第三章 第二節(jié) 鋁及其化合物

全局性掌控全局性掌控本節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)有：鋁、氧化鋁、氫氧化鋁、明礬的性質(zhì)及用途．主要考查Al的性質(zhì)，Al2O3、Al(OH)3的兩性及Al3＋、AlO、Al(OH)3之間的轉(zhuǎn)化．預(yù)測(cè)2012年高考仍會(huì)突出在鋁與堿的反應(yīng)，Al2O3、Al(OH)3的兩性等基礎(chǔ)知識(shí)上，還可能涉及鋁的重要化合物的用途，如明礬凈水、含鋁藥品、食品的攝入等與生活聯(lián)系密切的內(nèi)容．-2選項(xiàng)式診斷診斷判斷正誤，在診斷一欄內(nèi)打“√”或“×”√1.日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作

用(2009·廣東理基)√2.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可

用于水的凈化(2009·江蘇高考T5－A)×3.用金屬鋁與V2O5反應(yīng)冶煉釩，主要是因?yàn)殇X的還原能

力比釩弱(2011·北京門頭溝模擬T6－B)×4.鋁制容器可以盛裝熱的濃H2SO4(2010·重慶高考T8－A)√5.鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿腐蝕(2011·深圳調(diào)研)一、鋁的性質(zhì)1．物理性質(zhì)鋁是

色的輕金屬，熔點(diǎn)

，硬度

，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性．銀白低小2．化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式暴露在空氣中(與O2反應(yīng))燃燒(與O2反應(yīng))鋁熱反應(yīng)(與Fe2O3和V2O5的反應(yīng))4Al＋3O2

===

2Al2O3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式與Cl2、S的反應(yīng)與鹽酸的反應(yīng)與NaOH溶液的反應(yīng)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

↑1．如何除去鐵粉中的鋁粉？提示：加入過量NaOH溶液，然后過濾、洗滌、干燥．二、鋁的重要化合物1．氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)(用離子方程式表示)(2)用途熔點(diǎn)很高，是一種較好的

，還可制作各種寶石．耐火材料2．氫氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)②受熱分解：

.2．既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？提示：①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④弱酸的銨鹽，如：(NH4)2CO3、CH3COONH4、⑤弱酸的酸式鹽，如：NaHCO3、NaHSO3、NaHS等(2)制備①向鋁鹽溶液中加入氨水②向偏鋁酸鹽溶液中通入足量CO2

.3．明礬明礬的化學(xué)式：凈水原理涉及的反應(yīng)：

.KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2O===Al(OH)3(膠體)＋3H＋1．下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是(

)A．鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)B．鋁不能與氯氣反應(yīng)C．鋁既能溶于酸，又能溶于堿D．氧化鋁只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)解析：鋁在常溫下能與O2反應(yīng)生成致密的氧化膜；鋁與Cl2反應(yīng)生成AlCl3；Al2O3與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2.答案：C2．(2011·東北名校二模)鋁是一種低毒金屬元素，它并非人體需要的微量元素，不會(huì)導(dǎo)致急性中毒，但食品中鋁的含量超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)對(duì)人體造成危害．下列關(guān)于鋁元素的說(shuō)法正確的是 (

)A．鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)樾再|(zhì)不活潑B．氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng)，常用作中和胃酸的藥物C．明礬可用于飲用水的殺菌消毒D．硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑，該物質(zhì)不溶于水解析：

A項(xiàng)，鋁在空氣中會(huì)與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜．C項(xiàng)中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體，具有吸附色素和雜質(zhì)的性能，通常用作凈水劑，但不能用于殺菌消毒．D項(xiàng)，銨鹽都溶于水．答案：B3．將表面已完全鈍化的鋁條插入下列溶液中，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是 (

)A．稀硝酸B．稀鹽酸C．硝酸銅

D．氫氧化鈉解析：鈍化了的鋁條表面上覆蓋著致密的氧化鋁薄膜，使金屬鋁與外界隔絕．氧化鋁是兩性氧化物，既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)，但不能跟硝酸銅等鹽溶液反應(yīng)．答案：C4．(2011·聊城聯(lián)考)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(dāng)?shù)慕M合是 (

)①加入鹽酸溶解②加NaOH溶液③過濾④通入過量CO2生成Al(OH)3

⑤加鹽酸生成Al(OH)3

⑥加過量氨水生成Al(OH)3A．①⑥③ B．①③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③答案：C5．某?；瘜W(xué)興趣小組用如下圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失．請(qǐng)回答下列問題．(1)寫出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________.氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？________________________________________________________________.(2)溶液a中存在的離子有____________________；在溶液a中加入鹽酸時(shí)需控制溶液的pH，為什么？_____________；為此，改進(jìn)方法是__________________．(3)為了研究AlCl3晶體的性質(zhì)，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶體？________.[例1]

(2009·上海高考)鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如右圖．反應(yīng)中鎂和鋁的 (

)A．物質(zhì)的量之比為3∶2B．質(zhì)量之比為3∶2C．摩爾質(zhì)量之比為2∶3D．反應(yīng)速率之比為2∶3[名師精析]由關(guān)系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知產(chǎn)生等量H2時(shí)，消耗Mg、Al物質(zhì)的量之比為3∶2，故A項(xiàng)正確．二者質(zhì)量之比為4∶3，摩爾質(zhì)量之比為8∶9，反應(yīng)速率之比為3∶2.[答案]

A金屬與酸或堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬失電子，金屬失去的電子數(shù)等于生成H2中的氫原子數(shù)，常用的方法有守恒法和平均值法(即求混合金屬的平均相對(duì)原子質(zhì)量)．1．將5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L－1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余，該溶液可能為(

)A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液

D．HCl溶液答案：C解析：5.4gAl即為0.2mol,200.0mL2.0mol·L－1的溶液中所含的溶質(zhì)為0.4mol，在A選項(xiàng)中硝酸與Al反應(yīng)沒有H2生成．在B選項(xiàng)中Al和Ba(OH)2反應(yīng)是2Al＋Ba(OH)2＋2H2O===Ba(AlO2)＋3H2↑，可以看出金屬無(wú)剩余，是Ba(OH)2過量．在C選項(xiàng)中根據(jù)電子守恒，0.2mol的鋁可提供電子0.6mol，而0.4mol的硫酸可提供H＋

0.8mol，Al不剩余．D選項(xiàng)中0.4molHCl提供0.4molH＋，而0.2molAl需0.6molH＋，Al有剩余．2．有兩種金屬的混合物7g，與足量稀鹽酸反應(yīng)后放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下H25.6L，則混合物不可能的組合是(

)A．Zn、Fe B．Fe、MgC．Mg、Zn D．Mg、Al.答案：AD解析：7g金屬生成0.25molH2，共轉(zhuǎn)移0.5mol電子．所以混合物的平均摩爾電子質(zhì)量為7g÷0.5＝14g，混合物組分的摩爾電子質(zhì)量，其一必大于14g，另一必小于14g．選項(xiàng)中各金屬的摩爾電子質(zhì)量為Zn：32.5g，F(xiàn)e：28g，Mg：12g，Al：9g，顯然，不可能的組合是A、D.1．“鋁三角”是指Al3＋、Al(OH)3和AlO相互轉(zhuǎn)化的三角關(guān)系(如下圖)-2[例2]在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比(

)A．6∶1

B．3∶1C．2∶1 D．1∶2[答案]

D3．向含有amol氯化鋁的溶液中加入含有bmol氫氧化鈉的溶液，生成沉淀的量可能是 (

)①amol

②bmol

③a/3mol④b/3mol

⑤0⑥(4a－b)molA．①②③④⑤⑥ B．①②④⑤⑥C．①④⑤⑥ D．①③⑤答案：C4．把X溶液逐滴滴入Y溶液中，與把Y溶液逐滴滴入X溶液中，所產(chǎn)生的現(xiàn)象不同的是 (

)ABCDXBaCl2NaOHNaOHFeCl3YH2SO4AlCl3MgCl2NaOH解析：若把NaOH滴入AlCl3生成白色沉淀，且隨著NaOH的加入，沉淀量逐漸增多，當(dāng)達(dá)到一定量之后，再加NaOH溶液沉淀又溶解，直至消失；反之若把AlCl3滴入NaOH溶淀，開始因NaOH過量，而不能生成沉淀．其他選項(xiàng)次序顛倒時(shí)現(xiàn)象相同．答案：B鋁鹽、鎂鹽的混合物與強(qiáng)堿的反應(yīng)是高考的重點(diǎn)、熱點(diǎn)，前幾年高考考查較多．對(duì)于產(chǎn)物的探究從未考查過，新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高考趨勢(shì)應(yīng)該更加注重在探究中再現(xiàn)知識(shí)的形成過程．考查學(xué)生的自主探究意識(shí)和探究能力．[例]

(2011·佛山二次質(zhì)檢)某研究小組探究向MgCl2和AlCl3溶液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀及沉淀溶解的情況，實(shí)驗(yàn)過程中可能用到的儀器與藥品如下：過濾裝置，燒杯，滴管，0.5mol/LMgCl2、AlCl3各100mL,0.1mol/LNaOH溶液，1mol/L鹽酸．探究一：實(shí)驗(yàn)開始時(shí)產(chǎn)生沉淀的成分[假設(shè)一]實(shí)驗(yàn)開始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Mg(OH)2[假設(shè)二]

________________________________________[假設(shè)三]實(shí)驗(yàn)開始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2基于假設(shè)二成立，請(qǐng)利用下表完成實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論探究二：何時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①另取0.5mol/LMgCl2、AlCl3溶液各30mL于不同燒杯中②向0.5mol/LAlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至剛好反應(yīng)完全產(chǎn)生沉淀，沉淀增多，沉淀溶解，沉淀消失產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，加過量的氫氧化鈉溶液后氫氧化鋁又溶解③將MgCl2溶液全部倒入②反應(yīng)后的溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀請(qǐng)用離子方程式表示上述實(shí)驗(yàn)步驟③的結(jié)論_______________________________________________________.[解析]向MgCl2、AlCl3混合液中加入NaOH溶液開始產(chǎn)生的沉淀有三種可能：一是只有Mg(OH)2、二是只有Al(OH)3、三是Mg(OH)2和Al(OH)3都存在，據(jù)