铝及其化合物(知识点总结归纳+典例解析)

1、铝及其化合物【学习目标】1、铝的性质：2、铝的重要化合物及其相互转化。【要点梳理】要点一、铝1.铝的原子结构和物理性质:元素 符号原子结构原子半径化合价颜色密度 (genr3)熔点 沸点硬度13Al1.43xlOH)m+3银白色2.70660.42467较软2 .化学性质Al-3e=Al3+(1)与非金属反应：a、铝与氧气的反应。实验探究：加热有氧化膜和无氧化膜的铝箔实验步骤实验现象实验结论(1)用坨堀钳夹住一小块铝箔在酒精 灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察铝箔熔化， 失去光泽， 熔化的铝并 不滴落在常温下，铝能与空气中的氧气反应，生成一层 致密的氧化物薄膜。加热时反应加剧，生成白色固体，放

2、出大量的热，4A1+3O22A12O3铝是一种活泼金属，构成薄膜的ALO3的熔点 (2050 )高于A1的熔点(660C)(2)另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨 (或在酸中处理后，用水洗净)，除去 表面的保护膜，再加热至完全熔化，观 察现象b、与其它非金属反应：2A1+3S = A1?S3 2Al+3Cb 史壁 2Aleb(2)与酸反应：非氧化性酸:初十卅=十打2 T强氧化性酹p不产2海铝在冷的浓浓如Q中发生钝北(3)与碱反应2Al+2H2O+2NaOH = 2NaA102+3H2T 2A1+2H2O+2OH =2A1O2-+3H2T要点诠释：铝是一种较活泼的金属，它并不直接与碱反应，铝与氢氧化钠

3、溶液的反应，实际分两步进行：首先要铝与水反应：2A1+6H2O=2AKOHR+3112T由于生成的A1(OH)3覆盖在A1的表而，故看不到H?的生成：其次是生成的A1(OH)3是两性氢氧化物，它 溶于NaOH：AI(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O所以铝与NaOH溶液反应可以看到有气体产生。将两反应式按+x2合并，即得总反应式： 2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2T.所以在上述反应中Al是还原剂，出0是氧化剂。其电子转移情况可表示 如下：失2x3e-2A1+2OH +6H2O=2A1O； +4H2O+3H2 fI一 T6 xe-Al与酸、碱反应产生同量的Hz,消耗

4、Al的物质的量之比为1 ： 1,消耗盐酸和NaOH的物质的量之比 为3 ： 1。酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜(氧化铝也能与酸或碱反应)以及铝制品本身，因此铝制餐具不宜用 米蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。2y 、 z铝热反应：3 Al +MxOy 3 Al2O3+xM铝热反应的应用：冶炼高熔点金属，如Fe、V、Cr、Mn等或焊接钢轨,3.用途：铝主要用来制轻合金。要点二、铝的化合物1 .氧化铝(A12O3)(1)物理性质：白色难熔固体、不溶于水。(2)化学性质：AI2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。与强酸：A12O3+6H+=2AI3+3H2O与强碱：AI2O3

5、+2OH =2A1O2+H2O(3)用途：耐火材料、制取铝的原料.铝土矿 屈里科下叩八顼。?)过滤沉淀一滤液Ji叫马过滤沉淀上4A12O32 .氢氧化铝A1(OH)3(1)A1(OH)3的物理性质：A1(OH)3是不溶于水的白色胶状沉淀，是典型的两性氢氧化物，能凝聚水中的悬浮 物，又有吸附色素的性能。(2)A1(OH)3 的两性：A；(0H)5 AP-3OH-酸式电窗碱式电离当与强酸反应：A1(OH)3+3H+=APH3H2O (加酸促使电离平衡向碱式电离方向移动)当与强碱溶液作用：A1(OH)3+OH =AIO+2H2O (加碱促使电离平衡向酸式电离方向移动)(3)A1(OH)3 的制取：铝

6、盐与碱反应：用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制ai(oh)3：A134+3NH3-H2O=A1(OH)31+3NH4+说明：制取A1(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的A1(OH)3 转化为偏铝酸盐：A1(0H)3+0H =A102-+2H20o所以，实验室一般不采用这种方法制A1(OH)3.偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入C02的方法制取AKOHho当 C02 不足或适量时：CO2+2AIOA1O2可溶性铝盐与过量的强碱反应：A13+4OH (过量)=AK)2 +2H2O4. A1O2 -AP+偏铝酸盐溶液与足量的强酸反应：A1O2 +4H+

7、= AP+2H2O5. A1O2 -A1(OH)3(1)偏铝酸钠溶液中加入少量强酸：A102 +H+ (少量)+H2O=A1(OH)31(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2：2A1O2+CO2 (少量)+3%0=2A1(OH)3|+CO32A10+C02 (过量H2H9=Al(OH)3bHe03.6. Al(OH)3TAi0A1(OH)3 溶于强碱溶液：A1(OH)3+OH=AIO2 +2H2O要点诠释：(1)由A中制备A1(OH)3,宜用AP+与疑水反应。一般不用强碱，因为过量的强碱会使A1(OH)3 溶解转化为偏铝酸盐。(2)由AQ一制备A1(OH)3,宜用CO2与AIO2反应。一般不用强酸,因

8、为过量的强酸会使A1(OH)3溶解 转化为铝盐。要点四、有关A1(OH)3沉淀的图像分析及有关计算1 .相关图像(1) NH3H9滴入A103溶液中(2) CCh通入NaAQ溶液中1 2 3 4卜旧？比0体积 APH3NH3H2O=A1(OH)31+3NH4+(3) NaOH滴入AlCb溶液中- f Al(OH)?的物质的量1 2 3 4NaOH 体积A13+3OH =A1(OH)31 A1(OH)3+OH =A1Q2-+2H2O(5) HQ滴入NaAKh溶液中A1OjNH3 H2O, y 为 AlChC、x 为 NaOH, y 为 AlChD、x 为 HQ, y 为 NaAKh【答案】D【解

9、析】CO?通入Ca(OH%溶液中可产生碳酸钙沉淀，继续通CO?沉淀溶解而生成Ca(HCCh)2溶液，缎水 加入A1CL溶液产生沉淀，但过量不溶，方程式为：AP+3NH3 H2O=Al(OH)3l+3NHTNaOH溶液滴加到A1C13溶液中生成A1(OH)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成偏铝酸盐。AlCh+3NaOH=Al(OH)31+3NaCl Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O盐酸加入到NaAlO?溶液中，先生成A1(OH)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成三价铝盐。HCl+NaAlO2+H2O=Al(OH)4+NaCl Al(OH)3+3HCI=AICh+3H2O从观察方程式的系数，定

10、量角度分析.举一反三：【变式1】有一透明溶液，可能含有A声、Fe3+、K NHJ、Mg?和Cu?等离子中的一种或几种。现加入 NazCh粉末只有无色无味的气体放出，并同时析出白色沉淀。加入NazO?的量与生成白色沉淀的量之间的关系(2) 一定不含有 o(3)可能含有。(4)为了进一步确定可能含有的离子，应增加的实验操作为。【答案】(1) A13和 Mg2+(2) Fe3 NH4 Cu2+ (3) K+ (4)焰色反应【解析】向溶液里加入过氧化钠粉末，会发生NazCh和HzO的反应，生成NaOH和02。四题目中没有刺 激性气味气体产生，说明原溶液中不含有Fe3+和NH|+0又因生成的沉淀是白色的

11、，所以原溶液中不含有Fe3+ 和CM+。根据图中曲线的变化，表明随NazCh的加入(即NaOH的形成)，白色沉淀逐渐增多，后来又逐渐减 少，最后保持不变，说明原溶液中一定含有A13和Mg2 K可能存在，可通过焰色反应来检验。规律总结：解答图像计算题，必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步 计算求解，其关键是抓住图像四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。【变式2】向20 mL某物质的量浓度AlCh溶液中滴入2 mol-L_1 NaOH溶液时， 叮a】(oh8得到A1(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如右图所示，试回答 下列问题：078 (1)图中A点表示的意义是。/ (J5 io 1520 NaOH溶液的体机/mL(2)图中B点所示