2022届高考化学知识点导学案复习17

第7讲：铝及其化合物【内容与解析】本节课要复习的内容是铝作为金属的通性以及它的两个特点，A2O3、A（OH）3的两性与A（OH）3分解的性质。铝的通性就是指的是铝能与非金属单质、酸、盐溶液反应。铝的特点中是铝能与NaOH反应以及铝能与比它牢固的金属氧化物发生铝热反应。A2O3、A（OH）3的两性就是指这两种物质能与酸碱反应生成盐与水。A（OH）3的热牢固差。加热时能分解。【教课目的与解析】1．教课目的1）A2O3、AOH3的两性及A3＋、AOH3、AO错误!间的转变关系。2）．结合AOH3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考察。2．目标解析1）A2O3、AOH3的两性及A3＋、AOH3、AO错误!间的转变关系。就是指A2O3、AOH3既能与酸也能与碱反应生成盐与水，再一个就是氢氧化铝在加热的时候会分解。2）．结合AOH3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考察。就是指A3＋＋3NH·H2O===AOH3↓＋3NH错误!AO错误!＋CO2＋2H2O===AOH3↓＋HCO错误!【问题诊断解析】本节的复习学习是高中知识的重要组成部分，本节中难在铝的两性上，再就是铝热反应与镁铝合金的计算问题。其要点是化学方程式与离子方程式的书写。【复习过程】一、铝的性质和用途金属铝呈银白色，硬度小，密度小，熔点较高，和镁近似，铝的主要用途是制造铝合金，铝优异的导电性和密度小，使铝大批用来制作导线。铝元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族，化学性质比较爽朗，在反应中多被氧化为3＋A，如：铝能够在纯氧中燃烧：4A＋3O2错误!错误!错误!点燃△高温Lmo/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属节余，该溶液可能为A．HNO3溶液B．BaOH2溶液C．H2SO4溶液D．HC溶液[解析]n溶质＝L×mo/L＝mo。设酸为n元酸，若充分反应，有H2放出后金属有剩余，则错误!×3>mo·n解得n错误!H2SO4错误!NAOH错误!NAOHH2SO41:3，故加入的A相对盐酸过分，对NaOH不足。mo的HC需A的质量为错误!×27g/mo×mo＝g，对应5份H，当H为6份时，铝的质量为错误!×g＝g即为所求。22高温答案：1第3周期ⅢA族22A＋Fe2O3－＋2HO===2AO错误!＋3H2↑gA2O3＋2Fe32A＋2OH4加热浓缩，冷却结晶，过滤A3＋＋3H2OAOH3＋3H＋，在干燥的HC气流中，控制AC3的水解，且带走AC3·6H2O晶体受热产生的水蒸气，故能获得AC3热门3有关氢氧化铝积淀的计算1铝盐与强碱的反应以AC与NaOH的反应为例3向AC3溶液中滴加NaOH溶液时，发生的反应挨次为：3＋－－错误!A＋3OH===AOH↓AOH＋2HO3＋OH===AO32生成的AOH3与加入的NaOH的物质的量关系可用图象表示为1依据AC和NaOH的物质的量计算生成的AOH的物质的量，结合反应的化学方程式及图33象可知：－3＋－①当nOH:nA≤3时，n[AOH3]＝错误!nOH。－n3＋<4时，②当3<OH:A3＋－－3＋3＋－。n[AOH3]＝nA[nOH－3nA]＝4nA－nOH－3＋≥4时，[AOH3]＝0。③当OHAnnn2依据AOH3和AC3的物质的量，计算需要的NaOH的物质的量。由图象能够看出，AC3和生成的AOH3为必然值时，加入的NaOH有两种状况：①当NaOH不足时，nNaOH＝3n[AOH3]。②当NaOH过分时，nNaOH＝3nA3＋＋{nA3＋－n[AOH3]}＝4nA3＋－n[AOH3]。2．偏铝酸盐与强酸的反应以NaAO2和盐酸的反应为例向NaAO2溶液中滴加稀盐酸时，发生的反应挨次为：AO错误!＋＋H2O===AOH↓AOH＋3＋＋H3＋3H===A＋3H2O3生成的AOH3与加入的盐酸的物质的量的关系可用图象表示为：1依据NaAO和HC的物质的量计算生成AOH的量23结合反应的化学方程式及图象可知：＋n错误!n＋①当n≤1时，nH:AO[AOH3]＝H。n＋－n②当n＋n时，n3＝n－错误![AO错误!]＝1<HAO错误!<4[AOH]AO错误!H＋错误![4nAO错误!－nH]。③当nH＋:nAO错误!≥4时，n[AOH3]＝0。2依据AOH3和NaAO2的物质的量计算需要的HC的物质的量由图象能够看出，NaAO2和生成的AOH3为必然值时，加入的盐酸有两种状况：①当盐酸不足时，nHC＝n[AOH3]。错误!错误!错误!－n[AOH3]}－②当盐酸过量时，nHC＝nAO＋3{nAO＝4nAO3n[AOH]。3【例3】在50mLbmo/L的AC3溶液中加入50mLamo/LNaOH溶液。1当a≤3b时，生成AOH3积淀的物质的量为________。2当a、b知足________条件时，无积淀产生。3当a、b知足________条件时，先有积淀生成，后又有部分积淀溶解，此时AOH3的质量为________。[解析]1依题意知，在AC溶液中加入NaOH溶液有以下两反应发生：AC＋↓33＋3NaC①AC＋4NaOH===NaAO＋3NaC＋2HO②依据以上两反应能够看出：当a≤3b时只发生32第一个反应，此时NaOH不足量，产生积淀的量取决于NaOH，n[AOH]＝错误!nNaOH＝错误!3mo。2若是无积淀生成，A元素所有以AO错误!形式存在，nAC:nNaOH≤1:4，即a:b≥4:1，3整理得a≥4b。3此种状况应当是两个反应均发生，铝元素以AOH和AO错误!两种形式存错误!错误!错误!错误!错误!3在。吻合关系：，即：<错误!，<<<整理得：bab或错误!b错误!。求积淀的量方法很多。3<<4<<法一：联立方程法。设反应①中，AC物质的量为，则AOH为，NaOH为3，33反应②中AC物质的量为，NaOH为4，3错误!解得＝－mo＝4b－amo。m[AOH3]＝78g/mo×4b－amo＝4b－ag。法二：守恒法。此种条件下，溶液中的离子有：Na＋、C－、AO错误!。nAO错误!＝nNa＋n－bnn3＋n错误!baCmo。－＝mo－×3mo[AOH3]＝A总－AO＝mo－mo－mo＝－mo＝4－m[AOH]＝78g/mo×4b－amo＝4b－ag。3错误!错误!错误![答案]1mo2a≥4b3或3b<a<4b4b－ag<b<变式3现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AC3溶液和NaOH溶液。现做以下实验：①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应，产生积淀；②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应，也产生积淀；③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，则产生积淀；经过必需的计算和推理判断：1甲溶液为________溶液，其物质的量浓度是________mo·L－1；乙溶液为________溶液，其物质的量浓度是________mo·L－1。2写出实验③的有关离子方程式：__________________________________________________________解析：由②③两步实验操作可知，甲溶液应为AC溶液，乙溶液为NaOH溶液，由①步3操作所给量值可求出NaOH溶液物质的量浓度：错误!×3÷＝·L－1AC。，再由②中所给数据，依据铝原子守恒求3设AC3溶液物质的量浓度为，0．12＝错误!＋×·L－1－3×则＝·L－1。答案：1AC3NaOH2A3＋－－错误!＋2H2O＋3OH===AOH3↓AOH3＋OH===AO有关氢氧化铝积淀的图象1．在可溶性铝盐中逐滴加入NaOH溶液至过分。现象：立刻产生白色积淀→渐多→最多→渐少→消逝3＋－－错误!3＋－错误!A＋2HO总反应：A＋3OH===AOH3↓AOH3＋OH===AO＋4OH===AO2＋2HO2．在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过分。现象：立刻产生白色积淀→渐多→最多→渐少→消逝错误!＋＋3＋错误!＋3＋H＋H2O===AOH3↓AOH3＋3H===A＋3H2O＋4H===AAO总反应：AO＋＋2HO3．在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过分。现象：无明展现象局部产生白色积淀，振荡消逝→产生白色积淀→渐多→最多不用逝3＋－错误!3＋错误!A＋2HOA＋6H2O===4AOH3↓＋4OH===AO＋3AO4．在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过分。现象：无明展现象局部产生白色积淀，振荡消逝→产生白色积淀→渐多→最多不用逝AO错误!＋4H＋===A3＋＋2H2OA3＋＋3AO错误!＋6H2O===4AOH3↓2＋3＋5．向Mg与A的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液现象：无明展现象→出现积淀→渐多→最多→减少→不变＋－3＋＋－H＋OH===H2OA3OH===AOH3↓2＋－－错误!Mg＋2OH===MgOH2↓＋2H2OAOH3＋OH===AO结论：1实验不宜用3＋和强碱溶液、AO错误!和强酸溶液反应来制备33＋AAOH，宜用A32233＋只存在于酸性溶液中，AO和NH·HO或将CO气体通入AO错误!溶液中制备AOH。2A错误!只存在于碱性溶液中，错误!不能够共存于同一溶液中。3AOH只好溶于因此A3＋和AO强酸或强碱溶液，不能够溶于弱酸或弱碱溶液。特别提示：1解图象试题应注意解析“四点”：“起点”、“折点”、“极点”、“终点”，利用原理带路，图文结合，对号入坐。3＋2＋2＋3＋混杂在一起，加2当A与Mg或Cu或Fe入过分的NaOH溶液时，生成的积淀先增大，后减小，但不能够减小为0。【考例】有一镁铝合金，用适合稀硫酸完整溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出积淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系以下列图，原合金中镁铝的质量比为A．4:3B．4:9C．8:9D．20:27[解析]假定NaOH单位为L，浓度为1mo/L，则使2＋3＋积淀需要NaOH4mo，Mg、AV将AOH3溶解需要NaOH1mo，由方程式：NaOH＋AOH3===NaAO2＋2H2O，可知有1moAOH3，即1moA3＋3＋－3＋积淀用去2＋积淀用去NaOH1mo，，A＋3OH===AOH3↓，使ANaOH3mo，使Mg2＋－22＋mo，即Mg、A的物质的量分别为mo、1mo，镁、由Mg＋2OH===MgOH↓知，含有Mg铝的质量比为24g/mo×mo27g/mo×1mo＝4:9，答案为B。[答案]B变式将必然质量的Mg和A的混杂物投入500mL稀硫酸中，固体所有溶解并产生气体。待反应完整后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成积淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系以下列图。则以下说法正确的选项是A．Mg和A的总质量为8gB．硫酸的物质的量浓度为

5mo/LC．生成的H2在标准状况下的体积为LD．NaOH溶液的物质的量浓度为解析：由图象可知，积淀MgOH2为mo，AOH3为－＝mo，则镁和铝的总质量＝

5mo/Lmo×24g/momo×27g/mo＝9g，故A项不正确；由反应关系得：AOH3～NaOH～NaAO21mo

1momo

cNaOH×－

L

求得

cNaOH＝5mo/L

，即

D选项吻合题意。答案：D备选习题以下有关金属铝及其化合物的表达正确的选项是A．铝在常温下不能够与氧气反应B．铝不能够与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于碱D．氧化铝只好与酸反应，不能够与碱反应解析：铝为爽朗金属，常温下能与O2反应生成致密的氧化层；加热条件下与应；A、A2O3既能与酸又能与碱反应。

C2强烈反2用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁如图，将试管浸入硝酸汞溶液中，片晌拿出，尔后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。依据实验现象判断以下说法错误的选项是A．实验中发生的反应都是氧化还原反应C．铝与氧气反应放出大批的热量

D

B

．铝是一种较爽朗的金属．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混杂物解析：本题中涉及的反应有：2A＋3HgNO32===2ANO33＋3Hg,4A＋3O2===2AO3，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气反应是放热反应。铝片上生成的“白毛”是氧化铝。3．现有A、C2、A2O3、HCaq、AOH3、NaOHaq六种物质，它们之间有以下列图转变关系，图中每条线两端的物质之间都能够发生反应，以下推断不合理的是A．N必然是HCaqB．X可能为A或C2C．Y必然为NaOHaqD．Q、Z中的一种必然为A2O3解析：在A、C2、A2O3、HCaq、AOH3、NaOHaq中，只有NaOHaq能与A、C2、A2O3、HCaq、AOH3五种物质反应，比较转变关系，可知Y为NaOHaq。只有HCaq能与A、A2O3、AOH3、NaOHaq四种物质反应，比较图示转变关系可知N为HCaq，应选项A、C正确。选项B，若X为A，A能与C2、HCaq、NaOHaq三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，因此X不行能有是A，但可能是C2。选项D，A2O3既能与HCaq反应，也能与NaOHaq反应，故Q、Z中的一种必然为A2O3。4．将物质X渐渐加入到Y溶液中，生成积淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系以下列图，吻合