（人教通用版）2015屆高考化學一輪總復習講義 第二節(jié) 鋁及其化合物

1、第二節(jié)鋁及其化合物明考綱要求理主干脈絡1.了解鋁的主要性質及應用。2.了解鋁的重要化合物的主要性質及應用。鋁的性質及應用1鋁的物理性質及用途物理性質狀態(tài)色澤密度熔點沸點硬度導電、導熱性延展性固態(tài)銀白色2.7 g·cm3660.42 467較小很好良好用途純鋁用作導線，鋁合金用于制備汽車、飛機、生活用品等2鋁的原子結構和存在鋁位于元素周期表中第三周期第A，原子結構示意圖為 。鋁在地殼中含量豐富，僅次于氧，自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在。3鋁的化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O32FeAl2O31.

2、判斷下列描述的正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)。(1)鋁制餐具可長時間存放兩性或堿性食物。()(2)鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為Al2OH=AlOH2。()(3)鋁的還原性強，易在空氣中銹蝕，所以鋁制品的使用時間很短。()(4)鋁的導電性強，且價格低廉，常用于制造電線、電纜。()(5)用鋁粉和氧化鎂的粉末混合共熱可冶煉出鎂。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)(5)×2將下列物質及其用途用“”連接起來。AlA治療胃酸過多明礬 B門窗合金、飛機材料Al(OH)3 C耐火材料Al2O3 D凈水劑答案：BDAC3金屬鋁的化學性質活潑，能

3、與酸反應，常溫下為什么能用鋁制槽車來儲運濃硫酸？提示：常溫下，濃H2SO4能使鋁“鈍化”，故可用鋁制品盛裝濃H2SO4。4鋁的化學性質活潑，為什么鋁制品有較好的抗腐蝕性能？提示：鋁在常溫下易被空氣中的O2氧化，表面形成一層致密的氧化物薄膜，起保護作用。5相同質量的鋁分別與足量的稀鹽酸、NaOH溶液發(fā)生反應，產生H2的量相同嗎？提示：相同。原因是Al失去電子數(shù)相同，產生H2的量也相同。鋁與酸、堿反應的計算方法鋁分別與鹽酸、NaOH溶液反應的化學方程式為：2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2從化學方程式可以看出，Al與酸、堿反應時生成H2的實質是：AlA

4、，所以不論是Al與酸還是與堿反應，Al與產生H2的關系均是：2Al3H2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比為。(2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比為。(3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，若產生氫氣的體積比為<<，則必定是：鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。1.鋁是中學化學階段常見既能與酸、又能與堿反應放出H2的金屬，依據(jù)這一特殊性質，回答下列問題：(1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是_。(2)足量的兩份鋁分別投入到

5、等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產生H2的體積之比是_。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是_。2甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol/L的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質量為()A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g答案專區(qū)1.解析：(1)等質量的兩份鋁，分別與足量的HCl、NaOH溶液反應，產生H2的量相等。(2)等物質的量的HCl和NaOH(均設為6 mol)，與足量的

6、Al反應，依據(jù)反應的化學方程式可知，生成H2.解析：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，由化學方程式可知，若在等物質的量的鹽酸和NaOH溶液中分別加入足量鋁，反應時產生H2的物質的量之比為：3 mol3 mol×313。(3)足量的Al分別與一定量的鹽酸，NaOH溶液反應，若產生H2的量相等(均設為3 mol)，則消耗HCl和NaOH的物質的量之比為6 mol2 mol31答案：(1)11(2)13(3)312的體積之比為13，現(xiàn)在產生H2的體積之比為12，說明鋁粉的量相對于鹽酸來說是過量的，相對于NaOH來說是不足量的，所以與鹽酸反應

7、的鋁粉質量為2.7 g，與NaOH反應的鋁粉質量為5.4 g。答案：A鋁的重要化合物1氧化鋁(1)化學性質：屬于兩性氧化物，寫出下列反應的離子方程式：(2)用途：熔點很高，是一種較好的耐火材料，天然產剛玉的成分是Al2O3，還可制作各種寶石。2氫氧化鋁(1)白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。(2)化學性質：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制備：向鋁鹽溶液中加入氨水，離子方程式為：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH。向偏鋁酸鹽溶液中通入足量CO2，離子方程式為：AlOCO22H2O=Al(

8、OH)3HCO。3明礬凈水原理明礬的化學式為：KAl(SO4)2·12H2O，其凈水的原理涉及到的離子方程式表示為：Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H。1.判斷下列描述的正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)。(1)(2013·江蘇高考)明礬溶于水產生Al(OH)3膠體的離子方程式：Al33H2O=Al(OH)33H。()(2)(2013·全國大綱卷)明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀的離子方程式：2Ba23OHAl32SO=2BaSO4Al(OH)3。()(3)(2012·江蘇高考)下列物質的轉化在給定條件下能夠實現(xiàn)：Al

9、2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3。()(4)(2011·江蘇高考)向NaAlO2溶液中通入過量CO2的離子方程式：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。()(5)用可溶性鋁鹽制取Al(OH)3最好選用NaOH溶液而不選用氨水。()(6)Al(OH)3具有兩性，能溶于強酸、強堿，但不溶于弱酸(如碳酸)、弱堿(如氨水)。()答案：(1)×(2)×(3)(4)×(5)×(6)2有下列物質：AlAl(OH)3Na2CO3NaHCO3Al2O3(NH4)2CO3既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的有：_。答案：、3實驗室常用Al2(S

10、O4)3與氨水反應制備Al(OH)3，為什么不使用NaOH溶液？提示：Al(OH)3能溶于過量NaOH溶液而不溶于過量氨水，故不使用NaOH溶液。利用“含鋁化合物的轉化關系”解答問題的策略1Al3、AlO、Al(OH)3的轉化關系2應用(1)制取Al(OH)3：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NHAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)判斷離子共存問題：Al3與OH及AlO、CO、S2等弱酸根陰離子或AlO與H、HCO以及弱堿陽離子Al3、Fe3等因生成沉淀或發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存。(3)鑒別(利用滴加試劑順序不同，現(xiàn)象不同)：向AlCl3溶液中滴加Na

11、OH溶液，先產生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分離提純：利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。利用Al2O3能與強堿溶液反應，分離Al2O3與其他金屬氧化物。利用Al(OH)3能與強堿溶液反應，分離Al3與其他金屬陽離子。1.用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH)3，下列操作中最恰當?shù)慕M合是()加鹽酸溶解加NaOH溶液過濾通入過量CO2生成Al(OH)3加鹽酸生成Al(OH)3加過量氨水生成Al(OH)3ABC D2(2013·鄭州模擬)下列除去雜質的方法不正確的是()A鎂粉中混有少量鋁

12、粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥B用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾DMgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得到MgO3甲、乙、丙三位同學用鋁屑、稀H2SO4、NaOH溶液設計了制取Al(OH)3的三種實驗方案：甲同學：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙同學：AlNaAlO2Al(OH)3丙同學：從節(jié)省原料的角度分析，上述三個實驗方案中哪種為最佳方案？并指明理由。答案專區(qū)1.解析：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液

13、不反應，過濾后向NaAlO2溶液中通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀，再過濾就可得到Al(OH)3。答案：C2.解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3、Al3均轉化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的。答案：B3.答案：丙同學的方案為最佳方案。理由是制取相同量的Al(OH)3如2 mol Al(OH)3。甲同學需用2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH；乙同學需用：2 mol Al、2 mol NaOH、1 mol H2SO4；丙同學需用：2 mol Al、1.5 mol NaOH、0.75 mol H2SO4。數(shù)形結合解答A

14、l(OH)3的圖像題1四個基本圖像(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖像：操作向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像離子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)3(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像：操作向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量向稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像離子方程

15、式AlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2O Al33AlO6H2O=4Al(OH)32.拓展圖像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量，圖像如圖1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量，圖像如圖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，圖像如圖3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質的量濃度相等)，沉淀圖像如圖4所示。1(2012·安徽高考

16、)已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 mol·L1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH 溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系，合理的是()解析：選C由題中信息可知，滴入NaOH溶液，起始時生成Fe(OH)3沉淀，因此起始時不會生成Al(OH)3沉淀，A、B、D項錯誤；當?shù)稳胍欢w積的NaOH溶液后才能生成Al(OH)3沉淀，當Al3全部沉淀后，加入過量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，C項正確。2A、B、C三種不同的物質，都含有同一種元素，它們能發(fā)生如下轉變：AB

17、C已知：A是一種難熔的金屬氧化物，試回答下列問題：(1)AB反應的離子方程式是_。(2)向B的溶液中通入CO2時，產生沉淀的物質的量隨通入CO2的體積的變化關系是_。解析：金屬氧化物中只有Al2O3能夠和NaOH溶液反應，所以A是Al2O3，B是NaAlO2，C是Al(OH)3。向NaAlO2溶液中通入CO2時，先發(fā)生反應：2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3，先產生白色沉淀，后發(fā)生：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，由于Al(OH)3不溶于碳酸，所以沉淀量不發(fā)生任何變化，圖像符合要求。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)3下面六個圖中，橫坐標為某溶

18、液中加入某物質的物質的量，縱坐標為生成沉淀的物質的量，將圖中的字母代號填入下表。溶液加入的物質字母代號飽和石灰水通入過量CO2AlCl3溶液通入過量NH3MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加入NaOH溶液至過量AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至過量含少量HCl的AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至過量FeCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至過量解析：發(fā)生如下反應：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，故其沉淀生成與消失時消耗的CO2的物質的量是相同的，其圖像應為B。AlCl3溶液中通入NH3只發(fā)生反應：3H2OAlCl33NH3=3NH4ClAl(O

19、H)3，生成的Al(OH)3不能溶于弱堿溶液中，其對應圖像應為C。發(fā)生如下反應：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，故先生成沉淀，當NaOH過量時又發(fā)生如下反應而使沉淀部分溶解：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，因Mg(OH)2與堿不反應，所以沉淀不能完全消失，因此其對應圖像為A。發(fā)生如下反應：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。其反應現(xiàn)象為先生成白色沉淀，再逐漸溶解且前后消耗NaOH的物質的量之比為31，故其對應圖像為E。反應如下：HClNaOH=NaClH2O，

20、AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。此時優(yōu)先發(fā)生的是酸堿中和反應，故開始時應無沉淀產生，后續(xù)反應與上述中相同，故其圖像應為F。FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，只發(fā)生如下反應：FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl(生成紅褐色沉淀且不消失)，其對應圖像應為C。答案：BCAEFC以“鋁土礦中提取鋁”為載體串聯(lián)鋁元素單質及其化合物的性質高考載體(2009·福建高考T24)從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質)中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：知識串聯(lián)設計(1)流程甲中加入鹽酸后生成Al3的離子方程式為_。(2)流程乙中加入燒堿后生成AlO的離子方程_。 (3)鋁在生產生活中的用途非常廣泛，請列舉一例并說明利用了鋁的