高中化學(xué)鋁及其化合物

§3-1-2鋁的性質(zhì)鋁AluminumAl

說說你身邊的鋁制品身邊的化學(xué)鋁制電線燒烤用鋁箔紙鋁合金門窗易拉罐鋁制餐具銀粉漆飛機(jī)航天器(鋁合金)電線鋁鍋鋁箔易鑄造顏色、狀態(tài)銀白色、固態(tài)密度較小導(dǎo)電性

良好導(dǎo)熱性

良好延展性

良好熔點(diǎn)較低三、鋁的物理性質(zhì)與用途：鋁的性質(zhì)及應(yīng)用考點(diǎn)一1．鋁的結(jié)構(gòu)和存在第三周期ⅢA族氧、硅化合2．化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：用坩鍋鉗夾住一小塊鋁箔，酒精燈上加熱熔化。

現(xiàn)象：鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因：鋁箔受熱，表面生成高熔點(diǎn)Al2O3薄膜，使內(nèi)部的熔融鋁被Al2O2包裹著。地球與地圖①Al常溫O2加熱形成致密的氧化膜4Al+3O2==2Al2O32Al+3Cl2===2AlCl3②非氧化性酸氧化性酸Al遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化2Al+6H+==2Al3++3H2酸③④________________________________⑤_________________________________⑤.鋁與某些氧化物反應(yīng)放出大量的熱、發(fā)出耀眼的光芒、有熔融物生成。2Al+Fe2O3==2Fe+

Al2O3高溫該反應(yīng)的用途：焊接鐵軌、冶煉金屬—鋁熱反應(yīng)鋁熱劑{交流與討論}

鋁熱反應(yīng)利用了鋁的什么性質(zhì)？答：利用鋁的強(qiáng)還原性和鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時能放出大量熱的性質(zhì)2Al+Cr2O3==2Cr+Al2O34Al+3MnO2==3Mn+2Al2O310Al+3V2O5==6V+5Al2O3高溫高溫高溫練習(xí)：Al分別與Cr2O3、MnO2、V2O5的反應(yīng)【問題與探究】1.金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應(yīng)，為什么能用鋁槽儲運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3?2.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，反應(yīng)機(jī)理如何？請用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。3.等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是多少？為什么？常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜)，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。鋁先與強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成H2和Al(OH)3然后Al(OH)3再與NaOH反應(yīng)生成H2O和NaAlO2。反應(yīng)中鋁作還原劑，水作氧化劑，NaOH無電子得失。6e－鋁的性質(zhì)及應(yīng)用考點(diǎn)一3．比較——鋁、鎂的化學(xué)性質(zhì)鋁鎂與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2、S氧化2Mg＋O22MgO3Mg＋N2Mg3N2與水反應(yīng)反應(yīng)很慢能與沸水反應(yīng)

Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑與酸反應(yīng)活潑金屬通性：活潑金屬+非氧化性酸反應(yīng)與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)與氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)[活潑性：Al>M]能在CO2中燃燒

2Mg＋CO22MgO＋C[不能用干冰/泡沫滅火器滅鎂著火]1．鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是(

)①CO2

②鹽酸③NaOH溶液④水A．①④B．②③C．①③D．②③④【題組訓(xùn)練】題組一對比掌握鎂鋁的性質(zhì)CA

A

解析：由關(guān)系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知產(chǎn)生等量H2時，消耗Mg、Al的物質(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24∶27＝8∶9，反應(yīng)速率之比為3∶2。題組二鋁與酸、堿反應(yīng)的定量關(guān)系4．甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol/L鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得甲、乙兩燒杯中產(chǎn)生的氣體體積之比為1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為(

)A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.6gA解析：根據(jù)鋁粉與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知若在含等物質(zhì)的量的HCl和NaOH溶液中分別加入足量的鋁粉，產(chǎn)生的H2的體積之比為1∶3。而題中產(chǎn)生的H2的體積之比為1∶2，說明鋁粉的量相對鹽酸是過量的，而相對NaOH是不足的，則與鹽酸反應(yīng)的鋁粉是2.7g，與NaOH溶液反應(yīng)的鋁粉應(yīng)為5.4g。解析：Mg、Al失去電子變?yōu)殡x子，離子再結(jié)合OH－生成沉淀，則鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量等于其生成沉淀時結(jié)合的OH－的物質(zhì)的量，沉淀量最大時得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，則m(OH－)＝(a＋1.7)g－ag＝1.7g，n(OH－)＝0.1mol，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA，A、B正確；沉淀量最大時，溶液中n(Na＋)＝n(Cl－)，此時HCl和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等，即2x＝y(tǒng)，C錯；電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA，若金屬全部是鎂，則鎂的質(zhì)量是1.2g，若金屬全部是鋁，則鋁的質(zhì)量是0.9g，D對。

C考點(diǎn)二鋁的重要化合物【知識梳理】1．氧化鋁(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，有很高的熔點(diǎn)。(2)化學(xué)性質(zhì)Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O與NaOH反應(yīng)與HCl反應(yīng)兩性氧化物2．氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的吸附性。①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；②Al(OH)3＋OH－===AlO2-＋2H2O；③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。===(2)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：———————————————————————————————————————————————【思考與探究】1.下列變化可通過一步化學(xué)反應(yīng)直接完成的是________。（1)Al(OH)3→Al2O3

(2)Al2O3→Al(OH)3

(3)Al→Al(OH)32.既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？3.如何分離Al2O3和Fe2O3的混合物？(用示意圖回答)①3．明礬凈水原理明礬的化學(xué)式為

_____，其凈水的原理涉及到的離子方程式表示為：___________________________________________。KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋

===B

【題組訓(xùn)練】2．鋁土礦的主要成分是Al2O3，此處還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，從鋁土礦中提純Al2O3的工藝流程如下：

(1)寫出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①________________________________________________，②________________________________________________。(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_________________________________________________。Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2O

Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓Al(OH)3能溶于強(qiáng)堿溶液但不溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離

(1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析，實(shí)驗(yàn)方案最合理的是__________。(2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是__________。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________。(1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析，實(shí)驗(yàn)方案最合理的是__________。(2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是__________。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________。丙

W3>W1>W2

520g

2．用數(shù)軸探究可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH溶液)反應(yīng)，鋁元素的存在形式(NaAlO2溶液與鹽酸反應(yīng)的分析與上述內(nèi)容類似，請自行整理出來)答案：（1）(2)Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2O3AlO2-＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓

(1)向混有HCl的AlCl3溶液中，逐滴滴入NaOH溶液至過量，以n(NaOH)為橫坐標(biāo)，以生成n[Al(OH)3]為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中畫出二者的關(guān)系。(2)將AlCl3溶液逐滴滴入到含4molNaOH的溶液中至過量，按順序?qū)懗霭l(fā)生反應(yīng)的離子方程式，并以n(AlCl3)為橫坐標(biāo)，以生成n[Al(OH)3]為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中畫出二者的關(guān)系。B

BA解析：答案：D

題組一鋁及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用2．(2013·山東理綜·9)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A

D√√××××

3bd不能答案：題組二鋁及其化合物間的轉(zhuǎn)化×

××√4．(2013·全國理綜·29)鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：(已知CaF2＋H2SO4(濃)==CaSO4＋2HF↑)(1)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式_________________________。(2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是__