上杭一中高三一輪復(fù)習(xí)鋁及其化合物(2次修改)

第2節(jié)

鋁及其化合物1.了解鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:氫氧化鋁的兩性。

鋁的用途：純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車(chē)、飛機(jī)、生活用品、冶煉難熔金屬等。

Al2O3用途：熔點(diǎn)很高，是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石，電解制鋁。

Al(OH)3制胃藥，明礬凈水等。一、鋁的性質(zhì)及用途1.鋁的物理性質(zhì)及用途物理性質(zhì)狀態(tài)色澤密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電、導(dǎo)熱性延展性固態(tài)銀白色2.7g·cm-3660.4℃2467℃較軟很好良好用途純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制備汽車(chē)、飛機(jī)、生活用品等2.鋁的化學(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:2Al+3Cl22AlCl3鈍化2Al+6H+====2Al3++3H2↑△====?金屬鋁很活潑，為什么日常生活中能廣泛使用鋁制品？?金屬鋁可用于制造燃燒彈、信號(hào)彈、火箭推進(jìn)劑？2Al+2OH-+6H2O====2[Al(OH)4]-+3H2↑2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高溫====④___________________________________⑤___________________________________?Al能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，故Al既有金屬性又有非金屬性，對(duì)嗎？?1molAl分別與足量鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)，生成H2幾mol？?為什么鋁熱反應(yīng)可用于冶煉熔點(diǎn)較高的金屬如釩、鉻、錳等，寫(xiě)出Al與MnO2在高溫下反應(yīng)的方程式。?為什么鋁制器皿不能用來(lái)盛放食醋、堿水等物質(zhì)？二、鋁的重要化合物的主要性質(zhì)1.氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)(用離子方程式表示):Al2O3+6H+====2Al3++3H2OAl2O3+2OH-+3H2O====2［Al(OH)4］-(2)用途:熔點(diǎn)很高,是一種比較好的耐火材料,還可制作各種寶石。?工業(yè)上采用電解熔融Al2O3的方法制備金屬鋁，Al2O3屬于離子化合物還是共價(jià)化合物？2.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_______________________Al(OH)3+3H+====Al3++3H2OAl(OH)3+OH-====[Al(OH)4]-2Al(OH)3Al2O3+3H2O△====(2)制備：①向鋁鹽中加入NH3·H2O，離子方程式為_(kāi)________________________________________②向四羥基合鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為_(kāi)________________________________________?為什么不用NaOH溶液與鋁鹽反應(yīng)制備Al(OH)3？?用27gAl制備Al(OH)3、最少需要1mol/LH2SO4溶液、1mol/LNaOH溶液各多少L？（已知：Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓）3.明礬凈水原理明礬的化學(xué)式為_(kāi)_______________,其凈水的原理涉及的離子方程式表示為_(kāi)_________________________________。KAl(SO4)2·12H2OAl3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+?自來(lái)水廠用液氯和明礬處理水的原理相同嗎？?能在水溶液中制得Al2S3嗎？?用AlCl3固體和蒸餾水能配得澄清的AlCl3溶液?jiǎn)幔?用離子方程式表示泡沫滅火器工作原理。【思考辨析】考點(diǎn)1鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用

1.Al3+、[Al(OH)4]-、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系?能寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方程式嗎？?請(qǐng)歸納金屬氧化物與水反應(yīng)的情況。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)制取Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+[Al(OH)4]-+CO2====Al(OH)3↓+(2)判斷離子共存問(wèn)題:Al3+與OH-及[Al(OH)4]-、、S2-等弱酸根陰離子或[Al(OH)4]-與H+、以及弱堿陽(yáng)離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)而不能大量共存。(3)鑒別(利用滴加順序不同,現(xiàn)象不同):①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解。②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生白色沉淀,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)堿溶液反應(yīng),分離Al2O3與其他金屬氧化物。③利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),分離Al3+與其他金屬陽(yáng)離子?！靖呖季尽?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)［Al(OH)4］-與不能大量共存，原因是［Al(OH)4］-能與電離出的H+發(fā)生反應(yīng)：［Al(OH)4］-+====Al(OH)3↓++H2O。(3)往Na［Al(OH)4］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+、、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H+反應(yīng)，再與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成沉淀，再與反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、氣體的順序反應(yīng)?！臼兰o(jì)金榜典例1】略例向lmL0.5mol·L－1AlCl3溶液中加入3mL飽和NaF溶液，再加入lmL3mol·L－1氨水，沒(méi)有生成白色沉淀，其最主要的原因是A．3mol·L－1氨水的濃度不夠大，溶液的堿性不夠強(qiáng)B．NaF溶液堿性較強(qiáng)，Al3+完全反應(yīng)生成AlO2－，而AlO2－不能與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3C．氨水為弱堿溶液，Al3+不與弱堿反應(yīng)D．Al3+與F－結(jié)合生成新物質(zhì)，溶液中幾乎沒(méi)有Al3+D一定能在下列溶液中大量共存的離子組是①含有大量Al3+的溶液中：Na+、NH4+、SO42-、Cl-②加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、CO32-、SO42-、NH4+③含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、Mg2＋、NO3-、SCN－④在含有大量AlO2-的溶液中：NH4+、Na＋、Cl－、H＋⑤由水電離出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO3—A．①B．①②C．①③⑤D．①④⑤A試歸納常見(jiàn)的既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)考點(diǎn)2有關(guān)氫氧化鋁的圖像分析

類(lèi)別圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向含1molAlCl3溶液中滴加氨水開(kāi)始產(chǎn)生沉淀,到NH3·H2O的量為3mol時(shí),沉淀不再增加類(lèi)別圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向含1molAlCl3溶液中滴加NaOH溶液開(kāi)始產(chǎn)生沉淀,到NaOH的量為3mol時(shí)沉淀量最大,到NaOH的量為4mol時(shí),沉淀完全溶解向酸化的AlCl3溶液(即Al3+、H+各1mol)中滴加NaOH溶液NaOH的量為1mol時(shí)開(kāi)始沉淀,NaOH的量為4mol時(shí)沉淀開(kāi)始溶解,NaOH的量為5mol時(shí),沉淀完全溶解類(lèi)別圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向各1molMgCl2、AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液開(kāi)始產(chǎn)生沉淀,NaOH的量為5mol時(shí)沉淀開(kāi)始溶解,NaOH的量為6mol時(shí),沉淀不再溶解。剩余量和溶解的量相等向含12molNaOH溶液中滴加AlCl3溶液開(kāi)始無(wú)沉淀生成,到AlCl3的量為3mol時(shí)開(kāi)始沉淀,AlCl3的量為4mol時(shí)沉淀量不再變化類(lèi)別圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向含1molNa[Al(OH)4]溶液中滴加鹽酸開(kāi)始生成沉淀,到HCl的量為1mol時(shí),沉淀量最大,后逐漸溶解,到HCl的量為4mol時(shí),完全溶解向含有NaOH和Na[Al(OH)4]各1mol的溶液(即OH-、[Al(OH)4]-各1mol)中滴加鹽酸到HCl的量為1mol時(shí)開(kāi)始沉淀,HCl為2mol時(shí)沉淀量最大,后溶解,HCl的量為5mol時(shí)溶解完全類(lèi)別圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向含4mol鹽酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液到Na[Al(OH)4]的量為1mol時(shí)開(kāi)始沉淀,到Na[Al(OH)4]的量為4mol時(shí),沉淀不再變化【高考警示】(1)分析圖像或作圖時(shí)不僅要注意加入的酸或堿的強(qiáng)弱,還要注意所加入的量和滴加的順序,因?yàn)榈渭拥捻樞虿煌赡墚a(chǎn)生的現(xiàn)象不同。(2)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,同時(shí)要注意橫縱坐標(biāo)的意義。世紀(jì)金榜【典例2】略例：某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3—等離子。當(dāng)向該溶液中加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物質(zhì)的量之比為1:1B．a(chǎn)b段發(fā)生的離子反應(yīng)為：Al3++3OH—=Al(OH)3↓，Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓C．原溶液中含有的陽(yáng)離子必定有H+、NH4+、Al3+、Mg2+D．d點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)只有Na2SO4A例：有MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到的沉淀量與加入的NaOH溶液的關(guān)系如下圖所示，則溶液中c（Clˉ）與c（SO42ˉ）之比為（）A．1∶1 B．2∶3C．3∶2D．2∶1B【備選考點(diǎn)】鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系1.原理2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑2Al～6HCl～3H2↑～6e-2Al+2NaOH+6H2O====2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al～2NaOH～3H2↑～6e-2.規(guī)律(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為=1∶1。(2)足量的鋁與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為=1∶3。(3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比為，則必定為①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而鹽酸不足。②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉溶液過(guò)量?！靖呖季尽?1)鋁與硝酸反應(yīng)時(shí)生成的是NOx而不是H2。(2)1molAl不論和H+還是和OH-完全反應(yīng)均生成3g(1.5mol)H2。(3)1molAl和H+完全反應(yīng)消耗3molH+,而1molAl和OH-完全反應(yīng)消耗1molOH-。【典例1】甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為(

)A.5.4g

B.3.6g

C.2.7g

D.1.8g【典例2】ag鋁鎂合金完全溶解于c1mol·L-1、V1LHCl溶液中,產(chǎn)生bmolH2。再向反應(yīng)后的溶液中加入c2mol·L-1、V2LNaOH溶液,恰好使沉淀量達(dá)到最大值,且沉淀質(zhì)量為dg。下列關(guān)系不正確的是(

)A.d=a+34bB.c1V1=c2V2C.Al的質(zhì)量為D.與金屬反應(yīng)后剩余HCl為(c1V1-2b)mol類(lèi)推法是根據(jù)被認(rèn)識(shí)的對(duì)象之間在某些方面的相同或相似，從而推出其他被認(rèn)識(shí)的事物的相同或相似方面的一種思維方式。使用類(lèi)推法時(shí)應(yīng)注意共性與特性。補(bǔ)充：類(lèi)推法鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為_(kāi)_______(2)寫(xiě)出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________________

(3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法即可鑒別的是______________。①硫酸鋁和氫氧化鈉②硫酸鋁和氨水③硫酸鋅和氫氧化鈉④硫酸鋅和氨水(4)寫(xiě)出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式：_________________________________。試解釋在實(shí)驗(yàn)室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因：________________________________________________________