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教材 · 化学 · 无机化学 · 典型元素

铝・锌等两性金属

アルミニウム・亜鉛などの両性金属

III 無機化学 ／ 典型元素（主要族元素）
一句话结论

金属铝在碱和水中被氧化，可产氢；氢氧化铝被过量碱溶解时铝仍为正三价，不产氢。两性与络合不是“必然放氢”的同义词。

铝片和氢氧化铝都可能在强碱中消失，但一个可以冒氢气，另一个只是沉淀溶解。判断气体不能只看产物中有没有配离子，而要检查反应前后铝的氧化数是否改变、谁提供电子。

为什么是这样

金属铝中的铝是零价。它进入溶液形成含正三价铝的粒子时，要失去电子；水中的氢得到电子，形成氢气。强碱帮助溶解表面氧化膜并稳定溶液中的铝配离子，因此你可能看到铝片消耗、溶液放气。把产物叫作配离子，只说明铝周围连接了什么，尚未说明电子从哪里来。铝在空气中不易继续腐蚀，靠的正是表面这层致密的 Al2O3 氧化膜；Al2O3 本身也是两性氧化物，既能与酸反应，也能与强碱反应。

氢氧化铝是含正三价铝的沉淀，在过量强碱中形成四羟基合铝酸根。前后铝都是正三价，没有金属铝被氧化，也就没有这一步给出的电子用于还原水。沉淀消失是溶解并形成配离子的结果，不能把金属铝产氢的现象搬过来。它还能与酸反应，因而称两性氢氧化物（両性水酸化物）。锌的氧化物和氢氧化物也具有两性，但“两性”不表示任何 pH 下都易溶，中间条件下仍可有沉淀。

金属铝产氢与氢氧化铝溶解的电子账对照金属铝 ＋ 强碱 ＋ 水铝：0 → ＋3，失去电子水中氢：＋1 → 0，得到电子 → 氢气2 mol 铝给出 6 mol 电子 → 3 mol 氢气。氢氧化铝 ＋ 过量强碱Al(OH)₃ + OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻铝始终为＋3；没有该产氢过程。共同点是可溶解，电子转移却不同。形成配离子 ≠ 必然产生氢气。

定量表达

水溶液中可写 2Al + 2OH− + 6H2O → 2[Al(OH)4]− + 3H2。两份铝共失去六份电子，水中的氢接受这些电子生成三份氢气。另一条是 Al(OH)3 + OH− → [Al(OH)4]−，没有氧化数变化。两式的元素与电荷分别守恒，不能把第二式凭空补上氢气。

少量碱加到铝离子溶液先产生沉淀：Al3+ + 3OH− → Al(OH)3；继续加足量强碱，沉淀再溶解。加酸则为 Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O。锌的氢氧化物在过量强碱中可写 Zn(OH)2 + 2OH− → [Zn(OH)4]2−，锌仍为正二价。氨水通常不能像过量氢氧化钠那样溶解氢氧化铝，不能把所有两性氢氧化物对各种试剂的反应混为一谈。题目若用偏铝酸根的简写，应按给定表示法及水量配平，不把不同表示式混写。

怎么用

先辨反应物是铝单质、氧化膜、氢氧化铝还是铝离子，再标出铝的氧化数。如果是单质从零到正三，继续寻找接受电子的粒子；如果前后都正三，就检查酸碱或配位关系，不因“溶解”二字自动加气体。气体的可燃性是辨认氢气的性质，不是解释反应为何发生的原因。

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