《全程復(fù)習(xí)方略》屆高考化學(xué)(全國(guó)通用)總復(fù)習(xí)教師用書(shū)配套課件鋁及其重要化合物

第二節(jié)

鋁及其重要化合物考綱考情三年16考高考指數(shù)：★★★★★1.了解鋁的主要性質(zhì)及其用途。2.了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其用途。【知識(shí)梳理】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_____銀白良好柔軟2.化學(xué)性質(zhì)：寫(xiě)出①～④的化學(xué)方程式：①___________________。②________________________。③________________________。④_______________________________?！?===4Al+3O22Al2O3高溫====2Al+Fe2O32Fe+Al2O32Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑【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(shí)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(shū)寫(xiě)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。白難高Al2O3+6H+====2Al3++3H2O2.氫氧化鋁：(1)化學(xué)性質(zhì)。寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①_______________________；②____________________________；③__________________________。2Al(OH)3Al2O3+3H2O△====Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O(2)制備。①向鋁鹽中加入NH3·H2O，離子方程式為_(kāi)_________________________________；②向偏鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為_(kāi)____________________________________。3.明礬：明礬的化學(xué)式為_(kāi)_______________，用離子方程式表示明礬凈水的原理是______________________________。KAl(SO4)2·12H2OAl3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+【微點(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CH3COONH4等)?！拘☆}快練】1.【思考辨析】(1)(2014·福建高考)鋁罐可久盛食醋。()【分析】鋁罐的外層是氧化鋁，內(nèi)層是金屬鋁，都能與食醋發(fā)生反應(yīng)，不能用于長(zhǎng)期盛放食醋?！?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)。()【分析】Al(OH)3具有兩性，既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(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。

()【分析】Al(OH)3具有弱堿性，能中和胃酸(主要成分為HCl)，可制作胃酸中和劑?！?4)(2013·廣東高考)常溫下將鋁片放入濃硝酸中無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明Al與濃硝酸不反應(yīng)。()【分析】鋁片放入濃硝酸中，因濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，與Al反應(yīng)生成一層致密的氧化物膜，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。(5)(2013·江蘇高考)氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁。

(

)【分析】氯化鋁是共價(jià)化合物，工業(yè)上用電解熔融的Al2O3制鋁?！痢?.【教材研習(xí)】(1)(RJ必修1·P48)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.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【解析】選C。鋁盡管很活潑，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用于制作鋁制炊具。(2)(RJ必修1·P62)下列物質(zhì)組合中既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)的化合物是(

)①Al②A(yíng)l2O3

③Al(OH)3

④NaHCO3A.①②③④

B.②③④

C.①③④D.①②④【解析】選B。本題中給出的4種物質(zhì)均是既能和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)的物質(zhì)，但Al是單質(zhì)，不是化合物。(3)(LK必修1·P132)下列離子方程式中，書(shū)寫(xiě)正確的是(

)A.鋁與鹽酸反應(yīng)：Al+H+====Al3++H2↑B.氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)：Al(OH)3+OH-====+2H2OC.氯化鋁溶液與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)：Al3++3OH-====Al(OH)3↓D.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Al+2OH-====+H2↑【解析】選B。A、D兩項(xiàng)中離子方程式電荷不守恒，正確的離子方程式分別為2Al+6H+====2Al3++3H2↑；2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑。C項(xiàng)中AlCl3與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2而不是Al(OH)3。(4)(RJ必修1·P63)向下列物質(zhì)的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是(

)A.BaCl2B.FeCl3

C.Na2CO3

D.NaOH【解析】選C。BaCl2、FeCl3均與Mg2+、Al3+不反應(yīng)；Na2CO3溶液呈堿性，能生成Mg(OH)2和Al(OH)3白色沉淀；NaOH溶液過(guò)量時(shí)，Mg2+能生成沉淀，Al3+會(huì)轉(zhuǎn)化成

，不產(chǎn)生沉淀。【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：①Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3；②+CO2(足量)+2H2O====Al(OH)3↓+；③Al3++3+6H2O====4Al(OH)3↓。4.掌握6個(gè)離子方程式：①2Al+6H+====2Al3++3H2↑②2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑③Al(OH)3+OH-====+2H2O④Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O⑤Al3++3OH-====Al(OH)3↓⑥Al3++4OH-====+2H2O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(jiàn)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(guò)藍(lán)色鈷玻璃片)。(1)寫(xiě)出化學(xué)式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式：A→B：___________________________________________________。A→D：___________________________________________________?！窘馕觥勘绢}的突破口應(yīng)在B、C兩種物質(zhì)上。在短周期元素形成的化合物中，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的必為兩性物質(zhì)，又因?yàn)锽C，故可知C為Al2O3，B為Al(OH)3，依次推出D是AlCl3，A與過(guò)量CO2反應(yīng)生成Al(OH)3，且A溶液的焰色反應(yīng)為紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃片)，則A為KAlO2，E為NaAlO2?！鞔鸢福?1)KAlO2

Al(OH)3

Al2O3

AlCl3

NaAlO2(2)+CO2+2H2O====Al(OH)3↓++4H+====Al3++2H2O【歸納總結(jié)】鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用1.Al3+、

、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系：2.可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH溶液)反應(yīng)，鋁元素的存在形式：3.應(yīng)用：(1)制備Al(OH)3。①以鹽為原料Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3；+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+。②以鋁為原料方法一：AlAl3+

Al(OH)3；方法二：AlAl(OH)3；方法三：(2)判斷離子共存。①Al3+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；②

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

不能大量共存；③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)。①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開(kāi)始無(wú)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。①利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。②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。

【高考警示】(1)制取Al(OH)3，一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液，因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿能溶解生成的Al(OH)3，而又無(wú)法控制酸堿的用量，一般使用氨水或CO2制取。(2)與

不能大量共存，原因是

能與

電離出的H+發(fā)生反應(yīng)：

++H2O====Al(OH)3↓+。(3)往NaAlO2溶液中通入少量CO2得正鹽()，通入足量CO2得酸式鹽()。(4)當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有H+、

、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反應(yīng)的先后順序?yàn)椤踞槍?duì)訓(xùn)練】下列各組物質(zhì)，不能按(“”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(

)選項(xiàng)abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【解析】選C。A、B、D三項(xiàng)中的轉(zhuǎn)化關(guān)系分別為C項(xiàng)中Al不能經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。【加固訓(xùn)練】1.(雙選)(2014·上海高考改編)已知：2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAlO2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)1233【解析】選A、C。原溶液中含有4molOH-、1molBa2+、2mol

，1molCO2消耗2molOH-生成1mol，同時(shí)與1molBa2+恰好反應(yīng)生成1molBaCO3，再通入1molCO2又消耗2molOH-生成1mol，此時(shí)沒(méi)有沉淀，A正確；再通入1molCO2與2mol

反應(yīng)生成2molAl(OH)3，此時(shí)沉淀共3mol，B錯(cuò)誤；再通入1molCO2與1mol生成2mol，沒(méi)有繼續(xù)生成沉淀，C正確；再通入1molCO2與1molBaCO3反應(yīng)，沉淀物質(zhì)的量變?yōu)?mol，再通入1molCO2時(shí)，CO2會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，但沉淀質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。2.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(

)①加鹽酸溶解；②加燒堿溶液溶解；③過(guò)濾；④通入過(guò)量CO2生成Al(OH)3沉淀；⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀；⑥加入過(guò)量燒堿溶液A.①⑥⑤③B.②③④③C.②③⑤③

D.①③⑤③【解析】選B。由鎂粉和鋁粉制取純凈Al(OH)3的過(guò)程為考點(diǎn)二氫氧化鋁沉淀的圖象分析1.四個(gè)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(guò)量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過(guò)量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無(wú)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)3↓Al(OH)3+OH-====+2H2O

Al3++4OH-====+2H2O3+Al3++6H2O====4Al(OH)3↓

操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過(guò)量稀鹽酸中逐滴加偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無(wú)沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖象。離子方程式+H++H2O====Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O

+4H+====Al3++2H2OAl3++3+6H2O====4Al(OH)3↓

2.四個(gè)拓展圖象：(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過(guò)量，圖象如圖1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過(guò)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(guò)量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過(guò)量，圖象如圖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(zhì)的量濃度相等)，沉淀圖象如圖4所示?！靖呖季尽?1)分析圖象時(shí)要注意加入酸或堿的強(qiáng)弱。因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿會(huì)使Al(OH)3溶解，而弱酸、弱堿不能使Al(OH)3溶解。(2)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使Al(OH)3溶解的圖象中要注意加入的量和加入的順序，因?yàn)榈渭禹樞虿煌赡墚a(chǎn)生的現(xiàn)象不同。(3)若產(chǎn)生的沉淀有多種，則應(yīng)仔細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系，要特別關(guān)注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過(guò)量試劑中?！镜漕}】已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3①。向濃度均為0.1mol·L－1②的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入③NaOH

溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系，合理的是()【典題剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息①滴加氫氧化鈉溶液首先生成Fe(OH)3沉淀信息②生成Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀消耗的氫氧化鈉溶液的體積相同信息③沉淀的物質(zhì)的量是逐漸變化的【解析】選C。由題中信息可知滴入NaOH溶液，起始時(shí)形成Fe(OH)3沉淀，因此起始時(shí)不會(huì)形成Al(OH)3沉淀，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)?shù)稳胍欢w積的NaOH溶液后才能形成Al(OH)3沉淀，當(dāng)Al3+全部沉淀后，加入過(guò)量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C項(xiàng)正確。【方法規(guī)律】圖象題的解答要領(lǐng)(1)轉(zhuǎn)化過(guò)程中要遵循化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(2)看清縱橫坐標(biāo)的含義，對(duì)圖象進(jìn)行全面分析。(3)對(duì)于一些復(fù)雜問(wèn)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(shì)，才能順利地解決圖象問(wèn)題?！踞槍?duì)訓(xùn)練】(2014·安徽高考)室溫下，在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線(xiàn)如下圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A.a點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，離子方程式為Al3++3OH-

Al(OH)3B.a→b段，溶液pH增大，Al3+濃度不變C.b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解【解析】選C。Al3+的水解反應(yīng)為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，A錯(cuò)誤；a→b段，部分Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，Al3+濃度減小，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知b→c段的pH<5，應(yīng)該主要生成氫氧化鋁沉淀，C正確；c點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開(kāi)始溶解，d點(diǎn)的pH>10，即d點(diǎn)之前氫氧化鋁已經(jīng)溶解，D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】1.(2015·合肥模擬)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)2NaAlO2AlCl3NaOH【解析】選C。A項(xiàng)，由Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O，CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2可知，其圖象應(yīng)為圖(1)；B項(xiàng)，由HCl+NaAlO2+H2O====Al(OH)3↓+NaCl，Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O可知其圖象應(yīng)為圖(2)；D項(xiàng)，由AlCl3+4NaOH====NaAlO2+3NaCl+2H2O，3NaAlO2+AlCl3+6H2O====4Al(OH)3↓+3NaCl可知，其圖象應(yīng)為圖(3)。2.向0.1L濃度均為0.1mol·L-1的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同濃度的鹽酸。下列圖象正確的是(

)【解析】選B。往混合溶液中滴加鹽酸，NaOH首先反應(yīng)，然后NaAlO2再與HCl反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3，最終Al(OH)3與HCl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為AlCl3，符合上述轉(zhuǎn)化的為B圖象。資源平臺(tái)氫氧化鋁沉淀的圖象分析【自主訓(xùn)練】(2013·山東高考)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.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸