鋁及其化合物sun

鋁及其化合物高考復(fù)習1一、金屬概論黑色金屬(包括鐵、鉻、錳)冶金工業(yè)有色金屬(鐵、鉻、錳以外的金屬)密度大小密度小于4.5叫輕金屬(鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等)密度大于4.5叫重金屬(銅、鎳、錫、鉛等)常見金屬(鐵、鋁等)稀有金屬(鋯、鉿、鈮、鉬等)地殼中含量1、金屬分類22、金屬的物理性質(zhì)金屬光澤、不透明、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性3、合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。特點：一般合金的熔點比成分金屬熔點低。34、金屬之最：導(dǎo)電性最強：Ag密度最?。篖i最大：Os（鋨）硬度最大：Cr（鉻）熔點最高：W（鎢）最低：Hg延展性最好：Au金屬氧化物是酸性氧化物的：CrO3，Mn2O74（1）銀白色的輕金屬；（2）有較強的韌性、延展性；（3）有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性；（4）硬度較小（鎂的硬度比鋁?。唬?）鋁的熔沸點比鎂高。1、物理性質(zhì)二、鋁5鋁的化學性質(zhì)與O2反應(yīng)與其他非金屬反應(yīng)與H2O反應(yīng)與其他氧化物反應(yīng)與酸反應(yīng)與堿溶液(NaOH)反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)(CuSO4)常溫下在空氣中形成氧化膜，在氧氣中能燃燒很難反應(yīng)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑(常溫下遇濃硫酸、濃硝酸鈍化,加熱反應(yīng)，無氫氣)2、鋁的化學性質(zhì)高溫下與某些金屬氧化物反應(yīng)（鋁熱反應(yīng)）點燃點燃△Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高溫62Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O6e-2、鋁熱反應(yīng)：(1)鋁熱劑是混和物(2)放出大量的熱(3)還原難熔金屬和焊接鋼軌(4)鎂條引燃劑，氯酸鉀氧化劑(5)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作強調(diào)：1、鋁與強堿溶液反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移情況71.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取四等份的該混合物分別加入到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是A.3mol·L-1HClB.4mol·L-1HNO3

C.8mol·L-1NaOHD.18.4mol·L-1H2SO4A練習：82.若在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，分別加入下列各組離子，可能共存的是A.NH4+NO3－CO32－Na+

B.Na+Ba2+Mg2+HCO3－C.NO3－Ca2+K+Cl－

D.NO3－K+AlO2－

OH－CD練習：93.鎂鋁合金Wg跟足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積,是等質(zhì)量該合金跟足量NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣體積的4倍(同溫同壓),則該合金中鎂與鋁的質(zhì)量比是A.4:1B.3:2C.5:2D.1:4A練習：103、鋁的工業(yè)制法和用途鋁是較活潑的金屬，因此都以化合態(tài)存在于自然界，要制得鋁的單質(zhì)，必須用電解的方法。鋁常用作制作導(dǎo)線和電纜，鋁箔常用于食品、飲料的包裝等，制合金、飛機、汽車、輪船部件、導(dǎo)線、日用品。2Al2O34Al＋3O2↑通電Na3AlF611鋁土礦NaAlO2溶液Al(OH)3沉淀過濾NaOH

溶液通入CO2過濾氧化鋁灼燒電解鋁工業(yè)上如何從鋁土礦（主要成分Al2O3、含F(xiàn)e2O3等雜質(zhì)）提取金屬鋁的？說出主要步驟。Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2↑通電溶解酸化灼燒電解從鋁土礦中提取鋁的工藝流程12Al2O3物理性質(zhì)類別與強酸與強堿與水反應(yīng)用途白色難熔固體，難溶于水兩性氧化物不反應(yīng)耐火材料，制單質(zhì)鋁1.氧化物二、鋁的重要化合物13Al(OH)3物理性質(zhì)類別與強酸與強堿加熱實驗室制備難溶于水，膠狀白色沉淀兩性氫氧化物分解2.氫氧化物AlO2-溶液中通入CO2可溶性鋁鹽加氨水14鋁鹽水溶液顯酸性，與堿反應(yīng)，與AlO2-、S2-、HCO3-、CO32-等發(fā)生雙水解反應(yīng)。明礬：十二水合硫酸鋁鉀化學式：KAl(SO4)2·12H2O無色晶體，易溶于水，其水溶液呈酸性。其水解產(chǎn)物氫氧化鋁有很強吸附能力，明礬常用作凈水劑。(2)AlCl3：共價化合物。寫出明礬與少量或足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)時的化學方程式n(明礬):n(Ba(OH)2)=_____時,沉淀物質(zhì)的量最大;_________時,沉淀質(zhì)量最大。2:31:215(1)溶于水的強堿弱酸鹽(2)可與酸反應(yīng)，生成鋁酸（氫氧化鋁）

NaAlO2＋HCl+H2O==NaCl+Al(OH)3↓3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓4.NaAlO2的性質(zhì)(3)與NH4+、Al3+、Fe3+發(fā)生雙水解反應(yīng)2NaAlO2＋CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓16鋁及其化合物相互轉(zhuǎn)化H+(過量)OH-(過量)OH-(適量)、氨水、AlO2-H+(適量)、CO2、Al3+H+OH-總結(jié)：1.強弱2.定量3.方向4.對稱性知識網(wǎng)絡(luò)Al

Al2O3Al(OH)3

AlO2-Al3+

O2,Fe2O3

電解△17試以鋁、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、氨水、大理石為原料設(shè)計制備氫氧化鋁的各種可能方案。發(fā)散創(chuàng)新一AlAlCl3Al(OH)3HCl氨水AlNaAlO2Al(OH)3NaOHCO2AlAlCl3AlNaAlO2Al(OH)3HClNaOH方法一：方法二：方法三：氫氧化鋁的制備18用鹽酸、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三名學生制備途徑如下：若要得到等量的Al(OH)3，則消耗原料的物質(zhì)的量最少的為

。丙變式AlNaAlO2Al(OH)3NaOHHClAl(OH)3AlAlCl3HClAlNaAlO2NaOH乙：丙：AlAlCl3Al(OH)3HClNaOH甲：3mol3mol1mol1mol1/4mol3/4mol3/4mol3/4mol設(shè)Al(OH)31mol19在AlCl3溶液中逐滴滴入氨水至過量試作出下列反應(yīng)圖像，并寫出各階段離子方程式發(fā)散創(chuàng)新二圖像2001234n(NaOH)n[Al(OH)3]

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至過量01234n(AlCl3)n[Al(OH)3]Al3++3OHˉ(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2O

Al3++4OHˉ(過量)

=AlO2ˉ+2H2O

Al3＋＋3AlO2ˉ＋6H2O＝4Al(OH)3↓

3mol3mol1mol3mol1mol3mol［思考］試作出下列反應(yīng)圖像，并寫出各階段離子方程式21在NaAlO2溶液中逐漸通入CO2至過量AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-［思考］試作出下列反應(yīng)圖像，并寫出各階段離子方程式2201234n[Al(OH)3]n(HCl)②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至過量向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液直至過量01234n(NaAlO2)n[Al(OH)3]AlO2ˉ+H2O+H+(少量)=Al(OH)3↓

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

AlO2ˉ+4H+(過量)=Al3++2H2O

Al3＋＋3AlO2ˉ＋6H2O＝4Al(OH)3↓

1mol3mol1mol3mol1mol23n(NaOH)n[Al(OH)3]③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量

④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至過量Al(OH)3、Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H++OHˉ=H2OAl3++3OHˉ(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2O

Al3++3OHˉ(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2O

Mg2+

+2OHˉ=Mg(OH)2↓

24知識小結(jié)2、Al2O3與酸/堿反應(yīng)1、Al與酸/堿反應(yīng)3、Al(OH)3與酸/堿反應(yīng)4、與Al3+、AlO2-相關(guān)的圖像題5、Al3+與AlO2-的轉(zhuǎn)化關(guān)系（都放出H2）（都生成鹽和水）（都生成鹽和水）（鋁三角，記憶）25下列各組溶液中，不需要其它試劑就可鑒別的是（）①AlCl3與NaOH②AgNO3與NH3·H2O③Na3PO4與H2SO4④NaAlO2與鹽酸⑤苯酚鈉與鹽酸⑥Na2CO3與鹽酸B①②④⑥A①②⑤C②③④⑥D(zhuǎn)全部B26某無色、透明溶液中可能含有Ba2+、Mg2+、H+、Ag+、SO32-、SO42-、HCO3-、OH-、NO3-等。該溶液與鋁反應(yīng)放出氫氣，①當生成Al3+時，可能存在

。②當生成AlO2-時，可能存在

。H+SO42-Mg2+OH-Ba2+NO3-27在溶液中能大量共存的離子組是（）A.Al3+Na+Cl－OH－

B.H＋Na＋NO３－AlO2－

C.K+Mg2+SO42-Cl－

D.Mg2+Na+HCO3－

AlO2-

C28下列溶液中，加入過量的鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，再加入過量的氫氧化鈉溶液白色沉淀溶解，則溶液中可能有的離子組是（）A.Na+、AlO2-、Cl-、K+B.SiO32-、S2-、Na+、K+C.CO32-、SO42-、Na+、K+D.Ag+、Al3+、NO3-、Na+B29向100mL1mol·L—1的AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，得到3.9g沉淀，則加入NaOH溶液的物質(zhì)的量為多少？0.15mol或0.35mol30向含有amolAlCl3溶液中加入含bmolNaOH的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能為（）①amol②bmol③a/3mol④b/3mol⑤0⑥4a-bmolA.①③④⑤⑥B.①②③④⑤C.①④⑤⑥D(zhuǎn).①④⑤A31有100mL3.5mol/LNaOH溶液和100mL1mol/L的AlCl3溶液，按如下兩種方法進行實驗：（1）將NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液中（2）將AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中，比較兩次實驗的結(jié)果是（）A.現(xiàn)象相同，沉淀質(zhì)量相等B.現(xiàn)象不同，沉淀質(zhì)量不相等C.現(xiàn)象相同，沉淀質(zhì)量不相等D.現(xiàn)象不同，沉淀質(zhì)量相等D32向10mL的0.2mol/L的NaAlO2溶液中逐滴加入未知濃度的鹽酸，測得滴入10mL與20mL時生成的沉淀量相等，則該鹽酸的濃度為（）A.0.1mol/LB.0.16mol/LC.0.2moL/LD.0.4mol/LB33有鎂鋁混合粉末10.2g，將它溶于500mL4mol/L的鹽酸里，金屬完全溶解，要使沉淀質(zhì)量最大，則需加入2mol/L的氫氧化鈉溶液的體積為（）A1000mLB500mLC250mLD1500mLA34

現(xiàn)將一定量的Na、Al合金置于水中，結(jié)果合金完全溶解，得到200mLOH-濃度為0.1mol·L-1的溶液。再逐滴加入0.5mol·L-1的H2SO4溶液至沉淀最大量時，消耗硫酸40mL。則原合金中Na的質(zhì)量為

。0.92g35在含有amol硝酸鎂和bmol硝酸鋁的混合物中，硝酸根離子的物質(zhì)的量為0.7mol，往該混合溶液中加入200mL4mol/L的氫氧化鈉溶液，使之充分反應(yīng)，所得沉淀中無Al(OH)3，求b的取值范圍。

0＜b≤0.136某固體可能由NaOH、AlCl3、MgCl2中的幾種組成，取其一定量溶于水，有沉淀生成。在所得懸濁液中逐滴加入5mol·L-1鹽酸，如圖表示鹽酸加入量與沉淀量的變化關(guān)系。圖中M點表示已加入鹽酸的體積，則已加入的鹽酸的總體積M點處是A70mLB100mLC120mLD130mL

D37將mgAl2O3、MgO的混合物溶解在過量的100mL0.05mol/L的H2SO4溶液中，向其中加入NaOH溶液，使Mg2+、Al3+剛好全部轉(zhuǎn)化為沉淀，用去NaOH溶液100mL，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是（）A.0.1mol/LB.0.05mol/LC.0.2mol/LD.無法計算A38

【例1】兩個燒杯中各加入相同體積的3mol·L-1的硫酸，置于天平的左右兩個托盤上，調(diào)節(jié)天平使達到平衡。向一個燒杯中加入10.8gAl，向另一個燒杯中加入10.8gMg，問反應(yīng)完畢后，天平可能會發(fā)生怎樣的變化?試根據(jù)計算進行分析。［解析］本題屬于天平平衡的有關(guān)計算，是一個重要考點。此類計算宜用差量法。關(guān)鍵是：放入燒杯中的物質(zhì)的質(zhì)量可以不等，從燒杯中逸出的物質(zhì)的質(zhì)量也可以不等，但留在燒杯中的物質(zhì)質(zhì)量(即質(zhì)量差)必須相等，天平才能保持平衡。在本例題中，由于H2SO4的體積沒有給定，因此需討論H2SO4的相對用量。有關(guān)計算39［解答］設(shè)一個燒杯中所加入的硫酸的體積為VL，跟10.8g鋁和10.8g鎂完全反應(yīng)分別需H2SO4為xmol、ymol，據(jù)2Al+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑,得x=0.6mol，需3molH2SO4的體積為＝0.2L;據(jù)Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑得y=0.45mol，需3molH2SO4的體積為=0.15L。[討論](1)當V≤0.15L時，兩燒杯中的H2SO4都全部參加反應(yīng)，兩端消耗H2SO4的量相等，所以逸出H2的量相等，天平仍保持平衡。(2)當V＞0.15L時，跟鎂反應(yīng)消耗的H2SO4恒為0.45mol，而跟鋁反應(yīng)消耗H2SO4的量多于0.45mol，所以鋁置換出的H2多于鎂，天平發(fā)生傾斜，放入鋁的一端托盤上升。40【例2】將100mLamol/L的NaOH溶液滴加到100mLbmol/L的AlCl3溶液中，試推導(dǎo)a與b的關(guān)系，并計算能得到Al(OH)3的物質(zhì)的量。

［解析］1.此時必須注意整個反應(yīng)過程中的現(xiàn)象：

將NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，開始時有沉淀生成，反應(yīng)為Al3++3OHˉ=Al(OH)3↓；當溶液中Al3+全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀后，繼續(xù)加入NaOH，沉淀將溶解，其反應(yīng)為Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2O。2.當n(OHˉ)=3n(Al3+)時，Al3+恰好完全轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀，沉淀達到最大值。3.當n(OHˉ)＜3n(Al3+)時，Al3+尚未轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀。4.當n(OHˉ)≥4n(Al3+)時，Al3+完全轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO2ˉ，無沉淀。5.當3n(Al3+)＜n(OHˉ)＜4n(Al3+)時，一部分Al3+轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀，另一部分Al3+轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO2ˉ。以上關(guān)系是進行可溶性鋁鹽與強堿反應(yīng)的有關(guān)計算的依據(jù)。41［答案］(1)當AlCl3過量n(OHˉ)<3n(Al3+),即a<3b，沉淀量應(yīng)根據(jù)NaOH的量計算：n[Al(OH)3]＝n(NaOH)/3=0.1a/3mol。(2)當NaOH與AlCl3恰好完全反應(yīng)時n(OHˉ)＝3n(Al3+)，即a＝3b

n[Al(OH)3]＝0.1bmol＝0.1a/3mol。(3)當NaOH過量，生成的沉淀完全溶解n(OH-)≥4n(Al3+)，即a≥4b，n[Al(OH)3]＝0mol。(4)當NaOH過量，生成的沉淀部分溶解時3n(Al3+)＜n(OH-)＜4n(Al3+)，即3b＜a＜4b。設(shè)生成的Al(OH)3為xmol，生成的AlO2ˉ為ymol，根據(jù)Al3+和OHˉ的物質(zhì)的量守恒,有：x+y=0.1b3x+4y=0.1ax=(0.4b－0.1a)(mol)y=(0.1a－0.3b)(mol)42【例3】將0.1moL的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴入1mol/LNaOH溶液。請回答（1）若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示。當V1=160mL時，則金屬粉末中n(Mg)=

mol，V2=

mL。解析：本題涉及的化學反應(yīng)有：①Mg+2H+=Mg2++H2↑②2Al+6H+=2Al3++3H2↑③H++OH—=H2O④Mg2++2OH=Mg(OH)2↓⑤Al3++3OH—=Al(OH)3↓⑥Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O（1）n(Mg)+n(Al)=0.1mol

2n(Mg)+3n(Al)+1mol/L×0.16L=0.4mol解得：n(Mg)=0.06mol

n(Al)=0.04mol當發(fā)生④、⑤、⑥時，消耗的堿為：n(NaOH)=2n(Mg)+4n(Al)=2×0.06mol＋4×0.04mol=0.28mol，故V2=V1+V(NaOH)=440mL0mV1V2V/mL0.0644043（2)若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)=

mL0mV1V2V/mL400［解析］(2)當剛好發(fā)生至④、⑤反應(yīng)時，消耗的堿為：n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=2×0.06mol＋3×0.04mol=0.24mol，所需NaOH體積為0.24L。故V(NaOH)=160mL+240mL=400mL【例4

】將0.1moL的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴入1mol/LNaOH溶液。請回答44

（3）若鎂鋁混合物仍為0.1mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分數(shù)為a，用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是

。0mV1V2V/mL方法一：根據(jù)方程式計算

加入450mL1mol/L的NaOH溶液，完全沉淀后NaOH過量:0.45mol—2×0.1L×2mol/L=0.05mol若要完全溶解