐碳酸钠或醋酸钠，加热，则有偏氢氧化铝与无定形水合氧化铝同时生成。只有在铝酸盐溶液中通入CO2，才能得到真正的氢氧化铝白色沉淀，称为正氢氧化铝。结晶的正氢氧化铝与无定形水合氧化铝不同，它难溶于酸，而且加热到373K也不脱水；在573K下，加热两小时，才能变为AlO(OH)。
氢氧化铝是典型的两性化合物。新鲜制备的氢氧化铝易溶于酸也易溶于碱:
3H2O +
Al3+  Al(OH)3
Al(OH)4-
例如： Al(OH)3 + 3HNO3
Al(NO3)3
+ 3H2O
Al(OH)3 + KOH
K[Al(OH)4]
一: 铝盐 用金属铝或氧化铝或氢氧化铝与酸反应即可得到铝盐。铝盐都含有Al3+离子，在水溶液中Al3+离子实际上以八面体的水合配离子[Al(H2O)6]3+而存在。它在水中水解，而使溶液显酸性。如
[Al(H2O)6]3+ + H2O
 Al(H2O)5OH]2+
+ H3O+
[Al(H2O)5OH]2+还将逐级水解。因为Al(OH)3是难溶的弱碱，一些弱酸（如H2CO3、H2S、HCN等）的铝盐在水中几乎完全或大部分水解，所以弱酸的铝盐如Al2S3及Al2(CO3)2等不能用湿法制得。
二: 铝酸盐 用金属铝或氧化铝或氢氧化铝与与碱反应即生成铝酸盐。铝酸盐中含Al(OH)4-[或Al(OH)4(H2O)2-]及Al(OH)63-等配离子，拉曼光谱已证实有Al(OH)4-离子存在。
铝酸盐水解使溶液显碱性，水解反应式如下：
Al(OH)4-
Al(OH)3 + OH-
在这溶液中通入CO2，将促进水解的进行而得到真正的氢氧化铝沉淀。工业上利用此反应从铝土矿制取纯Al(OH)3和Al2O3，方法是：先将铝土矿与烧碱共热，使矿石中的Al2O3转变为可溶性的偏铝酸钠而溶于水，然后通入CO2，即得到Al(OH)3沉淀，滤出沉淀，经过煅烧即成Al2O3。
Al2O3 +
2NaOH + 3H2O
2NaAl(OH)4
2NaAl(OH)4 + CO2
H2O
+ 2Al(OH)3↓+ Na2CO3
2Al(OH)3 
Al2O3 + 3H2O
这样制得的Al2O3，可用于冶炼金属铝。
将上法得到的Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氢氟酸，则得到电解法制铝所需要的助熔剂冰晶石Na3AlF6。
2Al(OH)3 + 12HF +
3Na2CO3
2Na3AlF6
+ 3CO2↑+ 9H2O
一:
铝的三卤化物 铝的四种卤化物AlX3都存在,它们的一些物理性质如下表所示.
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名 称 |
AlF3 |
AlCl3 |
AlBr3 |
AlI3 |
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状态(室温) |
无色晶体 |
无色晶体 |
无色晶体 |
棕色片状固体 |
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熔点/(K) |
- |
463* |
371 |
464 |
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沸点/(K) |
1564升华 |
456升华 |
536 |
633 |
*表示在250kPa下. 这些卤化物中, 仅AlF3为离子型化合物,
其余均为共价化合物。在通常条件下都是双聚分子，这是因为这些共价化合物都是缺电子的，为了解决这一矛盾，只能采用双聚形式。 二、三氯化铝
无水AlCl3在常温下是一种白色固体，遇水强烈水解，解离为Al(H2O)63+和Cl-离子。AlCl3还容易与电子对给予体形成配离子(如AlCl4-)和加合物(如AlCl3·
NH3)。这一性质使它成为有机合成中常用的催化剂。 三:
碱式氯化铝
以铝灰和盐酸为主要原料（还有其他方法和原料），在控制的条件下制得的碱式氯化铝是一种高效净水剂。它为无色或黄色树脂状固体，溶液无色或呈黄褐色，粗制品为灰黑色。它是由介于AlCl3和Al(OH)3之间一系列中间水解产物聚合而成的高分子化合物。它的组成式为[Al2(OH)nCl6-n]m，1≤n≤5，m≤10，是一种多羟基多核配合物，通过羟基架桥而聚合。因其式量较一般絮凝剂Al2(SO4)3、明矾或FeCl3大得多且有桥式结构，所以它有强的吸附能力。另一方面，它在水溶液中形成许多高价配阳离子，如[Al2(OH)2(H2O)8]4+和[Al3(OH)4(H2O)10]5+
…等。它能显著地降低水中泥土胶粒上的负电荷，所以它有高的凝聚效率和沉淀作用，能除去水中的铁、锰、氟、放射性污染物和重金属、泥沙、油脂、木质素以及印染废水中的流水性染料等，因而在水质处理方面大有取代Al2(SO4)3和FeCl3之势。
无水硫酸铝Al2(SO4)3为白色粉末。从水溶液中得到的为Al2(SO4)3.18H2O，它是无色针状结晶。将纯Al(OH)3溶于热的浓H2SO4或者用H2SO4直接处理铝土矿或粘土都可以制得Al2(SO4)3。
2Al(OH)3 + 3H2SO4
Al2(SO4)3
+ 6H2O
Al2O3·2SiO2·2H2O(粘土)
+ 3H2SO4
Al2(SO4)3
+ 2H4SiO4↓+ H2O
硫酸铝易与K+、Rb+、Cs+、NH4+和Ag+等的硫酸盐结合形成矾，其通式为MAl(SO4)2·12H2O（M表示一价金属离子）。在矾的分子结构中，有6个H2O分子与Al3+配位，形成Al(H2O)63+离子，余下的为晶格中的水分子，它们在Al(H2O)63+与阴离子(SO42-)之间形成氢键。硫酸铝钾KAl(SO4)2·12H2O对叫做铝钾矾，俗称明矾，它是无色晶体。Al2(SO4)3或明矾都易溶于水并且水解，它们的水解过程与AlCl3的相同，产物也是从一些碱式盐到Al(OH)3胶状沉淀。由于这些水解产物胶粒的吸附作用和Al3+的凝聚作用，Al2(SO4)3和明矾是人们早已广泛使用的净水剂（絮凝剂），但是处理水的效果不及碱式氯化铝好。铝离子能引起神经元退化，若人脑组织中铝离子浓度过大会出现早衰性痴呆症。Al2(SO4)3和明矾还用作媒染剂。织物用Al2(SO4)3的水溶液浸泡以后，再浸在Na2CO3或Ca(OH)2溶液中片刻，则所产生的胶状Al(OH)3沉积在纤维上，很容易吸附染料。此外，Al2(SO4)3还是泡沫灭火机中常用的药剂。
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