§1-1-3从铝土矿到铝合金

1、§ 1-1常见的金属及其化合物§ 1-1-3从铝土矿到铝合金2. AI既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说 “A既有金属性，又有非金属性 你认为这种说法是否恰当？为什么？【思考】铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应思考下列问题：(1) 是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应？【考纲要求】了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。 Al02氧化性酸>遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化AI酸【学习内容】考点一铝的性质及应用i. 铝的结构和存在铝位于元素周期表 ，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

2、金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体， 有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小, 质地柔软。3. 金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: 常温L形成致密的氧化膜 点> 4AI + 302=点燃=2Al 2O3 非性酸 2ai + 6HCI=2AICI 3+ 3H2 T5.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。【思考】1判断正误，正确的划“vf错误的划“X”(1) Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性()MgO与AI粉的混合物也可称为铝热剂 ()|T归纳总结I熟记铝、镁的特殊化学性质1活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与

3、酸(H + )反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2AI + 20H+ 2H2O=2AIO 2 + 3H22. 铝热反应铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热， 这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属等。注意 AI与MgO不能发生铝热反应。3. Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火 as【练习】1将等物质的量的镁和铝混合，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. 3 moll/【思考】 .明矶的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理是否相同? HCIB. 4 moll/1

4、HNO 3C. 8 mol1 NaOHD. 18 mol L：1 H2SO4考点二铝热反应1. 本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：高温2mAI + 3M nOm= mAI 2O3 + 3nM。2. 反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与 分离。3. 应用(1) 在生产上，可用于 等。(2) 在冶金工业上用于。4. 铝热剂(1)在铝热反应中，反应混合物 (铝粉、金属氧化物)称为铝热剂。能与AI组成铝热剂的金属氧化物常见的有_Eed、EeO4、C2O3、MOn、V2O5 等。 在铝热反应中，镁条、 KCIO 3的作用是 考点三铝的重要化合物1

5、.氧化铝(1) 物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2) 化学性质_与HCI反应两性氧化物-与NaOH反应2. 氢氧化铝(1) 物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2) 化学性质(用化学方程式表示)AI(OH) 3的电离方程式为II十卜A1O厂丨 IbOAl(011)3+ 丨 3OIL、V、y£酸式电离碱式电离两性与IIC1反应氢氧与NaOH反应化物 受热分解： 。制备 向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。 NaAIO2溶液中通入足量 CO2,离子方程式为 NaAIO 2溶液与AICI 3溶液混合： 3. 常见的铝盐(1) 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸

6、根离子组成的复盐。(2) 明矶的化学式为 ，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7(填“ < ”、“ >”或“=”)。明矶可以净水，其净水的原理2 在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其5 下列离子方程式书写正确的是()熔化，会看到的现象是铝箔熔化， 失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是A.向氯化铝溶液中通入过量氨气： 4NH3+ AI 3 + 2H2O=AIO2 + 4NH43 .中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了AI及其重要化合物外，你还知道哪些？|T归纳总结含铝杂质的提纯方法归类利用AI、AI2O3、AI(OH) 3可溶于强碱

7、的特性， 可除去许多物质中的含铝杂质，如：Mg(AI)：加足量NaOH溶液； Fe2O3(Al2O3):加足量 NaOH溶液； Mg(OH) 2AI(OH) 3:加足量 NaOH 溶液； Mg2+ (Al3+ )：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。【练习】1.下列叙述正确的是()A .铝制容器可盛装热的浓硫酸B .镁的金属性比铝的金属性强C.氢氧化铝能溶于过量氨水D.镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO2 .铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是()A .铝在空气中不易氧化是因为

8、其性质不活泼B .氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物C.明矶可用于饮用水的杀菌消毒D .硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水3 .用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是() 加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成AI(OH) 3沉淀加入盐酸生成AI(OH) 3沉淀加入过量烧碱溶液A .B .C.D .4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A .无色溶液中：CIO、MnO4、Al 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2 向NaAIO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向AICI 3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量

9、的盐酸2. 如图表示AICI 3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线,*、K+B. 1.0 mol L下列判断错误的是()A .线表示AI 3+的物质的量的变化 的 NaAIO2溶液中：C、HCO3、K +> Ca2+C. 在强碱性环境中：AIO 2、SiOB. x表示AICI 3的物质的量 C. 线表示AI(OH) 3的物质的量的变化、Na、KD .能使甲基橙显红色的溶液中：NH；、AIO 2、Na+B. 将铝片打磨后置于 NaOH溶液中：2AI + 2OH=2AIO 2 + H2 fC. 向明矶溶液中加入过量的Ba(OH) 2溶液:AI3+ + 2SO2一 + 2Ba2

10、+ + 4OH 一 =2BaSO4 J + AIO 2+ 2出0D. 向 NaAIO2溶液中通入足量 CO2：AIO2 + CO2 + 2H2O=AI(OH) 3 J + HCO3考点四用数形结合思想理解Al3+、AI(OH) 3、AIO 2之间的转化关系Al3+、AI(OH)3、AIO 2之间的转化关系写出上述转化的离子方程式。(1) (5)【思考】v/molx/mol1. 下列各项操作中，能出现先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是3. 下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_NaOH、AICI 3 NaHCO3、H2SO4 NaAIO 2、NaHSO4 Na2CO3、HCI Na

11、2CO3、NaHCO 3> Ca(OH)2厂I方法指导I突破AI(OH) 3沉淀图像三个秘诀1.明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。2 .掌握Al3+、AI(OH) 3、AIO 2三者之间的转化比例：IIA产匸土 A1(OH)3 二 A1O；3. 明晰AI 3+溶液中加碱(OH D. 线表示AIO2的物质的量的变化)的几种常见变形图像，如:n (NaOHJ/rtinlNaOH)/milliNaOH)/mulABC图 A 中,n(H +) : n (Al3+) = 2 ： 1。图B中，若已知原溶液中含有Mg2+。则可推出：n(Mg) : n(Al3= 1 ： 1。图C中，

12、若已知原溶液中含有H +和Mg2+,则可推导出：n(H +) : n(AI3+) : n(Mg2+ ) = 2 : 1 ： 1考点五 化工生产中铝及其化合物的转化关系工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是 Al 2O3,此外还含有少量 SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼 金属铝很重要的一个过程是Al 2O3的提纯。由于 Al 2O3是两性氧化物，而杂方案一：碱溶法讨论回答下列问题:质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝 的方案。(1) 写出、两步骤中可能发生反应的离子方程式。,(2) 步骤中不用盐

13、酸(或H2SO4)酸化的理由是(3) 步骤中得到较纯的 Al 2O3,可能含有杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因： 方案二：酸溶法讨论回答下列问题:(1)写出、中可能发生反应的离子方程式。, 步骤中不用氨水沉淀 Fe3+的原因： 【练习】1 .铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺 可以冶炼金属铝：傅土p盐恼l itfi XOEI11 F列说法中错误的是()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B. CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C. 反应 n 中的反应为 CO2+ AIO2 + 2H2O=AI(OH)

14、3 J + HCO3D. 工业上还可采用 Fe还原Al 2O3的方法制AI，成本更低3. 2014天津理综，7(3)已知：化合物MgOAl 2O3MgCl2AICI 3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/C2 8002 050714191工业制镁时，电解 MgCL 而不电解 MgO 的原因是? 制铝时，电解 Al 2O3而不电解 AlCl 3的原因是 。4判断正误，正确的划错误的划“X”(1) (2014江苏，7D)向NaAIO 2溶液中通入过量 CO2制Al(OH) 3:CO2+ AlO2 + 2H 2O=Al(OH) 3 J + HCO 3(2) 0.1 mol L 1 Na

15、AlO 2 溶液中：H*、Na*、Cl、SO2 能大量共存(2013江苏，4D)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝明矶溶于水产生 Al(OH) 3 胶体：Al 3+ + 3H2O=Al(OH) 3J + 3H +(2014福建理综，6C)铝罐可久盛食醋(2014四川理综，1D)氢氧化铝可作胃酸的中和剂(7) (2014重庆理综，1A)明矶用作净水剂不涉及化学变化(8) AlCl 3 溶液中加入过量稀氨水：Al 3+ + 3NH3 H2O=Al(OH) 3 J + 4NH；(9) Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al + 2OH+ 2H 2O=2AlO 2 + 3H2 T(10) 明矶溶

16、液中滴入 Ba(OH) 2溶液使SO2恰好完全沉淀：2Ba2+ + 3OH+ Al3+ 2SO£ =2BaSO4 J + Al(OH) 3 J5. (2014江苏，16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含AI2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)6-2x溶液，并用于烟气脱若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 (用离子方程式表示 )。(3) 上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大” “减小”或“不变”)。6. 2012江

17、苏，20(1)(2)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1) 真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al 2O3(s) + AICI 3(g) + 3C(s)=3AICI(g) + 3CO(g)AH = a kJ mo13AICI(g)=2AI(I) + AICI 3(g)AH = b kJ mol 1Al 4C3是反应过程中的中间产物。Al 4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高 的烃)的化学方程式为。(2) 镁铝合金(Mg 17AI 12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温

18、度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全 吸氢的反应方程式为Mg17Al12 + 17H2=17MgH 2+ 12AI。得到的混合物Y(17MgH 2+ 12AI)在一定条件下可释放出氢气。熔炼制备镁铝合金(Mg 17AI时通入氩气的目的是在6.0 mol L一1 HCI溶液中，混合物 Y能完全释放出H2。1 mol Mg17AI 12 完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为 在0.5 mol L 一1 NaOH和1.0 mol L71 MgCI 2溶液中，混合物 Y均只能部分 放出氢气，反应后残留固体物质的 X-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可 用于判断某晶态物质是否存在， 不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同 )。在 上述Na