可自辑配套课件第4章2 3节24课时

第2节

铝 金属材料第3节第24课时复合材料铝与铝合金第4章|材料家族中的元素第4章|材料家族中的元素化合耀眼的白光4Al＋3O2==点=燃==2Al2O32．铝的物理性质颜色熔点密度导电性

银白色较低较小仅次于银、铜和金3.铝的化学性质(1)与氧气反应①现象：发出，放出大量的热。②反应的化学方程式：。2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑(2)与酸反应①现象：铝粉减少，有

气体

产生。②反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(3)与NaOH

溶液反应①现象：铝粉减少，有气体产生。②反应的化学方程式：。③反应的离子方程式：。2Al＋Fe2O3==高=温==Al2O3＋2Fe(4)铝热反应①现象：发出耀眼的

白光

，放出大量的热，有红热的液珠滴下，冷却后变成黑色。②反应的化学方程式：

。③主要应用：野外焊接钢轨及焊接大截面的钢材部件。4．铝与酸、碱反应生成H2

的量的关系定量关系2Al～6H＋～3H2—2Al～2OH

～3H2(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH

溶液反应，产生H2的量相等，此时消耗HCl

与NaOH

的物质的量之比为3∶1。

(2)足量的铝与等物质的量的盐酸和NaOH

溶液反应，产生

H2

的物质的量之比为1∶3，此时消耗铝的物质的量之比也为

1∶3。1(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和

NaOH

溶液反应，若3nHCl（H2）<

<1，则必定：①铝与盐酸反应时，铝过量，而nNaOH（H2）盐酸不足；②铝与NaOH

溶液反应时，铝不足，而NaOH过量。5．铝合金及其制品(1)形成：将金属制成合金，可以保持甚至强化单一金属的长处，克服其不足，所以合金的性能一般优于金属。金属铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。(2)性能及用途性能用途易导电电线传热性能好炊具、热交换器延展性能好铝箔、铝条，用于包装业密度小、机械加工性能好、强度高、抗腐蚀电子、机械、航空、航天、建筑业Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－2．氢氧化铝——两性氢氧化物物理性质：白色胶状、难溶于水的固体，有较强的

吸附性。化学性质①氢氧化铝的性质实验实验内容实验现象结论(用文字和离子方程式表示)硫酸铝与氨水反应产生白色胶状沉淀铝盐和弱碱溶液反应生成Al(OH)3

沉淀：Al3＋＋3NH3·H2O===Al

(OH)3↓＋3NH＋4实验内容实验现象结论(用文字和离子方程式表示)氢氧化铝与盐酸反应白色胶状沉淀消失Al(OH)3能和盐酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O氢氧化铝与NaOH溶液反应白色胶状

沉淀消失Al(OH)3能和氢氧化钠溶液反应：

Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－2Al(OH)3==△===Al2O3＋3H2O3＋3

2

3Al

＋3NH

·H

O===Al(OH)

↓＋3NH＋4②不稳定性——受热分解

。(3)实验室制取用铝盐溶液和氨水反应，其反应的离子方程式为。②Al3＋与过量强碱反应生成[Al(OH)4]－Al3＋＋4OH－===[Al(OH)

]－4(2)Al(OH)3―→Al3＋或[Al(OH)4]－①Al(OH)3

与强酸反应生成Al3＋Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②Al(OH)3

与强碱反应生成[Al(OH)4]－Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－(3)[Al(OH)4]－―→Al(OH)3

或Al3＋①[Al(OH)4]

与弱酸或少量强酸反应生成Al(OH)3—4

2[Al(OH)]

＋CO(过量)===Al(OH)↓＋HCO－

－3

3—4

2

32—3

22[Al(OH)

]

＋CO

(少量)===2Al(OH)

↓＋CO

＋H

O[Al(OH)4]－＋H＋(少量)===Al(OH)3↓＋H2O②[Al(OH)4]－与过量强酸反应生成Al3＋[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O√××××2.

除去镁粉中的少量铝粉，可选用(

)A．硫酸C．盐酸B．氨水D．氢氧化钠溶液解析：选

D。铝粉能溶于

NaOH

溶液：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；镁粉与NaOH

溶液不反应。3．下列物质在一定条件下不能与铝粉发生铝热反应的是(

)A．Fe3O4C．CaOB．WO3D．MnO2解析：选C。在一定条件下能与铝粉发生铝热反应的是在金属活动性顺序表中排在铝后面的金属的氧化物。4．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为(

)A．1∶1C．3∶1B．2∶1D．1∶3解析：选C。根据铝与盐酸以及铝与NaOH

溶液反应的化学方程式：2Al

＋6HCl===2AlCl3

＋3H2

↑，2Al

＋2NaOH

＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可直接得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。5．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质)物质的量最少的是(A．氢氧化钠溶液

C．盐酸B．稀硫酸D．稀硝酸解析：选A。NaOH

溶液、稀硫酸、盐酸与金属铝反应时，存在关系：2Al～2NaOH，2Al～3H2SO4，2Al～6HCl，因此等物质的量的Al

与上述物质反应时，消耗NaOH

的物质的量最少。Al

与稀硝酸反应，生成硝酸铝、NO

和H2O，得不到H2。6．现有镁条、铝粉、铜片、氧化铝、氧化铁、氯酸钾及其他常用的实验用品和仪器，请你设计简单的实验验证金属单质铝、铁的还原性强弱，并依据你设计的实验方案，回答下列问题：(1)实验原理：

(用化学方程式表示)。(2)实验中所需的化学仪器为

。(3)引发实验的操作为

。(4)取少量反应所得到的固体混合物，将其溶于稀硫酸中，滴加KSCN

溶液后无明显现象，

(填“能”或“不能”)说明固体混合物中不含

Fe2O3，理由是

(用离子方程式表示)。答案：(1)2Al＋Fe2O3==高=温==2Fe＋Al2O3

(2)铁架台(带铁圈)、蒸发皿

(3)用燃着的木条点燃插在纸漏斗中的镁条

(4)不能

6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋解析：选B。Al3

＋＋3OH－===Al(OH)3

↓，Al3

＋＋4OH

－—===[Al(OH)4]

。8．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是()A．Al(OH)3→Al2O3C．Al→Al3＋B．Al2O3→Al(OH)3D．Al3＋→Al(OH)3解析：选B。Al2O3

不溶于水，也不能与水反应生成Al(OH)3，故选B

项。9．为了使Na[Al(OH)4]溶液中的Al

元素完全转化为Al(OH)3沉淀，选取的试剂最好是(

)A．氨水C．稀盐酸B．NaOH

溶液D．二氧化碳解析：选

D。Na[Al(OH)4]不与碱反应，A、B

项错误；C

项，HCl

为强酸，与

Na[Al(OH)4]反应可生成

Al(OH)3沉淀，但不易控制稀盐酸的用量，若

HCl过量，则

Al(OH)3将转化为

Al3＋，C项错误；

D

项，

Al(OH)3

不能溶解在弱酸溶液中，因此在Na[Al(OH)4]溶液中通入过量的二氧化碳即可得到Al(OH)3

沉淀，D

项正确。解析：选B。由Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－—3＋3OH－

OH－4

4—===[Al(OH)

]

知，Al

――→Al(OH)3――→[Al(OH)

]

，故B

项正确，A

项错误；由[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，3Al(OH)

＋

3H＋3＋

－===Al

＋

3H2O

知

，

[Al(OH)4]

――→H＋3H＋Al(OH)3――→Al3＋，故C、D

两项错误。写出将固体混合物投入稀盐酸中所发生的氧化还原反应的离子方程式：

；写出加入NaOH

溶液的体积为200～240mL

时反应的离子方程式：

；计算在反应过程中放出的气体在标准状况下的体积为

；原固体混合物的质量为

；(5)所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为

。解析：(1)镁和铝均与稀盐酸反应生成氢气，都为氧化还原反应；(2)加入

NaOH

溶液的体积为

200～240

mL

时，沉淀的物质的量减小，是因为

Al(OH)3

溶于

NaOH

溶液，反应的离子方程式为

Al(OH)3＋

OH

－

===[Al(OH)4]

－

；

(3)

由图知

n[Mg(OH)2]

＝

0.15 mol

，n[Al(OH)3]＝0.35

mol－0.15

mol＝0.2

mol，则n(Mg)＝0.15

mol，2n(Al)＝0.2 mol，V(H

)＝(0.15

mol3－1＋2×0.2

mol)×22.4

L·mol

＝10.08

L；(4)m(混合物)＝0.15

mol×24

g·mol－1＋0.2

mol×27

g·mol－1