第3章 第2节 铝及其化合物

1、第二节第二节 铝及其化合物铝及其化合物全局性掌控全局性掌控全局性掌控全局性掌控 本节的重点知识有：铝、氧化铝、氢氧化铝、明矾本节的重点知识有：铝、氧化铝、氢氧化铝、明矾的性质及用途主要考查的性质及用途主要考查Al的性质，的性质，Al2O3、Al(OH)3的的两性及两性及Al3、AlO 、Al(OH)3之间的转化预测之间的转化预测2012年高考仍会突出在铝与碱的反应，年高考仍会突出在铝与碱的反应，Al2O3、Al(OH)3的两的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、含铝药品、食品的摄入等与生活联系密切如明矾净水、含铝药品、食

2、品的摄入等与生活联系密切的内容的内容-2选项式诊断选项式诊断诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打判断正误，在诊断一栏内打“”或或“”1.日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作 用用(2009广东理基广东理基)2.明矾水解形成的明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可胶体能吸附水中悬浮物，可 用于水的净化用于水的净化(2009江苏高考江苏高考T5A)3.用金属铝与用金属铝与V2O5反应冶炼钒，主要是因为铝的还原能反应冶炼钒，主要是因为铝的还原能 力比钒弱力比钒弱(2011北京门头沟模拟北京门头沟模拟T6B)4.铝制容器可以盛装热的浓铝

3、制容器可以盛装热的浓H2SO4(2010重庆高考重庆高考T8A)5.镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱腐蚀镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱腐蚀(2011深圳调研深圳调研)一、铝的性质一、铝的性质1物理性质物理性质铝是铝是 色的轻金属，熔点色的轻金属，熔点 ，硬度，硬度 ，有良好，有良好的导电、导热性的导电、导热性银白银白低低小小2化学性质化学性质化学性质化学性质化学方程式化学方程式暴露在空气中暴露在空气中(与与O2反应反应)燃烧燃烧(与与O2反反应应)铝热反应铝热反应(与与Fe2O3和和V2O5的反应的反应)4Al3O2 = 2Al2O3化学性质化学性质化学方程式化学方程式与与Cl2、S的的反应反应与盐酸的

4、与盐酸的反应反应与与NaOH溶溶液的反应液的反应2Al6HCl = = 2AlCl33H22Al2NaOH2H2O = = 2NaAlO23H2 1如何除去铁粉中的铝粉？如何除去铁粉中的铝粉？提示：提示：加入过量加入过量NaOH溶液，然后过滤、洗涤、溶液，然后过滤、洗涤、干燥干燥二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物1氧化铝氧化铝(1)化学性质化学性质(用离子方程式表示用离子方程式表示)(2)用途用途熔点很高，是一种较好的熔点很高，是一种较好的 ，还可制作各种宝石，还可制作各种宝石耐火材料耐火材料2氢氧化铝氢氧化铝(1)化学性质化学性质受热分解：受热分解： .2既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪

5、些？既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些？提示：提示： Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的弱酸的铵盐，如：铵盐，如：(NH4)2CO3、CH3COONH4、弱酸弱酸的酸式盐，如：的酸式盐，如：NaHCO3、NaHSO3、NaHS等等(2)制备制备向铝盐溶液中加入氨水向铝盐溶液中加入氨水向偏铝酸盐溶液中通入足量向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2 .3明矾明矾明矾的化学式：明矾的化学式：净水原理涉及的反应：净水原理涉及的反应： .KAl(SO4)212H2OAl33H2O = = Al(OH)3(胶体胶体)3H1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是 ()A

6、铝在常温下不能与氧气反应铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱铝既能溶于酸，又能溶于碱D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应解析：解析：铝在常温下能与铝在常温下能与O2反应生成致密的氧化膜；反应生成致密的氧化膜；铝与铝与Cl2反应生成反应生成AlCl3；Al2O3与与NaOH反应生成反应生成NaAlO2.答案：答案：C2(2011东北名校二模东北名校二模)铝是一种低毒金属元素，它并非铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，但食品中人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准

7、就会对人体造成危害下列关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于铝元素的说法正确的是 ()A铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼B氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物C明矾可用于饮用水的杀菌消毒明矾可用于饮用水的杀菌消毒D硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水解析：解析： A项，铝在空气中会与项，铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化反应生成致密的氧化物薄膜物薄膜C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂

8、质的性能，通常用作净水剂，但不能用吸附色素和杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒于杀菌消毒D项，铵盐都溶于水项，铵盐都溶于水答案：答案：B3将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中，不会发生将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中，不会发生反应的是反应的是 ()A稀硝酸稀硝酸B稀盐酸稀盐酸C硝酸铜硝酸铜 D氢氧化钠氢氧化钠解析：解析：钝化了的铝条表面上覆盖着致密的氧化铝薄膜，钝化了的铝条表面上覆盖着致密的氧化铝薄膜，使金属铝与外界隔绝氧化铝是两性氧化物，既能跟使金属铝与外界隔绝氧化铝是两性氧化物，既能跟酸反应又能跟碱反应，但不能跟硝酸铜等盐溶液反应酸反应又能跟碱反应，但不能跟硝酸铜等盐溶液反

9、应答案：答案：C4(2011聊城联考聊城联考)用含有少量用含有少量Mg的的Al片制取纯净的片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是下列操作中最恰当的组合是 ()加入盐酸溶解加入盐酸溶解加加NaOH溶液溶液过滤过滤通入过量通入过量CO2生成生成Al(OH)3加盐酸生成加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水加过量氨水生成生成Al(OH)3A BC D答案：答案：C5某校化学兴趣小组用如下图所示过程除去某校化学兴趣小组用如下图所示过程除去AlCl3中含有中含有的的Mg2、K杂质离子并尽可能减少杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失的损失请回答下列问题请回答下列问题(1)写出混合物中加入足量氢氧

10、化钠溶液时，溶液中发生反写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式应的离子方程式_.氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_.(2)溶液溶液a中存在的离子有中存在的离子有_；在溶液；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？，为什么？_；为此，改进方法是为此，改进方法是_(3)为了研究为了研究AlCl3晶体的性质，在得到晶体的性质，在得到AlCl3溶液后，如何溶液后，如何得到得到AlCl3晶体？晶体？_.例例1(2009上海高考上海高考)镁和铝分镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反

11、应，产生气体的体积酸反应，产生气体的体积(V)与时与时间间(t)关系如右图反应中镁和铝关系如右图反应中镁和铝的的()A物质的量之比为物质的量之比为3 2B质量之比为质量之比为3 2C摩尔质量之比为摩尔质量之比为2 3D反应速率之比为反应速率之比为2 3名师精析名师精析由关系式：由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生，可知产生等量等量H2时，消耗时，消耗Mg、Al物质的量之比为物质的量之比为3 2，故，故A项项正确二者质量之比为正确二者质量之比为4 3，摩尔质量之比为，摩尔质量之比为8 9，反应速率之比为反应速率之比为3 2.答案答案A 金属与酸或碱反应的实质是金属失电子，金属失去金属与酸或

12、碱反应的实质是金属失电子，金属失去的电子数等于生成的电子数等于生成H2中的氢原子数，常用的方法有守恒中的氢原子数，常用的方法有守恒法和平均值法法和平均值法(即求混合金属的平均相对原子质量即求混合金属的平均相对原子质量)1将将5.4 g Al投入投入200.0 mL 2.0 molL1的某溶液中有氢气的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为 ()AHNO3溶液溶液BBa(OH)2溶液溶液CH2SO4溶液溶液 DHCl溶液溶液答案：答案：C解析：解析：5.4 g Al即为即为0.2 mol,200.0 mL 2.0 molL1的溶液中的溶液中

13、所含的溶质为所含的溶质为0.4 mol，在，在A选项中硝酸与选项中硝酸与Al反应没有反应没有H2生生成在成在B选项中选项中Al和和Ba(OH)2反应是反应是2AlBa(OH)22H2O = = Ba(AlO2)3H2，可以看出金属无剩余，是，可以看出金属无剩余，是Ba(OH)2过量在过量在C选项中根据电子守恒，选项中根据电子守恒，0.2 mol的铝可提供电子的铝可提供电子0.6 mol，而，而0.4 mol的硫酸可提供的硫酸可提供H 0.8 mol，Al不剩余不剩余D选项中选项中0.4 mol HCl提供提供0.4 mol H，而，而0.2 mol Al需需0.6 mol H，Al有剩余有剩余

14、2有两种金属的混合物有两种金属的混合物7 g，与足量稀盐酸反应后放出标，与足量稀盐酸反应后放出标准状况下准状况下H2 5.6 L，则混合物不可能的组合是，则混合物不可能的组合是 ()AZn、Fe BFe、MgCMg、Zn DMg、Al. .答案：答案：AD解析：解析：7 g金属生成金属生成0.25 mol H2，共转移，共转移0.5 mol电子所电子所以混合物的平均摩尔电子质量为以混合物的平均摩尔电子质量为7 g0.514 g，混合物，混合物组分的摩尔电子质量，其一必大于组分的摩尔电子质量，其一必大于14 g，另一必小于，另一必小于14 g选项中各金属的摩尔电子质量为选项中各金属的摩尔电子质量

15、为Zn：32.5 g，Fe：28 g，Mg：12 g，Al：9 g，显然，不可能的组合是，显然，不可能的组合是A、D.1“铝三角铝三角”是指是指Al3、Al(OH)3和和AlO 相互转化的三角关相互转化的三角关系系(如下图如下图)-2例例2在在Al2(SO4)3和和MgSO4的混合溶液中，滴加的混合溶液中，滴加NaOH溶溶液，生成沉淀的量与滴入液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示，溶液的体积关系如图所示，则原混合液中则原混合液中Al2(SO4)3与与MgSO4的物质的量浓度之比的物质的量浓度之比()A6 1B3 1C2 1 D1 2答案答案D3向含有向含有a mol氯化铝的溶液

16、中加入含有氯化铝的溶液中加入含有b mol氢氧化钠的氢氧化钠的溶液，生成沉淀的量可能是溶液，生成沉淀的量可能是 ()a molb mola/3 molb/3 mol0(4ab)molA BC D答案：答案：C4把把X溶液逐滴滴入溶液逐滴滴入Y溶液中，与把溶液中，与把Y溶液逐滴滴入溶液逐滴滴入X溶液溶液中，所产生的现象不同的是中，所产生的现象不同的是 ()ABCDXBaCl2NaOHNaOHFeCl3YH2SO4AlCl3MgCl2NaOH解析：解析：若把若把NaOH滴入滴入AlCl3生成白色沉淀，且随着生成白色沉淀，且随着NaOH的加入，沉淀量逐渐增多，当达到一定量之后，再加的加入，沉淀量逐渐

17、增多，当达到一定量之后，再加NaOH溶液沉淀又溶解，直至消失；反之若把溶液沉淀又溶解，直至消失；反之若把AlCl3滴入滴入NaOH溶溶淀，开始因淀，开始因NaOH过量，而不能生成沉淀其他选项次序颠过量，而不能生成沉淀其他选项次序颠倒时现象相同倒时现象相同答案：答案：B 铝盐、镁盐的混合物与强碱的反应是高考的重点、热铝盐、镁盐的混合物与强碱的反应是高考的重点、热点，前几年高考考查较多对于产物的探究从未考查过，点，前几年高考考查较多对于产物的探究从未考查过，新课程标准下的高考趋势应该更加注重在探究中再现知识新课程标准下的高考趋势应该更加注重在探究中再现知识的形成过程考查学生的自主探究意识和探究能力

18、的形成过程考查学生的自主探究意识和探究能力例例(2011佛山二次质检佛山二次质检)某研究小组探究向某研究小组探究向MgCl2和和AlCl3溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶解的情溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶解的情况，实验过程中可能用到的仪器与药品如下：过滤装置，况，实验过程中可能用到的仪器与药品如下：过滤装置，烧杯，滴管，烧杯，滴管，0.5 mol/L MgCl2、AlCl3各各100 mL,0.1 mol/L NaOH溶液，溶液，1 mol/L盐酸盐酸探究一：实验开始时产生沉淀的成分探究一：实验开始时产生沉淀的成分假设一假设一实验开始时产生的沉淀是实验开始时产生的沉淀是Mg(O

19、H)2假设二假设二_假设三假设三实验开始时产生的沉淀是实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3和和Mg(OH)2基于假设二成立，请利用下表完成实验过程：基于假设二成立，请利用下表完成实验过程：实验步骤实验步骤预期实验现象预期实验现象预期实验结论预期实验结论探究二：何时产生氢氧化镁沉淀探究二：何时产生氢氧化镁沉淀实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论另取另取0.5 mol/L MgCl2、AlCl3溶液各溶液各30 mL于不于不同烧杯中同烧杯中向向0.5 mol/L AlCl3溶溶液中逐滴加入液中逐滴加入NaOH溶溶液至刚好反应完全液至刚好反应完全产生沉淀，沉淀产生沉淀，沉淀增多，沉淀溶解

20、，增多，沉淀溶解，沉淀消失沉淀消失产生氢氧化铝沉淀，产生氢氧化铝沉淀，加过量的氢氧化钠加过量的氢氧化钠溶液后氢氧化铝又溶液后氢氧化铝又溶解溶解将将MgCl2溶液全部倒溶液全部倒入入反应后的溶液中反应后的溶液中产生大量白色沉产生大量白色沉淀淀请用离子方程式表示上述实验步骤请用离子方程式表示上述实验步骤的结论的结论_.解析解析向向MgCl2、AlCl3混合液中加入混合液中加入NaOH溶液开始产生的溶液开始产生的沉淀有三种可能：一是只有沉淀有三种可能：一是只有Mg(OH)2、二是只有、二是只有Al(OH)3、三、三是是Mg(OH)2和和Al(OH)3都存在，据此可推断出假设二为：实验都存在，据此可推断出假设二为：实验开始时产生的沉淀是开始时产生的沉淀是Al(OH)3.首先应取一定体积的首先应取一定体积的0.5 molL1 MgCl2、AlCl3溶液进行充分混合，然后向混合液中逐滴加溶液进行充分混合，然后向混合液中逐滴加入入0.1 mo