上杭一中高三一轮复习铝及其化合物(2次修改)

第2节

铝及其化合物1.了解铝的主要性质及其应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。3.实验内容:氢氧化铝的两性。

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、冶炼难熔金属等。

Al2O3用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石，电解制铝。

Al(OH)3制胃药，明矾净水等。一、铝的性质及用途1.铝的物理性质及用途物理性质状态色泽密度熔点沸点硬度导电、导热性延展性固态银白色2.7g·cm-3660.4℃2467℃较软很好良好用途纯铝用作导线,铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等2.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:2Al+3Cl22AlCl3钝化2Al+6H+====2Al3++3H2↑△====☞金属铝很活泼，为什么日常生活中能广泛使用铝制品？☞金属铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂？2Al+2OH-+6H2O====2[Al(OH)4]-+3H2↑2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温====④___________________________________⑤___________________________________☞Al能与强酸反应，又能与强碱反应，故Al既有金属性又有非金属性，对吗？☞1molAl分别与足量盐酸、NaOH溶液反应，生成H2几mol？☞为什么铝热反应可用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等，写出Al与MnO2在高温下反应的方程式。☞为什么铝制器皿不能用来盛放食醋、碱水等物质？二、铝的重要化合物的主要性质1.氧化铝(1)化学性质(用离子方程式表示):Al2O3+6H+====2Al3++3H2OAl2O3+2OH-+3H2O====2［Al(OH)4］-(2)用途:熔点很高,是一种比较好的耐火材料,还可制作各种宝石。☞工业上采用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝，Al2O3属于离子化合物还是共价化合物？2.氢氧化铝(1)化学性质:写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①_________________________;②_________________________;③_______________________Al(OH)3+3H+====Al3++3H2OAl(OH)3+OH-====[Al(OH)4]-2Al(OH)3Al2O3+3H2O△====(2)制备：①向铝盐中加入NH3·H2O，离子方程式为_________________________________________②向四羟基合铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为_________________________________________☞为什么不用NaOH溶液与铝盐反应制备Al(OH)3？☞用27gAl制备Al(OH)3、最少需要1mol/LH2SO4溶液、1mol/LNaOH溶液各多少L？（已知：Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓）3.明矾净水原理明矾的化学式为________________,其净水的原理涉及的离子方程式表示为__________________________________。KAl(SO4)2·12H2OAl3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+☞自来水厂用液氯和明矾处理水的原理相同吗？☞能在水溶液中制得Al2S3吗？☞用AlCl3固体和蒸馏水能配得澄清的AlCl3溶液吗？☞用离子方程式表示泡沫灭火器工作原理。【思考辨析】考点1铝及其化合物的转化关系及应用

1.Al3+、[Al(OH)4]-、Al(OH)3的转化关系☞能写出上述转化反应的方程式吗？☞请归纳金属氧化物与水反应的情况。2.可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应,铝元素的存在形式3.应用(1)制取Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+[Al(OH)4]-+CO2====Al(OH)3↓+(2)判断离子共存问题:Al3+与OH-及[Al(OH)4]-、、S2-等弱酸根阴离子或[Al(OH)4]-与H+、以及弱碱阳离子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同):①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。(4)分离提纯:①利用Al能溶于强碱溶液,分离Al与其他金属的混合物。②利用Al2O3能与强碱溶液反应,分离Al2O3与其他金属氧化物。③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应,分离Al3+与其他金属阳离子。【高考警示】(1)制取Al(OH)3，一般不用强酸或强碱溶液，因为强酸、强碱能溶解生成的Al(OH)3，而又无法控制酸碱的用量，一般使用氨水或CO2制取。(2)［Al(OH)4］-与不能大量共存，原因是［Al(OH)4］-能与电离出的H+发生反应：［Al(OH)4］-+====Al(OH)3↓++H2O。(3)往Na［Al(OH)4］溶液中通入少量CO2得正盐()，通入足量CO2得酸式盐()。(4)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+、、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H+反应，再与Mg2+、Al3+反应生成沉淀，再与反应，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。【世纪金榜典例1】略例向lmL0.5mol·L－1AlCl3溶液中加入3mL饱和NaF溶液，再加入lmL3mol·L－1氨水，没有生成白色沉淀，其最主要的原因是A．3mol·L－1氨水的浓度不够大，溶液的碱性不够强B．NaF溶液碱性较强，Al3+完全反应生成AlO2－，而AlO2－不能与氨水反应生成Al(OH)3C．氨水为弱碱溶液，Al3+不与弱碱反应D．Al3+与F－结合生成新物质，溶液中几乎没有Al3+D一定能在下列溶液中大量共存的离子组是①含有大量Al3+的溶液中：Na+、NH4+、SO42-、Cl-②加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、CO32-、SO42-、NH4+③含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、Mg2＋、NO3-、SCN－④在含有大量AlO2-的溶液中：NH4+、Na＋、Cl－、H＋⑤由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO3—A．①B．①②C．①③⑤D．①④⑤A试归纳常见的既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应的物质考点2有关氢氧化铝的图像分析

类别图像实验现象向含1molAlCl3溶液中滴加氨水开始产生沉淀,到NH3·H2O的量为3mol时,沉淀不再增加类别图像实验现象向含1molAlCl3溶液中滴加NaOH溶液开始产生沉淀,到NaOH的量为3mol时沉淀量最大,到NaOH的量为4mol时,沉淀完全溶解向酸化的AlCl3溶液(即Al3+、H+各1mol)中滴加NaOH溶液NaOH的量为1mol时开始沉淀,NaOH的量为4mol时沉淀开始溶解,NaOH的量为5mol时,沉淀完全溶解类别图像实验现象向各1molMgCl2、AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液开始产生沉淀,NaOH的量为5mol时沉淀开始溶解,NaOH的量为6mol时,沉淀不再溶解。剩余量和溶解的量相等向含12molNaOH溶液中滴加AlCl3溶液开始无沉淀生成,到AlCl3的量为3mol时开始沉淀,AlCl3的量为4mol时沉淀量不再变化类别图像实验现象向含1molNa[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸开始生成沉淀,到HCl的量为1mol时,沉淀量最大,后逐渐溶解,到HCl的量为4mol时,完全溶解向含有NaOH和Na[Al(OH)4]各1mol的溶液(即OH-、[Al(OH)4]-各1mol)中滴加盐酸到HCl的量为1mol时开始沉淀,HCl为2mol时沉淀量最大,后溶解,HCl的量为5mol时溶解完全类别图像实验现象向含4mol盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液到Na[Al(OH)4]的量为1mol时开始沉淀,到Na[Al(OH)4]的量为4mol时,沉淀不再变化【高考警示】(1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱,还要注意所加入的量和滴加的顺序,因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同。(2)若产生的沉淀有多种,则应仔细分析相关量间的关系,要特别关注沉淀是否同步生成,沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中,同时要注意横纵坐标的意义。世纪金榜【典例2】略例：某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3—等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是A．原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1B．ab段发生的离子反应为：Al3++3OH—=Al(OH)3↓，Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓C．原溶液中含有的阳离子必定有H+、NH4+、Al3+、Mg2+D．d点溶液中含有的溶质只有Na2SO4A例：有MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到的沉淀量与加入的NaOH溶液的关系如下图所示，则溶液中c（Cl¯）与c（SO42¯）之比为（）A．1∶1 B．2∶3C．3∶2D．2∶1B【备选考点】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系1.原理2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑2Al～6HCl～3H2↑～6e-2Al+2NaOH+6H2O====2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al～2NaOH～3H2↑～6e-2.规律(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为=1∶1。(2)足量的铝与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为=1∶3。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为，则必定为①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠溶液过量。【高考警示】(1)铝与硝酸反应时生成的是NOx而不是H2。(2)1molAl不论和H+还是和OH-完全反应均生成3g(1.5mol)H2。(3)1molAl和H+完全反应消耗3molH+,而1molAl和OH-完全反应消耗1molOH-。【典例1】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,则加入铝粉的质量为(

)A.5.4g

B.3.6g

C.2.7g

D.1.8g【典例2】ag铝镁合金完全溶解于c1mol·L-1、V1LHCl溶液中,产生bmolH2。再向反应后的溶液中加入c2mol·L-1、V2LNaOH溶液,恰好使沉淀量达到最大值,且沉淀质量为dg。下列关系不正确的是(

)A.d=a+34bB.c1V1=c2V2C.Al的质量为D.与金属反应后剩余HCl为(c1V1-2b)mol类推法是根据被认识的对象之间在某些方面的相同或相似，从而推出其他被认识的事物的相同或相似方面的一种思维方式。使用类推法时应注意共性与特性。补充：类推法锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_______________________________________________________

(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是______________。①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：_________________________________。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：________________________________________________________