高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件1：鋁及其重要化合物

第2講鋁及其重要化合物1．了解金屬鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2．了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及其作用?？季V要求知識點一鋁的重要性質(zhì)1．物理性質(zhì)鋁是銀白色有金屬光澤的固體，硬度較小，具有良好的

性、

性和

性。2．化學(xué)性質(zhì)導(dǎo)電導(dǎo)熱延展基礎(chǔ)知識梳理③Al與酸反應(yīng)：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑④Al與強(qiáng)堿(NaOH)溶液反應(yīng)，化學(xué)方程式為

。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑⑤鋁與一些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)，如Al與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。[思考探究]1．鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么鋁制品能在空氣中久置？為什么能用鋁制容器貯存濃硫酸、濃硝酸？提示：鋁常溫下與O2反應(yīng)生成一層致密的氧化膜，阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)反應(yīng)；鋁遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化。2．如何除去鎂粉中的鋁粉？提示：鋁可以與NaOH溶液反應(yīng)，而鎂不能。[自測自評]1．將表面已完全鈍化的鋁條插入下列溶液中，不會發(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：鈍化的實質(zhì)是濃H2SO4或濃HNO3在Fe、Al的表面形成了一層致密的氧化物保護(hù)膜。由于鋁的氧化物Al2O3是一種兩性氧化物，既可與強(qiáng)酸反應(yīng)，又可與強(qiáng)堿反應(yīng)，所以A、B、D三項皆不符合題意，只有C項中的Cu(NO3)2因不與Al2O3反應(yīng)，故不與鈍化的鋁條發(fā)生反應(yīng)。答案：C

2.(2012·南昌一模)某溶液能與Al粉反應(yīng)放出H2，該溶液中可能大量共存的離子組是(

)答案：C

3．為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成，分別進(jìn)行下列實驗。(1)若取ag樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)為bL。反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。(2)若取ag樣品將其點燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。(3)待(2)中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成的氣體體積為cL，該氣體與(1)中所得氣體的體積比c∶b＝____________________。解析：鋁熱劑中的鋁可以與NaOH溶液反應(yīng)，2mol鋁可以生成3mol氫氣，發(fā)生鋁熱反應(yīng)后，2mol鋁生成2mol鐵，2mol鐵與鹽酸反應(yīng)生成2mol氫氣，所以c∶b＝2∶3。答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(2)2Al＋Fe2O3高溫,Al2O3＋2Fe(3)2∶3知識點二鋁的重要化合物1．氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O(2)用途：熔點很高，是一種比較好的耐火材料；紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分是氧化鋁。2．氫氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O3．明礬及其凈水原理明礬的化學(xué)式為

，其凈水的原理用離子方程式表示為

。KAl(SO4)2·12H2O[思考探究]1．制備Al(OH)3時為什么不用NaOH溶液，而使用氨水？提示：NaOH可以溶解Al(OH)3，而氨水不能溶解Al(OH)3。2．既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？提示：①金屬單質(zhì)：Al；②兩性氧化物：Al2O3；③兩性氫氧化物：Al(OH)3；④弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4；⑤弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NaHSO3等；⑥蛋白質(zhì)和氨基酸。3．現(xiàn)有AlCl3、MgCl2的混合溶液，如何分離提純得到各自的溶液？提示：[自測自評]1．(2012·長沙質(zhì)檢)甲、乙兩燒杯中分別盛有10mL1mol·L－1AlCl3溶液，在甲燒杯中加入一定量NaOH溶液；乙燒杯中加入與上述NaOH溶液等體積、等pH的氨水。下列有關(guān)兩個燒杯的說法中，正確的是(

)A．甲中產(chǎn)生的沉淀一定比乙中多B．乙中產(chǎn)生的沉淀一定比甲中多C．甲和乙產(chǎn)生的沉淀一定一樣多D．甲和乙產(chǎn)生的沉淀可能一樣多解析：依據(jù)化學(xué)方程式可知生成1mol的Al(OH)3消耗的NaOH、NH3·H2O均為3mol，因為過量的NaOH溶液會與Al(OH)3反應(yīng)，且氨水的物質(zhì)的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于NaOH的物質(zhì)的量，所以甲中產(chǎn)生的沉淀一定不會大于乙中的；當(dāng)AlCl3與NaOH的物質(zhì)的量比為1∶3時，生成的沉淀一樣多。答案：D

2．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：C

3．實驗室可用鋁屑、氨水、氫氧化鈉溶液、稀硫酸等來制備氫氧化鋁，某同學(xué)設(shè)計了三種實驗方案，方案③方案②Al→Al3＋→Al(OH)3方案①(1)用方案①制備Al(OH)3時使用的藥品最好是鋁屑、稀硫酸和氨水，不用氫氧化鈉代替氨水的原因是____________________________________________；寫出該方案中有關(guān)的離子方程式_______________。(2)用方案②來制備Al(OH)3時，必須注意________的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三種方案中，你認(rèn)為最好的是________(填序號)，原因是________________。★★3年8考三、鋁及其化合物的綜合應(yīng)用★★★3年9考二、“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用★★3年6考一、鋁與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿反應(yīng)的計算命題指數(shù)考頻考點核心考點考點一鋁與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿反應(yīng)的計算鋁是兩性元素的代表，高考的考查經(jīng)常涉及鋁與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿反應(yīng)的計算，考查方式主要是量的問題，如鋁等量，酸、堿均過量；鋁足量，酸、堿等量。化學(xué)計算雖不是近幾年高考的熱點，但每年各省份的高考仍會涉及。[例1]

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．5.4g

B．3.6gC．2.7g D．1.6g[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。[答案]

AAl分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的原理2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑1．將一定量的鎂鋁合金樣品分成兩等份，一份加入到足量的NaOH溶液中，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體6.72L；另一份加入到足量稀鹽酸中，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2L。則原合金樣品中鎂的質(zhì)量為(

)A．4.8g B．6gC．9.6g D．12g答案：C

考點二“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用“鋁三角”主要圍繞Al(OH)3的兩性，涉及鋁鹽及偏鋁酸鹽的性質(zhì)，常見題型為選擇題、填空題，近幾年鋁鹽在生產(chǎn)中的應(yīng)用、制備等化工生產(chǎn)問題考查的較多。[例2]判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)③(2010·海南高考)金屬鋁溶于稀硫酸中：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑。(

)[答案]

①×

②√

③×

④√

⑤×MgOMg(OH)2MgCl2DAl2O3Al(OH)3AlCNaAlO2Al(OH)3AlCl3BAl(OH)3NaAlO2Al2O3Acba選項[答案]

C1．“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓4．“鋁三角”的應(yīng)用(1)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)：AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加沉淀不溶解。(2)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與其他金屬氧化物的混合物。③利用Al(OH)3的兩性，分離Al3＋與其他金屬陽離子的混合物。[特別提醒]當(dāng)溶液中有多種離子存在時要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液時，NaOH先與H＋反應(yīng)，再與Al3＋、Mg2＋反應(yīng)生成沉淀，再與NH反應(yīng)，最后溶解Al(OH)3沉淀。2．(2012·江蘇高考)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是(

)A．①③⑤

B．②③④C．②④⑤ D．①④⑤解析：②中硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，不是三氧化硫，故錯；④中加熱氯化鐵溶液時，因為氯化鐵水解得到的是氫氧化鐵，得不到無水氯化鐵，應(yīng)該在氯化氫的氣氛中加熱蒸干才可以得到無水氯化鐵，故錯。答案：A

有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖像問題圖像問題是利用數(shù)學(xué)知識解決化學(xué)問題的方法之一，分析時要抓住圖像中每個線段發(fā)生的化學(xué)變化。(1)關(guān)于生成Al(OH)3沉淀的幾個圖像：提升學(xué)科素養(yǎng)圖①：向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液：A→B：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaClB→C：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O圖②：向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液：A→B：AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2OB→C：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl圖③：向鹽酸酸化的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液：A→B：NaOH＋HCl===NaCl＋H2OB→C：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaClC→D：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O圖④：向鹽酸中加入NaAlO2溶液：A→B：NaAlO2＋4HCl===AlCl3＋NaCl＋2H2OB→C：AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl圖⑤：向NaAlO2溶液中加入鹽酸：A→B：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaClB→C：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O圖⑥：向AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液：A→B：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl(2)當(dāng)Mg2＋與Al3＋按等物質(zhì)的量混合時，加入NaOH溶液，生成的沉淀和加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示：A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓B→C：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O[典題例析][例1]

(2012·江蘇預(yù)測卷)某實驗小組對一含有Al3＋的未知溶液進(jìn)行了如下分析：(1)滴入少量氫氧化鈉，無明顯變化；(2)繼續(xù)滴加NaOH溶液，白色沉淀；(3)滴入過量的氫氧化鈉，白色沉淀明顯減少。實驗小組經(jīng)定量分析，做出如下沉淀與滴入氫氧化鈉體積的關(guān)系：下列說法錯誤的是(

)A．該未知溶液中至少含有3種陽離子B．滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol/LC．若另一種離子為二價陽離子，則a＝10D．若將最終沉淀過濾、洗滌、灼燒，其質(zhì)量一定為6g[解析]本題通過圖像變化來考查金屬化合物知識，解答時以相關(guān)反應(yīng)為基點，找出每一反應(yīng)對應(yīng)的線段或者點的關(guān)系，從而找到問題的突破口。從圖象可以看出，開始無沉淀，證明有H＋離子，產(chǎn)生的沉淀部分溶液，證明有兩種能與OH－作用的離子，故A正確；由沉淀的減少量可以計算Al(OH)3溶解所需的氫氧化鈉的量，進(jìn)一步計算NaOH濃度，B正確；M(OH)2和Al(OH)3的物質(zhì)的量分別為0.15mol和0.05mol，根據(jù)OH－守恒可以計算沉淀完全消耗的NaOH的量，C對；因為不能確定二價離子的種類，故無法計算其質(zhì)量，D錯。[答案]

D[例2]

將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入一定濃度的100mL鹽酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.00mol/L的NaOH溶液至過量，生成沉淀的質(zhì)量m與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示。(1)原合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________________。(2)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________mol/L。[答案]

(1)36%

(2)8.00[針對訓(xùn)練]1．已知Ba(AlO2)2可溶于水。下圖表示的是向100mL0.02mol·L－1KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05mol·L－1Ba(OH)2溶液時(25℃)，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入Ba(OH)2溶液的體積的關(guān)系。下列說法不正確的是(

).A．所加的Ba(OH)2溶液的pH＝13B．b點的值是0.005molC．a(chǎn)點的值是80mLD．當(dāng)V[Ba(OH)2]＝30mL時，生成沉淀的質(zhì)量是0.699g答案：D2．某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的幾種物質(zhì)，往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入的NaOH溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示。回答下列問題。(1)溶液中一定含有的溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)。(2)溶液中一定不含有的溶質(zhì)是_________(填化學(xué)式)。(3)溶液中可能含有的溶質(zhì)是____________(填名稱)，判斷該物質(zhì)是否存在的實驗方法是________，依據(jù)是________。(4)分別寫出AB段、BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①AB段為________________________________；②BC段為_____________________________________。解析：首先分析圖像，找出圖像中的轉(zhuǎn)折點、斜線及水平線，結(jié)合題意可知OA段是NaOH溶液與HCl中和，加入過量NaOH溶液，沉淀全部溶解，說明無MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3，BC段是NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)，所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl，一定無MgCl2；又因為AlCl3與Na2CO3不能大量共存，所以一定無Na2CO3；可能含KCl，鑒別堿金屬元素可利用焰色反應(yīng)進(jìn)行鑒別。[隨堂鞏固提升]1．鋁是一種低毒金屬元素，它并非人體需要的微量元素，不會導(dǎo)致急性中毒，但食品中鋁的含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)就會對人體造成危害。下列關(guān)于鋁元素的說法正確的是(

)A．鋁在空氣中不易氧化是因為性質(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)不溶于水演練智能檢測解析：鋁在空氣中會與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜。C項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。銨鹽都溶于水。答案：B

2．(2012·山西模擬)下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是(

)A．鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B．足量鋁分別與含1molHCl、1molNaOH的溶液反應(yīng)，產(chǎn)生相同量的氫氣C．工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D．在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面發(fā)生鈍化解析：鎂比鋁活潑，不能用鋁粉制取鎂，A錯誤；根據(jù)關(guān)系式2Al～6HCl～3H2、2Al～2NaOH～3H2，當(dāng)鋁足量時，等量的HCl和NaOH產(chǎn)生H2的體積比為1∶3，B錯誤；濃H2SO4吸收濃HNO3中的水分，濃硫酸與濃硝酸混合時放出大量的熱，使混酸的溫度升高，鋁與熱的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，不鈍化