鋁及其化合物導(dǎo)學(xué)案(教師版)

1、鋁及其化合物一、鋁的主要性質(zhì)及用途1.物理性質(zhì)：顏色導(dǎo)電、導(dǎo)熱性密度硬度_色，有金屬光澤導(dǎo)電、導(dǎo)熱性_較小質(zhì)地_2.化學(xué)性質(zhì)：寫出的化學(xué)方程式：_。_。_。_。【微點(diǎn)撥】(1)常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)。(2)鋁與稀硝酸反應(yīng)時生成的氣體是NO而不是H2。(3)能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性。二、鋁的重要化合物1.氧化鋁：(1)物理性質(zhì)：_色固體，_溶于水，熔沸點(diǎn)_。(2)化學(xué)性質(zhì)(書寫離子方程式)(3)用途：是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石。2.氫氧化鋁：(1)化學(xué)性質(zhì)。寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)

2、方程式或離子方程式：_；_；_。(2)制備。向鋁鹽中加入NH3H2O，離子方程式為_；向四羥基合鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為_。3.明礬：明礬的化學(xué)式為_，用離子方程式表示明礬凈水的原理是_?！疚Ⅻc(diǎn)撥】(1)Al(OH)3具有兩性，能溶于強(qiáng)酸(如鹽酸)、強(qiáng)堿(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿溶液(如氨水)。(2)Al2O3、MgO的熔點(diǎn)很高，可用作耐火材料，但氧化鋁坩堝不能用于熔融NaOH固體。(3)既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如C

3、H3COONH4等)。1.【思考辨析】(1)(2014福建高考)鋁罐可久盛食醋。( )(2)(2014福建高考)常溫下Al(OH)3既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng)。( )(3)(2014江蘇高考)氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑。( )(4)(2013廣東高考)常溫下將鋁片放入濃硝酸中無明顯現(xiàn)象，說明Al與濃硝酸不反應(yīng)。( )(5)(2013江蘇高考)氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁。( )2.【教材研習(xí)】(1)(RJ必修1P48科學(xué)探究)日常生活中有一些鋁制炊具，它質(zhì)輕且堅(jiān)固耐用，其中的原因是()A.鋁很不活潑，不易與其他物質(zhì)反應(yīng) B.鋁雖然很活潑，但是在高溫下才能反應(yīng)C.

4、鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護(hù)作用 D.鋁制品表面鍍有一層銅，可以保護(hù)鋁(3)(LK必修1P124)用鋁制易拉罐收集滿CO2，快速加入過量NaOH濃溶液，立即把口封閉。發(fā)現(xiàn)易拉罐“咔咔”作響，并變癟了；過一會兒，易拉罐又會作響并鼓起來。下列說法正確的是()A.導(dǎo)致易拉罐變癟的離子反應(yīng)是CO2+OH-=HCO3- B.導(dǎo)致易拉罐又鼓起來的反應(yīng)是Al3+3 HCO3-=Al(OH)3+3CO2C.若將CO2換為NH3，濃NaOH溶液換為水，易拉罐也會出現(xiàn)先癟后鼓的現(xiàn)象D.上述過程中與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有三種，且反應(yīng)結(jié)束后的溶液顯堿性(4)(RJ必修1P63)向下列物質(zhì)的水溶液中滴加少

5、量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是() A.BaCl2 B.FeCl3 C.Na2CO3 D.NaOH【速記卡片】1.牢記1種地殼中含量最多的金屬元素：Al。2.熟記2種兩性化合物：Al2O3、Al(OH)3。3.掌握3種制備Al(OH)3的方法：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3 NH4-； Al(OH)4-+CO2(足量)=Al(OH)3+ HCO3-；Al3+3Al(OH)4-=4Al(OH)3。4.掌握6個離子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H2 2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2 Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-Al(OH)

6、3+3H+=Al3+3H2O Al3+3OH-=Al(OH)3 Al3+4OH-=Al(OH)4-考點(diǎn)一鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用【自主訓(xùn)練】A、B、C、D、E五種化合物均含有同一種短周期常見元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E易溶于水。若取A溶液灼燒，焰色反應(yīng)為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃片)。(1)寫出化學(xué)式：A，B，C，D，E。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：AB： 。AD： ?！練w納總結(jié)】鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用Al3+、Al(OH)4-、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系：2.應(yīng)用：(1)制備Al(OH)3。 以鹽為原料Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3

7、 NH4-； Al(OH)4-+CO2=Al(OH)3+ HCO3-。以鋁為原料(2)判斷離子共存。Al3+只能存在于強(qiáng)酸性溶液中，不能與顯堿性的物質(zhì)大量共存；Al(OH)4-只能存在于強(qiáng)堿性溶液中，不能與顯酸性的物質(zhì)大量共存，所以Al3+與Al(OH)4-不能大量共存；加入鋁粉放出氫氣的溶液顯酸性或堿性，與H+、OH-反應(yīng)的離子一定不能大量共存。(3)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)。AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加沉淀不溶解。(4)分離提純。利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al

8、與其他金屬的混合物。利用Al2O3能與強(qiáng)堿反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物的混合物?！炯庸逃?xùn)練】1.(雙選)(2014上海高考改編)已知：2NaAl(OH)4+CO2=2Al(OH)3+Na2CO3+H2O。向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAl(OH)4的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量關(guān)系正確的是()選項(xiàng)ABCDn(CO2)(mol)2346n(沉淀)(mol)12332.(2015聊城模擬)用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()加鹽酸溶解； 加燒堿溶液溶解； 過濾； 通入過量CO2生成Al(O

9、H)3沉淀； 加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀； 加入過量燒堿溶液A. B. C. D.考點(diǎn)二氫氧化鋁沉淀的圖象分析1.四個基本圖象：(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖象。操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖象離子方程式Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-Al3+4OH-=Al(OH)4-3Al(OH)4-+Al3+=4Al(OH)3(2)四羥基合鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖象。操作四羥基合鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加四

10、羥基合鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖象離子方程式Al(OH)4-+H+=Al(OH)3+H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)4-+4H+=Al3+4H2OAl3+3Al(OH)4-=4Al(OH)32.四個拓展圖象：(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAl(OH)4溶液至過量，圖象如圖1所示。(2)向NaAl(OH)4溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量，圖象如圖2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量，圖象如圖3所示。

11、(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等)，沉淀圖象如圖4所示?！镜漕}】(2015六安模擬)某溶液中可能含有 中的幾種。若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體；若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是()A.溶液中的陽離子有B.溶液中n(Al3+)0.1 molC.溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-D.n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)221【典題剖析】關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息氣體可能是H2，溶液在酸性條件下不存在NO3-信息根據(jù)沉淀顏色，可

12、確定不含有有色沉淀信息根據(jù)圖象變化趨勢確定可能含有的離子【方法規(guī)律】圖象題的解答要領(lǐng)(1)轉(zhuǎn)化過程中要遵循化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。(2)看清縱橫坐標(biāo)的含義，對圖象進(jìn)行全面分析。(3)對于一些復(fù)雜問題可先分解后組合，進(jìn)行圖象的疊加工作；只有抓住一些關(guān)鍵點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等)和變化趨勢，才能順利地解決圖象問題。【針對訓(xùn)練】室溫下，在0.2 molL-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL-1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關(guān)說法正確的是()A.a點(diǎn)時，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，離子方程式為Al3+3OH-Al(OH)3B.

13、ab段，溶液pH增大，Al3+濃度不變C.bc段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d點(diǎn)時，Al(OH)3沉淀開始溶解【加固訓(xùn)練】1將物質(zhì)X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與加入X的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，符合圖示情況的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAl(OH)4AlCl3NaOH2.向0.1 L濃度均為0.1 molL-1的NaOH和NaAl(OH)4混合溶液中逐滴加入同濃度的鹽酸。下列圖象正確的是()資源平臺 鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系【自主訓(xùn)練】足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是() A.氫氧化鈉

14、溶液 B.稀硫酸 C.鹽酸 D.稀硝酸鋁及其化合物單元檢測1美、德兩國科學(xué)家現(xiàn)已成功合成出具有獨(dú)特化學(xué)特性的氫鋁化合物(Al2H6)這一研究成果有助于人們開發(fā)出推力更強(qiáng)大的固體火箭燃料，也有望應(yīng)用在氫動力汽車和其他能源方面有關(guān)研究報告發(fā)表在最新出版的美國科學(xué)雜志上下列關(guān)于氫鋁化合物的推測不正確的是()AAl2H6與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣 BAl2H6中鋁顯3價，H顯1價CAl2H6具有強(qiáng)還原性 D鋁與水蒸氣在高溫下生成Al2H62在四種化合物NaHCO3、Al(OH)3、Al2O3、NaAl(OH)4中，跟鹽酸和氫氧化鈉溶液都能反應(yīng)的是()A只有B只有 C只有 D3下列離子方程式正確的是()

15、A鋁與NaOH溶液反應(yīng)：Al6OH=Al(OH)4H2B向AlCl3溶液中滴入過量氨水：Al34NH3H2O=Al(OH)44NHCAl2O3與NaOH溶液反應(yīng)：Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4DBa(OH)2溶液與明礬溶液反應(yīng)至Al3完全沉淀：Ba23OHAl3SO=Al(OH)3BaSO44下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B足量的鋁分別與含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反應(yīng)，產(chǎn)生等量的氫氣C工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面放出氫氣5用鋁箔包裹0.1 mol金屬鈉，用針

16、扎出一些小孔，用如圖裝置收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)()A氧氣和氫氣的混合氣體 B1.12 L 氫氣C大于1.12 L 氫氣 D小于1.12 L 氫氣6向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol KOH的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是(a molb mol mol mol0 mol (4ab) molA B C D7用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是()A實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B鋁是一種較活潑的金屬C鋁與氧氣反

17、應(yīng)放出大量的熱量 D鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物8某溶液中含有Al(OH)4、SO、SO、Na，向其中加入Na2O2后，溶液中濃度基本保持不變的離子是()ASO BNa CAl(OH)4 DSO9將5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 molL1的溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余該溶液可能為AHNO3溶液 BBa(OH)2溶液 CH2SO4溶液 DHCl溶液10實(shí)驗(yàn)室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)為18 g，則該氧化物粉末可能是()AFe2O3和MnO2 BMnO2和V2O5 CCr2O3 DV2O511鋁土

18、礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁：下列說法中錯誤的是()A中除加試劑外，還需要進(jìn)行過濾操作 Ba、b中鋁元素的化合價相同C中需要通入過量的氨氣 D進(jìn)行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁12已知BaAl(OH)42可溶于水，如圖表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時生成沉淀的物質(zhì)的量y與加入Ba(OH)2的物質(zhì)的量x的關(guān)系下列有關(guān)敘述正確的是()Aab時沉淀的物質(zhì)的量：Al(OH)3比BaSO4多Bcd時溶液中離子的物質(zhì)的量：Al(OH)4比Ba2少Cad時沉淀的物質(zhì)的量：BaSO4可能小于Al(OH)3Dde時溶液中離子的物質(zhì)的量：Ba2可能等于OH二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13(9分)某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化：據(jù)此判斷(1)固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式為_(2)固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式為_(3)反應(yīng)的離子方程式為_14(14分)(山東高考)以下為鋁材表面處理的一種方法：(1)堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是_(用離子方程式表示)為將堿洗槽液中的