高考铝及化合物性质

1、· 铝的主要性质：o 物理性质：铝是银白色，具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。o 化学性质：活泼金属，具有较强的还原性；常温下铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化；既可以与酸反应又可以与碱反应。(1)与氧气反应：（纯氧中发出耀眼的白光）(2)与Cl2 、S 、N2反应：(Al2S3在溶液中完全双水解)(AlN与水反应生成Al(OH)3和NH3) (3)与水反应：(4)与酸反应：(5)与碱的反应：(6)铝热反应：2AlFe2O3=(高温)=Al2O32Feo 铝的用途纯铝制作导线，铝合金用于制造飞机、汽车、生活用品等。· 铝的特殊性质

2、：铝既能与酸反应，也能与强碱反应。铝与酸反应：铝与浓硫酸在常温下发生钝化，2Al6HCl=2AlCl3+3H2铝与碱反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2铝热反应：铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。此种反应被称为铝热反应。可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）或非金属氧化物（如SiO2等）在高热条件下发生的反应。 铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应， 其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。其装置如下图所示：铝热反应配平技巧：取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如8Al+3Fe3O4

3、=4Al2O3+9Fe中，可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12，则Fe3O4前应为3Al2O3前应为4，然后便可得到Al为8，Fe为9。· 镁铝的化学性质比较：单质镁铝与非金属反应2Mg+O2=(点燃)=2MgO(发出耀眼白光)Mg+Cl2=(点燃)=MgCl23Mg+N2=(点燃)=Mg3N24Al+3O2=(加热)=2Al2O32Al+3Cl2=(加热)=2AlCl32Al+3S=(加热)=Al2S3与沸水反应Mg+2H2O=(加热)=Mg(OH)2+H2不反应与酸反应Mg+2H+=Mg2+H2与稀硝酸反应生成Mg(NO3)2、NOx(或者N2、NH4NO3)、H2O2

4、Al+6H+=2Al3+3H2在冷的浓硝酸或浓硫酸中钝化与氧化物反应2Mg+CO2=(点燃)=2MgO+C(剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体)2Al+Fe2O3=(高温)=2Fe+Al2O3(铝热反应)与盐溶液反应Mg+2NH4+2H2O=Mg2+2NH3·H2O+H2Mg+Cu2+=Mg2+Cu2Al+3Hg2+=2Al3+3Hg与强碱反应不反应2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2· 铝热反应配平技巧：取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中，可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12，则F

5、e3O4前应为3Al2O3前应为4，底下便可得到Al为8，Fe为9。铝与酸、碱反应的计算技巧：铝与酸、碱反应的实质都是，所以根据得失电子守恒可知：，利用此关系可以方便地进行有关计算。铝与酸或碱溶液反应生成H2的量的计算： Al是我们中学阶段学习的唯一既与H反应也与OH反应的金属，它与酸、碱反应既有相同点，也有不同点。相同点：Al均被氧化成+3价，所以1molAl不论与H还是与OH反应均生成3gH2。不同点：1molAl与H反应消耗3molH，而与OH反应只消耗1molOH，所以含有等物质的量的NaOH溶液和HCl溶液分别与足量的铝反应时生成的氢气的物质的量之比为31。· “

6、铝三角”关系：Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3OH-=AlO2-2H2OAl3+4OH-=AlO2-2H2O AlO2-2H2OCO2=Al(OH)3HCO3-AlO2-+H+H2O=Al(OH)3AlO2-+4H+=Al3+2H2O· 钝化：铝、铁在常温下与浓硫酸发生钝化，钝化不是不反应，而是被氧化成一层致密的氧化物薄膜，恰恰说明金属的活泼性。· 铝盐：铝盐是指正三价铝离子和酸根阴离子组成的盐，一般来说呈白色或无色晶体，溶于水，个别不溶于水。常用的铝盐主要有三氯化铝、硫酸铝和明矾。(1)与碱反应：Al3+3OH-(少量)=Al(OH)3 

7、 Al3+4OH-(过量)= AlO2-+2H2O (2)Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 · 铝盐的性质：Al3+易水解，显酸性Al3+3H2O=Al(OH)3+3H+(1)与碱反应：Al3+3OH-(少量)=Al(OH)3                           &#

8、160;Al3+4OH-(过量)=AlO2-+2H2O (2)易发生双水解：Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3· 铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关系如下：(1)Al3+3OH-=Al(OH)3(生成沉淀)(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(沉淀溶解)(3)Al3+4OH-=AlO2-+2H2O(生成沉淀，又恰好溶解) 分析以上三个化学反应方程式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)、n(OH-)的关系为：当3时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)3=n(OH-)当4时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)

9、3=0当3<<4时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-)2、有关Al(OH)3的图像分析向溶液中滴加溶液OA段： AB段： 向强碱溶液中滴入铝盐溶液 OA段： AB段： 向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液A. 向铝盐中滴加氨水时，当氨水增加到时，产生最大沉淀量B. 向氨水中滴加铝盐溶液时，开始时氨水过量，如图所示 分析得：氢氧化铝不溶于弱碱氨水中。 向偏铝酸盐溶液中滴入强酸OA段：OB段：向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液 OA段： AB段： ·

10、; “铝三角”关系：Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3OH-=AlO2-2H2OAl3+4OH-=AlO2-2H2O AlO2-2H2OCO2=Al(OH)3HCO3-AlO2-+H+H2O=Al(OH)3AlO2-+4H+=Al3+2H2O· 典型例题解析：在50mLbmol·L1的AlCl3溶液中加入50mLamol·L1NaOH溶液。(1)当a3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为_。(2)当a、b满足_条件时，无沉淀产生。(3)当a、b满足_条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为_g。解析：依题意知，

11、在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两个反应发生： AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl       AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O        根据以上两反应可以看出： (1)当a3b时，只发生第一个反应，此时NaOH不足量，产生沉淀的量取决于NaOH。3nAl(OH)3n（NaOH）?。所以答案为0.05a/3mol。(2)如果无沉淀生成，Al元素全部以AlO2形式存在。 n(AlCl3)n(NaOH)14，即ab

12、41，所以答案为a4b。 (3)此种情况应当是两个反应均发生，铝元素以Al(OH)3和AlO2两种形式存在。符合关系：即，整理得：3b<a<4b或。求沉淀的量的方法很多。解法一：联立方程法。设反应中，AlCl3物质的量为x，则Al(OH)3为x，NaOH为3x。反应中AlCl3物质的量为y，NaOH为4y。 解得x(0.2b0.05a)mol0.05(4ba)mol。 mAl(OH)378g·mol1×0.05(4ba)mol=3.9(4b-a)g。解法二：守恒法。此种条件下，溶液中的离子有Na、Cl、AlO2-。n(AlO2-)n(Na)n(Cl)0

13、.05amol0.05×3bmol。nAl(OH)3n(Al3)总n(AlO2-)0.05bmol(0.05amol0.15bmol)(0.2b0.05a)mol0.05(4ba)mol。mAl(OH)378g·mol1×0.05(4ba)mol 3.9(4ba)g。· 氢氧化铝的性质：不溶于水的白色胶状物质；能凝聚水中的悬浮物，可用作净水剂、可治疗胃酸过多、作糖的脱色剂等；既能与酸反应，又能与碱反应。 (1)与酸反应：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O (2)与碱反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O &

14、#183; 氢氧化铝的性质：o 氢氧化铝是一种白色不溶于水的胶状沉淀，它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。o 氢氧化铝既能与强酸反应也能与强碱反应，是两性氢氧化物。o 氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种，它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，是胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。o 氢氧化铝受热是分解成氧化铝和水。2Al(OH)3=(加热)=Al2O3+3H2O· 氢氧化铝的制备： 实验室制法：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=(NH4)2SO4+Al(OH)3其他制法：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-

15、2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3- 3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3例题：用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是甲：乙：丙：若要得到等量的Al(OH)3，则(B) A三者消耗的原料相同B甲消耗的原料的总物质的量最多C乙消耗的原料的总物质的量最少D丙消耗的原料的总物质的量最多· 有关Al(OH)3的计算及图象分析：解答有关Al(OH)3的图象和计算问题要注意以下三点： (1)“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的

16、化学计量数关系。 (2)铝元素的存在形式。 (3)图象分析时：首先要看清横、纵坐标的含义，其次要对图象进行全面的分析，尤其需要关注的是特殊点(起点、折点、顶点、终点)的含义。 1、铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关系如下：(1)Al3+3OH-=Al(OH)3(生成沉淀)(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(沉淀溶解)(3)Al3+4OH-=AlO2-+2H2O(生成沉淀，又恰好溶解)  分析以上三个化学反应方程式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)、n(OH-)的关系为：当3时，所得沉淀的物质的量

17、：nAl(OH)3=n(OH-)当4时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)3=0当3<<4时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-)2、有关Al(OH)3的图像分析向溶液中滴加溶液OA段： AB段： 向强碱溶液中滴入铝盐溶液 OA段： AB段： 向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液A. 向铝盐中滴加氨水时，当氨水增加到时，产生最大沉淀量B. 向氨水中滴加铝盐溶液时，开始时氨水过量，如图所示 分析得：氢氧化铝不溶于弱碱氨水中。 向偏铝酸盐溶液中滴入强酸OA段：OB段：向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液 OA段： AB段： · 方法与技巧：1. 利用互滴顺序不同，现象不同可检验的溶液(1)AlCl3溶液和盐酸(2)N