高考化学 教材回归详析 3.2 铝及其重要化合物.doc

第二节 铝及其重要化合物考点梳理1.了解铝的主要性质及应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用一、铝的主要性质及应用1物理性质铝位于元素周期表第三周期a族 ，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。铝为银白色金属，熔点为660.40c，沸点为24670c密度为2.7gcm-3,导电性仅次于银、铜和金。2.化学性质根据下列转化关系，完成化学方程式。2al3cl22alcl3；2al6hcl=2alcl33h2；2al3sal2s3；2al3h2so4=al2(so4)33h2；4al3o22al2o3；2al2naoh2h2o=2naalo23h2；2alfe2o3al2o32fe。（1）跟非金属单质反应氧气。常温：在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。点燃：4al3o22al2铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成al2s3、aln、al4c3(2000)。（2）铝与酸反应 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应2al3h2so4al2(so4)33h2 2al6h+ 2al3+3h2与氧化性酸 常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，加热时，铝与稀硝酸反应不产生h2，与热浓硫酸、浓硝酸反应：2al6h2so4(浓)al2(so4)33so26h2o（3）铝与强碱溶液反应2al2naoh6h2o 2 naal(oh)43h2（4）铝热反应2alfe2o3al2o32fe铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼ni、mn、v等难熔金属。二、铝的重要化合物1.氧化铝（1）氧化铝白色固体，高熔点(2045)，难溶于水，是两性氧化物与酸反应：al2o36h+2al3+3h2o与碱反应：al2o32oh =2alo+h2o（2）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石。2.氢氧化铝（1）化学性质：氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。与酸反应：al(oh)33h+al3+3h2o 与碱反应：al(oh)3oh-alo+h2o氢氧化铝受热分解2al(oh)3al2o33h2o（2）al(oh)3的制备：用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.al3+3nh3h2oal(oh)3+3nh4向偏铝酸盐中通入co22alo+ co2+3h2o2 al(oh)3+ （3）明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式kal(so4)212h2okal(so4)212h2o=k+al32so4212h2o，al3容易水解，生成胶状的氢氧化铝al(oh)3al3+3h2oal(oh)3（胶体）+3h+，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。【热点难点】一、“铝三角”的转化关系及其应用1. al3、al(oh)3、alo之间转化关系离子方程式：(1)al33nh3h2o=al(oh)33nhal33alo6h2o=4al(oh)3al33oh=al(oh)3(2)al(oh)33h=al33h2o(3)al34oh=alo2h2o(4)alo4h=al32h2o(5)aloco22h2o=al(oh)3hcoalohh2o=al(oh)3(6)al(oh)3oh=alo2h2o2.应用 （1）制取al(oh)3：a13+3nh3h2o=al(oh)3+3nh4+ alo+co2 = al(oh)3+hco3（2）离子共存问题：al3+与oh、s2、hs、alo、co32、hco3因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；alo与h+、nh4+、al3+、fe3+等不能大量共存。(3)鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）alcl3溶液中滴加naoh溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。naoh溶液中滴加alcl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分离提纯利用al能溶于强碱溶液，分离al与其他金属的混合物。利用al2o3能与强碱溶液反应，分离al2o3与其他金属氧化物。利用al(oh)3，能l强碱溶液反应，分离al3+与其他金属阳离子。【典例1】向30 ml 1 moll1的alcl3溶液中逐渐加入浓度为4 moll1的naoh溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的naoh溶液的体积可能为()a3 ml b7.5 ml c15 ml d17.5 ml【解析】已知n(alcl3)0.03 mol，nal(oh)30.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知al33oh=al(oh)3，al(oh)3oh=alo2h2o当碱的量不足时，则v(naoh) l0.007 5 l7.5 ml；当碱过量时，则v(naoh) l0.027 5 l27.5 ml。【答案】b二、氢氧化铝沉淀的图象分析 操作向一定量的alcl3 溶液中逐滴加入naoh 溶液至过量。向一定量的naalo2 溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。向一定量的naoh 溶液中逐滴加入alcl3 溶液至过量。现象立即产生白色沉淀渐多最多减少消失立即产生白色沉淀渐多最多减少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式al3+3oh-=al（oh）3al(oh)3+oh-=alo2-+2h2oalo2-+h+h2o= al(oh)3al（oh）3+3h+=al3+3h2oal3+4oh-= alo2-+2h2oal3+3alo2-+6h2o=4al(oh)3操作向一定量的盐酸 溶液中逐滴加入naalo2 溶液至过量。向一定量的alcl3 溶液中逐滴加氨水溶液至过量。向一定量的naalo2 溶液中缓慢通入co2至过量。现象无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式alo2-+4h+= al3+2h2oal3+3alo2-+6h2o=4al(oh)3al3+3nh3h2o=al(oh)3+3nh4+al(oh)3与nh3h2o不反应2alo2-+co2+3h2o=2al(oh)3+co32-co32-+ co2+h2o=2hco3-al(oh)3与co2+h2o不反应【典例2】下列图像正确的是( )【解析】选b。由铝元素守恒，并结合“铝三角”的转化关系得：a项，al3+与h+不发生反应，al(oh)3与h+反应时，al(oh)3的量应减少；b项，al3+与oh-发生反应生成al(oh)3，且两者的物质的量之比为13,al(oh)3与oh-发生反应生成，且两者的物质的量之比为11；c项，当al3+与oh-完全反应生成al(oh)3时，生成的al(oh)3应是1 mol；d项与h+发生反应生成al(oh)3，两者的物质的量之比为11,故选b项。三、铝与酸、碱反应生成h2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2al6hcl=2alcl33h2、2al2naoh2h2o=2naalo23h2。从化学方程式可以看出al与酸、碱反应时生成h2的实质都是alal3，所以无论与酸还是与碱反应，al与h2的关系都是2al3h2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比11。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为13。 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。【典例3】甲、乙两烧杯中各盛有100 ml 3 moll1的盐酸和naoh溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为v(甲)v(乙)12，则加入铝粉的质量为()a5.4 g b3.6 g c2.7 g d1.8 g【解析】其反应原理分别为2al6hcl=2alcl33h2，2al2naoh2h2o=2naalo23h2。可见当参加反应的hcl和naoh的物质的量一样多时，产生h2的体积比是13，而题设条件体积比为12，说