2019版高考化学总复习专题铝的性质及应用导学案

1、考点解读一、两个方面突破铝的性质1 铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期川A馬 2 8 3族，原子结构示意图为 * 。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2 金属铝的物理性质3 掌握铝的化学性质与用途（1）铝的化学性质（社酸写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式:形成致密的氧化膜4 Al + 3O22A12OS2A1I-3C1=2A1C1342A1 + 2OH+ZH2（）ZAlOf+3Hf5+=2Fe十A/）*（铝热皮应）铝的制备及用途制备电解电解熔融 AI2Q: 2AI2C3=4AI + 3Qf用途1纯铝用作导线2铝合金制备汽车、飞机、生活用品等4 制备一

2、电解铝的性质及应用加热银白色有良好导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。AlOHaAhOj6AK1,Cl7单质强碱常洱，遇浓磕钝化，融成致 幣的氧化般酸（铝担反应）非軌化性酸A13*氧化物Al氧化性酸稀HMO3）非氧化性酸（盐醸】AI + NO7 + 4H =Al34+ NO t -F2H.O讼I + 6H+2Ali+ 3HSfAIA122AI203（熔融）冰冰晶石=4Al + 3Qf5.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。二、铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为2AI+6HCI=2AICI3+3H2f2Al + 2NaOHF

3、2H2O=2NaA 触3H2f0+3从化学方程式可以看出，AI 与酸、碱反应时生成 H2的实质是：AI 失 3e,AI，所以不论是 AI 与酸还是与碱反应，AI 与产生的 H2的关系均是：2AI3HaoVHCIH21.等量铝分别与足量盐酸和NaOH 溶液反应，产生氢气的体积比为一 ；=1 : 1oVMaOHH2-MeiHb2足量的铝分别与等物质的量的盐酸和NaOH 溶液反应，产生氢气的体积比为亍I -VNaOHH2=1:3o1MeiHb3. 一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH 溶液反应，产生氢气的体积比石v乙厂3 VjaOHH21v1 则必定是 a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝

4、与 NaOH 溶液反应时，铝不足而 NaOH 过量。考向分析考向一：铝的性质及用途典例 1、下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）A.KB. NaC. FeD. AI解析：选 D K、Na 易与 Q 反应，A、B 错误；铁易生锈，生成的 Fe?。不能保护内部金 属，C 错误；在空气中 AI 表面形成致密的 AI2C3保护层，保护内层金属不被氧化， D 正确。 中/华-资*源军考向二、铝与酸、碱的反应及计算典例 2、甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL一1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气体体积之比为1 : 2,则

5、加入的铝粉的质量为（）A.5.4 gB. 3.6 gC. 2.7 gD. 1.8 g3解析：选 A 由 2AI + 6HCI=2AICI3+ 3H2T,2AI + 2NaOHF 2H2O=2NaAI（2Hf可知,两份等质量的 AI 都完全反应时，生成H2的量相等，消耗 HCI 与 NaOH 的量不相等。题中已知 HCI、NaOH 的物质的量均为 0.3 moI，且生成 H2的体积之比为 1 : 2,所以实际发生反应 时的情况为 HCI 的量不足，Al 过量；NaOH量，Al 的量不足。由生成 H2的体积之比为 1：2可知，反应的 AI 的量之比也为 1 : 2,即与 0.3 mol 盐酸完全反

6、应的 AI 为 2.7 g，与 NaOH 溶液反应的 AI 为 5.4 g。考 向 三：铝与酸或碱反应的定量分析典例 3、铝作为一种特殊的金属，既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2，就铝的这些特性回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是(2)足量的两份铝分另段入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生 H2的体积之比是_ 。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCI、NaOH 溶液中，二者产生的 H2相等，则 HCI 和 NaO 啲物质的量浓度之比是 _ 。一1(4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 m

7、L 3 moIL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)=1 : 2,则加入铝粉的质量为_。A 5.4 gB.3.6 gC. 2.7 gD.1.8 g【答案】(1) 1 :1 (2)1 :3(3)3：1(4)A【解析】(1)根据化学方程式：2AI + 6HCI=2AICI3+ 3H4、2AI + 2NaOHF 2fO=2NaAIO+ 3H4 得 AI 与的关系式均为 2AI3H2,故只要参加反应的 AI 的量相等，所得 耳的 量必相等。(2)因 为 在 反应中 AI 过量，产生的 H2由 HCI 和 NaOH 的量决定。根据

8、化学反应中的关 系式：6HCI3H2、2NaOI3f,故当 HCI、NaO H 的物质的量相等时，二者产生H2的体 积比为 1 : 3。(3)因为铝足量且产生的H2相等，根据关系式n(HCI) ：n(NaOH)= 3 :1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCI) :c(NaOH)=n(HCI) :n(NaOH)= 3： 1。(4)其 反 应 原理分别为 2AI + 6HCI=2AICI3+ 3H2T,2AI + 2NaOHF 2HO=2NaAIO+ 3H4。可见当参加反应的 HCI 和 NaOH 的物质的量一样多时，产生 H 的体积比是 1 : 3, 而题设条件体积比为 1 : 2,

9、说明4此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来 说是不足的。2AI + 6HCI = 2AICI3+ 3H46 mol 3 mol一13 molL x0.1 L 0.15 mol则 Al 与 NaOH 反应生成的 H2为 0.15 molx2= 0.3 mol52AI+2NaOW2HO=2NaAIOH3H2f2X27 g3 mol5. 4 g0.3 mol即投入的铝粉为 5.4 g。方法指导：铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为+ 2fO=2NaAIOH3H2f。从化学方程式可以看出失 3e_AlAl3+/AIO】，所以无论与酸还是与碱反应，对点训

10、练1.足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A.氢氧化钠溶液 B .稀硫酸 C .盐酸 D .稀硝酸【答案】A【解析】设 AI 为 1mol, A.铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAI(OH)4 , 1moIAI 消耗 1moINaOHB.铝与稀硫酸反应生成 Al2(SQ)3,1mol 铝消耗 1.5mol 硫酸；C.铝与盐酸反应生成 AICI3, 1mol 铝消耗 3mol 盐酸；D.硝酸与金属铝反应不生成氢气，综合以上分析可知放出氢 气且消耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液，故选A。2. 某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：

11、卫抑Fe下列说法不正确的是()A. x 为 NaOH 溶液，y 为盐酸B. ab发生的反应为： AIO2-+Hf+HAAI(OH)3JC.CTAl 的反应条件分别为：加热、电解D. a、b、C既能与酸又能与碱反应【答案】D【解析】A 铁粉和铝粉混合物，加入试剂X 过滤得到铁，试剂 X 能溶解铝，盐酸和铁、2AI+6HCI=2AICI3+3H2f、2Al+2NaOHAl 与酸、碱反应时生成H2的实质都是AI 与 Hk 的关系都是 2AI3H。* A1铁铝混合物6铝都反应，氢氧化钠溶液只和铝反应：2AI+2NaOH+2HO=2NaAIQ+3Hf,a 为偏氯酸钠溶液，偏铝酸钠和适量盐酸反应 NaAI

12、Q+HCI+H2O=AI(OH)3j+NaCI,所以 x 为 NaOH 溶液，y 为盐酸，故 A 正确；B. a 为偏氯酸钠溶液，b 为氢氧化铝，ab发生的反应NaAIQ+HCI+HO=AI(OH)3J+NaCI,离子反应为：AIOJ+Hf+HAAIQH)3J，故 B 正确；C. b为氢氧化铝，氢氧化铝受热分解2AI(0H)3AI2Q+3HO,生成氧化铝和水，氧化铝电电解解 2AI2034AI+3O2T，生成铝和氧气，故 C 正确；D. b 为氢氧化铝，为两性氢氧化物，既能与酸又能与碱反应，C 为氧化铝，属于两性氧化物，既能与酸又能与碱反应， a 为偏氯酸钠溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，故

13、D 错误；故选 Do3.将 4g 铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量氢氧化钠溶液，过滤后向滤液中通入足量二氧化碳，再将沉淀滤出，经洗涤、干燥、灼烧后得到固体粉末的质量仍为4g,原合金中铁的质量分数最接近()A. 30%B . 47%C. 53% D . 70%【答案】B4.将 15.6gNQQ和 5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入 HCI 气体 6.72L(标准状况)，若忽略反应过程中溶液的体积变化，则下 列判断正确的是()A .反应过程中得到 6.72L(标准状况)的气体B. 最终无沉淀生成C. 最终得到的溶液中 c(NaCI)=1.5

14、mo/LD. 最终得到的溶液中 c(Na+)=c(CI-)+c(OH-)【答案】C15. Eg5”【解析】15.6gNa2Q的物质的量为=0.2mol , 5.4gAI 的物质的量为f，- =0.2mol ,6.72LHC 气体的物质的量为丄二、J =0.3mol ;所发生的有关反应为2NQ+2H2O-4NaOH+21 ;2AI+2H2O+2NaOH2NaAIO2+3H2f ;HCI+NaOi+NaCI+HzO,NaAIQ+HCI+HO-AI(OH)3J+NaCI. 2Na 2Q+2HA4NaOH+Of0.2mol 0.4mol 2.24L 2AI+2H2O+2NaOH2NaAIO2+3H47

15、0.2mol 0.2mol 0.2mol 6.72LA.反应中共得到气体的体积为2.24L+6.72L=8.96L，故 A 错误；B.将 15.6gNaQ 和5.4gAI 同时放入一定量的水中，反应后溶液的成分为0.2molNaOH 和 0.2molNaAIO2,加入 0.3molHCI，反应后溶液的成分是0.3molNaCI 和 0.1molNaAIO2，生成 0.1mol 氢氧化铝沉淀，故 B 错误；C.反应后溶液的成分是0.3molNaCI 和 0.1molNaAIO2，所以c(NaCI)=丄；上=1.5mo/L，故 C 正确；D.反应后溶液的成分是0.3molNaCI 和0.1molNaAIO2,由电荷守恒可知 c(Na+)=c(CI-)+c(OH-)+c(AIO2-)-c(H+)，故 D 错误；故选 C。5、下列有关铝及其化合物的叙述正确的是 ( )A. 铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B. 足量铝分别与含 1 mol HCI、1 mol NaOH 的溶液反应，产生相同量的氢气C. 工业上用电解熔融 AI2Q的方法冶炼铝D. 在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化【答案】 C6.铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝