高考化学 考点复习讲析（25）铝及其化合物.doc

2014高考化学考点复习讲析考点25铝及其化合物考点聚焦1了解铝及其重要化合物的主要物理性质2了解al的化学性质3了解al2o3、al(oh)3的两性4了解al(oh)3的制备方法及其受热分解知识梳理一、铝的制取 1.铝元素位于周期表 、 族，是较活泼的金属元素，在自然界中以 态存在，在地壳中的含量占金属中的第 位，铝元素在地壳中主要存在的物质是 。 2.从铝土矿中提取铝的工艺流程为：铝土矿溶解naoh溶液过滤残渣酸化二氧化碳过滤滤液灼烧h2o电解铝写出反应的化学方程式: 二、铝的性质 1.物理性质：铝是 色、带有金属光泽的固体，硬度 、较 ，具有良好的导电性、导热性和延展性。2.化学性质： 与氧气发生反应：常温下，铝在空气中发生 现象，因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能，但若遇到含有 的溶液，会受到破坏，不宜长期放置。点燃al在纯氧中剧烈燃烧： 在常温下，铝遇到 、 发生钝化。 与非金属发生反应：与cl2 反应： 与s 反应： 与非氧化性酸发生反应：与稀硫酸反应，离子方程式为 铝是一种典型的两性金属，不仅能与酸反应，还能与强碱溶液反应，如与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。 与盐溶液发生反应与不活泼金属的盐溶液（如硝酸汞）： 与强氧化性盐溶液（如氯化铁）： 与金属氧化物反应（又叫 ） 与氧化铁： 三、铝的化合物 1.氧化铝)物理性质al2o3是 固体，其天然晶体叫 ，硬度大，熔点高(为2072)，是很好的耐火材料化学性质（典型的 氧化物）与强酸反应，其离子方程式为 与强碱溶液反应，其离子方程式为 思考：铝与强碱溶液反应的实质是什么？标出其电子转移方向和数目。用途 作 材料，如制 、 等；作冶炼铝的原料；红、蓝宝石。 2.氢氧化铝)物理性质al(oh)3是 固体， 溶于水，若溶液中生成，al(oh)3为 物，且有吸附水中悬浮物和色素的能力化学性质（典型的 氢氧化物）h+alo2-+h2o al(oh)3 al3+3oh-与强酸反应，其离子方程式为 与强碱溶液反应，其离子方程式为 热不稳定性： 制备方法：实验室中制取少量的氢氧化铝常用可溶性的铝盐与 反应，反应的离子方程 式为 。思考：能否用可溶性的铝盐与强碱反应制取？3.铝盐和偏铝酸盐 (1) 铝盐性质：铝盐溶液发生水解反应，使溶液呈酸性。 思考：明矾的化学式为 ，在日常生活中明矾用于 。铝盐与碱溶液反应与强碱溶液发生反应：适量强碱： 过量强碱： 与弱碱（氨水）发生反应： 思考：写出al2(so4)3溶液与na2s、nahco3、na2co3溶液反应的离子方程式。 (2) 偏铝酸盐性质：偏铝酸盐溶液发生水解反应，溶液呈碱性。 偏铝酸盐与酸反应与强酸发生反应：适量强酸： 过量强酸： 与弱酸（h2co3）发生反应：即通入co2气 适量co2： 过量co2： 铝盐与偏铝酸盐溶液反应： 思考：分析以下几种情况中al3+与强碱反应，与强酸反应的现象及图像把强碱溶液逐滴加入到铝盐(al3+)中至过量：把 铝盐(al3+)逐滴加入到强碱中至过量：在溶液中逐滴加入强酸至过量：在强酸溶液中逐滴加入至过量：试题枚举【例1】1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是 ()制铝合金 制电线 制炊具 明矾净水 明矾和苏打制食品膨松剂 用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 银色漆颜料 制易拉罐 包装糖果和小食品a全部 b c d解析： “d”中所涉及的铝与进入食品、饭、水等中，并被人体吸收，所以要加以控制。答案： d【例2】在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是a.偏铝酸钠溶液 b.苯酚钠溶液 c.硅酸钠溶液 d.硫代硫酸钠溶液解析：各选项中产物依次为al(oh)3、c6h5oh、h2sio3、s。但al(oh)3是两性氢氧化物，能溶于过量的盐酸中。答案：a【变式】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是a稀硝酸 b稀盐酸 c硝酸铜 d氢氧化钠【例3】将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是a.3mol/lhcl b.4mol/lhno3 c.8mol/lnaoh d.18mol/lh2so4解析：在镁、铝混合物中加入hno3和浓h2so4（两物质均具有强氧化性）都不能产生h2，加入naoh溶液只有al与naoh溶液反应生成h2而与mg不反应。而加入hcl，mg和al都与盐酸反应生成h2，所以h2量最多。答案：a【例4】甲、乙两烧杯中各盛有100ml3mol/l的盐酸和氢氧化钠溶液，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甲:乙=1:2，则加入铝粉的质量为a.5.4g b.3.6g c.2.7g d.1.6g解析：根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断，若在含等物质的量的hcl和naoh溶液中分别加入足量的铝粉，产生的h2之比为1:3。而题中为1:2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对naoh是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g，则与后者反应的铝粉应为5.4g。答案：a【变式】 氢化钠是一种离子晶体，它与水反应时生成氢氧化钠和氢气，现有氢化钠和铝粉m g，与足量的水反应后铝无剩余，若收集到氢气n g，则混合物中铝粉的质量为：（ ）a.36n3m b.m24n/5 c.12nm d.24m5n 【例5】若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，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-解析：铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出h2，a中nh4+与oh-不能大量共存，co32-不能与h+大量共存；b中hco3-既能与h+反应又能与oh-反应；c、d在强碱条件下可以共存。答案：c、d 【例6】已知ba(alo2)2可溶于水。右图表示的是向a12(so4)3溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人ba(oh)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是aab时沉淀的物质的量:a1(oh)3比baso4多bcd时溶液中离子的物质的量：alo2比ba2+多cad时沉淀的物质的量： baso4可能小于a1(oh)3dde时溶液中离子的物质的量：ba2+可能等于oh 解析：设a12(so4)3溶液中含1mol a12(so4)3，既含2molal3+和3molso42-。o-a-b 离子反应：2molal3+ + 3molso42- + 3ba2+ + 6oh- = 3baso4+2al(oh)3沉淀为baso4 和al(oh)3 其物质的量之比为 3:2 。b点达最大值,为5mol,此时加入的ba(oh)2为3mol(b-c-d )加入的ba(oh)2，仅oh- 参与离子反应: 2al(oh)3 + 2oh- = 2alo2- + 4h2o 每消耗2mol oh则生成2alo2-，是留在溶液中ba2+的两倍。沉淀混合物中al(oh)3随加入的ba(oh)2不断溶解.当加入的ba(oh)2为4mol时, al(oh)3沉淀恰好溶解完。d点沉淀达最小值组成全为baso4, 既y=3mol ,x=4mol. 此时,若不考虑alo2-的水解,反应后溶液中溶质仅为1mol ba(alo2)2, 既 1mol ba2+ 和 2molalo2-d-e- 再加入的ba(oh)2 不发生离子反应,沉淀量不变，只是增加了溶液中的ba2+和oh- 离子.显然，当再加入1mol ba(oh)2 ,既x=5mol ,此时溶液中的n(ba2+)=1mol+1mol=2mol, n(oh-)=2mol , 两种离子的物质的量相等.答案：b d.【例7】x物质的量沉淀量将溶液（或气体）x，逐渐加入（或通入）到一定量的y溶液中，产生沉淀的量与加入x物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是abcdxh2shclnh3nh3.h2oyna2so