2019版高考化学总复习专题铝的重要化合物导学案

1、考点解读、突破铝的 3 种重要化合物1 .氧化铝T 胸性氧化物0_ _ _ _Z齐济 H 式药百式五理王1 . .K. = IMI . M. .M 1M1 IMI . . .M Mi 他T 与II*反应土Al3Os+6rr=2ALa*+3II2O ;S_ _ _ ifJ可OHt A13O3+2OH =2AlO3+HaO 、_ iZf耐火材料*制进耐火珀刚鹉1电解!工业上冶炼恃h 2Al203=4Al+3O2t2.氢氧化铝(1)物理性质白色胶状固体，有较强的吸附性。(2)化学性质砸受警解仏丽啓写出上图标号中有关反应的化学方程式或离子方程式:1AI(OH)3+ 3H+=Al3+ 3fO2AI(OH

2、)3+ OH=AIOT+ 2H2Q32AI(OH)3=AI 2Q+ 3fO。注意(1) AI(OH)3的电离H+AK牙+HOA1(OH)3DAF+30H-v-V-酸式电离碱式电离AI(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如 NaOH 溶液)，但不溶于弱酸(如 fCO)、 弱碱溶液(如氨水)。(2) 既能与盐酸反应，又能与NaOH 溶液反应的物质有： AI、Al 2Q、AI(OH)3,多元弱酸的酸式盐(如 NaHCO NaHSO NaHPQ 等)，弱酸的铵盐(如 CHCOON 等)。(3) 制备1向铝盐中加入氨水，离子方程式为AI3+ 3NHH2O=AI(OH)U + 3NHL2向 N

3、aAIQ 溶液中通入足量 CO,离子方程式为 AIO】+ CO+ 2HO=AI(OH)d + HCO。一3+3NaAIQ 溶液与 AICI3溶液混合：3AIO2+ Al + 6fO=4AI(OH)3J。铝的重要化合物J_ 1物理n：一-化爭性血卜23.一种重要的复盐一一明矶(1) 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2) 明矶的化学式为KAI(SO4)2 12H2O,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH 三 7(填或“=”)。明矶可以净水，其净水的原理是：AI3+ 3H.OAI(OH)3(胶体)+ 3H+, AI(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。注意：明矶溶液与 B

4、a(OH)2溶液反应的两种情况(1) 沉淀的物质的量最大，此时铝元素的存在形式是AI(OH)3,明矶与 Ba(OH)2的物质的量之比为 2 : 3。反应的离子方程式：2AI3+ 3SO一+ 3Ba2+ 6OH=2AI(OH)3(+ 3BaSQj。(2) 沉淀的质量最大，此时铝元素的存在形式是AIO一，明矶与 Ba(OH)2的物质的量之比是 1 : 2,反应的离子方程式：AI3+ 2SO一+ 2Ba2+ 4OH =2BaSOX+ AIO一+ 2H2Q二、掌握 Al3+、AIO一、AI(OH)3转化的“三角关系”1 转化关系图示2 含铝化合物转化关系的应用(1) 判断离子共存问题1AI3+与 OH

5、 及 AIO】、CO_、U 一等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水解反应 而不能共存。2AIO一与、HCO 以及弱碱阳离子 Al3+、Fe3+等因生成沉淀或发生相互促进的水解反 应而不能大量共存。(2) 鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)1向 AICI3溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。2向 NaOH 溶液中滴加 AICI3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(3) 判断铝元素的存在形式可溶性铝盐与强碱(如 NaOH 溶液反应，铝元素的存在形式AF+AKOH).A1(OH)3AiaAlOgMA13+)3034A1(OH)3A1074考向分析考向一、

6、铝的重要化合物的性质与应用典例 1 下列除去杂质的方法不正确的是()A. 镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B. 用过量氨水除去 Fe3+溶液中的少量 Al3+C. AI(OH)冲混有少量 Mg(OHb：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量 CQ 后过滤D.MgQ中混有少量 AI2Q :加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgQ解析：选 B 氨水与 Fe3+和 AI3+均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。方法指导：含铝杂质的提纯方法利用 Al、AI2Q、AI(QH)3可溶于强碱的特性，可除去物质中的含铝杂质，如1Mg(AI):加足量

7、NaQH 溶液；2Fe2Q(AI2Q):加足量 NaQH 溶液；3Mg(QH)aAI(QH)3:加足量 NaQH 溶液；4Md,AI3十)：加过量 NaQH 溶液，过滤，再加酸充分溶解。考向二、从铝土矿中提取AHO 的方法典例 2、铝是一种应用广泛的金属，工业上用AHQ 和冰晶石(Na3AIF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是 AI2Q和 SiQ2等。从铝土矿中提炼 AI2C3的流程如下：回答下列问题:_ ?(3)_ 电解制铝的化学方程式是,以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是 _。【答案】：(1) 2NaQHF SiQ2=NaSiQ3+ HO 2NaQH- Al 2Q=2NaAIQ

8、+ H2Q写出反应 1学方程式_(2 )滤液I中加入 CaQ 生成的沉淀是反应 2 的离子方程式为5(2) CaSiQ 2AIQ 2+CQ+3H2Q=2AI(QH)J +cQ一 电解(3) 2AI2Q(熔融)N=IF=4AI+ 3QfQ2、CQ(CQ)6【解析】：本题是常考的 Al 的制备实验，由流程图可知反应1 用于溶解二氧化硅和氧化铝，Fe 不与碱反应，利用过滤除去Fe,所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝， 加热后生成氧化铝。电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气，高温下碳会被氧气氧化为 CO CO，因此阳极

9、产生的混合气体为02、CO（CO）。方法指导：两种提纯氧化铝的方案铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是 AI203,此外还含有少量 Si02、FQQ等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程 是 AI203的提纯。由于 AI2Q是两性氧化物，而杂质 Si02是酸性氧化物，FezQ是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法考向三、含铝化合物间的转化关系及应用）关系转化的是（）典例 3、下列各组物质，不能按7【答案】C选项abcAAI2ONaAIQAI(OH)3BAICI3AI(OH)3NaAIO2CAlAI(OH)3AI ODMg

10、C2Mg(OH)2MgO(“异表示反应一步完成8【解析】各选项中物质间的转化为：A 叽 Al2O3HNaAlO2-C AI(0H)3AI2Q; B 项，AICI3N-I20A|(OH)3-aAlQ-CAICI3；D 项，MgCI?-MlgQHb-MgOMgCl2； C 项中，AI 不能一步转化成 AI(OH)30方法指导：(1) AI3S AIO；、AI(OH)3的转化关系4OH-是“户。日一沁OH-吐t311*II*4U厂(2) 铝盐与强碱(如 NaOH 溶液反应，铝元素的存在形式Al*A1(OH)3(3) 应用1判断离子共存问题：a. AI3+水解呈酸性，与 OH、AIO 八 CO；(HC

11、Q)、S2；等不能大量共存。b. AIO；水解呈碱性，与 H、HCO、AI3+ Fe3+等不能大量共存。2鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：a. 向 AICI3溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。b. 向 NaOH 溶液中滴加 AICI3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。3分离提纯：a.利用 AI 能溶于强碱溶液， 分离 AI 与其他金属的混合物。 如 Mg(AI):加足量 NaOH 溶液; b .利用 AI2O能与强碱溶液反应，分离 AI2O3与其他金属氧化物。如 Fe2Q(AI2O):加足量 NaOH 溶 液；C.利用 AI(OH)3能与强碱溶液反

12、应，分离 AI3+与其他金属阳离子。如M6,AI3+):加过量NaOH 溶液，过滤，再加酸充分溶解。对点训练1.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝下列说法错误的是()聲翳囚过警呃古日古囚輕囲A. 、中除加试剂外，还需要进行过滤操作B. a、b 中铝元素的化合价相同C.中需要通入过量的氨气A1(OH)3A1O,AIO n(OH)n(Al3+)034A1(OH) )3A10；9D.进行的操作是加热，而且d 一定是氧化铝【答案】C2.下列关于 Al 及其化合物的说法中，正确的是()A. AI2Q 可与水反应生成 AI(0H)3B. 铝是人类使用最早的金

13、属之一C. AI203是碱性氧化物D. AI(OH)3沉淀可以溶于盐酸【答案】D【解析】A AI2Q 与水不反应，故 A 错误；B.由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的 比较多，在我国，距今 4000 年前的夏朝已经开始使用红铜，即天然铜铁比铜活泼，到春秋时期才发现使用，铝的活动性比铁还强， 难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用，钛，难于提炼，在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素 化合，故B 错误；C. AI203是既能与强酸反应又能与强碱反应，为两性氧化物，故C 错误；D. AI(OH)3是两性氢氧化物，与盐酸反应生成氯化铝和水，故D 正确；故选 Db3. 下列关于

14、AI(OH)3的性质叙述错误的是()A. AI(OH)3是两性氢氧化物B. AI(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C. AI(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D. AI(OH)3既溶于 NaOH 溶液、氨水，又能溶于盐酸【答案】D4. 在AI2QAI(OH)3NaCONHHCO 四种物质中，与盐酸和氢氧化钠溶液均可反应的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】：AI2Q是两性氧化物，与盐酸反应生成氯化铝，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故正确；AI(OH)3属于两性氢氧化物，既能与盐酸反应，生成铝盐(AI3+)，又能与氢10氧化钠反应生偏铝酸盐(AIO2-)，故正确；Na2CO 与盐酸反应

15、生成氯化钠、二氧化碳 与水，不能与氢氧化钠反应，故错误；NHHCO 属于弱酸的酸式铵盐，与盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳与水，与足量的氢氧化钠反应生成碳酸钠与氨气，故正确；故选 Co5.用含有 AI2Q、Si02和少量 FeO?xFaQ 的铝灰制备 Al2(SC4)3?18HO,工艺流程如下(部分操作和条件略)：I.向铝灰中加入过量稀 HzSQ,过滤：n.向滤液中加入过量 KMnO 溶液，调节溶液的 pH 约为 3;川加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色：W.加入 MnSO 至紫红色消失，过滤；V.浓缩、结晶、分离，得到产品.(1)_H2SQ 溶解Al2O3的离子方程式是 _ ;(2) 将 MnO 氧化 Fe2+的离子方程式补充完整：-2+2+3+_MnO+_Fe_=_ Mn _Fe +_(3)已知：生成氢氧化物沉淀的 pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注