2019-2020年高考化學一輪復習 課時18 鋁及其化合物考點過關

1、2019-2020年高考化學一輪復習課時18鋁及其化合物考點過關鋁的化學性質【基礎梳理】鋁元素是地殼中含量的金屬。常溫下，鋁被空氣里的氧氣氧化，在表面生薄膜，阻止內部的金屬繼續(xù)與氧氣反應。常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)。1. 鋁與非金屬單質反應4A1+30（現(xiàn)象:在氧氣中劇烈燃燒、在空氣中加熱鋁片卷曲不）2. 鋁與酸、堿溶液的反應的離子方程式2A1+6H+2A1+2OH-+2HO2注意:等量的鋁分別和足量的鹽酸、氫氧化鈉反應生成的氫。微課1鋁熱反應鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱劑，鋁熱反應可用于焊接鋼軌。實驗裝置圖見右圖。鋁熱反應先點燃鎂條，KClO3是助燃劑。2Al+Fe2032Fe+A

2、l203（現(xiàn)象：火星四射、熔鐵滴落）鋁熱反應還可用于冶煉Ni、Mn、V等難熔金屬。如：10Al+3VO5AlO+6V等。2 523【典型例題】（xx上海浦東一模）稱取兩份鋁粉，第一份加入足量濃氫氧化鈉溶液，第二份加入足量鹽酸,如要放出等量的氣體，兩份鋁粉的質量之比為（）A. 1:3B.3:1C.1:1D.4:3答案C解析由反應:2Al+6H+2Al3+3Hf和2Al+2OH-+2HO2Al+3Hf,等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉反應，生成的氫氣是一樣多的。（xx山東理綜）足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是（）A. 氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸答案

3、A解析Al與稀硝酸反應不產生氫氣，D項錯;Al與A、B、C反應的關系式為2Al2NaOH,2Al3HS0，2Al6HCl，由此可知與NaOH反應時，溶質消耗最少，A項正確。24鋁與酸、堿反應生成H?的量的關系2鋁與酸、堿反應的化學方程式分別如下:2A1+6HC12A1C1+3Hf322Al+2NaOH+2HO2NaAlO+3Hf2 22從化學方程式可以看出:(1) 等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣體積比:=。(2) 足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產生氫氣的體積比:=。(3) 一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產生氫氣的體積比為，則必定是: 鋁與鹽酸反應

4、時，鋁過量而鹽酸不足;鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系。鋁的重要化合物【基礎梳理】1. AlO與Al(OH)2 33氧化鋁白色固體，熔點(2045°C),難溶于水，是性氧化物。(2) 氫氧化鋁是兩性氫氧化物。氫氧化鋁的電離方程式:堿式電離：;酸式電離:。氫氧化鋁受熱分解:。(3) AlO與Al(OH)的比較233化合物氧化鋁(Al2O3)氫氧化鋁Al(OH)J物理性質白色固體、熔點高白色膠狀物質，難溶于水化學性質與酸反應AlO+6H+23Al(OH)+3H+3與堿反應AlO+2OH-23Al(OH)+OH-3加熱2Al(OH)3制備方法Al(0H

5、)3加熱分解：2Al(0H)3Al0+3H0232A13+與氨水反應:A13+NHH0Al(0H)+3N323Al溶液中通入C0氣體:A1+C0+2H0Al(0H)；2223+HCAlCl溶液中滴加NaAl032溶液:A13+3A1+6H04Al(0H)；23主要用途作耐火材料、冶煉鋁的原料制藥、凈水作用2. Al3+、Al、Al(OH)之間的轉化3相關的離子方程式: Al(OH)+3H+ AH+30H-(少量)AW+3NHH03 2AH+3A1+6H02 Al3+40H-(過量) A1+4H+(過量) Al(OH)+OH- A1+H+(少量)+屯02A1+C0+3H022(或A1+C0+2H

6、0)223. 明礬明磯KAl(S0)12H0是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽，電離方程式為4 22KAl(S0)12H0K+A13+2S+12H0。AH+容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁4222Al(0H)3：Al3+3H20Al(0H)3(膠體)+3H+,氫氧化鋁膠體的吸附能力很強,可以吸附水里懸浮的雜質,并形成沉淀，使水澄清。所以，明磯是一種較好的凈水劑。微課2從鋁土礦冶煉金屬鋁的工藝流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al0,此外還含有少量Si0、Fe0等雜質，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是AlO的提純。2322323(以堿溶法為主)堿

7、溶法【典型例題】一、鋁的重要化合物的性質下列有關制取Al(0H)3的離子方程式不正確的是()A. 向AlCl溶液中滴加過量NaOH溶液:AW+30H-Al(0H)；33B. 向NaAlO溶液中通入過量的CO氣體:Al+CO+2HOAl(OH)；+HC22223C. 向AlCl溶液中滴加NaAlO溶液:Ab+3Al+6HO4Al(OH)；3 223D. 向氯化鋁溶液中滴加過量氨水:Al3+3NH3H2OAl(OH)+3N答案A解析向AlCl3溶液中滴加過量NaOH溶液生成NaAlO2，離子方程式應為Al3+4OH-Al+2H2O。題組訓練：1. 下列物質中既能跟稀硫酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應

8、的是()NaHCO(NH)SOAlOAl(OH)Al3 423233A.B.C.D.答案A解析NaHCO屬于酸式鹽，既能與酸反應，又能與堿反應。(NH)SO與硫酸反應生成SO，與3 4232氫氧化鈉溶液反應生成氨氣。Al2O3、Al(OH)3與稀硫酸反應生成硫酸鋁和水，與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水。Al與稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣。所以選A。2. 下列各組物質的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的。NaOH、AlClNaHCO、HSONaAlO、NaHSO332424NaCO、HClNaCO、NaHCO、Ca(OH)232332答案解析中NaOH與A

9、lCl3相互滴加的現(xiàn)象不同，當剛滴入就出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是NaOH，當剛滴入沒有出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是AlCl3。中當剛滴入就出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是NaHSO，當剛滴入沒有出現(xiàn)白色沉淀，其滴入的是NaAlO。中當剛滴入就有氣體放出，其滴42入的是Na2CO3，反之當剛滴入沒有氣體放出，其滴入的是HCl。中無論怎么滴加，均出現(xiàn)氣體放出。中兩兩混合，無現(xiàn)象的是NaCO與NaHCO，再用余下的Ca(OH)分別與NaCO、NaHCO混2332233合，其現(xiàn)象一致，無法鑒別。3. (xx福建卷)常溫下，下列各組物質中，Y既能與X反應又能與Z反應的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH

10、溶液SiO2濃鹽酸O2N2H2FeCl3溶液Cu濃硝酸A.B.C.D.答案B解析中Y是兩性氫氧化物，常溫下既能與NaOH溶液反應又能與稀硫酸反應;中SiO2不能與濃鹽酸反應;中叫與O2在高溫或者放電的條件下反應生成NO;N2與h2在高溫高壓、催化劑的條件下反應生成NH:中在常溫下，2FeCl+Cu2FeCl+CuCl，4HNO(濃)+CuCu(NO)+2NOf+2HO,332233222B項正確。4. 下列說法錯誤的是()A. AlO的熔點很高，可用于制造耐火材料23B. 無色溶液中可能大量存在Ab、N、Cl-、S2-C. 常溫下，鋁遇濃硫酸會鈍化，可用鋁槽車運輸濃硫酸D. AlCl溶液中加入

11、過量稀氨水的離子方程式:AH+3NHHOAl(OH)；+3N3323答案B解析A13+、S2-發(fā)生水解互促反應不能大量共存，B項錯誤;氫氧化鋁不能與過量氨水反應,AlCl3中加入過量氨水，反應的離子方程式為Al3+30Al(0H)+3N,D項正確。二、實驗探究(xx江蘇卷)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁Al(SO)(OH)溶液，并用于煙氣脫硫研究。24x6-2x(1) 酸浸時反應的化學方程式為；濾渣I的主要成分為(填化學式)。(2) 加CaC03調節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使ASO轉化為Al(SO)(OH)。

12、濾渣II的主要成分(填化學式)；若溶液的pH偏高，將會導致溶液中24x6-2鋁元素的含量降低，其原因是(用離子方程式表示)。(3) 上述流程中經完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是;與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將(填“增大”、“減小”或“不變”)。答案(1)AlO+3HSOAl(SO)+3HOSiO232424322(2) CaSO3CaCO+2AL+3S+3HO2Al(OH)+3CaSO+3COf4 32342(3) 溶液中的部分S被氧化成S減小解析粉煤灰中的AlO能與HSO反應生成Al(SO)，而SiO不能與HSO反應，因而濾2324243

13、224渣I為SiO。(2)濾液為Al(SO)，與CaCO反應生成微溶物CaSO，因而濾渣II為CaSO。溶液中2243344存在Al3+3HOAl(OH)+3H+，CaCO+2H+Ca2+HO+COf，溶液的pH偏高，堿性增強，會促進AW水解，23322鋁元素容易轉化為Al(OH)3沉淀而導致溶液中鋁元素含量降低。(3)+4價S具有較強還原性，溶液中的S容易被氧化為S。SO在水中溶解度較大且SO溶于水生成HSO，且加熱時部分HSO會被氧化222323為酸性更強的H2SO4，因而比吸收SO2前酸性增強，pH減小。某同學欲探究食品添加劑銨明礬NHAl(SO)12HO高溫分解的情況。4 422(1)

14、 預測產物:下列關于氣體產物的預測不合理的(填字母)。A.NH、N、SO、HOB.NH、SO、HO3222332C.NH、SO、HOD.NH、N、SO、SO、HO32232322(2) 定性檢驗:取一定量銨明礬，設計下列實驗探究產物。 夾住止水夾K,打開止水夾K,用酒精噴燈充分灼燒。實驗過程中，裝置V和導管中未見12紅棕色氣體；試管C中的品紅溶液褪色;在支口處可檢驗到nh3,方法是；在裝置A與B之間的T形導管中出現(xiàn)白色固體，該白色固體可能(任填一種物質的化學式)。 分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，寫出它溶于NaOH溶液的離子方程式：。 為了防止倒吸，實驗結束時必須(填字母)，然

15、后熄滅酒精噴燈。A.取出燒杯中的導管B.打開止水夾屯C.關閉止水夾屯(3)分析和結論:實驗證明氣體產物是(1)D中的5種氣體。相同條件下測得生成和SO2的體積比是定值，v(n2):v(so2)=。答案(1)C(2)關閉支口開關屯并打開K2，將最后的導管通入水中，微熱大試管，若看到從導管中出現(xiàn)氣泡，且停止加熱后在導管中上升一段水柱，則證明氣密性好打開K1，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，出現(xiàn)白煙(NH)S0或(NH)SO或SO(酸式鹽及以上物質的混合物也可)4 244233AlO+2OH-2A1+HOB(或C或BC)232(3) 1:3解析(1)C只有硫元素化合價發(fā)生了變化，其他元素的化合價沒有發(fā)

16、生變化，不可能發(fā)生。(2)在組裝好實驗裝置后，應該先檢查裝置的氣密性，該裝置氣密性檢查的方法可以是：關閉支口開關人并打開k2，將最后的導管通入水中，微熱大試管，若看到從導管中出現(xiàn)氣泡，且停止加熱后在導管中上升一段水柱，則證明氣密性好。打開K,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現(xiàn)白煙，說明在支口處可檢驗到nh3。但不能用潤濕的紫色石蕊試紙檢驗，產物可能有SO2，會干擾實驗。(3)根據(jù)轉移電子數(shù)守恒可以得出。2NN，若N為amol，則轉移電子數(shù)為amolX6=6amol22SSO，若SO為bmol，則轉移電子數(shù)為bmolX2=2bmol226a=2b三、從鋁土礦冶煉鋁工業(yè)上從鋁土礦(主要成分是Al

17、OxHO、SiO、FeO等)提取純AlO作冶煉鋁的原料，提取時23222323操作過程如下圖所示，圖中操作錯誤的是()水不溶物不揮發(fā)物過量鹽酸過濾i寸量鹽酸濾過濾過量NaOH溶液、過濾干燥純AQ濾液A.B.C.D.答案A解析NaAlO2溶液中加入過量鹽酸，得不到Al(OH)3沉淀，所以第步錯誤，應該通入匹氣體。Al(OH)3沉淀干燥不會發(fā)生分解，或者不完全分解，只有加熱灼燒，才能得到干燥的Al2O3,第步錯誤。第步灼燒也顯多余。鋁是用途廣泛的金屬材料，目前工業(yè)上主要用鋁土礦(主要成分含氧化鋁、氧化鐵)來制取鋁其常見的過程如下:沉淀B操作IV冰晶石電解請回答下列問題:(1) 沉淀B的化學式是，沉

18、淀E的化學式是。(2) 寫出過程中發(fā)生反應的離子方程式:。(3) 操作II是(填操作名稱)；要通過操作W獲得純凈Al2O3，必須進行洗滌，簡述洗滌沉淀的操作要點:。(4) 生產過程中，除水和CO2可以循環(huán)使用外，還可循環(huán)使用的物質有、(填化學式)。(5) 電解AlO制取Al的化學方程式為。23答案(1)Fe2O3CaCO3(2) 2OH-+AlO2Al+HO232(3) 過濾將沉淀轉入過濾器中，加水至浸沒沉淀，讓水自然流盡后重復操作23次(4) NaOHCaO(5) 2AlO4A1+3Of232解析由轉化關系，溶液D中有氫氧化鈉生成，同時有碳酸鈣生成。所以沉淀B中含有Fe2O3，沉淀E為CaC

19、O3。從偏鋁酸鈉溶液中制備氫氧化鋁，通入CO?，然后過濾。洗滌沉淀的操作要點:將沉淀轉入過濾器中，加水至浸沒沉淀，讓水自然流盡后重復操作23次?？裳h(huán)使用的物質有:水、CO2、NaOH、CaOo最后電解熔融氧化鋁制備鋁。四、有關鋁的計算將0.1mol鎂、鋁混合物溶于100mL2molL-iHSO溶液中，然后再滴加1molL-iNaOH溶液。24請回答:(1) 若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。當V=160時，則金屬粉末中n(Mg)二mol，。V2刃mL(2) 若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2+、Ab剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(

20、NaOH)=mLo(3) 若混合物仍為0.1mol，其中Mg的物質的量分數(shù)為a，用100mL2molL-1硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1molL-1NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍。答案0.06440(2)400(3)Wa1解析(1)由圖像可知:VmL的NaOH溶液是與過量HSO反應的，則與Mg、Al反應的HSO12424的物質的量為0.2mol-=0.12mol。假設n(Mg)=xmol，n(Al)=ymol，貝Vx+y=0.13x+y=0.122解得：x=0.06,y=0.04。當加入V2mLNaOH溶液時，得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO?,(

21、0.06x2mol+0.04x4mol)關系式分別為Mg2+2OH-,Al3+4OH-。所以，V2J6OmL+1mo1-L-1X103mLL-1=440mL。(2)當Mg2+、Al3+剛好沉淀完全時，溶液中只有NaSO，關系式為2NaOHHSO，所以，2424V(NaOH)=400mL。(3) 當所得沉淀中無Al(OH)時，NaOH溶液過量，反應后生成的溶質為NaSO、NaAlO。則根3242據(jù)Na元素守恒：n(NaOH)=O.45LX1molL-i三0.1LX2molL-iX2+0.1X(l-a)mol,解得a±,則滿足此條件的a的取值范圍是Wa1。在Al2(SO4)3和MgSO4

22、混合溶液中，滴加NaOH溶液的體積與生成沉淀的物質的量的關系如下圖所示，則原混合溶液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量之比為()|沉淀的物質的量A.6:1B.3:1C.2:1D.1:2答案D解析設c(NaOH)=1molL-1,則有VNaOH(aq)為5060mL時：Al(OH)+OH-Al+2HO320.01mol0.01molVNaOH(aq)為050mL時：Mg2+20H-Mg(0H)；0.01mol0.02molAl3+3OH-Al(OH)；30.01mol0.03mol0.01mol故=,D正確。Al(OH)3沉淀生成的計算1. 強堿與Ak+反應生成A1(OH)3沉淀的定量計

23、算規(guī)律可溶性鋁鹽與強堿溶液混合時，二者相對量的大小會影響產物的生成強堿不足量時(反應)：A13+3OH-A1(OH)；;3強堿足量時(反應)：A1(OH)+OH-A1+2HO;32綜合上述兩式可得(反應)：A13+4OH-A1+2HOo設A13+、OH-的物質的量分別為n(A13+)、n(OH-)，最終生成Al(OH)的物質的量為nA1(OH)。33借助數(shù)軸討論如下圖所示：反應反應反應A1(OH)3AIO；012FFw(OH)匚m(A13+)AI元素存在形式：VVAF+和A1(OH)3ai(oh)3和AIO；aio2wA1(OH)3：jm(OH)4m(AI3+)-/7(OH")02.

24、 強酸與A1反應生成A1(OH)3沉淀的定量計算規(guī)律強酸不足量時(反應)：A1+H+H2OA1(OH);強酸足量時(反應)：A1(OH)+3H+A13+3HO;32綜合上述兩式可得(反應)：A1+4H+A13+2HOo2設A1、H+的物質的量分別為n(A1)、n(H+),最終生成A1(OH)的物質的量為nA1(OH)J。借助數(shù)軸討論如下圖所示：2019-2020年高考化學一輪復習課時4物質的量在化學方程式計算中的應用課堂評價1. Ca(IO3)2也可用電化學氧化法制取:先充分電解KI溶液，然后在電解后的溶液中加入CaC12，最后過濾得到Ca(IO3)2o寫出電解時陽極發(fā)生的電極反應式：，用該方法制取，每1kg碘化鉀理論上可生產純度為97.8%Ca(IO3)2的質量為kg(計算結果保留3位有效數(shù)字)。答案3HO+I-6e-I+6H+1.20解析根據(jù)原子守恒定律計算，過程如下:2KICa(IO)322X1663901000gmX1000X97.8%g解得m=1.202. 石灰石樣品中除含碳酸鈣外，還含有少量的Si02、Al2O3及MgO等雜質。測定石灰石中碳酸鈣含量的流程如下:已知:H2C204+Mn+H+Mn2+C0j+屯0(未配平)，樣品經鹽酸溶解后，加入草酸銨和氨水，調節(jié)pH在