《金新学案》高三化学一轮复习 铝及其重要化合物课件

第2讲铝及其重要化合物最新展示了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。热点定位1.Al2O3和Al(OH)3的两性。2.Al3＋、[Al(OH)4]－、Al(OH)3之间的转化。3.Al3＋、[Al(OH)4]－的水解。一、铝1．铝在自然界中的存在铝元素在地壳中含量丰富，仅次于

。自然界中的铝全部以

态存在。硅化合2．化学性质3．冶炼工业上冶炼铝的化学方程式为：

。1．通过铝的物理性质，列举其重要用途。【提示】铝由其优良的物理性质而决定的重要用途，主要有：①延展性——制作铝线、铝箔、多种容器；②导电性——作电的导体，铝的导电性仅次于铜，是优良的导体之一；③导热性——作热的导体；④不透明——作忌光物(如胶卷)的包装材料；⑤银白色，有金属光泽——作涂料(俗称银粉、银漆)。二、铝的氧化物和氢氧化物1．氧化铝(1)物理性质：通常为白色固体，

溶于水，有很高的

。(2)化学性质不熔点2．氢氧化铝(1)物理性质：

色絮状

溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质白不(3)实验室制取实验室制取Al(OH)3，用

和

反应，其化学方程式为：

。铝盐溶液氨水Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO42．SO2能与HNO3反应：3SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO，也能与碱反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。SO2是两性氧化物吗？【提示】不是。两性氧化物不但能与酸、碱反应，且强调生成物是盐和水，由此可知SO2不是两性氧化物。1．(2009年上海高考)镁和铝分别与与等浓度、等等体积的过量量稀硫酸反应应，产生气体体的体积(V)与时间(t)关系如右图。。反应中镁和和铝的()A．物质的量之之比为3∶2B．质量之比为为3∶2C．摩尔质量之之比为2∶3D．反应速率之之比为2∶3【解析】由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生等等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之之比为3∶2，故A项正确。二者者质量之比为为4∶3，摩尔尔质量量之比比为24∶27＝8∶9，反应应速率率之比比为3∶2。【答案】A2．(2009年上海海高考考)实验室室将9g铝粉跟跟一定定量的的金属属氧化化物粉粉末混混合形形成铝铝热剂剂。发发生铝铝热反反应之之后，，所得得固体体中含含金属属单质质为18g，则该该氧化化物粉粉末可可能是是(多选)()A．Fe2O3和MnO2B．MnO2和V2O5C．Cr2O3和V2O5D．Fe3O4和FeO【答案案】AD3．(2008年广广东东高高考考)相同同质质量量的的下下列列物物质质分分别别与与等等浓浓度度的的NaOH溶液液反反应应，，至至体体系系中中均均无无固固体体物物质质，，消消耗耗碱碱量量最最多多的的是是()A．Al2O3B．Al(OH)3C．AlCl3D．Al【解析析】四个个选选项项中中各各种种物物质质与与NaOH溶液液反反应应最最终终均均生生成成Na[Al(OH)4]，D项中中Al的物物质质的的量量最最多多，，消消耗耗碱碱量量最最多多。。【答案案】D4．(2009年四四川川高高考考)向mg镁和和铝铝的的混混合合物物中中加加入入适适量量的的稀稀硫硫酸酸，，恰恰好好完完全全反反应应生生成成标标准准状状况况下下的的气气体体bL。向向反反应应后后的的溶溶液液中中加加入入cmol/L氢氧氧化化钾钾溶溶液液VmL，使使金金属属离离子子刚刚好好沉沉淀淀完完全全，，得得到到的的沉沉淀淀质质量量为为ng。再再将将得得到到的的沉沉淀淀灼灼烧烧至至质质量量不不再再改改变变为为止止，，得得到到固固体体pg。则则下下列列关关系系不不正正确确的的是是()【解析析】根据据题题意意，，反反应应过过程程如如下下：：【答案】C一、Al(OH)3的实验室室制法和和Al(OH)3沉淀量的的计算1．Al(OH)3的制法试剂离子方程式Al3＋NH3或(NH3·H2O)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+[Al(OH)4]－CO2[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3-Al3＋[Al(OH)4]－3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓2.可溶性铝铝盐与强强碱(如NaOH)反应所得得沉淀物物质的量量与反应应物之间间量的关关系3．可溶性性四羟基基合铝酸酸盐与酸酸(如盐酸)反应所得得沉淀物物质的量量与反应应物之间间量的关关系【应用指南南】利用可溶溶性铝盐盐与氢氧氧化钠溶溶液或Na[Al(OH)4]溶液与盐盐酸反应应计算生生成物中中Al(OH)3的量时，，先判断断发生的的反应，，再根据据实际发发生反应应的化学学方程式式进行计计算。今用铝、、稀硫酸酸和氢氧氧化钠溶溶液为原原料，在在实验室室制备一一定量的的氢氧化化铝。可可分别采采用如下下化学方方程式所所表示的的两种方方法：①2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4②2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Na[Al(OH)4]＋H2SO4===2Al(OH)3↓＋Na2SO4＋2H2O。(1)上述哪一种方方法比较节约约试剂？[提示：试从每每生产2molAl(OH)3所耗费的试剂剂用量予以说说明](2)原料相同，请请设计一种更更为节约试剂剂的方法(以方程式表示示，并说明其其可以最节约约试剂的根据据)。【解析】(1)由题给化学方方程式可分别别得出两种方方法的关系式式：①法2Al～3H2SO4～6NaOH～2Al(OH)3；②法2Al～2NaOH～H2SO4～2Al(OH)3。所以，制备2molAl(OH)3①法消耗2molAl,3molH2SO4,6molNaOH；②法消耗2molAl,2molNaOH,1molH2SO4。由②法比较节约试试剂。(2)根据Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓可采用以下转转化关系：2molAl(OH)3【答案】(1)②法比①法节约试剂(2)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Al2(SO4)3＋6Na[Al(OH)4]===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4故每生成2molAl(OH)3，需要2molAl,0.75molH2SO4,1.5molNaOH，可见比①②两法更节约约试剂。二、Al3＋、[Al(OH)4]－、Al(OH)3之间的转化化及相关图图象1．“铝三角”①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH或Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O③Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－④[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3-或[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O或2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O⑤[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O⑥Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－另外外，，Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓(水解解相相互互促促进进)2．Al(OH)3沉淀淀的的相相关关图图象象①向AlCl3溶液液中中滴滴入入NaOH溶液液A―→→BAl3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B―→→CAl(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－②向NaOH溶液液中中滴滴入入AlCl3溶液液A―→→B4OH－＋Al3＋===[Al(OH)4]－B―→→C3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓③向盐盐酸酸中中滴滴入入Na[Al(OH)4]溶液液A―→→BH＋＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋H2OAl(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OB―→CAl3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓④向Na[Al(OH)4]溶液中滴滴加盐酸酸A―→B[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2OB―→CAl(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O【应用指南南】当溶液中中有多种种离子时时要考虑虑离子之之间的反反应顺序序，如向向含有H＋、NH4+、Mg2＋、Al3＋的混合溶溶液中逐逐滴加入入NaOH，先与H＋反应，再再与Mg2＋、Al3＋生成沉淀淀，再与与NH4+反应，最最后再溶溶解Al(OH)3沉淀。如右图所所示表示示向某溶溶液中滴滴加Ba(OH)2溶液时，，沉淀的的物质的的量随Ba(OH)2的物质的的量的变变化关系系。该溶溶液的成成分可能能是()A．MgSO4B．KAl(SO4)2C．Al2(SO4)3D．Na[Al(OH)4]【思路点点拨】图象分分析需需抓住住三点点一趋趋势。。三点点是：：起点点、拐拐点、、终点点，一一趋势势是指指图象象的变变化趋趋势，，本题题中分分析的的关键键在于于最高高点(3,5)及沉淀淀不再再溶解解时对对应的的点(4,3)，两点点之间间的变变化反反映了了溶液液中进进行的的反应应。【解析】MgSO4与Ba(OH)2反应会会生成成Mg(OH)2和BaSO4，继续续加入入Ba(OH)2溶液时时，二二者均均不会会溶解解，与与图象象不符符，排排除A；Na[Al(OH)4]与Ba(OH)2不反应应，排排除D；由图图中提提供的的数据据可知知，当当加入入3molBa(OH)2时，沉沉淀达达到最最大值值5mol，继续续加入入1molBa(OH)2，沉淀淀部分分溶解解，剩剩余的的3mol沉淀应应是BaSO4，被溶溶解的的是Al(OH)3，则5mol沉淀中中有3molBaSO4,2molAl(OH)3，只有有Al2(SO4)3符合条条件：：Al2(SO4)3＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，2Al(OH)3＋Ba(OH)2===Ba[Al(OH)4]2。【答案】C1．元素素的性性质包包含金金属性性和非非金属属性，，其强强弱可可以通通过该该元素素对应应的某某些化化学性性质体体现出出来。。某同同学认认为铝铝元素素是金金属元元素，，但是是有一一定的的非金金属性性，下下面的的化学学反应应你认认为能能支持持该同同学观观点的的是()A．铝片片与盐盐酸反反应生生成氢氢气B．铝热热反应应C．氢氧氧化铝铝溶于于强碱碱溶液液D．氢氧氧化铝铝溶于于强酸酸溶液液【解析】元素的的非金金属性性可以以根据据其单单质的的氧化化性、、氢化化物的的稳定定性以以及最最高价价氧化化物对对应的的水化化物的的酸性性来判判断。。要说说明铝铝元素素具有有非金金属性性只能能通过过其最最高价价氧化化物对对应的的水化化物的的酸性性来判判断了了，C选项氢氢氧化化铝能能与强强碱反反应说说明氢氢氧化化铝有有一定定的酸酸性，，因而而可以以作为为判断断铝元元素具具有非非金属属性的的依据据。【答案】C2．(2010年肇庆庆质检检)下列各各种物物质既既能与与强酸酸溶液液反应应又能能与强强碱溶溶液反反应的的是()①Al②AlCl3③Na[Al(OH)4]④Al(OH)3⑤Al2O3⑥NaHCO3A．①②③③④⑤⑤⑥B．①③④④⑤C．④⑤D．①④⑤⑤⑥【解析】下表中中，“√”表示能能反应应，“”表示不不能反反应【答案】D①②③④⑤⑥强酸√×√√√√强碱√√×√√√3．把Ba(OH)2溶液滴滴入明明矾溶溶液中中，使使SO全部转转化成成BaSO4沉淀，，此时时铝元元素的的主要要存在在形式式是()A．Al3＋B．Al(OH)3C．[Al(OH)4]－D．Al3＋和Al(OH)3【解析】明矾的化学学式为KAl(SO4)2·12H2O，当SO完全沉淀时时，Al3＋与OH－恰好以物质质的量比为为1∶4反应生成[Al(OH)4]－。【答案】C4．在硝酸铝铝和硝酸镁镁的混合溶溶液中，逐逐滴加入稀稀氢氧化钠钠溶液，直直至过量。。下列表示示氢氧化钠钠加入量(x)与溶液中沉沉淀物的量量(y)的关系示意意图中，正正确的是()【解析】Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，而Al(OH)3能溶于NaOH溶液。【答案】C5．为确定某某铝热剂(含氧化铁和和铝)的组成，分分别进行下下列实验。。(1)若取ag样品，向其其中加入足足量的NaOH溶液，测得得生成的气气体体积(标准状况，，下同)为bL。反应的的化学方方程式是是___________________________________________。(2)若取ag样品将其其点燃，，恰好完完全反应应，该反反应的化化学方程程式是________________________________。(3)待(2)中反应产产物冷却却后，加加入足量量盐酸，，测得生生成的气气体体积积为cL，该气体体与(1)中所得气气体的体体积比c∶b＝______________________________________