高考化学大一轮复习【讲义】3.2铝及其化合物

1、第二节铝及其化合物考纲定位.了解铝的主要性质及应用。（中频）.了解铝的重要化合物AI2O3、Al（OH）3、Al、AlO2、KAl（SO4）2 T2H2O的主要性质及应用。（高频）固考基教材梳理I主干知识梳理知识1铝的主要性质及其应用写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:A1（）2形成致密的氧化膜加热1A1 + 3()22Al2()3 2A1+3C12=2A1C1 3氧化件酸 Gt 酸 |，乍氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化2A1 + 6H-2A田2A1+2OH + 2H2O=2AlO2 + 3H2 T高温2A1 + FegO3=2Fe+A1 zOg(用于冶炼Fe),此反应称为铝热反应。知

2、识2 铝的重要化合物的性质A12O3的性质及应用属类:1好性氧化物II _A12()3 + 6H 2A卜;13H2O两性 表现OH-Al?( )3 + 2()11 2Al( E + H2(物理性质:难溶尸水.熔点很面,硬度大用途:耐火材料一制造耐火f;崩，耐火管等A1(OH) 3的主要性质和实验室制备L属类:两件黄氧化物AKOIIh两性 表现I叫3H+OHAl升 + 3H2OA10r +2H乂)常用试剂:铝盐和箕水制备离子方程式:小 +3NIL HK)Al()H)3 ( + 3NHA产和AlO2的主要性质(写出离子方程式) + 37L 1 +37 并A产NyQll-可叶)H- = Al(OII

3、). irAi(r +co? + 2ik()-C()2(过好:C(), + H “)八1 ()H 1 + HC( 一f ,2A1(K +C。，+31LSCX )，(少量九l -. 2 Alec )H)：N +a、盐.,以AH 斤 + IL+ H式)AM()11。I4.明研(1)化学式为 KAl(SO2 12HzO0(2)电离方程式 KAl(SO4)2=个 + Al-+ 2SO。(3)应用：净水。净水原理为明帆电离出的 A13+在水中水解生成Al(OH)a胶体, 吸附水中悬浮物而沉淀，使水净化。具离子方程式为A13 + +3H2。Al(OH)3+3H +。基础知识验收 I TOC o 1-5 h

4、 z .易误诊断(正确的打“，”，错误的打“X”)。(1)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼()(2)浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓 HNO3、浓H2SO4不 反应()(3)铝与NaOH溶液反应中NaOH为氧化剂()(4)Al2O3具有两性，可溶于盐酸和 NaOH溶液()(5)Al、AI2O3、Al(OH) 3与强碱溶液反应均生成偏铝酸盐()(6)AlCl 3溶液中加入过量氨水可生成 Al(OH) 3()【答案】(1)X (2)X (3)X ，(5)，(6)，.将AI2O3溶于稀盐酸，其离子方程式为 ;向所得的溶液中 加入足量氨水，其离子方程式为 ,现象是;再加入足量

5、 NaOH溶液，其反应的离子方程式。【答案】Al 2O3 + 6H =2Al3+ + 3H2OA13 +3NH3 - H2O=Al(OH)3 J + 3NH4 有白色沉淀产生NH 4 + OH=NH3 H2O、Al(OH) 3+ OH =AlO2+2H2O.用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH) 3,下列操作中最恰当的组合 顺序为(填序号)。加盐酸溶解加NaOH溶液 过滤 通入过量CO2生成Al(OH) 3加盐酸生成Al(OH) 3加过量氨水生成Al(OH) 3【答案】字化记忆两性化合物的2种表现与酸（fT）-盐+水、与强碱（0K）-盐+水AI单质的2个特性 2AI + 20H + 2H

6、2O=2AIO2 + 3H2 t高温2AI + F&03=：=qFe+Al2O3（铝热反应）4组离子方程式Al2O3 + 2OH=2AIO2 + H2OUl (OH) 3+OH =AI02+2H2OAl 2O3 + 6H =2AI3 + 3H2O +3+lAI (OH) 3+3H =AI +3H2OAl3 +3NH3 - H2O=AI (OH) 3J + 3NH4IAIO2 + CO2+ 2H2O=AI (OH) 3J+HCO3网 3+4OH =AlO 2 + 2H2O 、AlO 2 + 4H=Al3+2H2O析考点重难突破I铝及其化合物的性质及其应用.铝及其化合物的转化关系.应用(1)制取A

7、1(OH)3(一般不用强碱或强酸)A13+3NH3 H2O=Al(OH)3 J+3NH4AlO 2+ CO2+2H2O=Al(OH)3 J + HCO3(2)离子共存问题Al3+与OH，AlO2、CO3 S2一等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生水解相互 促进的反应而不能大量共存；AlO2与H +、HCO3以及弱碱阳离子Al/、Fe3+等 不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀， 沉淀不溶解。(4)分离提纯利用Al能溶于强碱溶液，分离 Al与其他金

8、属的混合物利用A12O3能与强碱溶液反应，分离 A12O3与其他金属氧化物c利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离 A13+与其他金属阳离子(1)可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应，铝元素的存在形式AP+Al(OHhA1(OH)3 AlOaAlOi MBr034MAP+)Al3+A1(OH)3 AIO2(2)当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有 H +、 NH4、Mg2+、Al 3+的混合溶液中逐滴加入 NaOH溶液，NaOH先与H +反应，再 与Mg2+、A13+反应生成沉淀，再与NH4反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般 是按生成水、沉淀、气体的顺序反应。例(

9、2013大纲高考节选)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al 2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是AI2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼AI2O3的流程如下：铝十矿NaOH 广溶液反应I滤液II气体Af滤液III回答下列问题：写出反应i的化学方程式(2)滤液I中加入 CaO生成的沉淀是 ,反应2的离子方程式为(3)电解制铝的化学方程式是 2以石墨为电极，阳极产生 的混合气体的成分是。【解析】(1)在加入NaOH溶液时，AI2O3和SiO2都能与NaOH反应，分 别生成NaAlO2和Na2SiO30(2)加入CaO后，SiO2-与Ca2+结合生成难溶物CaSiO3；

10、 滤液II中主要含有AlO2,通入CO2后生成沉淀Al(OH) 3,煨烧后生成AI2O3。 电解AI2O3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的 O2能与石墨电极 反应生成CO2(可能含有CO)。【答案】(1)2NaOH + SiO2=N&SiO3+ H2O、2NaOH + Al 2O3=2NaAlO223+ H2OCaSiO3 2AlO 2 + CO2+ 3H2O=2Al(OH) 3电解(3)2A12O3(熔融)=4Al + 3O2 T O2、CO2(CO)冰晶石I误区警示I向偏铝酸盐溶液中通入 CO2的两种反应：一是通入少量CO2反应为2A1O2 +2CO2+3H2O=2Al(OH)

11、3； +CO3; 一是通入过量 CO2反应为 AlO2 + CO2 +2H2O=Al(OH) 3 J + HCO3。考向1铝与酸、碱反应的相关计算.将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体 6.72 L;另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2 L。则原合金样品中镁的质量为（）A. 4.8 g B. 6 g C. 9.6 g D. 12 g【解析】由题意知Mg与盐酸反应生成的H2为11.2 L 6.72 L = 4.48 L,为 0.2 mol;由 Mg + 2H + =H2+Mg2+知 n（Mg） =0.2 mo

12、lm(Mg) = 0.2 mol x 24 g/mol = 4.8 g。【答案】 A考向2 Al、AlO 2和Al（OH）3的转化.下列各组物质，不能按 abc（“一一”表示反应一步完成）关系转化的是aX AI2O3学/ 飞nA1O2 CO2 A1(OH)3S?aici3A1(OH)3 Na0HNaA103MgCl2Mg(OH)i人MgO,C项中Al不能经一步反应转化为Al（OH） 3选项abcAAl 2O3NaAlO2Al(OH) 3BAlCl3Al(OH) 3NaAlO2CAlAl(OH) 3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgOA、B、D三项中的转化关系分别为:【答案】C考向3与铝及

13、其化合物性质有关的除杂. （2014遵义模拟）下列除杂质的方法不正确的是（）A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥FeCl3溶液中混有少量A1C13：加入过量的氨水，过滤洗涤沉淀，将沉淀 再用适量盐酸溶解F&O3中混有少量Al2O3：加入过量NaOH溶液充分反应，过滤、洗涤、 干燥Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤, 向滤液中通入过量CO2后过滤【解析】B项，加入过量氨水，Mg2+、Al 3+均沉淀且均不溶于氨水，无法除去杂质。BAl(OH) 3沉淀图象及数量关系分析现象无明显现象一出现沉淀一沉淀最多一部分溶解一不变图象1.可溶

14、性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象及数量关系操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀一渐多一最多一渐少一消失无沉淀(有但即溶)一出现沉淀一渐多 一最多一沉淀不艾图象1LlD 1 2 3 4nfNMJH珈储】一Ll 0 IM 1/3 n(AV*yn(OU)离子方 程式A13 +3OH = Al(OH)3 JAl(OH) 3+ OH = AlO2 + 2H2OAl3+ + 40H = AlO2 + 2H2O 3AlO2+Al3 + 6H2O=4Al(OH)3，2.向Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液及数量分析离子方程式

15、H+OH =H2OAl 3+ + 3OH =Al(OH)3 J2+ . -1Mg +2OH =Mg(OH) 2Al(OH) 3+ OH =AlO2 + 2H2O领悟2个数量关系沉淀Al 3+所需n(OH-)与Al(OH)3溶解所需n(OH-)的比为3： 1Al(OH)3溶解所需 n(OH-) = nAl(OH) 3卜例(2014甘肃省河西部分普通高中高三第一次联考)有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是 8： 9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加 入NaOH溶液，生成沉淀的质量随 NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是()V(NaOH)【解析】 镁与铝的质量比是8 : 9,则物质

16、的量之比是1 ： 1, NaOH溶液 至过量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2, B错；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH) 3的质量之比是58： 78,即剩余的Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的1/2,排除 C、D,选 Ao【答案】A考向1 Al(OH)3与酸或碱反应的图象分析. (2012安徽高考)已知室温下，Al(OH) 3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。 向浓度均为0.1 mol L- 1的Fe(NO3)3和Al(NO 3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶 液。下列示意图表示生成 Al(OH) 3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系， 合理的是()心 hOH

17、)0rM J?T【解析】解答本题时应特别注意，难溶物的 Ksp越大，在溶液中越难形成沉淀；Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液。由于 Al(OH) 3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp 大，故在混合液中加入 NaOH溶液时，先生成Fe(OH)3沉淀，而不生成Al(OH) 3 沉淀，当Fe(NO3)3反应完全后再生成Al(OH) 3沉淀，继续加入NaOH溶液，Al(OH) 3 沉淀又溶解，故只有C图像符合题意。【答案】 C考向2根据图象进行有关计算.现有A1C13和MgSO4的混合溶液，向其中不断加入 NaOH溶液，得到的物的-2 4OS沉淀的量与加入NaOH溶液的体积的关系如下图所示， 原溶液

18、中Cl 质的量之比为()“nf沉淀molA1 ： 32 ： 36 ： 13 ： 1【解析】分析图像可知曲线下降的一段为 NaOH溶解Al(OH) 3的过程，而产生Al(OH)3与溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的量之比为 3： 1,故生成Al(OH)3沉淀需消耗0.3 L的NaOH溶液，生成Mg(OH)2需消耗0.1 L的NaOH , 所以 n(Al 3+) : n(Mg2+)=2 ： 1,故 n(CL) : n(SO4-) = 6 ： 1【答案】 C提考能解题指导I热点题型分类突破Al(OH) 3沉淀图象综合题的解题指导(2014黄冈高三第一次检测)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子 中的某几种。阴离子CO3 、 SiO3 、 AlO 2、 Cl