铝及其化合物_第1页
铝及其化合物_第2页
铝及其化合物_第3页
铝及其化合物_第4页
铝及其化合物_第5页
已阅读5页,还剩51页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

考纲要求考情分析1.通过实验探究,了解Al、Al2O3、Al(OH)3的重要性质。2.了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。3.掌握与Al(OH)3沉淀是有关的图像分析和化学计算。4.了解复盐的概念。了解明矾的组成、性质和用途。有关Al及其化合物知识在高考中出现频率较高,“铝三角”是命题的出发点。问题常以离子共存、离子方程式,物质鉴别、制取,计算等类型出现。预计今后高考仍会以“铝三角”为载体考查有关概念、理论、实验和计算。(对应学生用书P32)知识梳理一、铝的性质1.物理性质铝是银白色的轻金属,熔点低,硬度小,有良好的导电、导热性。2.化学性质问题探究1:铝为活泼金属,为何在生活中用途广泛?工业上怎样冶炼铝?提示:铝制品表面有一层致密的氧化膜,可保护内层金属不被氧化,铝密度小,强度大,塑性好,易于加工,因此在生活中用途广泛;工业上利用电解氧化铝的方法冶炼铝。二、铝的重要化合物1.氧化铝(1)化学性质(用化学方程式表示)(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。2.氢氧化铝(1)化学性质(用化学方程式表示)问题探究2:既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些?提示:(1)金属单质:Al等;(2)两性氧化物:Al2O3等;(3)两性氢氧化物:Al(OH)3等;(4)弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;(5)弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;(6)氨基酸。问题探究3:向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,(1)当n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=2∶3时,铝元素的存在形式是什么?(2)当n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2时,铝元素的存在形式是什么?自主检测1.国庆60年阅兵车HQE顶级红旗采用全铝车身,下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(

)A.铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应C.铝既能溶于酸,又能溶于碱D.氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应解析:铝是活泼的金属元素,其单质在一定条件下能与许多非金属单质反应。既能与酸反应,又能与强碱溶液反应,生成H2。在常温时与氧气能生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续与氧气反应。铝的氧化物为两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,故C项正确。答案:C2.(2011年东北名校二模)铝是一种低毒金属元素,它并非人体需要的微量元素,不会导致急性中毒,但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是(

)A.铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼B.氢氧化铝可与胃酸反应,常用作中和胃酸的药物C.明矾可用于饮用水的杀菌消毒D.硫酸铝铵常用作面粉膨化剂,该物质不溶于水答案:B3.将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中,不会发生反应的是(

)A.稀硝酸 B.稀盐酸C.硝酸铜 D.氢氧化钠解析:钝化的铝条的表面为Al2O3可与稀HNO3、稀HCl、氢氧化钠反应。答案:C4.下列图像中,纵坐标为沉淀量,横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量,选择合适图像对应的字母填空。(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量________。(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量________。(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量________。(4)澄清石灰水中通入过量CO2________。(5)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液________。(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水________。答案:(1)③

(2)⑥

(3)①

(4)②

(5)⑤

(6)④(对应学生用书P33)考点1学习Al、Al2O3、Al(OH)3知识时的注意点1.在推断题中的注意点(1)Al与Fe2O3、Fe3O4等发生置换反应(铝热反应)经常出现在推断题中,如一种金属与一种金属的氧化物在高温下反应生成一种金属和氧化物。(2)Al是中学阶段学习的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属;Al2O3、Al(OH)3也是中学阶段接触的唯一与强碱反应的金属氧化物和金属氢氧化物。这些知识点在无机推断题中出现的频率特别高。3.注意酸碱性强弱与Al反应的碱溶液必须是强碱溶液,如Al不能与氨水反应放出氢气;Al2O3、Al(OH)3能与强酸、强碱反应,但不溶于氨水或CO2的水溶液。例1(2010年上海化学)甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是(

)A.甲中沉淀一定比乙中的多B.甲中沉淀可能比乙中的多C.甲中沉淀一定比乙中的少D.以上说法都不正确【解析】

相同体积、相同pH的两溶液中,溶质的物质的量氨水远大于氢氧化钠溶液,氢氧化铝不溶于氨水但能溶于氢氧化钠溶液。①当所加氨水和NaOH溶液的量均不足时,生成的Al(OH)3沉淀一样多;②当氨水过量而NaOH溶液不足时,生成的沉淀氨水多;③当氨水过量而NaOH溶液恰好反应生成Al(OH)3沉淀时,生成的沉淀一样多;④当氨水和NaOH溶液均过量时,生成的沉淀氨水多。综上分析答案为B。【答案】

B

此类解答选用的是讨论法,其多用在计算条件不足时,据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件,加以讨论才能正确解答;故在应用讨论法解题时,关键是先要分析条件与求解问题之间的联系,形成正确的解题方法。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,则加入铝粉质量为(

)A.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g【解析】其反应原理为:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时,产生H2的体积比是1∶3,而题设条件体积比为1∶2,说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的,而对于NaOH来说是不足的。

2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 6mol3mol3mol·L-1×0.1L0.15mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2=0.3mol。2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2×27g 3mol5.4g 0.3mol即投入的铝粉为5.4g。【答案】

A考点2

“铝三角”及其应用1.“铝三角”的转化关系2.可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应,Al元素的存在形式4.“铝三角”的应用(1)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同)①AlCl3溶液中滴入NaOH溶液现象为:先生成白色沉淀,后沉淀又溶解。②NaOH溶液中滴入AlCl3溶液现象为:开始无明显现象,后产生白色沉淀,不溶解。(2)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能与强碱反应,分离Al2O3与其他金属氧化物组成的混合物。③利用Al(OH)3的两性,分离Al3+与其他金属离子。例2现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是(

)A.N一定是HCl(aq)B.X可能为Al或Cl2C.Y一定为NaOH(aq)D.Q、Z中的一种必定为Al2O3【解析】

在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中,只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应,对照转化关系,可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应,对照图示转化关系可知N为HCl(aq),故选项A、C正确。选项B,若X为Al,Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应,而图示给出的是与两种物质反应,所以X不可能是Al,但可能是Cl2。选项D,Al2O3既能与HCl(aq)反应,也能与NaOH(aq)反应,故Q、Z中的一种必定为Al2O3。【答案】

B【解析】氨水参加反应的离子反应要写成NH3·H2O,A不正确;Al3+与OH-不能大量共存,B不正确;NaOH溶液和AlCl3溶液互滴现象不同,可鉴别NaOH溶液和AlCl3溶液,C正确;SiO2和Al2O3都与NaOH溶液反应,D不正确。【答案】

C例3(浙江丽水2012届高三一模)某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的几种物质,往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如右图所示。回答下列问题。(1)溶液中一定含有的溶质是________(填化学式)。(2)溶液中一定不含有的溶质是________(填化学式)。(3)溶液中可能含有的溶质是________(填名称),判断该物质是否存在的实验方法是________,现象是___________________________________________________________________________。(4)分别写出AB段、BC段发生的离子方程式:①AB段为_______________________________________;②BC段为_______________________________________。【解析】

首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线及水平线,结合题意可知O~A段是NaOH溶液与HCl中和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,所以沉淀只有Al(OH)3,B~C段是NaOH溶液与NH4Cl反应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl,一定无MgCl2;又因为AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定无Na2CO3;可能含KCl,鉴别碱金属可用焰色反应进行鉴别。将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.00mol·L-1的NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。试求:(1)原合金中铝的质量分数。(2)盐酸的物质的量浓度。【答案】

(1)36%

(2)8.00mol·L-1(对应学生用书P34)易错点1不能正确理解Al能与OH-、H+反应产生H2这一重要特征而出错【错因分析】

不清楚Al在不同条件下存在的形式和生成的产物不同而出错。【答案】

A易错点2忽视Al(OH)3不溶于弱碱溶液

(2012年山东济宁模拟)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B.FeCl3溶液中混有少量AlCl3:加入过量的氨水,过滤洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中少量水D.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【错因分析】

解答此题因忽视Al(OH)3不溶于氨水而错选。【正确解答】

氨水与FeCl3、AlCl3分别发生反应:FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl、AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl,但Fe(OH)3和Al(OH)3均不溶于氨水,故用过量的氨水无法除去FeCl3溶液中混有的少量AlCl3,B项错误。答案为B。铝盐、镁盐的混合物与强碱的反应是高考的重点、热点,前几年高考考查较多。对于产物的探究从未考查过,新课程标准下的高考趋势应该更加注重在探究中再现知识的形成过程。考查学生的自主探究意识和探究能力。探究活动(佛山2012届高三二次质检)某研究小组探究向MgCl2和AlCl3溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶解的情况,实验过程中可能用到的仪器与药品如下:过滤装置,烧杯,滴管,0.5mol/LMgCl2、AlCl3各100mL,0.1mol/LNaOH溶液,1mol/L盐酸。探究一:实验开始时产生沉淀的成分[假设一]实验开始时产生的沉淀是Mg(OH)2[假设二]

_________________________________________[假设三]实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2基于假设二成立,请利用下表完成实验过程:实验步骤预期实验现象预期实验结论探究二:何时产生氢氧化镁沉淀请用离子方程式表示上述实验步骤③的结论________________________________________________________________________。实验步骤实验现象实验结论①另取0.5mol/LMgCl2、AlCl3溶液各30mL于不同烧杯中②向0.5mol/LAlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至刚好反应完全产生沉淀,沉淀增多,沉淀溶解,沉淀消失产生氢氧化铝沉淀,加过量的氢氧化钠溶液后氢氧化铝又溶解③将MgCl2溶液全部倒入②反应后的溶液中产生大量白色沉淀解析:向MgCl2、AlCl3混合液中加入NaOH溶液开始产生的沉淀有三种可能:一是只有Mg(OH)2、二是只有Al(OH)3、三是Mg(OH)2和Al(OH)3都存在,据此可推断出假设二为:实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3。首先应取一定体积的0.5mol·L-1MgCl2、AlCl3溶液进行充分混合,然后向混合液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,根据Mg2+、Al3+的性质,可观察到溶液中生成白色絮状沉淀,据此推测出沉淀可能是Mg(OH)2、Al(OH)3或Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物,最后将沉淀过滤、洗涤,再向沉淀中加入过量的0.1mol·L-1NaOH溶液,若沉淀全部溶解,则可推测出沉淀只有Al(OH)3。需要注意的是最后一步一定要将沉淀过滤出来并将沉淀洗涤干净,防止其他离子的干扰。答案:[假设二]:实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3探究二:实验步骤预期实验现象预期实验结论①分别取30mL0.5mol/LMgCl2、AlCl3溶液于烧杯中,充分混合②向混合溶液中滴入2滴酚酞溶液,逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液当溶液中生成大量的白色絮状沉淀后溶液的颜色不变产生的沉淀可能是氢氧化铝、氢氧化镁或二者混合物③将上述混合液过滤,洗涤,再向滤渣中加入过量的0.1mol/LNaOH溶液滤渣全部溶解产生的沉淀只有氢氧化铝(对应学生用书P36)高考真题1.(2011年海南)下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生成的是(

)A.NaHCO3和Al(OH)3

B.BaCl2和NaClC.KClO3和K2SO4 D.Na2SO3和BaCO3解析:A项只有气泡,而无沉淀,B项只有沉淀,而无气泡,C项既无沉淀,又无气泡,D项产生SO2和CO2气体以及BaSO4沉淀。答案:D2.(1)(2010年山东理综)碱洗铝材的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是__________________________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的________。a.NH3

b.CO2

c.NaOH

d.HNO3(2)(2009年福建高考)从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程……。在铝土矿加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为_________________________________。(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论